聚苯乙烯的形成和用途

聚苯乙烯的形成和用途


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-11-16 编辑:xuzhiping 浏览次数: 8553

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摘要: 20世纪20年代,随着人们对多糖、蛋白质等分子结构认识的加深,以及电木、电玉和合成橡胶的陆续诞生,德国化学家施陶丁格(1881—1965)的“高分子理论”开始为化学界的广大同行所接受。 所谓“高分子”,就是具有很高分子量的化合物。施陶丁格曾亲自设计了精确测定高...

20世纪20年代,随着人们对多糖、蛋白质等分子结构认识的加深,以及电木、电玉和合成橡胶的陆续诞生,德国化学家施陶丁格(1881—1965)的“高分子理论”开始为化学界的广大同行所接受。

所谓“高分子”,就是具有很高分子量的化合物。施陶丁格曾亲自设计了精确测定高分子化合物分子量的方法,并且还合成了一些高分子的“模式化合物”,用来检验他的高分子理论。聚苯乙烯就是他合成的“模式化合物”之一。

苯乙烯分子由于其双键中有着“额外”的电子,因此可以进行聚合反应,形成聚苯乙烯。施陶丁格最早合成的聚苯乙烯分子量约为600000,它大约由5700个苯乙烯单体聚合而成。

常温下,苯乙烯为液体,而聚苯乙烯则是纯净、坚硬、无色的固体。在250°C下,聚苯乙烯可以十分方便地进行模塑加工,因此它是第一个名副其实的塑料品种。大约从1929年起,用聚苯乙烯制成的造型精美的玩具、日用品和各种电器部件等商品,开始出现在德国市场上。目前,全世界聚苯乙烯的产量仅次于聚乙烯和聚氯乙稀。

由苯乙烯制成聚苯乙稀,可以根据不同的用途和要求采用不同的方法进行聚合。例如:采用溶液聚合法制成的聚苯乙烯,适于调制涂料;采用乳液聚合法生产的聚苯乙烯共聚物,如丁苯橡胶和ABS塑料;采用悬浮聚合法制成的聚苯乙烯,常用做离子交换树脂;而采用本体聚合法生产的聚苯乙烯适于制造塑料薄膜、日用品和发泡材料等。

用聚苯乙烯制成的薄膜,由于具有优良的电绝缘性,因此常用来制作电容器和各种电器的绝缘层。聚苯乙烯塑料易与各种染料结合,色彩鲜艳,而且透明、无毒,惹人喜爱,所以被大量用来制造玩具及日用品。

聚苯乙烯经过发泡可制成硬质的泡沫塑料。这种泡沫塑料具有密度小(仅0.33克/厘米3)及隔音、隔热和防震等性能,因此可以用来制造船艇,或者作为精密仪器的包装、衬垫材料。例如,用聚苯乙烯制造的可乘20个人的一艘小艇,质量仅为25千克,一个人就可以将它举起。它在水中即使被灌满了水,还能漂浮在水面上,永远不会沉没。

聚苯乙烯的最大缺点是耐热性差、质脆,而且容易溶解于芳烃、卤代烃、醚、酮、汽油等有机溶剂。

此外,利用苯乙烯与丁二烯、丙烯、异丁烯、氯丁烯等反应可以制成各种共聚物。例如,苯乙烯与丁二烯共聚,可制成丁苯橡胶

利用苯乙烯还可制成各种衍生物(如氯化苯乙烯、苯三氟乙烯等),然后再进行聚合,成为改性聚苯乙烯,如聚氯化苯乙烯、聚三 氟乙烯苯等。

聚氯化苯乙烯有很高的强度,而聚三氟乙烯苯则有很好的耐热性.它的软化温度高达240~260°C。因此,它们都有更为广阔的应用前景。

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