Què és el monòmer d'estirè
L'estirè, també anomenat monòmer d'estirè, vinilbenzè o etenilbenzè, és un hidrocarbur aromàtic amb la fórmula molecular C8H8 i un pes molecular de 104,15 g/mol. La seva estructura és un anell de benzè que porta un grup vinil, i la conjugació entre el doble enllaç vinílic i l'anell és el que dóna a la molècula el seu caràcter polimeritzable. A temperatura ambient, l'estirè és un líquid clar, incolor a groc clar amb una olor dolça i picant. És pràcticament insoluble en aigua però es dissol en etanol, èter i la majoria de dissolvents orgànics. Comercialment es produeix principalment per la deshidrogenació de l'etilbenzè, que es fa alquilant el benzè amb etilè.
Propietats físiques i químiques clau
| Propietat | Valor |
|---|---|
| Número CAS | 100-42-5 |
| Noms comuns | monòmer d'estirè, vinilbenzè, etenilbenzè |
| Fórmula molecular | C8H8 |
| Pes molecular | 104,15 g/mol |
| Punt d'ebullició | 145 graus |
| Punt de fusió | -30,6 graus |
| Punt d'inflamació, tassa tancada | uns 31 graus |
| Densitat a 20 graus | 0,906 g/cm3 |
| Solubilitat en aigua | pràcticament insoluble |
| Puresa comercial típica | 99,5% mínim |
La combinació d'un doble enllaç reactiu amb rigidesa aromàtica és la raó per la qual l'estirè se situa al centre de tantes famílies de polímers: es polimeritza i copolimeritza fàcilment, i també dissol moltes resines, la qual cosa li permet actuar com a diluent reactiu en lloc de dissolvent passiu.
Usos finals principals
L'estirè es polimeritza a-poliestirè d'ús general (GPPS), poliestirè d'alt-impacte (HIPS) i poliestirè expandible (EPS). Aquests materials apareixen en envasos, articles d'alimentació d'un sol ús, taulers aïllants i productes per a la llar, on la seva claredat, rigidesa i baix cost són els factors decisius.
Com a comonòmer, l'estirè es combina amb acrilonitril per fer SAN, amb acrilonitril i butadiè per fer ABS i amb butadiè per fer cautxú estirè-butadiè (SBR) per a pneumàtics, mànegues i calçat. Aquests copolímers combinen la rigidesa de les unitats d'estirè amb la resistència a l'impacte de la fase de cautxú, per això l'ABS domina les carcasses d'electrodomèstics, les peces interiors d'automòbils i els tancaments d'electrònica de consum.
GPPS, HIPS i EPS per embalatge, aïllament i articles d'un sol ús
SAN i ABS per a peces modelades rígides i -resistents als impactes
SBR per a pneumàtics, mànegues, cinturons i compostos de calçat
Resines de polièster insaturades per a composites, cascos d'embarcacions, canonades i peces d'automòbil
Pintures, vernissos, recobriments de paper i suports de catifes
En les resines de polièster insaturades, l'estirè funciona com un diluent reactiu: redueix la viscositat perquè la resina pugui mullar la fibra de vidre i omplir un motlle, i després reticula la resina durant el curat. En els recobriments i els suports de catifes, els polímers i copolímers-estirè aporten brillantor, duresa i estabilitat estructural.
Paràmetres de qualitat a verificar en comprar
L'estirè comercial s'especifica principalment per la puresa, normalment del 99,5% o superior, determinada per cromatografia de gasos. La puresa per si sola no és suficient, però, perquè diversos paràmetres de traça decideixen com es comportarà el monòmer a l'emmagatzematge i al reactor.
| Paràmetre | Per què importa |
|---|---|
| Puresa per GC | especificació principal, normalment 99,5% mínim |
| Color a l'escala Pt-Co, ASTM D1209 | indica oxidació i contaminació |
| Contingut d'aigua per Karl Fischer, ASTM E203 | afecta la polimerització i la qualitat del producte |
| Contingut d'aldehids i peròxids | afavoreix la polimerització prematura i els cossos de color |
| Contingut de polímer | taponament, encrustament i pèrdua de monòmer |
| Nivell d'inhibidor, com ara TBC | ha de ser suficient per suprimir l'auto{0}}polimerització |
L'estirè normalment s'envia amb un inhibidor com el para{0}}tert-butilcatecol per evitar la polimerització durant el trànsit i l'emmagatzematge, i el nivell d'inhibidor s'ha de comprovar en rebre perquè es consumeix amb el pas del temps. Un comprador hauria de sol·licitar un certificat d'anàlisi per a cada lot, confirmar l'interval de temperatura d'emmagatzematge permès i verificar l'historial del lot i l'estat del dipòsit o contenidor abans de carregar-lo. L'especificació clara, els terminis de lliurament i les reclamacions de qualitat s'han d'inscriure a l'acord de compra, ja que les disputes sobre el contingut de polímer i el nivell d'inhibidor són els punts de fricció comercials més habituals.
