Storia
Già nella seconda metà del XV secolo, è stata utilizzata una resina naturale secreta da una classe di conifere chiamata "balsamo" (che contiene componenti di stirene legati al polistirolo). Tuttavia, fu studiato dal punto di vista chimico dopo il 1836 e il monomero stirene fu separato da Simon in Germania dopo distillazione della resina balsama e chiamato "stirene".
Nel 1839, Simon polimerizzò stirene per produrre polistirene, che credeva basarsi sull'ossidazione. Nel 1845, Blyth e Hoffman respinsero questa teoria dell'ossidazione e la considerarono uno stirene solido, nominandola "metastylene" (polistirolo).
Nel 1869, Berthelot di Francia scoprì che lo stirene poteva essere sintetizzato da stirene ed etilene. Successivamente, nel 1920, Staudinger, in Germania, ha effettuato la polimerizzazione dello stirene e il cracking dei polimeri, proponendo così che il polistirene sia un polimero lineare formato da monomeri di stirene collegati insieme e lo ha usato come prova del concetto di polimeri, ha stabilito la teoria dei polimeri.
L'industrializzazione del polistirene è interessante in base alla sua capacità di materiale isolante trasparente vetroso, ma l'industrializzazione della materia prima sintetica stirene è più difficile. D'altra parte, nello studio della gomma sintetica condotta in Germania nel 1933, la preparazione della gomma da butodiene stirene dalla copolimerizzazione di butadiene e stirene ebbe successo e fu prestata attenzione a un materiale strategico, che promuoveva rapidamente l'industrializzazione dello stirene. Nel 1934, lo stirene fu sintetizzato con successo dalla deidrogenazione dell'etil benzene e un anno dopo, anche l'industrializzazione del polistirolo fu dichiarata successo.
Struttura molecolare
PS è generalmente una struttura a coda per la testa, la catena principale è una catena di carbonio satura e il gruppo laterale è un anello di benzene con un sistema coniugato, che rende irregolare la struttura molecolare, aumenta la rigidità molecolare e rende PS un polimero lineare amorfo. A causa della presenza di anello di benzene, PS ha un TG elevato (80 ~ 105 gradi), quindi è trasparente e duro a temperatura ambiente ed è facile causare crack di stress a causa della rigidità della catena molecolare. La presenza del gruppo fenilico laterale rende maggiore l'attività chimica del polistirolo e le reazioni caratteristiche che possono essere eseguite dall'anello di benzene, come clorazione, nitrazione, solfonazione, ecc. Inoltre, il gruppo fenilico laterale può attivare gli atomi di idrogeno sulla catena principale, che è facilmente ossidato per produrre perossido nell'aria e causare degradazione. Pertanto, i prodotti sono facili da giallo e fragili in uso all'aperto per lungo tempo. Tuttavia, poiché l'anello di benzene è un sistema coniugato, la resistenza alle radiazioni del polimero è buona e le sue proprietà cambiano poco in forti condizioni di radiazione.
Proprietà fisico -chimica
Temperatura di decomposizione: 30 ~ 80 gradi
Indice di rifrazione N20/D: 1.5916
Costante dielettrica: 24. 0
Punto di fusione: 240 gradi
Densità relativa (acqua =1): 1.04 ~ 1.13 (densità amorfa 1.04 ~ 1.06 g/cm3, densità cristallina 1.11 ~ 1.12 g/cm3)
Punto di flash: 345 ~ 360 gradi C (Punto flash della nuvola di polvere di polistirene)
Temperatura di combustione spontanea: 427 gradi
Temperatura di transizione in vetro del polistirolo: 80 ~ 105 gradi (tra cui, il polistirote atattico è di 100 gradi (o 105 gradi), il polistirolo isotattico è di 100 gradi)
Conducibilità: 10-16 s/m
Conducibilità termica: 0. 08w /(m · k)
Modulo di Young: 3000 ~ 3600 MPa
Resistenza alla trazione: 46 ~ 60 MPa
Allungamento: 3% ~ 4%
Test di impatto Charpy: 2 ~ 5 kJ/m2
Coefficiente di espansione termica: 8 × 10-5/k
Capacità termica: 1.3kJ /(kg · k)
Assorbimento dell'acqua: {{0}}. 03% ~ 0,1%
Temperatura di degradazione: 280 gradi
Resistività: 1020 ~ 1022 ω · cm.