Merná hmotnosť polystyrénu a jeho funkčné vlastnosti

Polystyrén sa vyrába polymerizáciou styrénu, odkiaľ pochádza aj názov konečného produktu. Styrén, ktorý tvorí základ polystyrénu, je bezfarebná kvapalina nerozpustná vo vode a rozpustná iba v alkoholových a éterových roztokoch. Medzi výhody tohto druhu plastu patria úplná vodovzdornosť, značná odolnosť proti chemickým látkam a priehľadnosť.

Polystyrén sa vyrába niekoľkými spôsobmi:

• Polymerizácia čistých monomérov (bloková metóda).
• Polymerizácia v rozpúšťadlách.
• Polymerizácia vo vodnej emulzii.

Vďaka jedinečným vlastnostiam možno polystyrén spracovávať. Najrozšírenejšou metódou je vstrekovanie pod tlakom. V tomto procese sa používa práškový a granulovaný polystyrén.

Široko sa využíva v stavebníctve. Najčastejšie sa používa ako:

• Farebný obkladový materiál pre miestnosti so zvýšenou vlhkosťou a mierou znečistenia
• Pórovité dosky na tepelnú a zvukovú izoláciu
• Latexová farba na úpravu interiérov
• Fólie na izoláciu proti vlhkosti
• Vďaka vysokej priepustnosti svetla je polystyrén vhodnou náhradou skla

Funkčné vlastnosti polystyrénu.

Podľa spôsobu výroby sa rozlišuje blokový a emulzný polystyrén. Pri bežnom teplotnom režime majú polystyrény pružnú formu. Merná hmotnosť polystyrénu je 1,05 g/cm³, zatiaľ čo merná hmotnosť styrénu – východiskovej suroviny – je iba 0,909 g/cm³.

Pomocou tohto ukazovateľa možno vypočítať hmotnosť 1 m³ polystyrénu: pri hutnom polystyréne je to približne 1050 kg. Pri zahriatí asi na 90–100 °C polystyrén mäkne a stáva sa poddajnejším; súvisí to so skleným prechodom materiálu, nie s bežným topením. Schopnosť prepúšťať svetlo je veľmi vysoká – až 90 % slnečných lúčov. Éterové a aromatické rozpúšťadlá a časť uhľovodíkových rozpúšťadiel môžu polystyrén poškodiť alebo rozpustiť, preto treba kompatibilitu materiálu s rozpúšťadlami overovať osobitne. Významným rozdielom medzi polystyrénmi vyrobenými rôznymi metódami je molekulová hmotnosť:

• Blokový polystyrén – molekulová hmotnosť 300000–500000.
• Pri použití vodnej emulzie – 70000–200000.

Tento ukazovateľ má pri používaní veľký význam. Polystyrény s nízkou molekulovou hmotnosťou sú krehké a málo pevné. Pri nákupe je dôležité venovať tomuto ukazovateľu pozornosť: pri pevnom a trvanlivom stavebnom materiáli by mal byť najmenej 100000.

Spôsoby výroby polystyrénu.

Najčastejšie sa používa kontinuálna bloková metóda a metóda vodnej emulzie. Pri prvej metóde sa styrén nalieva do vyhrievaných foriem a zhutňuje, čím vzniká priehľadný a pevný materiál. Konečný materiál nadobúda tvar nádoby, v ktorej prebiehalo vytvrdzovanie. Najčastejšie sa používajú podlhovasté obdĺžnikové formy – bloky. Pri tomto spôsobe výroby získava polystyrén na rozdiel od iných metód značnú molekulovú hmotnosť. Tento účinok umožňuje použitie nízkych teplôt pri zahrievaní suroviny – od 30 do 40 °C.

Pri výrobe polystyrénu inými metódami sa môže teplota pohybovať v rozsahu 60–90 °C. Do suroviny sa navyše pridáva iniciátor – benzoylperoxid, ktorý dokáže urýchliť vytvrdzovanie. Táto metóda má, žiaľ, významnú nevýhodu – možnosť vzniku trhlín v polystyréne.

Výroba polystyrénu pomocou vodnej emulzie má tieto výhody:

• Konečný produkt pri vzniku nadobúda formu jemného prášku
• Výrobný proces prebieha v krátkom čase
• Polystyrén po skončení výrobných procesov neobsahuje monoméry