polystyrène, n.
Publié le 29/11/2013
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polystyrène, n.m., matière thermoplastique de diffusion moyenne, obtenue par polymérisation de styrène et généralement désignée sous le sigle PS. Le styrène s'obtient à partir de benzène C 6H6 et d'éthylène C 2H4, qui sont tous deux produits par les vapocraqueurs de charge liquide (naphta et gazole léger). La production de styrène se déroule en deux étapes. Dans la première, effectuée sous pression modérée et en présence d'un catalyseur en suspension, on provoque une monoalkylation du benzène sous forme d'éthylbenzène C 6H5--CH2--CH3. Dans la seconde, on provoque une déshydrogénisation à haute température de l'éthylbenzène gazeux dans un train de réacteurs, dont le premier est à la pression atmosphérique et les suivants sous vide, sur des lits fixes de catalyseurs granulés suivant la réaction :C 6H5--CH2--CH3® C 6H5--CHQCH2 + H2(la réaction d'équilibre avec augmentation de volume est favorisée par une pression basse). Le mélange de styrène produit et d'éthylbenzène n'ayant pas réagi est condensé, puis distillé dans une colonne de distillation très délicate à concevoir. Elle doit d'une part présenter un grand nombre de plateaux pour assurer une séparation satisfaisante entre deux corps dont les caractéristiques physiques ne sont guère différentes et, d'autre part, elle ne doit pas présenter de perte de charge notable sous peine de voir la pression de fond de colonne, donc la température du liquide (le styrène), monter à des valeurs trop élevées, entraînant la production massive de goudrons. Ce sont donc des colonnes de très grand diamètre (de 8 à 10 m dans les plus grandes unités), équipées de plateaux perforés ne portant qu'une mince pellicule de liquide. Le polystyrène était autrefois produit par polymérisation discontinue en suspension, dans des réacteurs inspirés par les réacteurs de polychlorure de vinyle (PVC). Il est obtenu aujourd'hui par des processus de polymérisation continue. C'est un produit d'injection et de moulage. Le polystyrène cristal est incolore et transparent (s'il n'est pas teinté dans la masse), dur et cassant (verres et couverts des services à jeter). Il est possible d'augmenter sa résilience par copolymérisation avec une petite quantité d'élastomère (polybutadiène). On obtient ainsi des qualités permettant de concevoir des produits de moulage résilients. Il existe notamment, surtout aux États-Unis, une fausse ébénisterie de luxe fabriquant, par injection-moulage de polystyrène teinté, des carcasses de meubles imitant certains bois tropicaux. Le polystyrène se prête enfin très bien à la production de granules expansibles, par introduction en suspension d'un produit chimiquement instable à la chaleur, au cours de la dernière étape de polymérisation. Ces granules, placés ensuite dans des moules chauffés, gonflent et s'agglomèrent entre eux, produisant un objet en mousse ultralégère de polystyrène expansé, excellent isolant thermique et acoustique, mais dont l'utilisation en construction doit être très surveillée en raison de sa grande inflammabilité. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats éthylbenzène plastiques (matières) - L'industrie des matières plastiques - La production des polymères plastiques (matières) - L'industrie des matières plastiques - La transformation en produits finis polymérisation styrène vapocraqueur Les livres plastiques (matières) - contrôle en laboratoire de granulés de polystyrène, page 3953, volume 7