PS kırılgan, sert, şeffaf, pahalı olmayan, kokusuz ve işlemesi kolay bir polimerdir. Stirenin polimerizasyonu ile elde edilir. Katılma polimerizasyonu ile radikalik mekanizmayla üretilir. Amorf ve camsıdır. Camsı geçiş sıcaklığı 100 °C’dir ve 75 °C ‘e kadar kullanışlıdır. Sağlam ve dayanıklı olan polistirenin tüm frekans ve sıcaklık bölgelerinde elektrik kaybı düşüktür.

n CH(C₆H₅) = CH₂ → [-CH₂-CH(C₆H₅)-]_n

POLİSTİREN NEDİR?

Polistiren bilinen en eski vinil polimerlerinden biridir; ilk olarak Fransız kimyacı M. Berthelot tarafından 1851’de benzen ve etilenin sıcak tüplerden geçirilmesiyle elde edilmiştir. Genel amaçlı ve kristalin homopolimerleri ile akrilonitril-bütadien-stiren (ABS), stiren-akrilonitril (SAN), stiren-maleik anhidrid (SMA), stiren-bütadien (SBR) ve stiren-akrilikler gibi çeşitli kopolimerleri bulunur.

Stiren ortam sıcaklığında bile çok kolaylıkla polimerleşebilen bir monomerdir; ancak bu koşullarda polimerizasyonun tamamlanması aylarca sürer. Sıcaklığın artması polimerizasyonu hızlandırır; örneğin, 150 °C’de polimerizasyon süresi sadece birkaç saattir. Isının yükseltilmesiyle beraber bir başlatıcı (katalizör) ilave edildiğinde reaksiyonlar daha kısa sürede biter. Yüksek molekül ağırlıklı ve dayanıklı ürün elde etmek, yan reaksiyonları asgariye indirmek için proseslerin çoğu orta derecelerdeki sıcaklıklarda ve bir başlatıcıyla yapılır. PS’nin işleme sıcaklığı 180-200 °C’dir. PS’nin şekillendirilmesinde ekstruzyon, enjeksiyon, vakum şekillendirme ve dönerek kalıplama gibi yöntemler kullanılır. Erimiş halinin viskozitesi düşüktür.

Polimerizasyon koşulları ve kullanılan katalizör sistemlerine bağlı olarak izotaktik, sindiyotaktik ve ataktik yapılı polistiren elde edilir. Ziegler-Natta katalizör sistemiyle ile yapılan polimerizasyonda izotaktik polimer yanında bir miktar amorf ürün de elde edilir. Amorf polistirenin miktarı katalizördeki Al/Ti oranının belirli bir seviyenin altına düşmesine paralel olarak artar; reaksiyon, katyonik polimerizasyon mekanizmasıyla ilerler.

POLİSTİRENİN ÖZELLİKLERİ NELERDİR?

Polistiren kolay kırılan, darbe direnci düşük, çözücülere dayanıksız bir plastik olup oldukça sınırlı yerlerde kullanılabilir. Darbe direncini yükseltmek için PS üretimi sırasında polimerizasyon sırasında ortama küçük küçük parçalar halinde polibütadien gibi elastomerler karıştırılarak vurma dayanımı arttırılır. Bu polimere yüksek darbe dayanımlı polistiren veya antişok polistiren denir. PS, -70 °C ile 70 °C sıcaklıkları arasında kullanıma uygundur. Bazlara ve su çözeltilerine dayanıklı bir polimerdir; eterler, ketonlar, aromatik ve klorlu hidrokarbonlar, esterler ise polimeri çözerler veya etkilerler. UV ışınları PS in bozunmasına neden olur ve bu özelliğinden dolayı uzun süreli dış ortamda kullanıma uygun değildir. Dış ortamda, UV ışınları ve nem etkisi ile belli bir süre sonra parlaklığını kaybeder, rengi sararır, mekanik özellikleri de zayıflar.

POLİSTİRENİN KULLANIM ALANLARI NELERDİR?

PS den yoğurt kapları, mücevher kutuları, yemek tabakları, taşıma kasaları, oyuncak, mutfak aletleri, yiyecek saklama kapları, elbise askıları yapılır. PS köpükler ise ses ve ısı yalıtımı, ambalajlama vb. yerlerde tüketilirler. Stirenin kopolimerizasyonu ile elde edilen polimerik ürünler ise polistirenin kullanım alanlarını genişletmekte ve bu polimerin bildiğimiz en faydalı maddelerden biri olmasını sağlamaktadır.