Trọng lượng riêng của polystyrene và các chỉ tiêu sử dụng

Polystyrene được sản xuất bằng cách trùng hợp styrene, cũng là nguồn gốc tên gọi của sản phẩm cuối cùng. Styrene, nguyên liệu nền tạo nên polystyrene, là chất lỏng không màu, không tan trong nước và chỉ hòa tan trong dung môi cồn cùng ete. Ưu điểm của loại nhựa này gồm khả năng chống nước hoàn toàn, độ bền hóa học đáng kể và độ trong suốt.

Polystyrene được sản xuất bằng một số phương pháp:

• Trùng hợp monomer tinh khiết (phương pháp tạo khối).
• Trùng hợp trong dung môi.
• Trùng hợp trong nhũ tương nước.

Nhờ các tính chất đặc trưng, polystyrene có thể được gia công thành sản phẩm. Phương pháp phổ biến nhất là ép phun dưới áp suất, sử dụng polystyrene dạng bột và dạng hạt.

Vật liệu được dùng rộng rãi trong xây dựng, phổ biến nhất dưới các dạng:

• Gạch ốp màu cho phòng có độ ẩm và mức độ bám bẩn cao
• Tấm xốp cách nhiệt và cách âm
• Sơn latex dùng để hoàn thiện nội thất
• Màng chống ẩm
• Nhờ khả năng truyền sáng cao, polystyrene rất phù hợp để thay thế kính

Các chỉ tiêu sử dụng của polystyrene

Tùy theo phương pháp sản xuất, polystyrene được chia thành loại khối và loại nhũ tương. Ở nhiệt độ thông thường, polystyrene có tính đàn hồi. Trọng lượng riêng của polystyrene là 1,05 g/cm³, trong khi trọng lượng riêng của styrene, thành phần nguyên liệu, chỉ là 0,909 g/cm³.

Dựa vào chỉ số này có thể tính khối lượng 1 m³ polystyrene: đối với polystyrene đặc, giá trị vào khoảng 1050 kg. Khi được gia nhiệt đến khoảng 90–100 °C, polystyrene mềm đi và dễ biến dạng hơn; hiện tượng này liên quan đến quá trình chuyển thủy tinh của vật liệu chứ không phải nóng chảy thông thường. Khả năng truyền sáng rất cao, đạt tới 90% ánh sáng Mặt Trời. Dung môi ete, dung môi thơm và một số dung môi hydrocarbon có thể làm hỏng hoặc hòa tan polystyrene, vì vậy cần kiểm tra riêng khả năng tương thích của vật liệu với dung môi. Điểm khác biệt đáng kể giữa polystyrene sản xuất bằng các phương pháp khác nhau là khối lượng phân tử:

• Polystyrene khối — khối lượng phân tử 300000–500000.
• Khi dùng nhũ tương nước — 70000–200000.

Chỉ số này có ý nghĩa quan trọng trong quá trình sử dụng. Polystyrene có khối lượng phân tử thấp sẽ giòn và kém bền. Khi mua cần chú ý đến thông số này: để vật liệu xây dựng bền chắc và có tuổi thọ cao, giá trị phải không dưới 100000.

Các phương pháp sản xuất polystyrene

Phương pháp tạo khối liên tục và phương pháp nhũ tương nước được sử dụng phổ biến nhất. Với phương pháp thứ nhất, styrene được đổ vào khuôn gia nhiệt rồi nén chặt, tạo thành vật liệu trong suốt và rắn. Sản phẩm cuối có hình dạng của khuôn chứa nơi diễn ra quá trình đóng rắn. Loại khuôn thường dùng là khuôn chữ nhật dài để tạo khối. Phương pháp này giúp polystyrene có khối lượng phân tử lớn hơn đáng kể so với những phương pháp khác. Hiệu quả đó có được nhờ nhiệt độ gia nhiệt nguyên liệu thấp, từ 30 đến 40 °C.

Trong các phương pháp sản xuất polystyrene khác, nhiệt độ có thể dao động từ 60–90 °C. Ngoài ra, chất khơi mào là benzoyl peroxide được thêm vào nguyên liệu để đẩy nhanh quá trình đóng rắn. Đáng tiếc, phương pháp này có nhược điểm đáng kể là có thể làm polystyrene xuất hiện vết nứt.

Phương pháp sản xuất polystyrene bằng nhũ tương nước có các ưu điểm:

• Sản phẩm cuối hình thành ở dạng bột mịn
• Quá trình sản xuất diễn ra trong thời gian ngắn
• Sau khi kết thúc quá trình sản xuất, polystyrene không còn chứa monomer