Полистирол является виниловым полимером. Структурно он представляет собой длинную углеводородную цепочку с фенильными группами, присоединенными к каждому второму атому углерода. Полистирол получают методом радикальной виниловой полимеризации из мономера стирола.

Вот более подробная картина того, как выглядит мономер стирол:

Вперед, поиграйте с ней!

Полистирол также входит в состав твердой резины, которая называется бутадиенстирольный каучук, или сополимер бутадиена и стирола. Бутадиенстирольный каучук является термопластичным эластомером.

Полистирол будущего

Существует новый тип полистирола, который называется синдиотактическим полистиролом. Он отличается от других видов полистирола тем, что последовательные фенильные группы присоединены к его основной цепи поочередно с разных сторон. В "обычном" или атактическом полистироле такого рода упорядоченность в расположении фенильных групп относительно основной цепи макромолекулы отсутствует.

Синдиотактический полистирол получают методом полимеризации с металлоценовыми катализаторами.

Давайте, ударьте его покрепче!

Что произойдет, если мы возьмем некоторое количество мономера стирола и заполимеризуем его методом радикальной полимеризации, но при этом добавим к этой смеси, скажем, немного полибутадиенового каучука. Посмотрите на молекулу полибутадиена, и вы поймете, что она содержит двойные связи, которые могут быть использованы для дальнейшей полимеризации. В результате использования такой смеси мы получим сополимеризацию полибутадиена с мономером стирола, причем полученный сополимер будет относиться к типу привитых сополимеров, или, как их еще называют, графт-сополимеров. Молекулы таких полимеров представляют собой основную цепь одного полимера, на которой "растут" другие цепочки из полимера, отличного от того, что составляет основную цепь.

Эти резиноподобные цепочки, висящие на основной цепи полистирола, придают этому сополимеру весьма хорошие свойства. Учтите, что гомополимеры полибутадиен и полистирол не смешиваются. Поэтому полибутадиеновые ветви, "привитые" на полистирольный "ствол" постараются выделиться в отдельную фазу, насколько им это удастся, и образовать небольшие капли, как вы видите на рисунке внизу. Но эти маленькие капли всегда будут связаны с полистирольной фазой, поэтому они будут влиять на свойства связанного с ними полистирола. Они будут поглощать энергию, когда по полимеру кто-нибудь наносит удары. Это сообщит сополимеру ударную вязкость, которой полистирол как гомополимер не обладает. Это делает его более прочным и не столь хрупким, чем обычный полистирол, а также придает ему спрособность переносить более сильные сотрясения без разрушения. Этот материал называется ударопрочным полистиролом, или сокращенно УППС.

Я вас посвящу еще в одну маленькую тайну. Далеко не все макромолекулы УППС разветвлены таким оразом. В этом материале намешано также и большое количество обычных молекул полистирола и полибутадиена. Это делает ударопрочный полистирол тем, что принято называть несмешиваемой смесью полистирола и полибутадиена. Но именно молекулы привитого сополимера полибутадиена и полистирола удерживают весь материал в целом за счет связывания воедино двух фаз, полистирольной и полибутадиеновой.

Ударопрочный полистирол может быть смешан с полимером под названием полифениленоксид, или сокращенно ПФО. Эту смесь из УППС и ПФО выпускает компания Дженерал Электрик (General Electric) и продает ее под торговой маркой Норил (Noryl^TM).