Qu’est-ce que le styrène ?
Le styrène est un hydrocarbure aromatique dont la formule est C6H5CH=CH2.
Il est également connu sous les noms de styrène, phényléthylène, styrolène et cinnamène. Il est hautement inflammable et toxique et doit être manipulé avec précaution.
Utilisations du styrène
Le styrène est principalement utilisé comme matière première pour les résines synthétiques. Il est utilisé dans la production de polystyrène (PS) et d’autres résines synthétiques telles que les résines ABS et AS et les polyesters insaturés. Le styrène peut également être utilisé comme monomère pour la polymérisation, car il se polymérise facilement en polystyrène en présence de chaleur et de catalyseurs.
En particulier, la résine de polystyrène a un très large éventail d’applications dans les matériaux d’emballage pour les appareils électriques, les ustensiles de cuisine, les conteneurs, les modèles en plastique, les automobiles, diverses pièces d’appareils ménagers, les barquettes alimentaires, etc. En fonction de l’application, le polystyrène peut être utilisé seul ou dans du polystyrène expansé (styromousse).
Il est également utilisé comme matière première dans la fabrication de caoutchoucs synthétiques tels que le caoutchouc styrène-butadiène et le polystyrène, de peintures à base de résines synthétiques et de PRFV, ainsi que dans les matériaux de construction tels que les adhésifs, les colles et les matériaux d’isolation, les huiles sèches, les résines de polyester et les résines échangeuses d’ions.
Propriétés du styrène
C’est un liquide aromatique, incolore, d’une densité de 0,9044, plus léger que l’eau et insoluble dans l’eau. Il a un point d’éclair de 32°C, un point de fusion de -30,63°C, un point d’ébullition de 145,2°C et un indice de réfraction de 1,5439. Il est soluble dans l’alcool et l’éther.
Le styrène a une structure dans laquelle un atome d’hydrogène du benzène est remplacé par un groupe vinyle. En raison du groupe vinyle, il est extrêmement réactif et se polymérise facilement sous l’effet de la chaleur, de la lumière et des peroxydes pour former le polystyrène, dont la viscosité augmente progressivement pour passer de l’état liquide à l’état solide incolore.
Avec une densité de vapeur relative de 3,6, il est plus lourd que l’air et peut facilement rester dans des endroits bas pour former des mélanges gazeux explosifs. Il peut se polymériser lorsque la température augmente, par exemple sous l’influence de la lumière du soleil, ce qui présente un risque d’incendie ou d’explosion. Il est donc recommandé de le stocker dans un endroit frais, sombre et bien ventilé.
Autres informations sur le styrène
1. Méthodes de production du styrène
Méthode de déshydrogénation
Cette méthode permet de synthétiser le styrène en déshydrogénant la matière première, l’éthylbenzène, à des températures élevées. Elle est réalisée sous pression réduite à 550°C ou plus, à l’aide d’un catalyseur composé principalement d’oxyde de fer. La réaction étant réversible, le styrène est synthétisé en éliminant l’hydrogène produit par l’oxydation de l’éthylbenzène pour permettre à la réaction de se poursuivre.
D’autres méthodes sont également utilisées pour synthétiser le styrène en oxydant l’hydrogène produit lors de la réaction, ce qui réduit la pression partielle de l’hydrogène et augmente la température du système en raison de la chaleur de réaction, permettant ainsi à la réaction de se poursuivre.
Méthode de Halcon
Cette méthode a été mise au point par Halcon International aux États-Unis et permet de synthétiser du styrène et de l’oxyde de propylène à partir d’éthylbenzène et de propylène. Dans cette méthode, l’éthylbenzène est oxydé à l’air en hydroperoxyde d’éthylbenzène, qui réagit avec le propylène dans des conditions de réaction de 2-7 MPa et 100-130°C pour produire de l’oxyde de propylène et de l’alcool méthylbenzylique.
De plus, l’alcool méthylbenzylique produit est déshydraté par catalyse à l’aide d’un catalyseur à base d’oxyde de titane pour donner du Styrène. Les rendements en oxyde de propylène et en styrène sont élevés et cette méthode de production est considérée comme avantageuse pour leur synthèse simultanée.
2. Sécurité du styrène
Le styrène est un liquide inflammable et un produit chimique autoréactif. Il convient également d’être prudent car il peut se polymériser sous l’influence de la chaleur, de la lumière, d’agents oxydants, d’oxygène et de peroxydes, ce qui crée un risque d’incendie et d’explosion.
Il est nocif par inhalation et peut provoquer une irritation de la peau et des yeux. Il convient également d’être prudent en ce qui concerne les concentrations autorisées dans l’environnement de travail, car une exposition prolongée ou répétée peut provoquer des lésions du système nerveux central et du foie.
L’évaluation initiale des risques pour l’environnement suggère qu’il peut y avoir des effets sur la santé si le styrène est absorbé par la respiration. Lors de la manipulation, il est recommandé d’utiliser des équipements de protection appropriés, tels que des gants de protection, des protections frontales imperméables, des lunettes de sécurité et des masques à gaz pour les gaz organiques.