Полистирол это что: Полистирол – характеристики, свойства, область применения

Содержание

Что такое полистирол и где его применяют?

Разнообразные пластмассы сегодня прочно вошли в нашу жизнь. Из них изготавливают множество предметов и их элементов, от игрушек и упаковки до строительных материалов.

Одним из наиболее используемых видов пластика является полистирол, великолепные свойства которого находят применение в самых разных сферах промышленности и быта.

Что такое полистирол?
Для чего используют полистирол?
Какие виды полистирола бывают?
Чем нужно клеить полистирол?
Чем нужно резать полистирол?
Чем полистирол отличается от пенопласта?

Что такое полистирол?

Твёрдый бесцветный материал из группы синтетических полимеров получил название полистирола от вещества, из которого его производят путём полимеризации. Исходным веществом является стирол, или фенилэтилен, жидкость с очень резким специфичным запахом.

Полистирол является одним из конечных продуктов переработки углеродного сырья – нефти и природного газа, получаемым в ходе цепочки преобразований.

Для чего используют полистирол?

Благодаря своим превосходным свойствам полистирол сегодня является одним из наиболее востребованных полимеров. Его используют:

— в бытовой сфере для изготовления всевозможных предметов быта – одноразовой посуды, игрушек, вёдер, тазов, кухонных принадлежностей и др.;

— в строительстве для производства утеплителя, несъёмной опалубки, мембранных материалов, сэндвич-панлей, ламинации древесных плит, изготовления ряда декоративных, светопропускающих, звукопоглощающих материалов, клеев, полимерных красок и др.;

— в медицине для изготовления медоборудования – систем переливания крови, посуды, частей одноразовых инструментов;

— в промышленности для изготовления волокнистых фильтров, электроизоляции, производства конденсаторов и других электронных компонентов;

— в упаковке;

— в сельском хозяйстве для изготовления остекления теплиц, сельхозинвентаря и др.

Какие виды полистирола бывают?

В зависимости от технологии производства полистирол сегодня выпускается во множестве разных видов и модификаций, обладающих разными свойствами и областями применения.

Наиболее распространены следующие виды этого материала:

— общего назначения – твёрдый материал с низкой упругостью, без добавления красителей прозрачный практически как стекло;

— ударопрочный – непрозрачный материал, получаемый путём сополимеризации с бутадиен-каучуком;

— светорассеивающий – по виду похожий на акриловое стекло, используемый для изготовления рекламных конструкций;

— вспененный – изготавливаемый путём нагрева с пенообразователем и последующего экструдирования в виде листового или рулонного материала, используемый в качестве утепляющего слоя.

Чем нужно клеить полистирол?

Склеивание или приклеивание полистирола выполняется разными клеевыми составами, в зависимости от вида материала:

— вспененный полистирол приклеивают к стене специальными составами – «жидкими гвоздями» или строительными пенами, на этикетке которых указано назначение – для полистирола;

— полистирол общего назначения и ударопрочный клеится составами на основе бензола или толуола с растворенной добавкой полистирола, а также полиуретановыми клеями, растворами полиакрилатов или битумными клеями, дихлорэтаном и т.д., но нужно иметь в виду, что почти все они высокотоксичны и должны использоваться только при хорошем проветривании.

Чем нужно резать полистирол?

Если необходимо порезать лист полистирола, инструменты выбирают в зависимости от вида материала, его толщины и количества.

— Тонкий, не больше 20-30 мм, пенополистирол легко режется монтажным ножом.

— Тонкий листовой полистирол в небольших количествах режется ножовкой или ножницами по металлу.

— Большое количество полистирола и пенополистирола удобно резать на специальном станке, режущей частью которого является раскалённая нихромовая проволока.

— Все виды полистирола можно резать ленточной либо циркулярной пилой на минимальных оборотах двигателя, с частыми остановками для остывания кромки.

Чем полистирол отличается от пенопласта?

Пенопласт – это разновидность вспененного полистирола, гранулы которого обрабатываются паром, в результате чего промежутки между полимерными молекулами возрастают. Гранулы полистирола распухают и склеиваются друг с другом, образуя материал пенопласт.

Экструдированный пенополистирол получают, разогревая гранулированный полистирол с пенообразующим наполнителем, а затем выдавливая полученную пену в формы. Разница между пенопластом и пенополистиролом заключается лишь в технологии изготовления, но по сути это одно и то же вещество.

