ความแตกต่างระหว่างสไตรีน (CAS 100-42-5) และโพลีสไตรีน

สไตรีน (CAS 100-42-5) และโพลีสไตรีน (CAS 9003-53-6) เป็นสารเคมีสองชนิดที่แตกต่างกันซึ่งมักสับสนเนื่องจากมีชื่อคล้ายกัน พูดง่ายๆ ก็คือ สไตรีนเป็นโมโนเมอร์เหลวที่ใช้ในการสังเคราะห์โพลีสไตรีน และโพลีสไตรีนเป็นพลาสติกแข็งที่พอลิเมอร์จากสไตรีน มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในโครงสร้างทางเคมี คุณสมบัติทางกายภาพ ความคงตัวทางเคมี และการใช้งาน

สไตรีนและโพลีสไตรีนคืออะไร?

สไตรีนหรือที่เรียกว่าไวนิลเบนซีนหรือฟีนิลเอทิลีนเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีสูตรโมเลกุล C8H8 เป็นของเหลวไม่มีสี โปร่งใส เป็นมันที่อุณหภูมิห้อง มีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว และเป็นหนึ่งในโมโนเมอร์ทางอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุดในโลก โพลีสไตรีนเป็นโพลีเมอร์อะโรมาติกสังเคราะห์ที่ผลิตขึ้นโดยการเติมโพลิเมอไรเซชันเชิงอนุมูลอิสระ-ของโมโนเมอร์สไตรีน โดยมีสูตรการทำซ้ำ (C8H8)n เป็นเทอร์โมพลาสติกไม่มีสี โปร่งใส แข็ง และเปราะ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์พลาสติกในชีวิตประจำวัน

โครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมี

สไตรีนประกอบด้วยวงแหวนเบนซีนที่ยึดติดกับหมู่ไวนิล ซึ่งทำให้โมเลกุลเกิดพันธะคาร์บอน-คาร์บอนคู่ และจัดให้อยู่ในกลุ่มไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว พันธะคู่นี้เป็นบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน โพลีสไตรีนเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลสไตรีนหลายพันโมเลกุลเชื่อมโยงกันผ่านพันธะคู่ให้เป็นสายโซ่ยาว เมื่อทำปฏิกิริยาโพลีเมอร์แล้ว พันธะคู่จะถูกใช้ไป ดังนั้นสายโซ่โพลีเมอร์จะไม่มีปฏิกิริยาพันธะคู่-อีกต่อไปและจัดอยู่ในประเภทพอลิเมอร์อิ่มตัวสูง

การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพ

คุณสมบัติทางเคมีและทางกล

เนื่องจากมีพันธะคู่ สไตรีนจึงมีปฏิกิริยาทางเคมี มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันและการเกิดพอลิเมอไรเซชันได้เอง โดยจะค่อยๆ กลายเป็นสีเหลืองและหนาขึ้นเมื่อสัมผัสกับอากาศ ดังนั้นสารยับยั้งการเกิดพอลิเมอไรเซชัน เช่น ไฮโดรควิโนนหรือเติร์ต-บิวทิลคาเทคอลจึงมักถูกเติมในระหว่างการเก็บรักษาและการขนส่ง ในทางตรงกันข้าม โพลีสไตรีนไม่มีพันธะคู่ในแกนหลักและมีความเสถียรทางเคมี ต้านทานการเกิดออกซิเดชันและทนทานต่อกรดและด่างอย่างรุนแรง แม้ว่าจะถูกโจมตีโดยตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิดและทำให้นิ่มลงที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ ในทางกลไก โพลีสไตรีนมีความแข็งและความเสถียรของขนาดที่เป็นประโยชน์ และขึ้นรูปได้ง่าย แต่มีความเปราะและมีความทนทานต่อแรงกระแทกจำกัดเมื่อเทียบกับเกรดยางดัดแปลง-

