polystyrène expansé

L’histoire de l’invention du polystyrène expansé

La mousse de polystyrène expansé (EPF) est une matière plastique qui possède des propriétés particulières en raison de sa structure. Composé de cellules individuelles de polystyrène de faible densité, l’EPF est extrêmement léger et peut prendre en charge plusieurs fois son propre poids en eau. Parce que ses cellules ne sont pas reliés entre eux, la chaleur ne peut pas voyager à travers l’EPF facilement, donc il est un excellent isolant. EPF est utilisé dans des dispositifs de flottaison, isolation, boîtes à œufs, des appartements de la viande et des produits, des sandwichs et des boîtes à hamburger, tasses à café, assiettes, emballage d’arachide, et les refroidisseurs de pique-nique. Bref, le polystyrène est utilisé pratiquement partout. Bien qu’il soit généralement appelé styromousse, Styrofoam est une marque déposée de Dow Chemical Company et fait spécifiquement référence à un type de ciment, le ciment bleu EPF principalement utilisé dans la navigation de plaisance.

Pendant les années 1800, les chercheurs en quête des matériaux adaptés à la réalisation de films, pare-brise en calèche, et divers petits objets tels que les peignes en plastique se sont tournés vers le polystyrène expansé. En faisant ces matières plastiques, les scientifiques ont exploité la tendance naturelle à la polymérisation, dans lequel deux ou plusieurs petites molécules, ou monomères, se combinent pour former des chaînes qui sont souvent très longs. Les chaînes moléculaires résultantes, ou des polymères, comprennent des unités structurelles répétitives des molécules originales. L’un des polymères naturels les plus connus est la cellulose, la chaîne de molécules de glucose qui forme une composante principale des parois cellulaires végétales, coton, papier, et la rayonne. Le polystyrène est parmi les polymères synthétiques les plus connus (les autres sont le polyéthylène, le polypropylène et polyester). Styrène, l’hydrocarbure liquide à partir duquel l’EPF est faite, est dérivée de la fin du XIXe siècle à partir de styrax baumier, qui provient d’un arbre en Asie Mineure appelé la gomme sucrée Oriental. Dans le début du XIXe siècle, les matières plastiques entièrement synthétiques ont été développés à partir d’hydrocarbures, dont la structure est propice à la polymérisation facile. Polystyrène, le polymère à partir de laquelle l’EPF est faite, a été inventé en 1938.

Les plastiques moussants ont été découverts indirectement, car au début on ne pouvait voir leurs avantages. Dr Leo H. Baekeland, le chimiste américain qui a développé le premier plastique totalement synthétique, la bakélite, expérimenté avec du phénol (un composé acide) et le formaldéhyde (un gaz incolore) en essayant de faire une résine non poreuse. Lorsque l’un de ses mélanges inattendue commence à mousser, Baekeland essayé de contrôler la mousse avant de réaliser que cela pourrait avoir des avantages. Après la mort de Baekeland en 1944, la première mousse phénoliques ont été développés, bientôt suivie par de la mousse époxy. Peu de temps après, le polystyrène expansé a été crée. Au début, il a été utilisé principalement dans l’isolation et pour les dispositifs de flottaison pour bateaux, des engins de sauvetage et les bouées. Il a fallu attendre l’EPF remplacé le papier, le kapok (fait à partir des fibres soyeuses que les graines d’arbres ceiba s’emboîtent), et autres protections d’emballage naturel que la substance est devenue aussi populaire qu’elle l’est aujourd’hui. Sa connaissance a été favorisé par l’énorme croissance de l’industrie alimentaire et à emporter rapides, qui ont commencé à utiliser EPF dans des boîtes hamburger et tasses à café. Aujourd’hui, l’EPF est de loin le plastique le plus reconnu.

Cependant, en dépit de la popularité EPF et des caractéristiques uniques, il a récemment fait l’objet d’attaques en raison du méthane gazeux dérivés-chlorofluorocarbures (CFC)-utilisé pour la mousse. Les CFC sont inertes et inoffensifs pour les humains et l’environnement lors de leur libération. Cependant, longtemps après leur première utilisation, les scientifiques ont réalisé que les CFC contribuent à l’appauvrissement de la couche d’ozone en se décomposant. La couche d’ozone est une couche de l’atmosphère

Le polystyrène expansé est faite dans un processus connu sous le nom polymérisation en suspension. Après le styrène est produit par la combinaison d’éthylène et du benzène, il est confondu avec l’eau et une substance mucilagineuse pour former des gouttelettes de polystyrène. Ensuite, les gouttelettes sont chauffées et combiné avec un initiateur, ce qui amorce le processus de polymérisation. Les gouttelettes se combinent pour former des chaînes, qui à son tour se combinent en perles. L’arrêt du processus de terminaison est difficile, étant donné que les chaînes doivent être d’une certaine longueur pour être utile.

mousse polystyrene

En 1988, les représentants de 31 pays ont signé le Protocole de Montréal, un traité avec lesquels ils ont décidé de réduire de moitié la production de CFC en 1998. Cet accord a EPF à la conscience du monde comme une menace pour la couche d’ozone. Alors que les emballages en mousse est responsable de moins de trois pour cent des CFC libérés dans l’atmosphère, la réduction de l’EPF a été ciblé comme un moyen à des niveaux inférieurs aux CFC, et les nouvelles technologies qui explorent les moyens de produire des EPF sans CFC ont prospérés. EPF a également été choisi par les écologistes car il n’est pas recyclé. Des mesures ont été prises, cependant, et les programmes sont en cours pour voir qu’un pourcentage plus élevé de l’EPF seront recyclés dans les années à venir.

Matières premières du polystyrène expansé

Le composant principal d’EPF est le styrène (8 C H 8), qui est dérivé de pétrole ou de gaz naturel et formé par une réaction entre l’éthylène (2 C H 4) et le benzène (C 6 H 6); le benzène est produit à partir de charbon ou synthétisé à partir pétrole. Le styrène est polymérisé soit par la chaleur ou par un initiateur tel que le peroxyde de benzoyle. L’arrêt de la polymérisation est difficile, mais inhibiteurs tels que l’oxygène, le soufre, ou quinol peuvent être utilisées. Pour former la densité faible, les cellules faiblement fixées EPF est constatée pour le polystyrène doit d’abord être mis en suspension dans de l’eau pour former des gouttelettes. Un agent de suspension, tel que le sulfate de baryum précipité spécialement ou copolymères d’acide acrylique et méthacrylique et leurs esters (produit organique formé par la réaction entre un acide et d’un alcool), est ensuite ajouté à l’eau. De nombreux agents de suspension sont utilisés commercialement. Tous sont pareillement visqueux et servent à retenir les gouttelettes, les empêchant de coller ensemble. Les billes de polystyrène produites par polymérisation en suspension sont minuscules et difficiles. Pour les faire développer, agents gonflants spéciaux sont utilisés, y compris le propane, le pentane, le chlorure de méthylène, et les chlorofluorocarbones.

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