Получение полистирола вспененного и листового

ПС и сополимеры стирола


Полистирол (ПС, PS, polystyrene) – это твердый, аморфный полимерный материал, получающийся путем полимеризации стирола и относящийся к категории термопластов. Полистирол бывает общего назначения (ПСОН, GPPS), ударопрочный, вспенивающийся, а также разработано большое количество прочих сополимеров стирола. Ударопрочный ПС (УПС, УПМ) является блоксополимером стирола и каучука. Полимер в чистом виде достаточно хрупок, нуждается в модификаторе ударной вязкости или других аддитивах.


Ударопрочный полистирол за счет включений каучуковых мономерных звеньев обладает большей гибкостью и ударной вязкостью. При этом он имеет более низкую прочность на растяжение и термостойкость, чем ПС общего назначения. Также каучуковые звенья в УПС снижают его хрупкость и ухудшают оптические свойства материала. Такой сополимер отлично подходит для получения листов с дальнейшим термоформованием продуктов.


Вспенивающиеся полистиролы (ПСВ) – группа материалов, в состав которых включены специальные вспенивающие агенты, они применяются для изготовления пенопластовых изделий. ПСВ имеют отличные теплоизоляционные характеристики, минимальный удельный вес и используются для производства упаковки и отделочных строительных материалов.


Полистиролы в России производят ОАО «Нижнекамскнефтехим», ООО «Газпром нефтехим Салават», ООО «Стайровит» (Группа «Пеноплэкс»), и СИБУР (выпускает ПСВ).



Получение


Как следует из названия полимера, полистирол получают путем полимеризации стирола или фенилэтилена, представляющим собой жидкое вещество, имеющее резкий запах. Синтез проходит в массе в присутствии катализатора. Схематически реакция полимеризации стирола показана на рис.1. Обычно ПС выпускают в форме гранул от 2 до 5 мм в диаметре, расфасованных в мешки по 25 кг.


Изображение синтеза ПС


Рис.1. Синтез ПС



Свойства


ПС при нормальных условиях выглядит как аморфное стекловидное вещество. Примерно при 80 градусах С пластик становится высокоэластичным, при 239 градусах С плавится. Ниже приведены основные свойства ПС общего назначения (GPPS).


— плотность около 1060 кг/куб.м;


— высокая хрупкость;


— минимальная температура эксплуатации -40°С;


— максимальная температура эксплуатации +75 °С;


— невысокий коэффициент термического расширения;


— хорошая водостойкость и химстойкость, в том числе к кислотам и щелочам;


— слабое влагопоглощение;


— хорошая стойкость к радиации;


— слабая стойкость к ультрафиолетовым лучам;


— сильные электроизоляционные свойства;


— высокая пожароопасность;


— экологически чистый, некоторые марки имеют пищевой допуск.


Разновидности стирольных пластиков


Помимо ПСОН промышленность производит большое количество других модификаций стирола и его сополимеров с другими мономерами. Рассмотрим наиболее часто применяющиеся из них.


  1. Гомополимер


GPPS — полистирол аморфного типа общего назначения.


SPS — кристаллизующийся синдиотактический ПС.



  1. Сополимеры










Аббревиатура


Расшифровка по-русски


ABS


АБС-пластик


ASA


АСА-сополимер  


HIPS


ПС высокой ударной прочности, УПС  


MABS


Прозрачный АБС  


SAN


САН  


SBS


Стирол-бутадиен-стирольный термоэластопласт


SEBS


Стирол-этилен-бутилен-стирольный термоэластопласт


Переработка


Полистирол и сополимеры являются одной из самых крупнотоннажных групп полимеров, производимых в мире. Технология их переработки, как правило, не представляет большого труда. Полимеры стирольной группы могут перерабатываться всеми основными методами. Причем хуже всех поддается переработке именно самый простой ПСОН ввиду своей хрупкости, ломкости и склонности к растрескиванию при любых напряжениях (в том числе внутренних). Это связано с тем, что линейная усадка ПС при переработке может достигать трех процентов, тогда как относительная деформация до разрушения обычно меньше этого значения. Сополимеры стирола перерабатываются без каких-либо проблем.


Полистирольные листы и плиты (в том числе из вспененного ПС или EPS) получают методом экструзии на плоскощелевых экструзионных линиях, это касается и вспененного ПС. Зачастую, лист не является самостоятельным изделием и отправляется на дальнейшую переработку методом пневмо- или вакуумформования (термоформования) в упаковочные продукты или одноразовую посуду. Термоформование производится либо на специальных машинах периодического действия, либо на автоматических термоформовочных линиях высокой производительности.


