Was ist Styrol?
Styrol ist ein aromatischer Kohlenwasserstoff mit der Summenformel C6H5CH=CH2.
Es ist auch als Phenylethylen, Styren und Cinnamol bekannt. Es ist leicht entzündlich und giftig und muss mit Vorsicht gehandhabt werden.
Anwendungen von Styrol
Styrol wird hauptsächlich als Rohstoff für Kunstharze verwendet. Es wird bei der Herstellung von Kunstharzen wie Polystyrol (PS), ABS-Harz, AS-Harz und ungesättigtem Polyester verwendet. Styrol kann auch als Monomer für die Polymerisation verwendet werden, da es in Gegenwart von Wärme und Katalysatoren leicht zu Polystyrol polymerisiert.
Insbesondere Polystyrolharz findet aufgrund seiner geringen Kosten und seiner guten Verarbeitbarkeit in Verpackungsmaterialien für Elektrogeräte, Küchengeräte, Behälter, Kunststoffmodelle, Automobile, verschiedene Teile von Haushaltsgeräten, Lebensmittelschalen usw. eine sehr breite Anwendung. Je nach Anwendung kann Polystyrol als solches oder als Bestandteil von expandiertem Polystyrol (Styropor) verwendet werden.
Es wird auch als Rohstoff für die Herstellung von synthetischen Kautschuken wie Styrol-Butadien-Kautschuk und Polystyrol, Kunstharzfarben und FRP verwendet. Zudem wird es auch für Baumaterialien wie Klebstoffe, Leime und Isoliermaterialien, Trockenöle, Polyesterharze und Ionenaustauscherharze verwendet.
Eigenschaften von Styrol
Es ist eine farblose Flüssigkeit mit aromatischen Eigenschaften, leichter als Wasser mit einem spezifischen Gewicht von 0,9044 und schwimmt auf Wasser, da es in Wasser unlöslich ist. Es hat einen Flammpunkt von 32 °C, einen Schmelzpunkt von -30,63 °C, einen Siedepunkt von 145,2 °C und einen Brechungsindex von 1,5439. Es ist in Alkohol und Ether löslich.
Styrol hat eine Struktur, bei der ein Wasserstoffatom des Benzols durch eine Vinylgruppe ersetzt ist. Aufgrund der Vinylgruppe ist es äußerst reaktionsfreudig und lässt sich leicht durch Erhitzen, Licht und Peroxide zu Polystyrol polymerisieren, dessen Viskosität allmählich von einem flüssigen zu einem farblosen festen Zustand zunimmt.
Mit einer Dampfdichte von 3,6 ist es schwerer als Luft und bleibt an niedrigen Stellen und bildet explosive Gasgemische. Es kann polymerisieren, wenn die Temperaturen steigen, z. B. unter dem Einfluss von Sonnenlicht, was eine Brand- oder Explosionsgefahr darstellt. Es wird daher empfohlen, es an einem kühlen, dunklen und gut belüfteten Ort zu lagern.
Weitere Informationen zu Styrol
1. Herstellungsverfahren von Styrol
Dehydrierungsmethode
Bei dieser Methode wird Styrol durch Dehydrierung des Ausgangsstoffs Ethylbenzol bei hohen Temperaturen synthetisiert. Die Dehydrierung erfolgt unter vermindertem Druck bei 550 °C oder höher unter Verwendung eines Katalysators, der hauptsächlich aus Eisenoxid besteht. Da die Reaktion reversibel ist, wird Styrol synthetisiert, indem der bei der Oxidation von Ethylbenzol entstehende Wasserstoff entfernt wird, damit die Reaktion fortgesetzt werden kann.
Es gibt auch andere Methoden zur Synthese von Styrol, bei denen der in der Reaktion entstehende Wasserstoff oxidiert wird, wodurch der Partialdruck des Wasserstoffs sinkt und die Temperatur im System aufgrund der Reaktionswärme steigt.
Halcon-Methode
Diese Methode wurde von Halcon International, Inc. in den USA entwickelt und ermöglicht die Synthese von Styrol und Propylenoxid aus Ethylbenzol und Propylen. Bei dieser Methode wird Ethylbenzol an der Luft zu Ethylbenzolhydroperoxid oxidiert, das unter Reaktionsbedingungen von 2-7 MPa und 100-130 °C mit Propylen reagiert und Propylenoxid und Methylbenzylalkohol erzeugt.
Außerdem wird Styrol durch katalytische Dehydratisierung des erzeugten Methylbenzylalkohols mit Hilfe eines Titanoxid-Katalysators gewonnen. Die Ausbeute an Propylenoxid und Styrol ist hoch und es wird als vorteilhaftes Produktionsverfahren für die gleichzeitige Synthese von Propylenoxid und Styrol angesehen.
2. Sicherheit von Styrol
Styrol ist eine brennbare Flüssigkeit und gilt als selbstreaktive Chemikalie. Außerdem besteht Brand- und Explosionsgefahr aufgrund der Polymerisation unter dem Einfluss von Wärme, Licht, Oxidationsmitteln, Sauerstoff und Peroxiden.
Es ist schädlich beim Einatmen und kann Haut- und Augenreizungen verursachen. Vorsicht ist auch in Bezug auf die zulässigen Konzentrationen im Arbeitsumfeld geboten, da eine langfristige oder wiederholte Exposition Schäden am zentralen Nervensystem und an der Leber verursachen kann.
Es wird empfohlen, beim Umgang mit Styrol eine geeignete Schutzausrüstung wie Schutzhandschuhe, undurchlässige Frontverkleidungen, Schutzbrillen und Gasmasken für organische Gase zu tragen.