Seguretat, emmagatzematge i subministrament a granel
L'estirè és un líquid inflamable amb un punt d'inflamació proper als 31 graus en una tassa tancada i el seu vapor pot formar mescles explosives amb l'aire. La inhalació de vapors irrita els ulls i les vies respiratòries i pot causar marejos, i l'exposició prolongada s'ha associat amb efectes adversos per a la salut, de manera que el monòmer està classificat per l'Agència Internacional per a la Recerca del Càncer com a probable carcinogen humà. S'han d'utilitzar sistemes tancats, ventilació local d'escapament i protecció respiratòria adequada, el líquid s'ha de mantenir allunyat de fonts d'ignició i d'iniciadors de polimerització, i tots els equips de transferència han d'estar connectats i connectats a terra per evitar descàrregues estàtiques.
L'emmagatzematge requereix la mateixa cura. L'estirè s'ha de mantenir amb el seu inhibidor intacte, a una temperatura controlada, normalment per sota dels 25 graus, i només durant períodes limitats, perquè el monòmer es polimeritza de manera exotèrmica una vegada que l'inhibidor s'esgota o augmenta la temperatura. Els dipòsits han d'estar inerts i protegits de la llum solar directa i la calor.
L'estirè a granel es subministra mitjançant un camió cisterna, un vagó de ferrocarril o un camió cisterna oceànic i es gestiona com a càrrega perillosa segons la normativa de transport aplicable. Abans de fer una comanda gran, el comprador ha de confirmar els requisits d'importació del mercat de destinació, inclosa la classificació duanera, i verificar que el proveïdor pot emetre la fitxa de dades de seguretat, el certificat d'anàlisi i qualsevol declaració requerida. Com que els preus de l'estirè segueixen de prop els costos de les matèries primeres i els equilibris de la demanda-de subministrament, tant els contractes anuals com les compres al moment han d'indicar per escrit l'especificació, les condicions de lliurament i el procediment de reclamació de qualitat.
Preguntes freqüents
P: Per a què s'utilitza el monòmer d'estirè?
S'utilitza per fabricar copolímers de poliestirè, ABS i SAN, cautxú d'estirè-butadiè i resines de polièster insaturades per a la construcció, l'embalatge, l'automoció i els béns de consum.
P: L'estirè és el mateix que el poliestirè?
No. L'estirè és el monòmer líquid, mentre que el poliestirè és el polímer sòlid que se'n fa. El monòmer és perillós de manipular, mentre que el polímer acabat és un plàstic inert.
P: Per què l'estirè necessita un inhibidor?
L'estirè es polimeritza espontàniament amb el pas del temps i la reacció allibera calor, per la qual cosa s'afegeix un inhibidor com el TBC per retardar la polimerització durant l'emmagatzematge i el transport, i s'ha de controlar el seu nivell.
P: Com s'ha d'emmagatzemar l'estirè?
Emmagatzemeu-lo en recipients segellats i inerts a una temperatura controlada, normalment per sota dels 25 graus, amb el nivell d'inhibidor verificat i lluny de fonts d'ignició, oxidants i catalitzadors de polimerització.
P: Quin és el punt d'inflamació de l'estirè?
El punt d'inflamació és d'uns 31 graus en una tassa tancada, que classifica l'estirè com a líquid inflamable, de manera que es requereix protecció contra incendis i connexió a terra allà on es manipuli.
P: Quins documents haurien de venir amb un enviament d'estirè?
L'enviament ha d'incloure la fitxa de dades de seguretat, un certificat d'anàlisi que indiqui la puresa i el contingut d'inhibidors, el número de lot i els documents de transport que cobreixin la classificació de mercaderies perilloses.