Изображение виды вспененного материала EPS


Рис.2. Виды вспененного материала EPS


Литьем под давлением из ПС производят товары для дома, кухни (масленки, хлебницы, баночки для хранения сыпучих и т.п.), автомобильные и строительные изделия и т.д. Для переработки полистирольных пластиков литьем нет необходимости в специальном оборудовании. Можно применять стандартные термопластавтоматы и использовать любые разновидности форм, в том числе горячеканальные, запорные, многокомпонентные и т.п. Важно иметь ввиду, что литьевые уклоны для ПСОН желательно проектировать больше, чем для других термопластов (не менее 2 градусов). Это связано с описанной выше совсем небольшой относительной деформацией при разрушении. Кроме того, отливку в форме нельзя сильно охлаждать, желательно извлекать изделие как можно более горячим.


Для окраски изделий из ПС в массе существуют специальные суперконцентраты пигментов на основе полистирола. Также при малом процентном вводе и невысоких требованиях к прозрачности, полистирольные изделия можно окрашивать СКП на основе полиолефинов.


Вспенивающийся ПС (не путать со вспененным) перерабатывается на специальных машинах, где вспенивание происходит при помощи горячего пара. Таким образом выпускают защитную пенопластовую упаковку и строительные отделочные плитки, профили, панели.


Применение


Уникальные свойства ПС и пластиков полистирольной группы, вариативность их свойств, относительная простота и доступность привели к тому, что стирольные полимеры стали очень популярны в различных областях применений. Их используют в том числе:


  1. В домашнем хозяйстве, прежде всего на кухне. ПС применяется для производства многочисленной недорогой кухонной утвари и посуды, например всем известных недорогих пластиковых кружек с печатью. Практически все изделия с высокой степенью прозрачности и твердости в наших домах изготовлены из полистиролов, таких как САН и т.п. ПС – безусловный лидер по выпуску посуды и столовых приборов однократного применения, которые, однако, переживают не лучшие времена и подвергаются ограничениям и запрету во многих странах.


Изображение хлебницы – классического ПС изделия для кухни


Рис.3. Хлебница – классическое ПС изделие для кухни



  1. Для строительной индустрии из полистирола и его производных выпускают теплоизолирующие и мембранные материалы, сэндвич-панели, отделочные материалы, остекление, звукоизоляцию, клеи и краски и т.п. Полистирол в форме прозрачных или цветных листов применяют внутри зданий и даже снаружи вместо неорганического стекла, для изготовления вывесок, душевых, теплиц, перегородок, дверей.


  2. В медицине из ПС состоят корпуса медоборудования, посуда, компоненты одноразовых изделий и т.д.


  3. В светотехнике из полистиролов изготавливают рассеиватели недорогих светильников. Особенно это направление обрело популярность в последние годы ввиду распространения светодиодов, которые не нагревают светильник так сильно, как лампы накаливания.


  4. В электротехнике ПС используют для производства фильтров, элементов электроизоляции, и других деталей.


  5. Широчайшее значение материал имеет в упаковке. ПС пленка в огромных количествах применяется для изготовления контейнеров, лотков (используется также вспененный полистирол), коррексов и проч. Кроме того ПС используют наряду с ПВХ для выпуска все более популярной блистерной упаковки.


  6. Кроме того, полистирол используют для производства пластиковых карт, канцтоваров, детских товаров, корпусных деталей, сантехнических компонентов, в дизайне и рекламной индустрии и т.д.



Экология и вторичная переработка


Полистирол безопасен для здоровья человека и живых организмов. Однако, мономер, из которого получается пластик – стирол вещество достаточно опасное. В случае деструкции ПС (например, при горении или даже при переработке) он может выделяться вкупе с некоторыми другими ядами. Нужно иметь этот факт в виду, и принимать меры против возгорания в помещениях, отделанных полистиролом.


Вторичная переработка ПС аналогична переработке других полимеров. Полистирольные изделия собирают, моют, сушат, а затем регранулируют на грануляторах экструзионного типа. Проблему составляет отделить стирольные пластики от других полимеров похожего внешнего вида и плотности. Также дело портит большое разнообразие самих сополимеров стирола и небольшой объем применения каждого из них по сравнению с общей массой полимеров.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Полистирол (ПС) — это, его свойства, способы получения

Полистирол (сокращенно ПС) является прочным, бесцветным стеклоподобным материалом, который способен пропускать до 90% лучей видимого света и относится к группе синтетических полимерных продуктов класса термопластов. Обозначается химической формулой [СН2 СН (С6Н5)]n.

