Получение, строение и свойства полистирола
Термопласты – полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние. Получение полистирола. Дегидрирование этилбензола в присутствии окисных катализаторов. Реакция алкилирования, ее протекание.
Рубрика | Химия |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.05.2016 |
Размер файла | 177,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реферат на тему:
"Получение, строение и свойства полистирола"
Введение
Термопласты - полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние.
При обычной температуре термопласты находятся в твёрдом состоянии. При повышении температуры они переходят в высокоэластичное и далее - в вязкотекучее состояние, что обеспечивает возможность формования их различными методами. Эти переходы обратимы и могут повторяться многократно, что позволяет, в частности, производить переработку бытовых и производственных отходов из термопластов в новые изделия.
Переработка термопластов в изделия не сопровождается необратимой химической реакцией. Пригодны к повторной обработке (формованию).
Полимеры-термопласты могут иметь линейное или разветвлённое строение, быть аморфными (полистирол, полиметилметакрилат) либо кристаллическими (полиэтилен, полипропилен). В отличие от реактопластов для термопластов характерно отсутствие трёхмерной сшитой структуры и переход в текучее состояние, что делает возможным термоформовку, литьё и экструзию изделий из них.
Некоторые линейные полимеры не являются термопластами, так как температура разложения у них ниже температуры текучести (целлюлоза).
Получение полистирола
В присутствии дивинилбензола при полимеризации стирола происходит сшивание линейных макромолекул ПС, в результате чего получается неплавкий и нерастворимый продукт сетчатого строения, который не поддается переработке. Нежелательной примесью является этилбензол, который при выделении из ПС вызывает его растрескивание и потускнение.
Затем активные частицы активируют следующие молекулы стирола II соединяются с ними, образуя цепь (следующая стадия):
Рост цепи прекращается, если соединяются две растущие цепи или если к растущей цепи присоединяется другой остаток, например фрагмент катализатора. Эта стадия называется обрывом цепи:
Упрощенная формула полистирола имеет вид:
В промышленности стирол получают несколькими способами:
1. Дегидрированием этилбензола в присутствии окисных катализаторов следующего состава: (Fe2O3-18,4 %; MgO-72,0 %; 2O3-4,6 %):
2. В присутствии дивинилбензола при полимеризации стирола происходит сшивание линейных макромолекул ПС, в результате чего получается неплавкий и нерастворимый продукт сетчатого строения, который не поддается переработке. Нежелательной примесью является этилбензол, который при выделении из ПС вызывает его растрескивание и потускнение;
3. Из бензола и этилена жидкофазным методом в присутствии AlCl3 в качестве катализатора:
4. Реакция алкилирования протекает не только с образованием моноалкилбензола, но и полиалкилбензолов. Очистку сырого этилбензола производят ректификацией, особенно важно из него удалить дивинилбензол:
Строение полистирола
Полистирол - термопластичный полимер преимущественно линейного строения с формулой [-СН 2 -С(С 6 Н 5)Н-]n и структурной формулой:
Полистирол - прозрачное стеклообразное вещество, молекулярная масса 30-500 тыс., плотность 1,06 г/см 3 (20°С), температура стеклования 93°С. полимерный термопласт катализатор
Для полистирола характерно коптящее пламя с цветочным сладковатым запахом (Этот запах корицы обычно можно обнаружить, уколов исследуемый предмет раскаленной иглой). Если к тому же предмет падает на пол с металлическим звоном то, скорее всего полистирол.
Полистирол - дешёвый крупнотоннажный термопласт; характеризуется высокой твёрдостью, хорошими диэлектрическими свойствами, влагостойкостью, легко окрашивается и формуется, химически стоек, растворяется в ароматически и хлорированных алифатических углеводородах. Лучшими эксплуатационными свойствами обладают различные сополимеры стирола.
Свойства полистирола
Физические свойства
Плотность при 20°С, г/см 3 |
0,9006 |
||
Температура, °С |
плавления |
-30,628 |
|
кипения |
145,2 |
||
вспышки |
34 |
||
Критическая температура, 20°С |
373 |
||
Критический объем, г/см 3 |
3,55 |
||
Давление паров при 20°С, мм рт. ст. |
4,9 |
||
Удельная теплоемкость, кДж/(кг. К) |
жидкость при 25°С |
0,4039 |
|
пар при 25°С |
0,2818 |
Стирол смешивается с большинством органических растворителей, с низшими спиртами, ацетоном, эфиром, сероуглеродом; в многоатомных спиртах растворим ограниченно. В смеси с воздухом в объемных концентрациях 1,1 - 6,1% образует взрывоопасные смеси. Стирол легко полимеризуется и сополимеризуется с большинством мономеров по радикальному и по ионному механизмам.
