Kationische polymerisatie van styreen

1.Onderzoeksvraag

Hoe kun je polystyreen maken via kationische polymerisatie ?

2.Voorbereiding

Materialen

• 2 hitteresistente proefbuizen
• Gasbrander
•  Houten clips.
• Keukenpapier
• Spatel.
• Maatcilinder 10 ml
• Styreen.
• FeCl_3. 6 H₂O
•  Aceton.

3. Werkwijze

1. Breng een spatelpunt van ijzer (III)chloride.6H₂O in een hittebestendige proefbuis en verhit.
2. Laat het ontsnappende kristalwater verdampen en verwijder het water uit de reageerbuismond met een papieren doek.
3. Ga vervolgens door met verwarmen tot er kleine, donkere, glanzende kristallen in het midden van de reageerbuis ontstaan.
4. Breng met een droge spatel een paar kristallen over in een tweede hittebestendige proefbuis en voeg 2 ml styreen toe met een maatcilinder. Schud tot een gele oplossing ontstaat.
5. Klem de reageerbuis in een houten klem en verwarm de bovenkant enkele keren gedurende enkele seconden in een kleine, blauwe vlam. Houd de reageerbuis telkens schuin.
6. Bekijk de reageerbuis na elke verwarming. Stijgende bellen tonen het begin van de reactie. Deze kan erg hevig zijn.
7. Na afkoeling stolt het reactiemengsel tot een harsachtige, geelachtige vaste stof.

    

4. Reflectie

Styreen ( Vinylbenzeen) is een kleurloze. benzeenachtige ruikende vloeistof. Styreen is brandbaar en gemakkelijk polymeriseerbaar. De dampen zijn irriterend voor de ogen en luchtwegen. Een contact met de vloeistof veroorzaakt irritatie van de ogen en huid. Voor polymerisatie is er een blaasvorming mogelijk. De polymerisatie van styreen tot polystyreen wordt versneld door licht, warmte en zuurstof. Daarom worden stabilisatoren zoals chinnamol of hydrochinon aan het styreen toegevoegd.  Het styreen kan door destillatie van deze stabilisatoren worden bevrijd. Zuiver polystyreen is erg broos. Het  wordt daarom vaak gebruikt als copolymeer, bijvoorbeeld in gietharsen. De kationische polymerisatie wordt in het volgende experiment geactiveerd door protonen, die

afkomstig zijn van de  reactie afkomstig van watervrij ijzer(III)chloride met water:

FeCl₃ + H₂O –> FeCl₃OH^– + H⁺