Сам термин «полистирол», уже исходя из его названия, говорит о том, что в качестве первичного материала выступает стирол (жидкость, обладающая достаточно неприятным и сильным запахом), а получен он посредством полимеризации.

Полистирол представляет собой полимерный материал, обладающий небольшой механической прочностью, который производится в виде прозрачных гранул, имеющих цилиндрическую форму. Из этих гранул затем изготавливают листы и другую продукцию экструзионным и литьевым способом.

Физические свойства

1. Плотность материала составляет 1060 кг/м3

2. Насыпная плотность гранул составляет от 550 кг/м3 до 560 кг/м3

3. Устойчивость к перепадам температуры — материал выдерживает морозы до -40°C и жару до +60°C, при иных значениях начинает менять изначальную форму

4. Усадка линейная в форме составляет 0,4-0,8%

5. Диэлектрическая проницаемость равняется от 2,4 до 2,6

6. Электрическая прочность с частотой 50Гц — 20-23 кВ/мм

7. Теплоемкость имеет значение 34х103 Дж/кг*К

8. Электрическая прочность составляет частоту 50 Гц

9. Тангенс угла при диэлектрических потерях с частотой 1 МГц имеет значение 3-4х10-4

10. Термическая стойкость может достигать до 100°C, а температурное значение, при котором материал начинает плавиться — ~240°C

11. Не происходит растворения материала в простых эфирах, низших спиртах, алифатических углеводородах, уксусной кислоте, воде и фенолах, устойчив к действию минеральных и растительных масел, растворам солей

12. Растворение происходит в углеводородах (хлорированных и ароматических), сложных эфирах, ацетоне

Для улучшения качественных характеристик полистирола проводят его сополимеризацию с разнообразными виниловыми мономерами. Немаловажное значение также имеют привитые и блок-сополимеры стирола, которые имеют высокую ударную вязкость. Проведение данного процесса имеет название модификации материала.

В производстве получают 3 способами:

1. Эмульсионный

2. Суспензионный

3. Блочный

Самый 1-й метод получения — это эмульсионный способ (ПСЭ), предполагающий ведение процесса со значительной скоростью при достаточно умеренном температурном режиме. Для производства полистирола таким способом требуется вода, регулятор, инициатор процесса полимеризации и эмульгатор. Сам процесс полимеризации выполняется при температуре от +85°C до +95°C, и подходит к концу, когда остается менее 0,5% свободного стирола. Эмульсионный способ позволяет на выходе получить высокомолекулярный полимер, но материал при этом не получится в конечном счете «чистым», а будет иметь желтоватый оттенок за счет того, что не представляется возможным удалить полностью все посторонние включения.

Суспензионный способ (ПСС) используется для изготовления пенополистирола и сополимеров. Выполняется этот метод в реакторах с рубашкой для нагрева и при непрерывном смешивании, с использованием таких компонентов, как инициатор процесса полимеризации (в роли него применяют перекись бензола, гидроперекись кумола и др.), стабилизатор, эмульсии. Температура в ходе процесса постепенно увеличивается (до +120°C), и процесс полимеризации длится 12-15 ч. В результате теплового воздействия получается суспензия. Из нее путем разделения неоднородных систем получают нужное вещество, подвергающееся промыванию и высушиванию.

Самым эффективным считается блочный способ (ПСМ), обеспечивающий получение полимерного вещества с высокой молекулярной массой и почти свободного от остаточного мономера. Изготовление данным методом возможно осуществить путем термически инициируемой полимеризации в массе с использованием двух или трех реакторов колонного типа, оборудованных механическими устройствами для смешивания и соединенных в последовательном порядке. Процесс полимеризации выполняется в несколько стадий в бензоле. Температура в ходе данного процесса идет на повышение до 200°C. Выпускают произведенный таким образом полистирол в виде мелкодисперсного или крупнозернистого порошка, а также в виде гранулята, имеющего размер не больше 10-16 мм.

