Polystyren (50 Bilder): Hva Er Dette Materialet? Påføring Og Klargjøring Av Granulat, Tetthet Av Transparent Og Annet Polystyren, Smeltepunkt Og Andre Egenskaper

2024 Forfatter: Beatrice Philips | [email protected]. Sist endret: 2024-01-18 12:21

Ulike plasttyper har radikalt endret vår forståelse av hverdagen - i dag kan livet vårt ikke lenger forestilles uten visse plastiske ting. Imidlertid er det forskjellige typer plast, og hver av variantene har sine egne spesifikke egenskaper som bestemmer bruken av et bestemt stoff i visse områder. Siden polystyren er et av de mest populære plastalternativene i dag, er det verdt å vurdere funksjonene nærmere.

Hva er dette materialet?

Polystyren er polymerisert styren, det vil si at det er et produkt fra den kjemiske industrien. Du kan oppnå produksjon ved å bruke forskjellige metoder, som hver har sine egne fordeler og ulemper, og vi vil vurdere de mest populære i mer detalj i denne artikkelen nedenfor. Hvori polystyren inneholder bare molekyler av slike vanlige stoffer som karbon og hydrogen , men det er laget av flytende styren, som igjen er hentet fra olje og kull.

Polymerisert styren ser ut som et hardt og elastisk, fargeløst og jevnt gjennomsiktig stoff som kan bøyes uten å bryte, og er svært hygroskopisk.

For første gang ble polystyren oppnådd i de tidlige stadiene av den industrielle revolusjonen - det er det kjent i 1839 ble den syntetisert i Tyskland … En annen ting er at produksjonen i industriell skala begynte mye senere - bare i 1920, og selv da de første tiårene ikke ble brukt så aktivt. Bare under andre verdenskrig i USA ble de virkelig interessert i dem, og produserte kunstig gummi basert på polystyren, og i Sovjetunionen ble industriell produksjon av dette materialet fullstendig utsatt til etterkrigsårene.

Det kan ikke sies at moderne polystyren helt tilsvarer prøvene for et århundre siden . - i løpet av denne tiden så forskere etter måter å forbedre materialets egenskaper. Takket være dette ble plast etter andre verdenskrig mye mer holdbar, inkludert mye bedre motstandsdyktig påvirkning - dette ble mulig takket være opprettelsen av styrenkopolymerer oppnådd gjennom enda mer komplekse kjemiske prosesser.

Eiendommer

Nøyaktig de fysiske egenskapene til moderne polystyren er sterkt avhengig av hvordan det ble produsert , men generelt, når vi snakker om enkelt polystyren uten noen avklaring, mener vi et materiale med veldig spesifikke parametere. Tettheten er ikke den høyeste (1060 kg / m

Molekylær masse stoffet er heller ikke spesifikt og avhenger sterkt av metoden for å skaffe polystyren - det varierer vanligvis fra 50 tusen til 300 tusen, selv om emulsjonsvarianter noen ganger viser betydelig høyere hastigheter. Løselighet polystyren er signifikant i en rekke stoffer, inkludert sin egen monomer, samt aceton, aromatiske hydrokarboner og estere.

Det egner seg ikke til en rekke løsningsmidler, inkludert etere, lavere alkoholer, fenoler og alifatiske hydrokarboner.

Polystyren har uttalte dielektriske egenskaper som ikke endres uavhengig av miljø. Dette materialet er også praktisk talt likegyldig for de destruktive effektene av syrer og alkalier, salter, alkoholer. Ovenfor har vi allerede listet opp stoffene som fremdeles kan oppløse det, og det oksiderer, halogeneres, nitreres og sulfoneres.

I sin opprinnelige form, uten ekstra farging, er polystyren (i det minste blokkvarianten) er ikke bare fargeløs, men også gjennomsiktig … Strukturen beholder praktisk talt ikke synlig lys og passerer 90% av mengden, og dette tillater bruk av et slikt materiale ved fremstilling av optiske briller. Samtidig passerer ikke ultrafiolett og infrarød stråling gjennom polystyrenoverflater så trygt.

