Polüstüreeni ja vahtpolüstürooli leiutis

Polüstüreen on tugev plastist mis on loodud etüleenist ja benseenist. Seda saab süstida, välja pressida või puhumisvormida. See teeb sellest väga kasuliku ja mitmekülgse tootmismaterjali.

Enamik meist tunneb polüstüreeni vahtpolüstüreeni kujul, mida kasutatakse joogitopside ja maapähklite pakendamiseks. Polüstüreeni kasutatakse aga ka ehitusmaterjalina koos elektriseadmete (lülitid ja plaadid) ja muude majapidamistarvetega.

Eduard Simon & Hermann Staudingeri polümeeriuuringud

Dr Hermann Staudinger polümeerkeemia rajaja
Keystone / Stringer / Getty Images

Saksa apteeker Eduard Simon avastas polüstüreeni 1839. aastal, kui ta eraldas aine looduslikust vaik. Ent ta ei teadnud, mida ta avastas. Vaja oli veel ühte orgaanilist keemikut nimega Hermann Staudinger, et aru saada, et Simoni avastus, mis koosnes pikkadest stüreenimolekulide ahelatest, oli plastikpolümeer.

1922. aastal avaldas Staudinger oma teooriad polümeeride kohta. Nad väitsid, et looduslikud kautšukid koosnesid pikkadest korduvatest monomeeride ahelatest, mis andsid kummile selle elastsuse. Ta kirjutas, et stüreeni termilisel töötlemisel toodetud materjalid olid sarnased kummiga. Need olid kõrge polümeerid, sealhulgas polüstüreen. 1953. aastal võitis Staudinger

instagram viewer
Nobeli keemiapreemia tema uurimistööks.

BASF polüstüreeni kaubanduslik kasutamine

Badische Anilin & Soda-Fabrik ehk BASF asutati 1861. aastal. BASF on pikka aega olnud uuendusmeelne tänu sellele, et on leiutanud sünteetilisi kivisöetõrvavärve, ammoniaaki, lämmastikväetisi, samuti polüstüreeni, PVC-d, magnetilinti ja sünteetilisi värve kumm.

1930. aastal töötasid BASF-i teadlased välja polüstüreeni kaubandusliku tootmise viisi. Firma nimega I.G. Farbenit loetletakse sageli polüstüreeni arendajana, kuna BASF usaldas I G-d. Farben 1930. aastal. 1937. aastal tõi Dow Chemical Company USA turule polüstüreentooted.

See, mida me tavaliselt kutsume vahtpolüstürooliseks, on tegelikult vahtpolüstüreenpakendite kõige äratuntavam vorm. Vahtpolüstürool on Dow Chemical Company kaubamärk, toote tehniliseks nimetuseks on vahtpolüstüreen.

Ray McIntire: vahtpolüstüroo leiutaja

Dow Chemical Company teadlane Ray McIntire leiutas vahustatud polüstüreeni ehk vahtpolüstürooli. McIntire ütles, et tema vahtpolüstüreeni leiutamine oli täiesti juhuslik. Tema leiutis sündis siis, kui ta üritas leida paindlikku elektrisolaatorit umbes teine ​​maailmasõda.

Polüstüreen, mis oli juba leiutatud, oli hea isolaator, kuid liiga rabe. McIntire üritas valmistada uut kummitaolist polümeeri, ühendades stüreeni a-ga lenduv vedelik nimetatakse rõhu all isobutüleeniks. Tulemuseks oli mullidega vahtpolüstüreen ja see oli 30 korda kergem kui tavaline polüstüreen. Dow keemiaettevõte tutvustas vahtpolüstürooli tooteid USA-s 1954. aastal.

Kuidas valmistatakse vahustatud polüstüreenist / vahtpolüstüroolist tooteid

  • Vahtpolüstüreen algab väikeste sfääriliste helmestena, mis sisaldavad laiendavat ainet, mida nimetatakse süsivesinikuks.
  • Polüstüreeni helmeid kuumutatakse auruga. Kui paisuv aine keeb, pehmendavad ja laienevad helmed kuni nelikümmend korda nende algsest suurusest.
  • Laiendatud helmeid jäetakse enne uuesti kuumutamist jahtuma. Kuid seekord laiendatakse helmeid vormi sees.
  • Vormid on erineva kujuga, sõltuvalt soovitud lõpptootest. Näited on näiteks vahtpolüstürool tassid, karbid, parukatoed ja palju muud.
  • Helmed täidavad vormi täielikult ja sulanduvad ka kokku.
  • Vahtpolüstürool on umbes 98% protsenti õhust.