การใช้สไตรีนและโพลีสไตรีน

สไตรีนถูกใช้เป็นวัตถุดิบทางเคมีเป็นส่วนใหญ่ โดยเป็นโมโนเมอร์หลักสำหรับโพลีสไตรีน และยังถูกโคพอลิเมอร์กับบิวทาไดอีนและอะคริโลไนไตรล์เพื่อผลิตยางสไตรีน-บิวทาไดอีน เรซิน ABS และเรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว

โพลีสไตรีนใช้ในการผลิตบรรจุภัณฑ์ ภาชนะที่ใช้แล้วทิ้ง โฟมฉนวนกันความร้อน ตัวเรือนเครื่องใช้ไฟฟ้า ของเล่น เครื่องเขียน และอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการทางการแพทย์

โพลีสไตรีนที่ขยายได้จะถูกแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์โฟมสำหรับใช้เป็นฉนวนในอาคารและบรรจุภัณฑ์ป้องกัน โดยมีน้ำหนักเบาและมีการนำความร้อนต่ำ

ฟิล์มและแผ่นโพลีสไตรีนใช้สำหรับถาดอาหาร กล่องแสดงสินค้า และไดอิเล็กทริกของตัวเก็บประจุในการใช้งานไฟฟ้า

คำถามที่พบบ่อย

สไตรีนสามารถเปลี่ยนเป็นโพลีสไตรีนได้หรือไม่?

ใช่. โพลีสไตรีนผลิตโดยกระบวนการโพลิเมอไรเซชันของสไตรีนโมโนเมอร์โดยใช้-ตัวเริ่มต้นอนุมูลอิสระ เช่น เปอร์ออกไซด์อินทรีย์ กระบวนการนี้สามารถดำเนินการเป็นกลุ่ม สารแขวนลอย สารละลาย หรืออิมัลชัน ขึ้นอยู่กับเกรดและสัณฐานวิทยาของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ

โพลีสไตรีนเป็นวัสดุชนิดเดียวกับสไตรีนหรือไม่?

ไม่ สไตรีนเป็นโมโนเมอร์ซึ่งเป็นของเหลวที่มีพันธะคู่ ในขณะที่โพลีสไตรีนเป็นโพลีเมอร์แข็งที่สร้างจากหน่วยสไตรีนจำนวนมาก วัสดุทั้งสองมีสถานะทางกายภาพ ปฏิกิริยาเคมี และการใช้งานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

เหตุใดจึงต้องจัดเก็บสไตรีนด้วยสารยับยั้งการเกิดพอลิเมอไรเซชัน

สไตรีนจะเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์ได้เองเมื่อสัมผัสกับความร้อน แสง หรือออกซิเจน มีการเติมสารยับยั้ง เช่น ไฮโดรควิโนนหรือเทอร์ต-บิวทิลคาเทคอลเพื่อป้องกันการเกิดโพลิเมอไรเซชันก่อนกำหนดระหว่างการเก็บรักษาและการขนส่ง และวัสดุควรเก็บไว้ในที่เย็นและห่างจากแหล่งกำเนิดประกายไฟ

โพลีสไตรีนสามารถรีไซเคิลได้หรือไม่?

โพลีสไตรีนสามารถรีไซเคิลได้ในทางเทคนิค เศษซากอุตสาหกรรม-ที่สะอาดสามารถ-ทำเป็นเม็ดและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และโพลีสไตรีนสำหรับผู้บริโภคบางส่วน-ก็ถูกรีไซเคิลด้วยเครื่องจักร โฟมโพลีสไตรีนยังสามารถทำให้หนาแน่นและแปรรูปเป็นเรซินรีไซเคิลได้ แม้ว่าอัตราการรวบรวมจะแตกต่างกันไปตามภูมิภาค

การใช้โพลีสไตรีนหลักคืออะไร?

โพลิสไตรีนถูกนำมาใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหารแบบใช้แล้วทิ้ง โฟมฉนวนกันความร้อน ตัวเครื่อง ของเล่น เครื่องเขียน อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ และอุปกรณ์ไฟฟ้า มีการใช้เกรดการรับแรงกระแทกสูง-ในกรณีที่ต้องมีความทนทานมากขึ้น