Химические свойства
Химические свойства стирола обусловлены высокой реакционной способностью боковой винильной группы. Фенильное ядро затрагивается в процессе термической полимеризации на стадии инициирования. При окислении стирола на воздухе происходит образование полимера, формальдегида и бензальдегида.
Полистирол относится к группе весьма инертных пластмасс. Он стоек к действию щелочей и галогеноводородных кислот. Нестоек к действию концентрированной азотной кислоты и ледяной уксусной кислоты.
Термическая деструкция полистирола с заметной скоростью протекает при температурах выше 200°С. Основным продуктом разложения является мономерный стирол. Полистирол горюч. Для того чтобы понизить опасность возгорания, в него добавляют фосфорсодержащие соединения. Широкое использование полистирола в быту, строительстве, пищевой индустрии диктует необходимость максимального снижения содержания в нем остаточного мономера. По действующим нормам пищевой полистирол должен содержать менее 0,3% мономера.
Список использованной литературы
1. А.А. Тагер "Физико-химия полимеров" издательство второе 1968 г.
2. Лосев И.П. "Химия синтетических полимеров"
3. Малкин А.Я. Полистирол. Физ. хим. основы получения и переработки. - М.: Химия, 1975 - 263 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Физико-химические основы процесса получения этилбензола в присутствии хлорида, технологическая схема процесса. Материальный баланс процесса производства этилбензола алкилированием в присутствии хлорида алюминия. Расчет теплового баланса алкилатора.
курсовая работа [551,4 K], добавлен 09.08.2012Понятие и общая характеристика полистирола, особенности его химического строения, физические свойства и сферы применения. Методика получения данного соединения, используемое сырье и технологический процесс производства. Этапы проведения полимеризации.
презентация [1,7 M], добавлен 25.05.2015Свойства и применение ацетальдегида, методы получения. Электронная структура реагентов и продуктов реакции, термодинамический анализ, исходные данные для расчёта. Получение ацетальдегида, анализ факторов, влияющих на протекание реакции окисления этилена.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 08.12.2010Промышленные способы получения стирола. Каталитическое дегидрирование этилбензола, получаемого из бензола и этилена. Основные технологические схемы выделения стирола. Оптимальная температура дегидрирования. Расчет процессов и аппаратов производства.
курсовая работа [996,7 K], добавлен 09.10.2012Практические методы осуществления процесса полимеризации, принципы выбора инициатора и стабилизатора. Новшества в производстве суспензионного полистирола. Характеристика исходного сырья, полупродуктов и готовой продукции. Нормы технологического режима.
курсовая работа [602,9 K], добавлен 25.01.2014Получение металлического лантана при нагревании хлористого лантана с калием. Физические и химические свойства лантана, его применение для производства стекла, керамических электронагревателей, металлогидридных накопителей водорода и в электронике.
реферат [18,6 K], добавлен 14.12.2011Окислительная димеризация алкинов и ее стадии. Синтез оксида этилена и ацетоксилирование олефинов. Получение альдегидов и кетонов дегидрированием спиртов на металлических и окисных катализаторах. Реакции окисления в промышленной неорганической химии.
реферат [62,6 K], добавлен 28.01.2009Общее понятие про полимеры. Основные виды пластмассы: термопласты; реактопласты. Основные представители термопластов. Применение полистирола и полипропилена. Использование эпоксидных полимеров в промышленности. Натуральные, природные и химические волокна.
презентация [20,0 M], добавлен 28.02.2011Изучение свойств поверхности материала, поверхностного натяжения. Определение величины поверхностной энергии. Понятие и причина когезии, адгезии, абсорбции, адсорбции. Рассмотрение процесса смачивания. Описание модели получения пленки полистирола.
презентация [3,3 M], добавлен 28.12.2015Производство искусственных волокон. Полиакрилонитрил, его получение, свойства и применение. Энергия активации суммарного процесса полимеризации акрилонитрила. Образование активного радикала в качестве инициатора. Вязкотекучее состояние полимеров.
контрольная работа [176,8 K], добавлен 26.07.2009