Сравнительная таблица физико-механических свойств полистирола, полученного разными методами

Показатель Блочный Эмульсионный Суспензионный
Плотность, кг/м3 1050 — 1060 1050 — 1070 1050 — 1060
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 39,2 39,2 — 44 41,1
Ударная вязкость, кДж/м 2 19,6 — 21,6 21,6 19,6 — 27,4
Относительное удлинение при разрыве, % 2,0 2,0 2,0
Твердость по Бринеллю, МПа 137 — 157 137 — 196 137 — 157
Теплостойкость по Вика, °С 95-100 100-105 105
Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц 4 — 10-4 2 — 10-4 — 3 — 10-4 4 — 10-4
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц 2,4-2,7 2,6 2,5-2,6
Содержание остаточного мономера, % 0,5 — 0,8 0,15-0,2 0,1-0,5
Водопоглощение за 24 ч, % 0 0,07 0,01-0,02

По назначению выделяют 3 основных вида полистирола:

1. Ударопрочный

2. Общего назначения

3. Экструдированный

Полистирол, относящийся к первому виду — ударопрочный или модифицированный, представляющий собой бесцветный материал, который может быть покрашен в разные цвета. Этот пластик обладает такими свойствами, как легкоплавкость, высокая прочность, морозоустойчивость, легкость механической обработки. Поэтому данный материал и используется в столь разных областях — от рекламной индустрии до строительства. Он достаточно гибок и прост в обработке, совместим с пищевой продукцией и способен выдерживать температурные колебания от -30°C до +70°C.

Основные виды ударопрочного полистирола:

1. Сверхударопрочный полистирол, с содержанием каучука от 10% до 15%, SHIPS — Super High Impact Polystyrene

2. Полистирол высокой ударной прочности, с содержанием стирола от 92,5% до 91% и каучука от 7,5% до 9%, HIPS — HighImpactPolystyrene

3. Полистирол средней ударной прочности, с содержанием стирола от 96,5% до 95% и каучука от 3,5% до 4,5% каучука, MIPS — MiddleImpactPolystyrene

Технические характеристики ударопрочного полистирола:

1. Модуль упругости при растяжении составляет не менее 1800 МПа

2. Прочность при изгибе составляет не менее 35 МПа

3. Глянец под углом 60° составляет не менее 100

4. Прочность при растяжении составляет не менее 21 МПа

5. Модуль эластичности составляет не менее 50 МПа

6. Относительное удлинение составляет не менее 45%

Полистирол общего назначения — прозрачный материал, который отличается хрупкостью и ломкостью, легко деформирующийся вследствие незначительных надрезов или ударов. Если сравнить его с ударопрочным, то этот полистирол обладает меньшей гибкостью и эластичностью. Изготавливается с помощью суспензионного и блочного метода, и используется для изготовления изделий разнообразными способами термического формования. Возможности применения данного полимера ограничивает повышенная чувствительность к УФ-излучению, но в то же время высокий уровень прозрачности материала позволяет применять его в роли более доступного аналога оргстекла.

Технические характеристики полистирола общего назначения:

1. Модуль упругости при растяжении составляет от 2850 МПа до 2930 МПа

2. Прочность на изгиб составляет от 80 МПа до 104 МПа

3. Предел хрупкости составляет от 60°C до 70°C

4. Предельная прочность на разрыв — 3%

5. Максимальная температура эксплуатации составляет от 75°C до 105°C

6. Стеклование составляет от 80°C до 113°C

7. Плотность составляет от 1,04 г/см3 до 1,06 г/см3

Экструдированный полистирол изготавливается посредством экструзии и представляет собой листы прозрачные, цветные или молочные. Используется данный материал при долговременном сроке эксплуатации под постоянным воздействием УФ-излучения. Сфера применения достаточно обширна. Используется данный вид полистирола при изготовлении фурнитуры, дверей, пленок, оконных стекол, перегородок и пр. Экструдированный полистирол также является универсальным материалом для строительства, благодаря простоте в монтаже, устойчивостью к влаге, химическим воздействиям, грибкам.

Технические характеристики экструдированного полистирола:

1. Модуль упругости составляет от 3200 МПа до 3500 МПа

2. Предел прочности при изгибе составляет от 75 МПа до 80 МПа

3. Предел прочности при растяжении составляет от 45 МПа до 55 МПа

4. Коэффициент линейного расширения составляет 8х10-5 1/0°C

5. Прозрачность — 90%

6. Относительное удлинение — 1,3%

7. Ударная вязкость — 14 кДж/м2

Маркировки

В мире используются следующие типовые аббревиатуры:

1. Полистирол — PS (ПС)

2. Полистирол общего назначения — GPPS (ПСЭ, ПСС или ПСМ — маркировка зависит от способа получения материала)

3. Полистирол средней ударопрочности — MIPS

4. Полистирол ударопрочный — HIPS (УПС, УПМ)

5. Полистирол вспенивающийся — EPS (ПСВ)

Аббревиатура MIPS используется сравнительно редко.

