Uitvinding van polystyreen en piepschuim

Polystyreen is sterk plastic gemaakt van ethyleen en benzeen. Het kan worden geïnjecteerd, geëxtrudeerd of geblazen. Dit maakt het een zeer nuttig en veelzijdig fabricagemateriaal.

De meesten van ons herkennen polystyreen in de vorm van piepschuim dat wordt gebruikt voor drinkbekers en het verpakken van pinda's. Polystyreen wordt echter ook gebruikt als bouwmateriaal, bij elektrische apparaten (lichtschakelaars en -platen) en in andere huishoudelijke artikelen.

De Duitse apotheker Eduard Simon ontdekte polystyreen in 1839 toen hij de stof isoleerde van natuurlijk hars. Hij wist echter niet wat hij had ontdekt. Er was een andere organische chemicus genaamd Hermann Staudinger voor nodig om te beseffen dat Simon's ontdekking, bestaande uit lange ketens van styreenmoleculen, een plastic polymeer was.

In 1922 publiceerde Staudinger zijn theorieën over polymeren. Ze stelden dat natuurlijke rubbers waren samengesteld uit lange repetitieve ketens van monomeren die rubber zijn elasticiteit gaven. Hij schreef verder dat de materialen die zijn vervaardigd door thermische verwerking van styreen vergelijkbaar zijn met rubber. Het waren de hoge polymeren, waaronder polystyreen. In 1953 won Staudinger de

Badische Anilin & Soda-Fabrik of BASF is opgericht in 1861. BASF heeft een lange geschiedenis als innovatief omdat het synthetische koolteerkleurstoffen, ammoniak, stikstofhoudende meststoffen heeft uitgevonden en polystyreen, PVC, magnetische tape en synthetisch heeft ontwikkeld rubber.

In 1930 ontwikkelden de wetenschappers van BASF een manier om polystyreen commercieel te vervaardigen. Een bedrijf genaamd I.G. Farben wordt vaak vermeld als de ontwikkelaar van polystyreen omdat BASF onder vertrouwen stond van I G. Farben in 1930. In 1937 introduceerde de Dow Chemical Company polystyreenproducten op de Amerikaanse markt.

Wat we gewoonlijk piepschuim noemen, is eigenlijk de meest herkenbare vorm van polystyreen schuimverpakkingen. Styrofoam is het handelsmerk van de Dow Chemical Company, terwijl de technische naam van het product geschuimd polystyreen is.

Dow Chemical Company-wetenschapper Ray McIntire vond geschuimd polystyreen uit, ook wel piepschuim genoemd. McIntire zei dat zijn uitvinding van geschuimd polystyreen puur toevallig was. Zijn uitvinding kwam tot stand toen hij rond de tijd van het jaar op zoek was naar een flexibele elektrische isolator Tweede Wereldoorlog.

Het al uitgevonden polystyreen was een goede isolator, maar te bros. McIntire probeerde een nieuw rubberachtig polymeer te maken door styreen te combineren met een vluchtige vloeistof genoemd isobutyleen onder druk. Het resultaat was een polystyreenschuim met bellen en was 30 keer lichter dan gewoon polystyreen. The Dow Chemical Company introduceerde piepschuimproducten in 1954 in de Verenigde Staten.

• Geschuimd polystyreen begint als kleine bolvormige kralen die een expanderend middel bevatten dat koolwaterstof wordt genoemd.
• De polystyreen kralen worden met stoom verwarmd. Terwijl het expanderende middel kookt, worden de kralen zachter en zetten ze uit tot veertig keer hun oorspronkelijke grootte.
• De geëxpandeerde kralen laten afkoelen voordat ze weer worden verwarmd. Deze keer worden de kralen echter uitgezet in een mal.
• De mallen zijn ontworpen in verschillende vormen, afhankelijk van het gewenste eindproduct. Voorbeelden zijn zaken als piepschuim bekers, dozen, pruikenstandaards en meer.
• De kralen vullen de mal volledig en smelten ook samen.
• Piepschuim bestaat voor ongeveer 98% uit lucht.