น้ำหนักจำเพาะของพอลิสไตรีนและคุณลักษณะการใช้งาน

พอลิสไตรีนผลิตโดยการพอลิเมอไรเซชันของสไตรีน ซึ่งเป็นที่มาของชื่อผลิตภัณฑ์ สไตรีนเป็นของเหลวไม่มีสี ไม่ละลายน้ำและตอบสนองต่อตัวทำละลายแอลกอฮอล์กับอีเทอร์ ข้อดีของพลาสติกชนิดนี้ ได้แก่ กันน้ำได้อย่างสมบูรณ์ ทนสารเคมีได้มาก และโปร่งใส

ผลิตพอลิสไตรีนได้หลายวิธี:

• พอลิเมอไรเซชันมอนอเมอร์บริสุทธิ์แบบบล็อก
• พอลิเมอไรเซชันในตัวทำละลาย
• พอลิเมอไรเซชันในอิมัลชันน้ำ

คุณสมบัติเฉพาะทำให้พอลิสไตรีนแปรรูปได้ วิธีที่นิยมที่สุดคือการฉีดขึ้นรูปภายใต้แรงดัน โดยใช้พอลิสไตรีนชนิดผงและเม็ด

พอลิสไตรีนใช้แพร่หลายในงานก่อสร้าง โดยมักใช้เป็น:

• กระเบื้องกรุผิวสีสำหรับห้องที่มีความชื้นและสิ่งสกปรกสูง
• กระเบื้องพรุนสำหรับฉนวนความร้อนและเสียง
• สีลาเท็กซ์สำหรับตกแต่งภายใน
• ฟิล์มกันความชื้น
• วัสดุแทนแก้วจากความสามารถในการส่งผ่านแสงสูง

คุณลักษณะการใช้งานของพอลิสไตรีน

พอลิสไตรีนแบ่งเป็นชนิดบล็อกและชนิดอิมัลชันตามวิธีผลิต ที่อุณหภูมิปกติมีรูปทรงยืดหยุ่น น้ำหนักจำเพาะของพอลิสไตรีนคือ 1.05 กรัม/ซม.³ ส่วนสไตรีนซึ่งเป็นวัตถุดิบมีเพียง 0.909 กรัม/ซม.³

จากค่านี้คำนวณได้ว่าพอลิสไตรีนเนื้อแน่น 1 ม³ หนักประมาณ 1050 กก. เมื่อให้ความร้อนราว 90–100 °C จะอ่อนตัวและขึ้นรูปง่ายขึ้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนสถานะแก้ว ไม่ใช่การหลอมตามปกติ ส่งผ่านแสงได้สูงถึง 90% ของแสงอาทิตย์ ตัวทำละลายอีเทอร์ อะโรมาติก และไฮโดรคาร์บอนบางชนิดอาจทำลายหรือละลายพอลิสไตรีน จึงต้องตรวจสอบความเข้ากันได้แยกกัน ความแตกต่างสำคัญของพอลิสไตรีนจากวิธีผลิตต่างกันคือมวลโมเลกุล:

• พอลิสไตรีนบล็อก — มวลโมเลกุล 300000–500000
• ชนิดอิมัลชันน้ำ — 70000–200000

ค่านี้สำคัญต่อการใช้งาน พอลิสไตรีนมวลโมเลกุลต่ำจะเปราะและไม่แข็งแรง เมื่อจัดซื้อควรตรวจสอบ โดยวัสดุก่อสร้างที่แข็งแรงและทนทานควรมีค่าไม่น้อยกว่า 100000

วิธีผลิตพอลิสไตรีน

วิธีที่ใช้บ่อยที่สุดคือการสร้างบล็อกแบบต่อเนื่องและอิมัลชันน้ำ ในวิธีแรก เทสไตรีนลงในแม่พิมพ์ที่ให้ความร้อนและอัดแน่นจนได้วัสดุโปร่งใสแข็ง ผลิตภัณฑ์รับรูปตามภาชนะที่ใช้ทำให้แข็ง ซึ่งมักเป็นแม่พิมพ์สี่เหลี่ยมผืนผ้ายาวหรือบล็อก วิธีนี้ให้มวลโมเลกุลสูงกว่าวิธีอื่นจากการให้ความร้อนวัตถุดิบที่อุณหภูมิต่ำ 30–40 °C

วิธีอื่นอาจใช้อุณหภูมิ 60–90 °C และเติมตัวเริ่มปฏิกิริยาเบนโซอิลเปอร์ออกไซด์เพื่อเร่งการแข็งตัว แต่มีข้อเสียสำคัญคืออาจเกิดรอยแตกร้าวในพอลิสไตรีน

การผลิตด้วยอิมัลชันน้ำมีข้อดี:

• ผลิตภัณฑ์สำเร็จเป็นผงละเอียด
• ใช้เวลาผลิตสั้น
• พอลิสไตรีนหลังการผลิตไม่มีมอนอเมอร์