dnes je 21.11.2024
Input:

Styrénové polymery

6.1.2015, , Zdroj: Verlag DashöferDoba čtení: 12 minut

4.1.3.3 Styrénové polymery

Ing. Miloš Sova, CSc.

Polystyrén

Ataktický polystyrén je ve srovnání s polyolefiny mnohem méně odolný vůči chemickým činidlům. Příčinou je amorfní stav polymeru, reaktivní vodík na terciárním uhlíku a fenylová jádra, která jsou přístupná chemickým reakcím, jako je sulfonace, chlormethylace, nitrace, chlorace apod. Amorfní stav polystyrénu způsobuje i jeho malou odolnost vůči nepolárním rozpouštědlům. Je velmi odolný vůči vodě, roztokům neoxidačních solí a minerálním olejům. Za nízkých teplot odolává koncentrovaným zásadám a neoxidačním kyselinám.

Má velký sklon ke vzniku trhlin korozí za napětí, což vylučuje jeho použití na mechanicky namáhané výrobky přicházející do styku s povrchově aktivními látkami (uhlovodíky, freony, alkoholy, tuky). Jeho chemickou odolnost uvádí následující tabulka.

Chemická odolnost polystyrénu:

                 
Prostředí Koncentrace v [%] Teplota [°C] Odolnost *)
aldehydy 20 3
benzen 20 3
estery 20 3
hydroxid draselný všechny koncentrace max. 50 1
hydroxid sodný všechny koncentrace max. 50 1
chlorid hlinitý koncentrovaný max. 50 1
chlorid měďnatý koncentrovaný max. 50 1
chlorid sodný koncentrovaný max. 50 1
chlorované uhlovodíky 20 3
chlorové vápno 20 3
jodid draselný koncentrovaný max. 50 1
kyselina citronová 5 20 1
kyselina dusičná 20 3
kyselina fosforečná 50 20 1
kyselina chlorovodíková 36 20 1
kyselina chlorovodíková 10 20 1
kyselina mléčná 20 3
kyselina mravenčí 5 20 1
kyselina octová 5 20 1
kyselina octová koncentrovaná 20 3
kyselina olejová 20 3
kyselina sírová 10 20 1
kyselina sírová koncentrovaná 20 3
kyselina šťavelová 5 20 1
kyselina vinná 5 20 1
xylén 20 3

*) 1 - odolává, 2 - omezená odolnost, 3 - neodolává

Kopolymery styrénu a houževnaté polystyrény

Odolnost kopolymerů styrénu i houževnatých polystyrénů proti působení chemikálií se výrazně neliší od odolnosti standardního polystyrénu. Ve srovnání s polystyrénem je u modifikovaných typů houževnatého polystyrénu a u kopolymerů poněkud snížena odolnost proti působení zásad za zvýšených teplot a odolnost proti působení silných kyselin.

Kopolymery styrénu s akrylonitrilem

Obdobně jako polystyrén odolává kopolymer styrénu s akrylonitrilem (SAN) velmi dobře působení vody, vodných roztoků anorganických solí neoxidační povahy, zředěným roztokům kyselin a hydroxidů alkalických kovů. Propustnost kopolymeru styrenu s akrylonitrilem (76 + 24) pro vodní páru při 20 °C činí 20 g.m-2.d-1 až 26 g.m-2.d-1 při rozdílu vlhkosti 85% relativní vlhkosti a nulové vlhkosti. Napadán je koncentrovanými kyselinami, zejména při vyšších teplotách, koncentrovanými roztoky hydroxidů alkalických kovů a některými rozpouštědly, které u kopolymeru vyvolávají korozi za napětí. Ke korozi za napětí dochází např. při působení směsi olivového oleje a kyseliny olejové v poměru 1:1, při působení isopropylalkoholu, methanolu a hexanu. Pokles dlouhodobé pevnosti kopolymeru SAN v některých chemikáliích je znázorněn na obrázku.