Hvis vi anser egenskapene til polystyren som fordelene som gjør det så populært på forskjellige felt, er det først og fremst verdt å markere følgende viktige punkter

• Kombinasjon av lave kostnader og enkel behandling … Til sin pris kan polystyren betraktes som en av hovedmotorene i den moderne sivilisasjonen, gitt dens egenskaper. Det er ikke for ingenting at i dag produseres så mange produkter med direkte deltakelse av dette materialet - det har rett og slett ikke noe reelt alternativ.
• God kjemisk motstand . De fleste stoffene som kan komme på polystyrenoverflaten i hverdagen utgjør ingen fare for det - dette er gode nyheter for produsenter som ønsker å produsere produkter som kjennetegnes av holdbarhet. Samtidig, i et kjemisk laboratorium, med et imponerende sett med reagenser for hånden, er det ikke vanskelig å oppløse polystyren.
• Giftigheten er relativt trygg . Polystyren avgir relativt lite av skadelige røyk, og sett fra et miljømessig synspunkt anses det som ufarlig. Eksperter fremsetter i det minste ingen restriksjoner på bruk av polystyrenmaterialer inne i boliglokaler, og til og med polystyrenskåler kan lages.
• Bredt spekter av applikasjoner … På grunn av sine kvaliteter, enkel behandling og farging, kan polystyren brukes som råvare for produksjon av noe.

Med alle fordelene med polystyren, har det også begrensninger , og selv om det ikke er mange av dem, spiller de noen ganger en veldig viktig rolle.

Først og fremst er enhver overoppheting for slik plast farlig, og selv under husholdningsforhold må du fortsatt tenke på hvor du kan bruke polystyren og hvor du ikke bør. I tillegg, for de fleste materialtyper, i tillegg til støtsikker, utgjør støt en betydelig fare, og generelt er generell skjørhet et problem.

Sammenligning med polypropylen

En av de viktigste konkurrentene til polystyren er en annen populær polymer - polypropylen … På noen områder, for eksempel produksjon av emballasjematerialer, er de direkte konkurrenter, men forskjellen mellom de to materialene er ganske betydelig. Det er verdt å begynne i det minste med det faktum at polystyren er vanskelig å resirkulere , og selv om du ofte kan høre at det er trygt, elsker miljøvernere fremdeles å finne feil med det.

Polypropylen er heller ikke syndfritt, men det er fortsatt litt færre spørsmål til det, og det er lettere å resirkulere det. Hvis vi bare snakker om de fysiske egenskapene til de to materialene, da polypropylen er også preget av økt fleksibilitet - der polystyren allerede bryter eller sprekker, bøyer seg lett formbart polypropylen. Når det gjelder prisen, ville polystyren kanskje ha tapt konkurransen til sin rival for lenge siden, men mer lav pris Er faktoren som holder den flytende så langt.

Visuelt å skille den ene fra den andre er ikke så vanskelig, men du må vite hva du skal se på. Polystyren ser vakrere ut den er blank og skinnende, uten ekstra farging ser den gjennomsiktig ut, selv om den kan ha en karakteristisk kald blå nyanse. Polypropylen virker litt mer skittent på grunn av disen ., lysspredningseffekten er mye høyere. Du kan også skille mellom to materialer ved å trykke på: polystyren er sonorøs og avgir karakteristiske klikk når den treffes, mens polypropylen høres dempet ut.

Er det skadelig for mennesker?

Isopor er et av de mest kontroversielle materialene når det gjelder vurdering av skade og helsefare . På den ene siden brukes den mye i menneskelige boliger og til og med for fremstilling av retter, noe som allerede tyder på at dette ikke er forbudt. På den annen side refererer mange uttalelser som setter spørsmålstegn ved miljøvennligheten til plast først og fremst til polystyren. Det vil være rettferdig å si at selv om det ikke er det farligste av de eksisterende materialene, kan det fortsatt ikke betraktes som trygt heller - det kan ikke brukes så aktivt.

Det bør forstås at styren, som er et råmateriale for produksjon av polystyren, regnes som svært giftig.

Polystyren kan avgi ikke så mange giftige stoffer som ikke vil påvirke menneskers helse så mye , men dette er bare så lenge du ikke er i konstant kontakt med det, og til det varmes opp. Jo høyere temperatur, desto farligere er nabolaget med polystyrenprodukter, spesielt hvis det har startet en brann og materialet brenner. Mest av alt forstyrrer kjemisk røyk leveren, men problemer kan til og med være med hjerte og lunger, og noen eksperter mener at banal innånding av styrendamp er beheftet med utvikling av hepatitt.

Du må også forstå at polystyren og polystyren er forskjellige: For å forbedre egenskapene til plasten kan produsenten legge til forskjellige myknere, fargestoffer og andre tilsetningsstoffer som påvirker materialets styrke og elastisitet.