Области применения

Благодаря своим исключительным свойствам, полистирол применяют:

— в бытовой и хозяйственной сфере для изготовления детских игрушек, ведер, упаковочных материалов, тары, канцелярских товаров, принадлежностей для кухни и пр.;

— в строительстве необходим при изготовлении звукопоглощающих компонентов, потолочных панелей, при тепловой изоляции зданий. Также этот материал используется при создании предметов декора, отделки жилых площадей, для устройства оранжерей и пр.;

— для медицинского оборудования и инструментария, включая различное лабораторное оборудование и инструменты для одноразового использования, которые изготавливают из матовых разновидностей полимера;

— распространение в светотехнической сфере (производство конденсаторной пленки, антенн, кабеля) обусловлено отличными диэлектрическими качествами полистирола;

— в военном деле полистирол входит в некоторые виды напалма;

— в отрасли сельского хозяйства при производстве контейнеров для хранения овощей, теплиц, сельскохозяйственного инвентаря и пр.

— сополимеры стирола с высокими показателями твердости находят применение в сферах, где требуется пластик для изготовления ударопрочных изделий.

Полистирол является высококачественным и одновременно доступным материалом, который обладает отличными показателями влагостойкости, химической стойкости, прекрасными термоизоляционными и прочими свойствами. Обусловлено массовое использование данного материала в различных сферах жизни человека невысокой стоимостью и экологической безопасностью. Пока что не имеет аналогов, которые были бы способны его полностью заменить. Похожие материалы либо стоят гораздо дороже, либо обладают худшими эксплуатационными характеристиками. Полистирол, скорее всего, еще длительное время будет востребован как в России, так и за рубежом.

Полистирол — это… Что такое Полистирол?

        линейный полимер Стирола, [—CH2—CH (C6H5)—] n; прозрачное стеклообразное вещество, молекулярная масса 30—500 тыс., плотность 1,06 г/см3 (20 °С), температура стеклования 93 °С.

         П. — дешёвый крупнотоннажный термопласт; характеризуется высокой твёрдостью, хорошими диэлектрическими свойствами, влагостойкостью, легко окрашивается и формуется, химически стоек, растворяется в ароматически и хлорированных алифатических углеводородах, физиологически безвреден. Однако для П. характерны сравнительно низкая теплостойкость (например, по Вика Полистирол 100 °C) и значительная хрупкость.


Лучшими эксплуатационными свойствами обладают различные сополимеры стирола. Так, повышения теплостойкости и прочности при растяжении (на Полистирол 60%) достигают сополимеризацией стирола с акрилонитрилом или α-метилстиролом, повышения прочности и ударной вязкости (с 5—10 до 50— 100 кдж/м2, или кгссм/см2) — получением привитых сополимеров стирола с 5—10% каучука, например бутадиенового (ударопрочный полистирол), а также тройных сополимеров акрилонитрила, бутадиена и стирола (т. н. АБС-пластик). Заменой акрилонитрила на метилметакрилат синтезируют прозрачные тройные сополимеры.

         В промышленности П. и сополимеры стирола получают радикальной полимеризацией (См. Полимеризация) в массе и водных эмульсиях; перерабатывают литьём под давлением, экструзией (См. Экструзия), прессованием, вакуум-формованием. П. используют для изготовления предметов бытовой техники и домашнего обихода, упаковки, игрушек, фурнитуры, плёнки, для получения пенополистирола (см. Пенопласты). Из ударопрочного полистирола и АБС-пластика изготавливают, кроме того, корпуса радио- и телеаппаратуры, детали автомобилей, холодильников, мебель, трубы и др. Применяют также смеси П. с каучуками и др. пластмассами.

         Мировое производство П. и сополимеров стирола в 1973 составило около 5 млн. т.

        

         Лит.: Хувинк P., Ставерман А. [сост.]. Химия и технология полимеров, т. 1—2 (ч. 1—2), пер. с нем., М. — Л., 1965—1966. См. также лит. при ст. Полимеры.

         С. А. Вольфсон.

ПОЛИСТИРОЛ — это… Что такое ПОЛИСТИРОЛ?