Dlouhodobá pevnost v tahu σPt kopolymeru SAN při působení vody, zředěné kyseliny chlorovodíkové a směsi olivového oleje s kyselinou olejovou:

1 - směs olivového oleje s kyselinou sírovou (1 + 1) při 20 °C

2 - směs olivového oleje s kyselinou olejovou (1 + 1) při 40 °C

3 - destilovaná voda při 20 °C

4 - destilovaná voda při 40 °C

5 - 1molární roztok HCl při 40 °C

Přehled odolnosti kopolymeru SAN proti působení chemikálií je uveden v tabulce.

Odolnost kopolymeru styrénu s akrylonitrilem proti působení chemikálií:

   
Prostředí Teplota Odolnost *)
acetamid 50 °C 1
acetofenon 20 °C 3
aceton 20 °C 3
allylalkohol 20 °C 3
amoniak (vodný roztok) 20 °C 1
anilin 20 °C 3
anýzový olej 20 °C 3
benzaldehyd 20 °C 3
benzen 20 °C 3
benzin 20 °C 3
benzylalkohol 20 °C 3
borax (vodné roztoky) 50 °C 1
brom kapalný 20 °C 3
bromid draselný, sodný aj. (všech koncentrací) 50 °C 1
butan 20 °C 1
butylacetát 20 °C 3
butylalkohol 20 °C
50 °C 		2
3
cetylalkohol 20 °C 1
cyklohexan 20 °C 2
cyklohexanol 20 °C 2
cyklohexanon 20 °C 3
dekalin 20 °C 2
diacetonalkohol 20 °C 3
dibutylftalát 20 °C 3
diethyléther 20 °C 3
diethylénglykol 50 °C 1
diethylketon 20 °C 3
difluórdichlórmethan 20 °C 3
difluórmonochlórmethan 20 °C 3
dichlórbenzen 20 °C 3
dichlorid thionylu 20 °C 3
dichroman draselný, sodný aj.
(40% vodný roztok) 		20 °C
50 °C 		1
3
dimethylformamid 20 °C 3
dioxan 20 °C 3
dusičnan draselný, sodný aj. 50 °C 1
ethylacetát 20 °C 3
ethylalkohol (40%)

(96%) 		20 °C
50 °C
20 °C
50 °C 		1
2
2
3
ethylbenzen 20 °C 3
ethylénglykol 50 °C 1
ethylchlorid 20 °C 3
ethylmethylketon 20 °C 3
eukalyptový olej 20 °C 2
fenacetin 50 °C 1
fenol (10%)
(100%) 		20 °C
20 °C 		2
3
fluorid draselný, sodný aj. 50 °C 1
formaldehyd (30%) 20 °C 1
fosforečnan draselný, sodný 50 °C 1
aj. (všech koncentrací)
furfural 20 °C 3
furfurylalkohol 20 °C 3
glycerol 50 °C 1
heptan 20 °C 1
heptylalkohol 20 °C 2
hexan 20 °C 1
hydrochinon 20 °C 1
hydroxid sodný, draselný (10%)

(50%)

(koncentrovaný roztok) 		20 °C
50 °C
20 °C
50 °C
20 °C
50 °C 		1
2
1
2
2
3
chlor plynný 20 °C 3
chlórbenzen 20 °C 3
chlorečnan sodný, draselný
aj. (zředěné roztoky) 		20 °C
50 °C 		1
2
chlorid draselný, sodný aj. 50 °C 1
chloroform 20 °C 3
chlorová voda 20 °C 2
chlorové vápno 50 °C 1
isopropylalkohol 20 °C
50 °C 		2
3
jodová tinktura 20 °C 3
káva 20 °C 1
kakao 20 °C 1
kakaové máslo 20 °C 2
kofein 20 °C 1
kokosový olej 20 °C 2
kresol (ortho-, meta-, para-) 20 °C 3
kyselina acetylsalicylová 20 °C 1
kyselina boritá 50 °C 1
kyselina citronová 50 °C 1
kyselina dusičná (30%)

