40. Свойства и области применения полимеров и сополимеров стирола.

Стирол СН₂ = СН(СвНв) —жидкость с характерным запахом, т. кип. 145,2 °С, т. пл, —30,6 °С, плотность 906 кг/м³. Он нерастворим в воде, смешивается во всех отиошеииях с бензолом, диэтиловым эфиром н многими другими органи­ческими растворителями, горюч и токсичен. Производится в промышленности каталитическим дегидрированием этилбензола:

С₆Н₅СН₂СН₃ —> С₆Н₆СН=СН₂ + Н₂

Стирол легко полимеризуется даже при комнатной температуре, поэтому при хранении и транспортировке к нему добавляют ингибиторы, обычно — гид­рохинон.

Полимеризация стирола может протекать по радикальному и ионному ме­ханизму.

ПОЛИСТИРОЛ —СН₂—СН—

С₆Н_{5 п}

Свойства и применение полистирола

Выпускаемый промышленностью полистирол — аморфный поли­мер с молекулярной массой 50 000—200 000. Полистирол обладает исключительно высокой водостойкостью и высокими диэлектри­ческими свойствами, позволяющими применять его в качестве вы­сокочастотного диэлектрика. Из него изготовляют детали радио- и электроаппаратуры, счетных машин, панели, приборов, пленки для конденсаторов и т. д.

Благодаря прозрачности и высокому коэффициенту преломле­ния полистирол применяется для изготовления оптических стекол, прозрачных моделей й галантереи; физиологическая же безвред­ность полистирола, содержащего не более 0,3% свободного моно­мера, позволяет изготовлять из него санитарно-гигиенические изде­лия, тару и упаковку для фармацевтических препаратов и пищевых продуктов.

Из ударопрочного полистирола изготовляются детали радио- и электроаппаратуры, камеры и дверцы холодильников, а также санитарно-техническое оборудование.

Полистирол устойчив к воздействию концентрированных рас­творов щелочей и всех кислот, за исключением азотной. Он не рас­творяется в спиртах, предельных углеводородах, растительных мас­лах. Растворим в ароматических углеводородах, сложных эфирах, хлорированных углеводородах и во многих кетонах. Полистирольные лаки применяются для получения электроизоляционных и про­тивокоррозионных покрытий. Длительное воздействие солнечного света вызывает поверхностное пожелтение полистирола.

К недостаткам полистирола можно отнести склонность к старе­нию, невысокую теплостойкость и низкую ударную прочность. Пос­ледний недостаток в меньшей степени присущ ударопрочному по­листиролу (УПС).

Полимеры замещенных стиролов обладают повышенной тепло­стойкостью. Введение алкильных заместителей и атомов галогенов в бензольное ядро повышает термическую стойкость полимера. Из полимеров замещенных стиролов применение получили полихлор- и полиметилстиролы. Теплостойкость полидихлорстирола значи­тельно выше, чем полистирола, но наличие двух атомов хлора в ядре снижает электрическую прочность и повышает тангенс ди­электрических потерь полимера. Полиметилстиролы менее тепло­стойки, чем полихлорстиролы, но сохраняют высокие диэлектри­ческие свойства. Полифторсгиролы обладают повышенной хими­ческой стойкостью, теплостойкостью и высокими диэлектрическими свойствами; препятствием к их Широкому применению служит сложность синтеза и полимеризации фторстиролов, тогда как хлор- стиролы и метилстиролы получаются и полимеризуются легко.

При нагревании до 300 °С полистирол деполимеризуется, обра­зуя смесь мономера с различными многоядерными соединениями, например дифенилэтаном и трифенилбензолом. Полистирол горюч. Полихлорстиролы трудно воспламеняются и погасают при вынесе­нии из пламени.

Основной метод переработки полистирола в изделия — литье под давлением. Обладая аморфной структурой, полистирол размяг­чается и сохраняет требуемую текучесть в довольно широком ин­тервале температур, что значительно облегчает процесс его пере­работки.