Stiren Monomer
Polistiren, ABS, SBR ve diğer polimerlerin üretiminde kullanılan temel hammadde
Genel Bakış
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.
Kullanım Alanları
Stiren monomerin çok çeşitli endüstriyel ve ticari uygulamaları bulunmaktadır:
Polistiren Üretimi
Genel amaçlı polistiren (GPPS), yüksek darbe dayanımlı polistiren (HIPS) ve genleştirilmiş polistiren (EPS) üretiminde ana hammaddedir. Ambalaj, elektronik ve inşaat sektörlerinde yaygın kullanılır.
ABS Plastikleri
Akrilonitril-butadien-stiren (ABS) kopolimerlerinin üretiminde kullanılır. ABS, dayanıklılığı ve işlenebilirliği ile otomotiv, elektronik ve tüketim ürünlerinde tercih edilir.
SBR Kauçuk
Stiren-butadien kauçuğu (SBR) üretiminde kullanılır. Lastik endüstrisinde, özellikle otomobil lastikleri, ayakkabı tabanları ve kauçuk contalar için önemlidir.
Kompozit Reçineler
Doymamış polyester reçinelerde (UPR) çapraz bağlayıcı olarak kullanılır. Takviyeli plastikler, marin uygulamaları ve inşaat malzemeleri üretiminde önemlidir.
Özel Polimerler
Stiren-akrilonitril (SAN), stiren-maleik anhidrit (SMA) gibi özel kopolimerlerin üretiminde kullanılır. Bu polimerler yüksek sıcaklık dayanımı ve kimyasal direnç gerektiren uygulamalarda tercih edilir.
Emülsiyon Polimerizasyonu
Lateks boyalar, kağıt kaplamalar ve yapıştırıcıların üretiminde stiren bazlı emülsiyon polimerleri kullanılır. Su bazlı sistemlerde çevre dostu çözümler sunar.
Teknik Özellikler
| 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 |
Güvenlik Bilgileri
Tehlike Sembolleri ve İfadeler
Yanıcı Toksik Tahriş Edici
Kişisel Koruyucu Ekipman (PPE)
- Kimyasala dayanıklı eldivenler (nitril veya neopren)
- Kimyasal gözlük veya yüz siperi
- Organik buhar filtreli solunum koruyucu
- Kimyasala dayanıklı önlük veya koruyucu giysi
- Kimyasala dayanıklı ayakkabı veya çizme
Depolama Koşulları
- Serin, iyi havalandırılan, kuru bir yerde saklayın
- Orijinal ambalajında, sıkıca kapalı olarak muhafaza edin
- Depolama sıcaklığı: 15-25°C arası
- Isı ve ışık kaynaklarından uzak tutun
- Oksidanlardan ve güçlü asit/bazlardan ayrı depolayın
- Paslanmaz çelik, glass veya polietilen kaplarda saklayın
Yangınla Mücadele
- Yanıcı bir sıvıdır (parlama noktası 31°C)
- Yanma ürünleri: Karbon monoksit, karbon dioksit ve diğer toksik gazlar
- Yangın söndürme için uygun yöntemler: Kuru kimyasal toz, CO₂, alkole dayanıklı köpük
- Su spreyi kullanarak soğutun ancak direkt su jeti kullanmayın
- Büyük yangınlarda alandan uzaklaşın ve profesyonel ekiplere bırakın
Taşıma ve Depolama
Taşıma
- Kapların sıkıca kapalı olduğundan emin olun
- Statik elektrik birikimini önlemek için topraklama yapın
- Oksidanlardan ve güçlü asit/bazlardan ayrı taşıyın
- Taşıma sırasında ısı kaynaklarından uzak tutun
- Paslanmaz çelik veya polietilen kaplarda taşıyın
- Dökülme durumunda absorban malzeme bulundurun
Depolama
- Kuru, serin ve iyi havalandırılan alanlarda saklayın
- Depolama alanında uygun işaretler bulundurun
- Doğrudan güneş ışığından koruyun
- Yerden yüksek raflarda saklayın
- Depolama sıcaklığı 30°C'nin üzerine çıkmamalıdır
- Polimerizasyonu önlemek için inhibitör içeriğini düzenli kontrol edin
Dökülme Durumunda Alınacak Önlemler
- Maruz kalan personeli alandan uzaklaştırın
- Uygun kişisel koruyucu ekipman kullanın
- Havalandırmayı artırın
- Döküntüyü absorban malzemeyle (kum, kil, vb.) toplayın
- Atıkları yerel düzenlemelere uygun şekilde bertaraf edin
- Dökülen alanı deterjanlı su ile temizleyin
Düzenleyici Bilgiler
GHS Sınıflandırması
- Tehlike sınıfı: Yanıcı Sıvılar Kategori 3
- Tehlike sınıfı: Akut Toksisite (Oral) Kategori 4
- Tehlike sınıfı: Cilt Tahrişi Kategori 2
- Tehlike sınıfı: Göz Tahrişi Kategori 2A
- Tehlike sınıfı: Spesifik Hedef Organ Toksisitesi (Tek Maruz Kalma) Kategori 3
Önemli Düzenlemeler
- REACH: Kayıtlı
- CLP: Uyumlu
- OSHA: Tehlike iletişim standardına uygun
- EPA: TSCA envanterinde listelenmiştir
- IMO: Deniz Kirletici Kategori Y
- ADR: Tehlike Sınıfı 3
Uygunluk Sertifikaları
- ISO 9001:2015 Kalite Yönetim Sistemi
- ISO 14001:2015 Çevre Yönetim Sistemi
- ISO 45001:2018 İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetim Sistemi
- Responsible Care® Üyesi
Çevresel Bilgiler
Çevresel Etki
Stiren monomer su kaynaklarına karıştığında sucul organizmalar için toksik olabilir. Biyolojik parçalanabilirliği düşüktür ve sucul ortamlarda uzun süre kalabilir. Toprakta hareketlidir ve yeraltı sularına sızabilir. Atmosfere salındığında fotokimyasal tepkimelerle parçalanır.