(65%) 		20 °C
50 °C
20 °C 		2
3
3
kyselina fluorovodíková (40%) 20 °C
50 °C 		1
2
fosforečná (87%) 20 °C
50 °C 		1
2
kyselina gallová 50 °C 1
kyselina chlóroctová 20 °C 3
kyselina chlorovodíková (15%)

(37%) 		20 °C
50 °C
20 °C
50 °C 		1
2
2
3
kyselina chromová (40%) 20 °C 2
kyselina křemičitá 50 °C 1
kyselina máselná 20 °C 3
kyselina mléčná (80%) 50 °C 1
kyselina mravenčí (50%) 20 °C 1
kyselina octová (25%)

(50%)

(100%) 		20 °C
50 °C
20 °C
50 °C
20 °C 		1
2
2
3
3
kyselina sírová (10%)

(50%)

(96%) 		50 °C
20 °C
50 °C
20 °C
50 °C 		1
1
2
2
3
Ianolin 50 °C 1
Iaurylalkohol (1-dodekanol) 50 °C 1
Iněný olej 50 °C 1 (K)
majonéza 20 °C 2
majoránka 20 °C 1
mandlový olej 20 °C 1
máslo 50 °C 1
manganistan draselný (5%) 20 °C
50 °C 		2
3
methylalkohol 20 °C 3
methylénchlorid 20 °C 3
methylchlorid 20 °C 3
mléko 50 °C 1
naftalen (krystalický) 20 °C50 °C 13
nitrobenzen 20 °C 3
oktan 20 °C 1
olivový olej 20 °C 1 (K)
oxid siřičitý plynný 20 °C 1
- uhličitý 50 °C 1
paprika mletá 20 °C 1
pentan 20 °C 1
pepř mletý 20 °C 1
peroxid vodíku (3%) 20 °C 1
petrolej 20 °C 2
petroléther 20 °C 2
propan 20 °C 1
propylalkohol 20 °C 2
propylénglykol 50 °C 1
propylénchlorid 20 °C 3
propylénoxid 20 °C 3
pyridin 20 °C 3
ricinový olej 20 °C 1
rum 20 °C 2
síra 20 °C 1
síran sodný, draselný aj.
(všech koncentrací) 		50 °C 1
sirouhlík 20 °C 3
sójový olej 50 °C 1
tetrahydrofuran 20 °C 3
tetrachlórethan 20 °C 3
tetrachlórmethan 20 °C 3
tetralin 20 °C 3
toluen 20 °C 3
triethanolamin 20 °C 1
triethylénglykol 50 °C 1
trichlórbenzen 20 °C 3
trikresylfosfát 20 °C 3
tyrosin 20 °C 1
urotropin 50 °C 1

*) 1 - odolává, 2 - omezená odolnost, 3 - neodolává

K - náchylnost ke korozi za napětí

Terpolymer akrylonitril-butadién-styrén

Terpolymer akrylonitril-butadién-styrén (ABS) se odolností proti působení chemikálií v podstatě neliší od standardního typu polystyrénu. Korozi za napětí odolává lépe než standardní polystyrén i než ostatní typy houževnatých polystyrénů. Terpolymer ABS odolává působení vody, vodných roztoků anorganických solí, kyselin a hydroxidů alkalických kovů. Je napadán oxidačními činidly a některými rozpouštědly. Jsou to:

bavlníkový olej

butylacetát

butylalkohol

cyklohexanol

diacetonalkohol

ethylacetát

ethylalkohol

ethylénglykol

glycerol

heptan

hexan

hexylalkohol

isobutylmethylketon

isopropylalkohol

kukuřičný olej

kyselina mléčná (konc.)

kyselina mravenčí (konc.)

kyselina octová (konc.)

kyselina olejová

lakový benzin

lněný olej

methylalkohol

oktan

tetrachlórmethan

trichlórmonofluórmethan

vepřové sádlo

vodné roztoky mýdel

Kritické deformace, při kterých vzniká koroze za napětí u terpolymeru ABS, jsou pro některé sloučeniny uvedeny v tabulce.

