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Come si produce il polistirolo

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Il polistirolo, grazie al basso costo ed alla facilità di lavorazione, ha avuto una enorme diffusione e i settori dove esso è impiegato sono davvero molteplici.

Istruzioni

  • 1
    Il polistirolo si ottiene per poliaddizione dello stirolo. La reazione di formazione del polistirolo, pur essendo fortemente esotermica, ha bisogno di una temperatura minima per potersi innescare, cioè di una iniziale somministrazione di calore; una volta innescata, però, essa prosegue con sviluppo di grandi quantità di calore.
  • 2
    Il problema della rimozione del calore di reazione è di fondamentale importanza nel processo di produzione del polistirolo; con il procedere della reazione la viscosità della massa aumenta e, di conseguenza, aumentano le difficoltà a produrre una refrigerazione efficiente e, quindi, ad assicurare un controllo accurato della temperatura.
  • 3
    La reazione di polimerizzazione dello stirolo procede rapidamente fino a che non si raggiunge un grado di conversione del monomero di circa il 90%, dopodiché procede a velocità piuttosto bassa. Questa caratteristica comporta il rischio di produrre un polimero avente conglobata una quantità eccessiva di monomero, con il conseguente abbassamento del punto di rammollimento e rigonfiabilità, quest’ultima dovuta all’evaporazione del monomero rimasto conglobato.
  • 4
    La tecnica più diffusa per la produzione di polistirolo è quella della polimerizzazione in sospensione; lo stirolo viene pompato in una autoclave di reazione, munita di agitatore e di camicia di raffreddamento, nella quale viene a contatto con acqua e un agente disperdente, come alcol polivinilico o fosfato di calcio. Grazie all’agente disperdente a all’energica agitazione, lo stirolo si disperde nella fase acquosa; a questo puntosi aggiunge l’iniziatore, una sostanza cioè capace di dare radicali liberi in fase acquosa. La massa, quindi, viene portata alla temperatura di innesco della reazione mediante riscaldamento.
  • 5
    Mentre la polimerizzazione procede in corrispondenza delle gocce di stirolo disperse, si asporta il calore di reazione mediante circolazione di fluido refrigerante nella camicia dell’autoclave. Il polimero forma delle piccolissime sferette in seno alla massa acquosa, le quali decantano sul fondo dell’autoclave da cui vengono inviate a un recipiente di lavaggio per rimuovere le sostanze disperdenti. Dopo filtrazione ed essiccamento, il polimero passa attraverso l’estrusore che lo riduce in granuli.
  • 6
    Qualora si voglia conferire al polimero una particolare colorazione, prima dell’estrusione si aggiungono sostanze coloranti. Quindi i granuli vengono trasportati al silo distoccaggio, da cui passano all’insaccaggio e, poi, ai depositi.
  • 7
    Il sistema di polimerizzazione in sospensione ha grandi vantaggi in quanto l’acqua funge da mezzo di trasmissione del calore ed elimina i pericoli di surriscaldamenti localizzati nell’autoclave; per cui si ottiene un prodotto molto uniforme.
  • 8
    Un campo di applicazione molto interessante e diffuso è quello del polistirolo nella forma espansa (schiuma di polistirolo); sotto tale forma il polimero viene utilizzato come isolante termico, per la costruzione di celle frigorifere e di pannelli per le case prefabbricate, per la fabbricazione di cassette per imballaggio.

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