Производство полистирола

Полистирол — это полимер, относящийся к классу термопластов, то есть материалам, которые при повторном нагревании обретают вязкотекучее состояние. Этот полимер широко применяется для производства товаров бытового назначения, в строительстве, рекламе. Полистирол используют для изготовления визитных карточек, игрушек, упаковки и посуды для пищевых продуктов, канцтоваров и т. д.

Сырьё для полистирола — продукт нефтесинтеза — стирол, который ещё называют фенилэтиленом или винилбензолом. Стирол представляет собой бесцветную жидкость со специфическим запахом, которая характеризуется низкой степенью токсичности и растворимости в воде, при этом является хорошим растворителем полимеров.

Технология производства полистирола

На сегодняшний день производство полистирола осуществляется двумя методами: полимеризация в массе и суспензионная полимеризация. Первый из них наиболее распространён, именно с помощью полимеризации в массе получают основной объём полистирола в современной химической промышленности.

Рассмотрим изготовление вспененного полистирола методом полимеризации в массе. Получение полистирола полимеризацией происходит в системе, состоящей из соединённых между собой 2-3 аппаратов с мешалками, которые образуют непрерывную схему. В начальной фазе производственного процесса сырьё для полистирола - стирол - нагревают до температуры 80-100°С, с которой начинается реакция превращения. На конечном этапе температура достигает 200-220°С. Достаточным считается превращение 80-90% общей массы стирола, на этом этапе процесс полимеризации прерывают. Остаток невступившего в реакцию стирола извлекают из массы методом вакуумного удаления.

В производстве изделий из полистирола используют модифицированный термопласт с добавлением стабилизаторов, красителей. Полистирол в чистом виде представляет собой достаточно хрупкий материал, поэтому для повышения прочности в него вводят различные добавки. В конце процесса получения полистирола его гранулируют. На выходе этот полимер представляет собой цилиндрические гранулы от 2 до 5 мм, образующие жесткую вспененную массу, которая поступает в производство изделий из полистирола.

Основными преимуществами метода полимеризации в массе, определяющими его широкое распространение для получения полистирола, являются экономичность и высокое качество конечной продукции. Использование материала, полученного в результате полимеризации в массе, в производстве изделий из полистирола, позволяет получить более качественную продукцию. Экономичность данного способа изготовления полистирола обусловлена отсутствием необходимости промывки, обезвоживания, сушки гранулированного материала. А то, что не вступивший в реакцию стирол, снова вступает в процесс полимеризации, делает это метод практически безотходным.

Менее распространён второй метод производства экструдированного полистирола — полимеризация в суспензии, которая основана на таком свойстве этого полимера, как малая растворимость в воде. В результате полимеризации в суспензии получают так называемый пенополистирол. С технологической точки зрения это более сложный процесс, включающий несколько стадий с использованием разного оборудования.

В нашей стране на сегодняшний день в производстве полистирола применяется метод полимеризации в суспензии, который считается устаревшим и более затратным с экономической точки зрения. В связи с этим, половину потребляемого полистирола Россия экспортирует. Причём закупаемый материал получен методом полимеризации в массе и отличается лучшими качественными показателями.

Таким образом, можно говорить о недостаточной развитости в России такого направления химической промышленности, как производство полистирола. А свойства и качество этого термопласта позволяют изготавливать из него широчайший спектр продукции, применяемой в разных сферах жизнедеятельности и отличающиеся экологичностью.