Biyolojik Parçalanma
- Su: Biyolojik parçalanma hızı yavaştır (OECD 301 testlerine göre <60% 28 günde)
- Toprak: Hafif hareketlidir, biyolojik parçalanma beklenir ancak yavaştır
- Hava: OH radikalleri ile reaksiyona girerek fotokimyasal olarak parçalanır (yaklaşık 9 saat yarı ömür)
Atık Yönetimi
- Tehlikeli atık olarak sınıflandırılmıştır
- Yakma (atık yakma tesislerinde)
- Fizikokimyasal arıtma
- Yerel düzenlemelere uygun şekilde bertaraf edin
Sık Sorulan Sorular
Stiren monomer neden inhibitör ile satılır?
Stiren monomer oda sıcaklığında bile kendiliğinden polimerleşebilir. Bu nedenle polimerizasyonu önlemek için genellikle 10-15 ppm TBC (tert-butilkatekol) veya hidrokinon gibi inhibitörler eklenir. Bu inhibitörler stirenin depolama ve taşıma sırasında stabil kalmasını sağlar. Polimerizasyon öncesi inhibitörler genellikle sodyum hidroksit veya alüminyum oksit ile uzaklaştırılır.
Stiren monomerin sağlık üzerindeki etkileri nelerdir?
Stiren monomer buharları solunduğunda baş ağrısı, yorgunluk, baş dönmesi ve konsantrasyon bozukluğuna neden olabilir. Uzun süreli maruziyet merkezi sinir sistemini etkileyebilir. Ciltle teması tahrişe neden olabilir. Stiren, IARC tarafından Grup 2B (insanlar için muhtemelen kanserojen) olarak sınıflandırılmıştır. Çalışma ortamında maruziyet limitlerine (OSHA PEL: 100 ppm) dikkat edilmelidir.
Stiren monomer nasıl depolanmalıdır?
Stiren monomer serin (15-25°C), kuru, iyi havalandırılan bir yerde, ısı ve ışık kaynaklarından uzakta depolanmalıdır. Paslanmaz çelik, glass veya polietilen kaplar kullanılmalıdır. Oksidanlar, güçlü asitler ve bazlardan ayrı tutulmalıdır. Statik elektrik birikimini önlemek için kaplar topraklanmalıdır. Depolama alanlarında uygun işaretlemeler ve yangın söndürme ekipmanları bulunmalıdır.
Stiren monomer ve polistiren arasındaki fark nedir?
Stiren monomer (C₈H₈) polistirenin yapı taşıdır. Polistiren, stiren monomerin polimerizasyonu ile oluşan bir polimerdir. Stiren monomer sıvı haldeyken, polistiren katı haldedir. Stiren monomer yanıcı ve toksik özelliklere sahipken, polistiren genellikle inert ve daha az tehlikelidir. Stiren monomer polimerizasyon için kullanılırken, polistiren ambalaj, izolasyon ve tüketim ürünlerinde kullanılır.
Stiren monomer üretimi nasıl yapılır?
Stiren monomer endüstriyel olarak iki ana yöntemle üretilir: 1) Etilbenzenin katalitik dehidrojenasyonu (%85-90), 2) Etilbenzen ve propilen oksidin birlikte oksidasyonu (POSM prosesi). Dehidrojenasyon prosesinde etilbenzen, buhar ve katalizör varlığında 600-650°C'de reaksiyona sokulur. Elde edilen stiren distilasyon ile saflaştırılır ve inhibitör eklenerek stabilize edilir.