Kritická deformace terpolymeru ABS, při které dochází k tvorbě trhlinek:

Prostředí Kritická deformace [%]
kyselina octová ledová 0,12
isopropylalkohol 0,30
hexan 0,48
oktan 0,60
2,2,4-trimethyl-1-pentan 0,68
1-dodecen 0,76
ethylénglykol 0,80
kyselina olejová 0,98
voda destilovaná 1,46

Poznámka. V methylalkoholu dochází k tvorbě trhlinek i bez mechanického namáhání terpolymeru ABS. Trhlinky vznikají po 3000 hodinách působení při 20 0C.

Přehled odolnosti terpolymeru ABS proti působení chemikálií je uveden v tabulce.

Odolnost terpolymeru ABS proti působení chemikálií (tabulka platí i pro kopolymery ASA):

 
Prostředí Teplota Odolnost *)
acetamid 50 °C 1
aceton 20 °C 3
acetofenon 20 °C 3
allylalkohol 20 °C 3
amoniak (vodný roztok) 20 °C
50 °C 		1
2
anilin 20 °C 3
anýzový olej 20 °C 3
benzaldehyd 20 °C 3
benzen 20 °C 3
benzin 20 °C 3
benzylalkohol 20 °C 3
borax (vodné roztoky) 50 °C 1
brom kapalný 20 °C 3
bromid draselný, sodný aj.
(všech koncentrací) 		50 °C 1
butan 20 °C 1 (K)
butylacetát 20 °C 3
butylalkohol 20 °C
50 °C 		2 (K)
3
cetylalkohol 20 °C 1
cyklohexan 20 °C 2
cyklohexanol 20 °C 2
cyklohexanon 20 °C 3
dekalin 20 °C 2
diacetonalkohol 20 °C 3
dibutylftalát 20 °C 3
diethyléther 20 °C 3
diethylénglykol 50 °C 1
diethylketon 20 °C 3
difluórdichlórmethan 20 °C 3
difluórmonochlórmethan 20 °C 3
dichlórbenzen 20 °C 3
dichlorid thionylu 20 °C 3
dichroman draselný, sodný
(20% vodný roztok) 		20 °C
50 °C 		1
3
dimethylformamid 20 °C 3
dioxan 20 °C 3
dusičnan draselný, sodný aj. 50 °C 1
ethylacetát 20 °C
ethylalkohol (40%)

(96%) 		20 °C
50 °C
20 °C
50 °C 		1
2
2
3
ethylbenzen 20 °C 3
ethylénglykol 50 °C 1
ethylchlorid 20 °C 3
ethylmethylketon 20 °C 3
eukalyptový olej 20 °C 2
fenacetin 50 °C 1
fenol (10%)
(100%) 		20 °C
20 °C 		2
3
fluorid draselný, sodný aj. 50 °C 1
formaldehyd (30%) 20 °C 1
fosforečnan draselný, sodný aj.
(všech koncentrací) 		50 °C 1
furfural 20 °C 3
furfurylalkohol 20 °C 3
glycerol 50 °C 1
heptan 20 °C 1 (K)
heptylalkohol 20 °C 2
hexan 20 °C 1 (K)
hydrochinon 20 °C 1
hydroxid sodný, draselný (10%)

(50%)

(konc. roztok) 		20 °C
50 °C
20 °C
50 °C
20 °C
50 °C 		1
2
1
2
2
3
chlor plynný 20 °C 3
chlórbenzen 20 °C 3
chlorečnan sodný, draselný
(zředěné roztoky) 		20 °C 3
chlorid draselný, sodný aj. 50 °C 1
chloroform 20 °C 3
…
Nejnovější
více článků
Nejčtenější články
více článků
Nejnavštěvovanější semináře
Nahrávám...