I noen tilfeller kan disse tilsetningsstoffene vise seg å være enda farligere enn styren selv, og det er ikke sikkert at produsenten angir ytterligere faredata for ikke å miste kunder.

Når vi ovenfor kalte polystyren relativt trygt, mente vi at det er andre, enda mer skadelige produkter av menneskelig aktivitet, som vi fortsatt ikke kan gi opp - for eksempel bileksos. I tillegg kan polystyren i teorien brukes nesten helt trygt - forutsatt at du kjenner og følger instruksjonene nøye, spesielt ikke ved å fremme oppvarming av materialet, men ved å beskytte det mot det. Men likevel Du bør ikke oppfatte polystyren som et helt trygt stoff, for selv i plastens verden, som har fått mer og mer kritikk de siste årene, er ikke polystyren det sikreste.

Artoversikt

For nå for produksjon av polystyren brukes flere metoder for å oppnå det ønskede materialet, og når det gjelder dets egenskaper, vil det ferdige resultatet ikke alltid være det samme. For å forstå hvordan det fungerer, La oss ta en titt på hver av de tre populære metodene.

Hvert av disse materialene har en markering med en karakteristisk betegnelse på metoden for å skaffe polystyren.

Emulsjon

I dag dette metoden er allerede stort sett utdatert og brukes praktisk talt ikke i produksjonen … Driftsprinsippet er som følger: først renses styren fra hemmere, hvoretter det kombineres i vann med emulgatorer (salter av fett- og sulfonsyrer, såpe), så vel som polymeriseringsinitiatorer - kaliumpersulfat og hydrogendioksid. Ved oppvarming til 85-95 grader oppstår en kjemisk reaksjon - en gradvis polymeriseringsprosess, som anses fullført hvis mengden styren faller under 0,5%.

Den resulterende emulsjonen koaguleres deretter med en oppløsning av vanlig natriumklorid og tørkes, hvilket resulterer i at et fint granulært pulver dannes, hver granulat har en størrelse på ikke mer enn 0,1 mm. Selv om polystyren vanligvis beskrives som hvitt og gjennomsiktig, vil denne metoden ikke være i stand til å oppnå disse egenskapene . - kulene har en gulaktig fargetone, noe som indikerer tilstedeværelsen av alkali -urenheter, som ikke kan elimineres fullstendig.

Selv om metoden er upopulær i dag, er det nettopp denne metoden som gir et stoff med høyest mulig molekylvekt.

Suspensjon

En annen metode som allerede regnes som utdatert, selv om den fortsatt anses egnet for resirkulering av polystyren til kopolymerer som ekspandert polystyren. For produksjon er det nødvendig med forberedt styren, eller rettere sagt dets suspensjon i vann, magnesiumhydroksyd, polyvinylalkohol, natriumpolymetakrylat og polymeriseringsinitiatorer. Alt dette sendes til reaktoren, hvor stoffet blandes aktivt med gradvis oppvarming opp til 130 grader og høyt trykk. Etter det må den resulterende suspensjonen fortsatt utsettes for sentrifugeringsbehandling, og først etter vask og tørking av det oppsamlede materialet oppnås polystyren.

Blocky

Denne metoden regnes for tiden som den mest populære og relevante, og det meste av polystyren i dag produseres på denne måten . Begrunnelsen er ganske enkel: produksjonen er et rent materiale, ideelt når det gjelder belysningstekniske parametere, preget av parameternes stabilitet. Samtidig er bruken av den aktuelle teknologien både effektiv og garanterer nesten fullstendig fravær av produksjonsavfall.

Blokkproduksjon av polystyren er basert på omrøring av styren i et benzenmedium i to trinn - først ved en temperatur på omtrent 90 grader, og deretter med gradvis oppvarming fra 100 til 220. Blokkproduksjonen stoppes på det tidspunktet når ca 85% av styren masse har blitt til polystyren. Fjerning av styren som ikke har hatt tid til å polymerisere, utføres ved hjelp av et vakuum.

applikasjon

Polystyren brukes på et stort antall områder av menneskelig aktivitet og brukes til og med for å lage håndverk med egne hender. Hjemme små suvenirer er laget av den ved hjelp av laserskjæring, fresing, maling i alle farger - fra rødt til gull og svart, og i noen tilfeller - og utskrift på en polystyrenoverflate. Den bredeste anvendelsen av polystyren har funnet under konstruksjon , hvor den brukes til å lage veggpaneler og takfliser, forskjellige skillevegger og baguetter. I arkform kan dette materialet også brukes til fasader. Til slutt, på grunnlag av dette materialet, produserer de det nylig populære polystyrenbetong.

