פוליסטירןהוא פולימר סינטטי המופיע בדרך כלל כפולימר מוצק לבן שקוף או חלבי עם יציבות תרמית, חוזק וקשיות טובים. פוליסטירן הוא פולימר בלתי רווי בעל מבנה מסועף, ולתכונותיו הכימיות ולתכונות התגובה יש מאפיינים משלו. הוא פולימר סינטטי widhttps://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/polystyrene-powder-cas-83-07-8.htmlמשמש בעיקר בייצור פלסטיק, קצף ויישומים אחרים. הוא מפולמר ממונומר סטירן ובעל שקיפות גבוהה, קשיחות ועמידות בפני פגיעות.
פוליסטירן הוא שרף סינטטי בשימוש נרחב עם שימושים כימיים חשובים רבים. מאמר זה יציג את השימושים העיקריים של פוליסטירן ויישומו בתחומים שונים.
1. מוצרי פלסטיק
כסוג של פלסטיק, פוליסטירן משמש לייצור מוצרי פלסטיק שונים. אלה כוללים, בין היתר, סכו"ם, כוסות, מיכלים, צעצועים, נרתיקים לתקליטורים, נרתיקים למכשירים וכדומה. בדרך כלל פריטים אלה הם חד פעמיים או קלים.
2. חומרי אריזה
הקשיחות של פוליסטירן הופכת אותו לחומר אריזה מצוין. הוא משמש בדרך כלל לייצור פלסטיק קצף (Foam Plastic) לאריזת מוצרים. קל משקל, חזק ובעלות נמוכה הופכים את קצף הפוליסטירן לחומר האריזה המועדף עבור עסקים רבים.
3. גומי סינטטי ודבקים:
ניתן לערבב נוזלי פוליסטירן עם כימיקלים מתאימים ליצירת גומי סינתטי. גומי סינתטי פוליסטירן נמצא בשימוש נרחב בחותמות של חלונות משולשים לרכב ומראות אחוריות, כמו גם מוצרים אחרים כגון צינורות וחומרי בידוד תיל. פוליסטירן נמצא בשימוש נפוץ גם בייצור דבקים תעשייתיים כחומר מפיץ שמן תהליך.
4. קוסמטיקה:
בנוסף לשימושים תעשייתיים, יש שימוש פחות בולט בפוליסטירן: מוצרי קוסמטיקה. מיקרוספרות פוליסטירן משמשות להתאמת מרקם מוצרי הקוסמטיקה, שמירה על פיזור אחיד ושמירה על יציבות. בנוסף, ניתן להשתמש במיקרוספירות פוליסטירן גם כמסננים במסנני קרינה.
5. מחקר שוק:
לבסוף, פוליסטירן משמש גם כמנשא מדגם בדיקה במחקר שוק. מכיוון שמיקרוספירות הפוליסטירן הלבנות יכולות לגבש בקלות מגוון ניסויי בדיקה, כגון תגובת הידרוליזה וניסויים קינטיים. בחינת האופן שבו מיקרוספירות פוליסטירן מושפעות מתנאים יכולה לעזור למדענים לחקור פתרונות לבעיות שונות.
לסיכום, פוליסטירן, כמוצר כימי, נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים. מחפצים חד-פעמיים ליום-יום, דרך אטמי חלונות לרכב ועד מסננים בקרם הגנה, השימושים בפוליסטירן הם לא רק מגוונים אלא גם עמוקים. עם ההתפתחות המהירה של המדע והטכנולוגיה, מאמינים שפוליסטירן ימלא תפקיד גדול יותר בתחומים נוספים.
ניתן לייחס את גילוי הפוליסטירן לגילוי הסטירן על ידי הכימאי הגרמני בנימין פון סטרוס ב-1839.
בשנת 1839 גילה בנימין שטראוס סטירן בעת ייבוש שרף טרי. הוא הבחין בנוזל חסר צבע בעל ריח מתוק ובשאריות במראה זגוגי מתהליך הייבוש. באמצעות ניסויים בתרכובות אלו, שטראוס קבעה את הרכבן הכימי וכינתה אותו "קלקר".
עם המחקר המעמיק של הסטירון, החוקרים החלו לחקור את תגובת הפילמור של הסטירון. בשנת 1901 הציע הכימאי הגרמני הרמן סטאודינגר את תורת הפילמור, בהנחה שפולימרים הם שרשראות ארוכות המורכבות ממולקולות יחידות רבות. התיאוריה של סטופפרט הניחה את הבסיס לחשיפת מנגנון תגובת הפילמור, וגם הניחה את הבסיס לסינתזה של פוליסטירן.
