L'estirè (CAS 100-42-5) i el poliestirè (CAS 9003-53-6) són dues substàncies químiques diferents que sovint es confonen a causa dels seus noms similars. En termes simples, l'estirè és el monòmer líquid utilitzat per sintetitzar poliestirè, i el poliestirè és el plàstic sòlid polimeritzat a partir de l'estirè. Difereixen significativament en estructura química, propietats físiques, estabilitat química i aplicacions.
Què són l'estirè i el poliestirè?
L'estirè, també anomenat vinilbenzè o feniletilè, és un compost orgànic amb la fórmula molecular C8H8. És un líquid incolor, transparent, oliós a temperatura ambient amb una olor picant característica i és un dels monòmers industrials més importants del món. El poliestirè és un polímer aromàtic sintètic produït per la polimerització per addició de radicals lliures-de monòmers d'estirè, amb la fórmula repetida (C8H8)n. És un termoplàstic incolor, transparent, rígid i trencadís molt utilitzat en productes plàstics quotidians.
Estructura i composició química
L'estirè conté un anell de benzè unit a un grup vinil, que dóna a la molècula un doble enllaç de carboni-carboni i la situa a la classe dels hidrocarburs insaturats. Aquest doble enllaç és el lloc reactiu que permet la polimerització. El poliestirè es forma quan milers de molècules d'estirè s'uneixen a través dels seus dobles enllaços en llargues cadenes. Un cop polimeritzats, els dobles enllaços es consumeixen, de manera que la cadena de polímers ja no té reactivitat de doble-enllaç i pertany a la classe dels alts polímers saturats.
Comparació de propietats físiques
| Propietat | Estirè (CAS 100-42-5) | Poliestirè (CAS 9003-53-6) |
|---|---|---|
| Estat a temperatura ambient | Líquid transparent incolor | Sòlid transparent incolor |
| Olor | Forta olor aromàtica picant | Pràcticament inodor |
| Punt d'ebullició | Aproximadament 145 graus | Sense punt de fusió fix |
| Temperatura de suavització | No aplicable | Aproximadament 80-100 graus |
| Temperatura de transició vítrea | No aplicable | Per sobre de 100 graus |
| Densitat | Prop de l'aigua, uns 0,91 g/cm3 | 1,04-1,13 g/cm3 |
| Solubilitat | Poc soluble en aigua, soluble en etanol i èter | Insoluble en aigua, soluble en cloroform i toluè |
Propietats químiques i mecàniques
A causa del seu doble enllaç, l'estirè és químicament reactiu. És propens a l'oxidació i la polimerització espontània, engroguenc i espessint gradualment quan s'exposa a l'aire, de manera que normalment s'afegeixen inhibidors de la polimerització com la hidroquinona o el tert-butilcatecol durant l'emmagatzematge i el transport. El poliestirè, en canvi, no té dobles enllaços a la seva columna vertebral i és químicament estable: resisteix l'oxidació i mostra una forta resistència als àcids i àlcalis, tot i que és atacat per molts dissolvents orgànics i s'estova a temperatures relativament baixes. Mecànicament, el poliestirè ofereix una rigidesa i una estabilitat dimensional útils i es modela fàcilment, però és fràgil i té una resistència als impactes limitada en comparació amb els graus-modificats de cautxú.
Aplicacions de l'estirè i el poliestirè
L'estirè es consumeix principalment com a matèria primera química: és el monòmer clau del poliestirè, i també es copolimeritza amb butadiè i acrilonitril per produir cautxú estirè-butadiè, resina ABS i resines de polièster insaturades.
El poliestirè s'utilitza per fabricar envasos, envasos d'un sol ús, escuma d'aïllament tèrmic, carcasses d'aparells elèctrics, joguines, articles de papereria i articles de laboratori mèdic.
El poliestirè expandible es transforma en productes d'escuma per a l'aïllament d'edificis i embalatges protectors, valorats pel seu pes lleuger i baixa conductivitat tèrmica.
La pel·lícula i la làmina de poliestirè s'utilitzen per a safates d'aliments, caixes de presentació i dielèctrics de condensadors en aplicacions elèctriques.
Preguntes freqüents
Es pot convertir l'estirè en poliestirè?
Sí. El poliestirè es produeix mitjançant la polimerització del monòmer d'estirè mitjançant iniciadors-de radicals lliures com ara peròxids orgànics. El procés es pot dur a terme a granel, en suspensió, en solució o en emulsió, segons el grau i la morfologia del producte requerit.
El poliestirè és el mateix material que l'estirè?
No. L'estirè és el monòmer, un líquid amb un doble enllaç, mentre que el poliestirè és el polímer sòlid construït a partir de moltes unitats d'estirè. Els dos materials tenen estats físics, reactivitat química i usos completament diferents.
Per què s'ha d'emmagatzemar l'estirè amb inhibidors de polimerització?
L'estirè es polimeritza espontàniament quan s'exposa a la calor, la llum o l'oxigen. S'afegeixen inhibidors com la hidroquinona o el tert-butilcatecol per evitar la polimerització prematura durant l'emmagatzematge i l'enviament, i el material s'ha de mantenir fresc i allunyat de fonts d'ignició.
El poliestirè és reciclable?
El poliestirè és tècnicament reciclable. La ferralla post-industrial neta es pot re-granular i reutilitzar, i part del poliestirè post-consum es recicla mecànicament. El poliestirè d'escuma també es pot densificar i processar en resina reciclada, tot i que les taxes de recollida varien segons la regió.
Quins són els principals usos del poliestirè?
El poliestirè s'utilitza en envasos d'aliments d'un sol ús, escuma d'aïllament tèrmic, carcasses d'aparells, joguines, articles de papereria, material de laboratori mèdic i components elèctrics. Els graus d'alt impacte-s'utilitzen quan es requereix una major duresa.