Møbelindustri bruker også dette materialet mer og mer aktivt, selv om det for øyeblikket ikke er en konkurrent om trevirke og dets derivater. Men der luftfuktigheten er høy, brukes den konstant - for eksempel kan et dusjkar helt laget av det i dag. I tillegg brukes polystyrenkorn som fyllstoff i puter , og for disse formålene selges ferdige i poser.

For en vanlig person er matvaren av polystyren velkjent som nesten hovedmaterialet. for produksjon av engangs servise … De fleste plastkopper som er så populære for tapping av brus i dag, er laget av den. I tillegg er polystyren av matkvalitet mye brukt som emballasjemateriale på grunn av sine lave kostnader og relative styrke. Med tanke på de dielektriske egenskapene til materialet, er det verdt å merke seg at det også har funnet bred anvendelse i elektroteknikk.

Samtidig er det faktisk så mange alternativer for bruk av polystyrenprodukter at det rett og slett ikke er mulig å liste dem alle.

Hvordan jobbe med ham?

I hverdagen må du oftest jobbe med polystyrenplater , som kan bearbeides både mekanisk og termisk. Forming ved bøying, liming, skjæring og boring kan både være en vanlig type materiale og en slagfast. En vanlig stikksag brukes til å fragmentere et ark som er mindre enn 2 mm tykt, mens tykkere ark kan tas med en kvern eller et håndverktøy. På et industrielt verksted laserskjæring er mulig . Skjærelinjen viser seg å være litt fillete, derfor krever den påfølgende behandling - den blir først sendt med en fil, og deretter med emery.

Hvis det er nødvendig å lage et hull i arket, bruk et bor, som du trenger et bor laget spesielt for å bore arkplast. Hvis tykkelsen på arket er liten, kan det under boring deformeres mot masterens ønsker - du kan unngå en slik utvikling av hendelser ved å plassere en treblokk under arket. Arket dannes enten ved en vakuumteknikk eller ved å blåse luft under høyt trykk. Behandlingen med en av de angitte metodene innebærer betydelig (opptil 160-200 grader) oppvarming av materialet.

Tilkobling av individuelle deler laget av polystyren er tillatt både ved sveising og liming. I begge tilfeller må du først avfette forsiktig før du fester fragmentene på overflaten. Det er nødvendig å lage mat enten med gass eller ultralyd, for å lime - med polymersammensetninger basert på cyanoakrylat eller neopren.

Hvis vi snakker om matt polystyren, kan det også gjennomgå en slik behandling som sliping og polering . Til dette brukes en slipemaskin, men ikke i noe tilfelle med et slipende hjul - i stedet tas et mykt hjul, som påføres en spesiell polermasse. Hvis delen er liten, kan du også polere eller male den for hånd.

Blant annet, eventuelle spesielle belegg kan påføres på polystyrenoverflaten – fra et metalllag til en speilfilm . Det kan skrives ut på det i svart eller farge, på noen av de kjente måtene. På samme tid, for å beskytte den resulterende teksten eller bildet, er det nødvendig å åpne overflaten med lakk, fordi polymeren ikke absorberer fuktighet.

Behandling

I sin rene form ser det ikke ut til at polystyren gjør mye skade på miljøet, men på samme tid vedvarer avfallet, slik det burde være for plast, i en enorm periode og forurenser planeten … I tillegg kan polymeren og dens kopolymerer være i det naturlige miljøet utsatt for overdreven oppvarming, inkludert forbrenning i en brann, og da kan konsekvensene bli mye mer alvorlige. På samme måte er ukontrollert kontakt av polystyrenobjekter med stoffer som er i stand til å oppløse materialet uønsket, ellers kan det ikke unngås frigjøring av giftige damper av styren, benzen, toluen, karbonmonoksid og etylbenzen.

Den relative fordelen med materialet er det det kan resirkuleres i de fleste tilfeller , ved å bruke både direkte avfall og ganske enkelt utslitte produkter fra det. Ekstrudering, pressing og støping brukes som behandlingsteknikker. Ved utgangen oppnås produkter som ikke er dårligere i kvalitet enn nye, mens det ikke dannes søppel. I tillegg har det de siste årene blitt laget et nytt byggemateriale på basis av polystyren - polystyrenbetong , som er passende for lavbygg. Dessverre blir enorme mengder polystyrenavfall, spesielt i fattige land, bare brent. Denne oppførselen med plastavfall er ekstremt negativ for miljøet.