Tutte le informazioni sul Polistirene che devi conoscere
Il polistirene è un polimero termoplastico derivante dal monomero stirene, noto anche come feniletene, che è un derivato del petrolio. A temperatura ambiente è solido ma si ammorbidisce a 100°C, ritornando allo stato solido una volta raffreddato.
Indice Articolo
- Proprietà e utilizzi del polistirene
- Processo di polimerizzazione
- La Produzione Industriale del Polistirene e il Suo Meccanismo di Formazione
- La Reazione di Friedel-Crafts e il Utilizzo del Catalizzatore ZSM-5
- La Deidrogenazione dell’Etilbenzene e la Polimerizzazione
- La Reazione di Addizione Radicalica per la Formazione del Polistirene
Il Meccanismo di Formazione del Polistirene
Proprietà e utilizzi del polistirene
Il polistirene è commercializzato in varie forme, tra cui il polistirene espanso. È resistente agli acidi (ad eccezione di quelli ossidanti), alle basi e all’acqua, ma solubile in solventi organici come l’acetone. Ha una certa resistenza al fuoco e unito ad additivi appropriati può ritardare la propagazione delle fiamme. Grazie alla sua bassa conducibilità termica, è spesso impiegato come isolante termico. È impermeabile all’acqua ma permeabile al vapore acqueo, il che lo rende ideale per prevenire la formazione di muffe negli edifici. Viene utilizzato anche nell’imballaggio per la capacità di assorbire gli urti.
Processo di polimerizzazione
La produzione di polistirene avviene in tre fasi:
1. Produzione di etilbenzene da benzene.
2. Produzione di feniletene.
3. Polimerizzazione del feniletene.
Per ottenere l’etilbenzene, si fa reagire il benzene con l’etene in un ambiente acido che funge da catalizzatore a circa 900°C e a una pressione di 20 atm.
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La Produzione Industriale del Polistirene e il Suo Meccanismo di Formazione
La Reazione di Friedel-Crafts e il Utilizzo del Catalizzatore ZSM-5
La produzione industriale del polistirene prevede la utilizzo della reazione di Friedel-Crafts, dove il catalizzatore impiegato è un alluminosilicato chiamato ZSM-5, che è una zeolite.
La Deidrogenazione dell’Etilbenzene e la Polimerizzazione
I vapori di etilbenzene vengono mescolati con un eccesso di vapore acqueo in presenza di ossido di ferro (III) come catalizzatore, causando la deidrogenazione dell’etilbenzene per produrre il feniletene, utilizzato come monomero per la reazione di polimerizzazione del polistirene.
La Reazione di Addizione Radicalica per la Formazione del Polistirene
Il polistirene viene ottenuto attraverso una reazione di addizione radicalica, che coinvolge un meccanismo testa-coda per formare una catena lineare polimerica ad alto peso molecolare.
Il Meccanismo di Formazione del Polistirene
Nella produzione del polistirene, vengono utilizzati iniziatori come perossidi, ad esempio il perossido di benzoile, che generano radicali in grado di reagire con il monomero stirene.
Il doppio legame esterno all’anello benzenico si rompe per consentire la formazione del radicale, il quale reagisce con lo stirene per propagare la catena polimerica. La terminazione avviene quando due radicali liberi si uniscono tra loro.
In conclusione, il polistirene viene sintetizzato attraverso una serie di reazioni chimiche che coinvolgono la deidrogenazione dell’etilbenzene, l’addizione radicalica del monomero stirene e la formazione di una catena polimerica ad alto peso molecolare.