(ПС, бакелит, вестирон, стирон, фостарен, эдистер и др.), термопластичный полимер линейного строения. Аморфный бесцв. прозрачный хрупкий продукт; степень полимеризации п =600-2500, полидисперсность 4004-10.jpg= 2 Ч 4 (4004-11.jpgи 4004-12.jpg среднемассовая и среднечисловая мол. массы соотв.) в зависимости от технологии получения; индекс текучести 2-30. Для П. характерны легкость переработки, хо рошая окрашиваемость в массе и очень хорошие диэлектрич. св-ва. Ниже приведены св-ва П., полученного термич. полимеризацией стирола в массе:

4004-13.jpg

4004-14.jpg

П. легко раств. в собств. мономере, ароматич. и хлорир. углеводородах, сложных эфирах, ацетоне, не раств. в низших спиртах, алифатич. углеводородах, фенолах, простых эфирах. Обладает низким влагопоглощением, устойчив к радиоактивному облучению, в к-тах и щелочах, однако разрушается конц. азотной и ледяной уксусной к-тами. Легко склеивается. На воздухе при УФ облучении П. подвергается старению: появляются желтизна и микротрещины, происходит помутнение, увеличивается хрупкость. Термодеструкция начинается при 200 °С и сопровождается выделением мономера. П. не токсичен.

Его недостатки — хрупкость и низкая теплостойкость; сопротивление ударным нагрузкам невелико.


При т-рах выше 60 °С снижается формоустойчивость.

В пром-сти П. получают радикальной полимеризацией стирола след. методами: 1) термич. полимеризацией в массе (блоке) по непрерывной схеме в системе последовательно соединенных 2-3 аппаратов с мешалками; заключит. стадию процесса часто проводят в аппарате колонного типа. Начальная т-ра р-ции 80-100 °С, конечная 200-220 °С. Р-цию прерывают при степени превращения стирола 80-90%; непрореагировавший мономер удаляют из расплава П. под вакуумом и затем с водяным паром до содержания стирола в П. 0,01-0,05%. В П. вводят стабилизаторы, красители, антипирены и др. добавки и гранулируют. «Блочный» П. отличается высокой чистотой. Эта технология наиб. экономична и практически безотходна (непрореагировавший стирол возвращается на полимеризацию).

2) Суспензионной полимеризацией по периодич. схеме в реакторах объемом 10-50 м 3, снабженных мешалкой и рубашкой. Стирол суспендируют в деминерализов. воде, используя разл. стабилизаторы эмульсии; инициатор полимеризации растворяют в стироле. Процесс ведут при постепенном повышении т-ры от 40 до 130°С под давлением в течение 8-14 ч. Из полученной суспензии П. выделяют центрифугированием, после чего его промывают и сушат. Процесс удобен для получения и сополимеров стирола. Этим же методом в осн. производят и пенополистирол.

3) Эмульсионной полимеризацией по периодич. схеме. Этим методом получают П. наиб. высокой мол. массы. Применение метода все время сокращается, т. к. он сопряжен с большим кол-вом сточных вод.

П. перерабатывают литьем под давлением и экструзией при 190-230 °С (см. Полимерных материалов переработка). Применяют как конструкц., электроизоляц. (пленки, нити и др.) и декоративно-отделочный материал в приборо-и машиностроении, радио- и электротехнике (напр., корпуса и панели приборов), для изготовления изделий ширпотреба (посуда, авторучки, игрушки, осветит. арматура и др.).

Для получения материалов, обладающих более высокими теплостойкостью и ударной прочностью, чем П., используют смеси последнего с др. полимерами и сополимеры стирола, из к-рых наиб. пром. значение имеют блок- и привитые сополимеры, т. наз. ударопрочные материалы (см. АБС-пластик, Полистирол ударопрочный),а также статистич. сополимеры стирола с акрилонитрилом, акрилатами и мета-крилатами, а-метилстиролом и малеиновым ангидридом. Статистич. сополимеры с виниловыми мономерами получают по той же технологии, что и П.,-чаще всего суспензионной или эмульсионной сополимеризацией.

Сополимер стирола с акрилонитрилом (САН) обычно содержит 24% последнего, что соответствует азеотропному составу смеси мономеров и позволяет получать продукт постоянного состава. САН превосходит П. по теплостойкости, прочности при растяжении, ударной вязкости и устойчивости к растрескиванию в агрессивных жидких средах, однако уступает по диэлектрич. св-вам и прозрачности. Стоимость САН значительно выше, чем П. Аналогичными св-вами, но лучшими прозрачностью и устойчивостью к УФ облучению обладает тройной сополимер стирол-акрилони-трил-метилметакрилат; однако его стоимость выше, чем САН.

