اختراع البوليسترين والستيروفوم

البوليسترين قوي بلاستيك مصنوعة من الإيثيلين والبنزين. يمكن حقنه أو قذفه أو تشكيله بالنفخ. وهذا يجعلها مادة تصنيع مفيدة للغاية ومتنوعة.

يتعرف معظمنا على البوليسترين على شكل الستايروفوم المستخدم في أكواب المشروبات والفول السوداني للتغليف. ومع ذلك ، يستخدم البوليسترين أيضًا كمواد بناء ، مع الأجهزة الكهربائية (مفاتيح الإضاءة والألواح) وفي الأدوات المنزلية الأخرى.

اكتشف الصيدلي الألماني إدوارد سيمون البوليستيرين في عام 1839 عندما عزل المادة من الطبيعة مادة صمغية. ومع ذلك ، لم يكن يعرف ما اكتشفه. استغرق الأمر كيميائيًا عضويًا آخر يدعى Hermann Staudinger لإدراك أن اكتشاف Simon ، المكون من سلاسل طويلة من جزيئات الستايرين ، كان بوليمر بلاستيكي.

في عام 1922 ، نشر Staudinger نظرياته عن البوليمرات. وذكروا أن المطاط الطبيعي يتكون من سلاسل طويلة متكررة من المونومرات التي أعطت المطاط مرونته. ومضى ليكتب أن المواد المصنعة بواسطة المعالجة الحرارية للستايرين تشبه المطاط. كانت البوليمرات عالية ، بما في ذلك البوليسترين. في عام 1953 ، فاز Staudinger في جائزة نوبل للكيمياء لبحثه.

تأسست شركة Badische Anilin & Soda-Fabrik أو BASF في عام 1861. تتمتع BASF بتاريخ طويل من الابتكار نظرًا لاختراع أصباغ قطران الفحم الاصطناعي والأمونيا والأسمدة النيتروجينية بالإضافة إلى تطوير البوليسترين والـ PVC والشريط المغناطيسي والاصطناعي ممحاة.

في عام 1930 ، طور العلماء في BASF طريقة لتصنيع البوليسترين تجاريًا. شركة تسمى IG. غالبًا ما يتم إدراج Farben كمطور للبوليستيرين لأن BASF كان تحت ثقة I G. Farben في عام 1930. في عام 1937 ، قدمت شركة Dow Chemical منتجات البوليسترين إلى السوق الأمريكية.

ما نسميه عادة الستايروفوم ، هو في الواقع الشكل الأكثر تميزًا لتغليف البوليستيرين الرغوي. الستايروفوم هي علامة تجارية لشركة داو كيميكال بينما الاسم التقني للمنتج هو بوليسترين رغوي.

اخترع راي ماكنتير عالم شركة داو كيميكال البوليستيرين الرغوي الملقب بـ الستايروفوم. قال ماكنتير إن اختراعه للبوليستيرين الرغوي كان عرضيًا تمامًا. جاء اختراعه عندما كان يحاول العثور على عازل كهربائي مرن في وقت قريب الحرب العالمية الثانية.

كان البوليستيرين ، الذي تم اختراعه بالفعل ، عازلًا جيدًا ولكنه هش للغاية. حاول McIntire صنع بوليمر جديد يشبه المطاط من خلال الجمع بين الستايرين مع سائل متطاير تسمى الأيزوبيوتيلين تحت الضغط. وكانت النتيجة بوليستيرين رغوي به فقاعات وكان أخف بـ 30 مرة من البوليسترين العادي. قدمت شركة Dow Chemical منتجات Styrofoam إلى الولايات المتحدة في عام 1954.

• يبدأ البوليستيرين الرغوي على شكل خرز كروية صغيرة تحتوي على عامل تمدد يسمى الهيدروكربون.
• يتم تسخين خرز البوليسترين بالبخار. عندما يغلي عامل التمدد ، تنعم الحبات وتتوسع حتى أربعين ضعف حجمها الأصلي.
• يتم ترك الخرزات الممتدة لتبرد قبل تسخينها مرة أخرى. ومع ذلك ، هذه المرة يتم توسيع الخرز داخل قالب.
• تم تصميم القوالب في مجموعة متنوعة من الأشكال اعتمادًا على المنتج النهائي المطلوب. ومن الأمثلة على ذلك أشياء مثل أكواب الستايروفوم والكرتون وحوامل شعر مستعار والمزيد.
• تملأ الخرزات القالب تمامًا وتندمج معًا أيضًا.
• يحتوي الستايروفوم على حوالي 98٪ من الهواء.