Polistiren, ABS, SBR ve diğer polimerlerin üretiminde kullanılan temel hammadde
Stiren monomer (C₈H₈, CAS No: 100-42-5), etilen ve benzenin katalitik dehidrojenasyonu ile üretilen, aromatik bir hidrokarbondur. Vinilbenzen olarak da bilinir. Renksiz, yağlı bir sıvı olup karakteristik tatlımsı bir kokuya sahiptir. Polimerizasyona yatkın olduğu için genellikle polimerizasyon inhibitörleri (TBC gibi) ile stabilize edilerek depolanır ve taşınır.
Stiren monomer, vinil grubu içeren yapısı nedeniyle çeşitli polimerizasyon reaksiyonlarına girebilir. Serbest radikal, anyonik, katyonik ve koordinasyon polimerizasyonu gibi farklı mekanizmalarla polimerleşebilir. Bu özelliği onu plastik ve kauçuk endüstrisinin temel yapı taşlarından biri yapar.
Stiren monomerin çok çeşitli endüstriyel ve ticari uygulamaları bulunmaktadır:
Genel amaçlı polistiren (GPPS), yüksek darbe dayanımlı polistiren (HIPS) ve genleştirilmiş polistiren (EPS) üretiminde ana hammaddedir. Ambalaj, elektronik ve inşaat sektörlerinde yaygın kullanılır.
Akrilonitril-butadien-stiren (ABS) kopolimerlerinin üretiminde kullanılır. ABS, dayanıklılığı ve işlenebilirliği ile otomotiv, elektronik ve tüketim ürünlerinde tercih edilir.
Stiren-butadien kauçuğu (SBR) üretiminde kullanılır. Lastik endüstrisinde, özellikle otomobil lastikleri, ayakkabı tabanları ve kauçuk contalar için önemlidir.
Doymamış polyester reçinelerde (UPR) çapraz bağlayıcı olarak kullanılır. Takviyeli plastikler, marin uygulamaları ve inşaat malzemeleri üretiminde önemlidir.
Stiren-akrilonitril (SAN), stiren-maleik anhidrit (SMA) gibi özel kopolimerlerin üretiminde kullanılır. Bu polimerler yüksek sıcaklık dayanımı ve kimyasal direnç gerektiren uygulamalarda tercih edilir.
Lateks boyalar, kağıt kaplamalar ve yapıştırıcıların üretiminde stiren bazlı emülsiyon polimerleri kullanılır. Su bazlı sistemlerde çevre dostu çözümler sunar.
Özellik | Değer | Birim | Test Metodu |
---|---|---|---|
Kimyasal Adı | Stiren Monomer | - | - |
Diğer Adlar | Vinilbenzen, Etenilbenzen, Feniletilen | - | - |
CAS Numarası | 100-42-5 | - | - |
EC No | 202-851-5 | - | - |
Formül | C₈H₈ | - | - |
Moleküler Ağırlık | 104.15 | g/mol | - |
Görünüm | Renksiz, şeffaf sıvı | - | Görsel |
Koku | Tatlımsı, keskin | - | - |
Safiyet | ≥99.5 | % | GC |
Yoğunluk (20°C) | 0.906 | g/cm³ | ISO 3675 |
Viskozite (25°C) | 0.7 | mPa·s | ISO 3104 |
Kaynama Noktası | 145 | °C | ISO 918 |
Erime Noktası | -30.6 | °C | ISO 6321 |
Parlama Noktası | 31 | °C | ISO 3679 |
Alevlenme Noktası | 34 | °C | ISO 3679 |
Buhar Basıncı (20°C) | 5 | mmHg | ISO 8973 |
Su İçeriği | ≤0.05 | % | Karl Fischer |
TBC İnhibitör İçeriği | 10-15 | ppm | HPLC |
Polimer İçeriği | ≤10 | ppm | Gravimetrik |
Peroksit Değeri | ≤5 | ppm | ASTM E298 |
Yanıcı Toksik Tahriş Edici
Stiren monomer, sucul ortamlarda orta düzeyde toksik etki gösterir. Mikroorganizmalar tarafından biyolojik olarak parçalanabilir ancak bu süreç yavaştır. Suya karışması durumunda sucul yaşam için zararlı olabilir. Atmosferde fotokimyasal reaksiyonlarla parçalanır ve ozon oluşumuna katkıda bulunabilir.
Stiren monomer, vinil grubu içeren yapısı nedeniyle kendiliğinden polimerize olma eğilimindedir. Bu nedenle genellikle TBC (tert-Butylcatechol) gibi polimerizasyon inhibitörleri ile stabilize edilerek satılır. İnhibitör, depolama ve taşıma sırasında istenmeyen polimerizasyonu önler.
Stiren monomer, serbest radikal mekanizması ile kolayca polimerize olabilir. Isı, ışık veya radikal başlatıcıların varlığında polimerizasyon reaksiyonu başlar. Polimerizasyon ekzotermik bir reaksiyondur ve kontrol edilmezse şiddetli olabilir.
Stiren monomer buharının solunması baş ağrısı, baş dönmesi ve yorgunluğa neden olabilir. Uzun süreli maruziyet merkezi sinir sistemi üzerinde olumsuz etkilere yol açabilir. Cilt ve gözlerle teması tahrişe neden olur. İşyeri ortamında maruziyet sınırlarına (TLV-TWA: 20 ppm) uyulmalıdır.
Uygun depolama koşullarında (serin, karanlık, inhibitörlü) stiren monomerin raf ömrü genellikle 3-6 aydır. Ancak sıcaklık artışı, ışık maruziyeti veya inhibitör tükenmesi durumunda polimerizasyon başlayabilir. Kullanım öncesi viskozite artışı kontrol edilmelidir.
Stiren monomer için spesifik bir nötralizasyon yöntemi yoktur. Dökülen stiren monomer absorban malzemelerle (kum, kil vb.) toplanmalı ve tehlikeli atık olarak bertaraf edilmelidir. Küçük miktarlar için kimyasal olarak inert absorbanlar kullanılabilir.