בשנות ה-20, הכימאי הפולני מוריס בסי ערך מחקר נוסף על סינתזה של פוליסטירן, והוא מצא שניתן לבצע פילמר יעיל של מונומר סטירן לפוליסטירן באמצעות זרז ספציפי. גילוי זה מאפשר ייצור בקנה מידה גדול של פוליסטירן.
בשנות ה-30 של המאה ה-20 החל לייצר פוליסטירן למגוון מוצרים שונים, כגון כוסות עמידות פגיעות, בקבוקי פלסטיק, צעצועים ואהילים. ייצור הפוליסטירן גדל באופן דרמטי במהלך מלחמת העולם השנייה, וסיפק לתעשייה הצבאית חומרים חיוניים כגון ציוד תקשורת, כיסויי אמבולנסים ורכיבי מטוסים.
בשנות ה-50 יצא קצף פוליסטירן ושימש לייצור חומרי בידוד וחומרי אריזה. חומר זה הפך מהר מאוד לפופולרי והפך לאחד החומרים החשובים בתחום האריזה והשינוע.
פוליסטירן הוא אחד הפולימרים ההכרחיים בייצור פלסטיק מאז המאה ה-20. הוא משמש במגוון רחב של מוצרים שונים, מאריזות מזון ועד חומרי בנייה, ומצעצועים ועד חלקי רכב. למרות שפוליסטירן נמצא בשימוש נרחב, הוא הוטל בספק גם על ידי סוגיות סביבתיות, במיוחד בעיית זיהום האשפה בשל מאפייניו הקשים לפגיעה.
תכונות כימיות:
1. נקודת התכה: לפוליסטירן נקודת התכה של סביב 110 מעלות ויש לו יציבות תרמית טובה.
2. מסיסות: ניתן להמיס פוליסטירן באתיל-בנזן, טולואן, מתילן כלוריד, כלורופורם וממיסים אורגניים אחרים, אך אינו מסיס במים.
3. עמידות בפני קורוזיה: לפוליסטירן עמידות בפני קורוזיה טובה לחומצות, אלקליות, תמיסות מלח וכימיקלים אחרים, אך יש לה עמידות בפני קורוזיה חזקה בפני ממסים, מוצרי נפט ושמנים אחרים.
4. יציבות: הפוליסטירן יציב יחסית ולא קל ליישון, אך יצהיב אם ייחשף לשמש לאורך זמן.
אופי התגובה:
1. תגובת הוספה: פוליסטירן יכול לבצע תגובת הוספה עם כל האוליגומרים, כגון איזובוטיל אקרילט, סטירן וכו'.
2. תגובת חמצון: ניתן לחמצן פוליסטירן באמצעות אוויר או חמצן, וקל יותר לחמצן בטמפרטורה גבוהה או בתוספת זרז.
3. הוספת חומרים נדיפים: פוליסטירן יכול ליצור סולפידים, תרכובות אפוקסי וכו' באמצעות הוספת חומרים נדיפים.
4. תגובה תרמית: כאשר הפוליסטירן מחומם לטמפרטורת הפירוק שלו, הביקוע בין מולקולות יגרום למולקולות הפוליסטירן לעבור תגובות פיצוח ורקומבינציה, ובכך ליצור חומרים חדשים.
5. תגובת החלפה: פוליסטירן יכול לעבור תגובות החלפה, כולל החלפה גרעינית והחלפת שרשרת צד, כגון: החלפת כלור, החלפת ברום, החלפת חנקה וכו'.
6. תגובת פירוק: תחת פעולת אור אולטרה סגול או טיפול בחום, פוליסטירן יתפרק ויפיק גזים רעילים, כגון בנזן ופרופילן, המהווים איום על הסביבה ועל בריאות האדם.
לסיכום, כפולימר סינטטי, התכונות הכימיות והתגובתיות של הפוליסטירן חשובות במיוחד, ותכונותיו יכולות להשפיע ישירות על ייצורו ויישומו בתחומים שונים ושמירה על איכות הסביבה. לכן, עלינו ללמוד וליישם לעומק את תכונותיו המיוחדות, כדי שפוליסטירן יוכל למלא תפקיד נרחב וענק יותר בתחום החומרים הפולימריים בעתיד.