Сополимер стирола с а-метилстиролом (САМ) по де-формац. теплостойкости превосходит П. на 20-25 °С, по др. св-вам близок ему.

Сополимер стирола с малеиновым ангидридом (2-3%) получают радикальной сополимеризацией в p-pe орг. неполярного р-рителя; используют как пленкообразующий компонент при получении лакокрасочных материалов.

П. и пластмассы на основе сополимеров стирола составляют группу полистирольных (стирольныг.) пластиков, хотя в нек-рых сополимерах содержание стирола менее 50%. Мировое произ-во стирольных пластиков 5,8 млн. т/год, в СССР-449 тыс. т/год (1986). Доля П. в их произ-ве постоянно снижается и в 80-х гг. не превысила 15%.

Лит.: Полистирол. Физико-химические основы получения и переработки, М., 1975; Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977, с. 533-47; Бакнелл К., Ударопрочные пластики, пер. с англ., Л., 1981; Иванчев С. С., Радикальная полимеризация, Л., 1985. С. А. Вольфсон.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
Под ред. И. Л. Кнунянца.
1988.

ударопрочный, цветной и прозрачный полистирол, характеристики, размеры и производство

Полистирол нашёл широкое применение во многих сферах современности. Он достаточно экологичен, обладает термопластичностью, стоит недорого, многообразен по цветовой гамме и формам. В настоящий момент у этого материала нет аналогов, способных его заменить по многим показателям.

Особенности и назначение

Полистирол – листовой материал, получаемый посредством полимеризации винилбензола (стирола), являющего основным углеродом, на базе которого создаётся большая часть полимеров. Листовой полистирол обладает линейной структурой, его легко обрабатывать, но главная его особенность – высокая термопластичность. Это позволяет выпускать продукцию с различной формой, любых видов и марок. Технология производства пластика довольно проста, а по своим свойствам это прочный и практичный материал, отличающийся повышенными ударопрочными характеристиками. Он с успехом заменяет стекло благодаря прозрачности.

Цветовая палитра изделия многогранна, что даёт возможность применять его в интерьерном дизайне. Кроме того, разные виды пластика используются для получения предметов бытового назначения, медицины, строительства. Находится применение в военной и пищевой промышленности. Многие окружающие нас вещи созданы из полистирола, в том числе всевозможные технические устройства, без которых трудно представить современную жизнь.

Виды и характеристики

По своим особенностям и методу изготовления полимер бывает разных видов.

  • Полистирол листовой GPPS (общего назначения).
  • Материал типа VIPS со средней ударопрочностью.
  • Вспененный листовой пластик, маркируемый ВПС и EPS.
  • Изделия, выпущенные посредством экструдера (ЭПС, XPS).
  • Ударопрочный полистирол с повышенными показателями прочности (HIPS).

Наиболее популярен прозрачный материал общего назначения, имеющий высокий уровень устойчивости к деформации и хороший запас прочности, что обусловлено содержанием в его составе каучука.

Его технические свойства:

  • бесцветность;
  • низкое поглощение влаги;
  • высокая диэлектрическая проницаемость;
  • устойчивость к радиационному облучению;
  • твёрдость и жёсткость;
  • хрупкость;
  • подверженность воздействию ультрафиолета.

Такой полистирол устойчив к агрессивной химии (щелочам, кислотам) и воде, но подвержен влиянию солнечных лучей и растворителей.

Ударопрочный пластик более прочный, но имеет почти такие же показатели твёрдости и теплопроводности. Изделия, полученные путём полимеризации экструзионным методом, считаются лучшим материалом для теплоизоляции, а его эксплуатационные качества уникальны.

  • Полимерные листы обладают хорошей влагостойкостью.
  • Спокойно переносят минусовые температуры.
  • Обладают повышенной прочностью.
  • Экологичны по своему составу.
  • Не подвержены воздействию агрессивных сред.
  • Имеют малую теплопроводность и длительный срок службы.
  • Не гниют, не ржавеют и не покрываются плесенью.

Пластиковые листы этого типа поддаются разным способам обработки – полировке и лакированию, фрезеровке, распиливанию, формовке с использованием вакуума и термического воздействия, нанесению цветной печати, металлизации и сверлению. Единственной обработкой, которую невозможно применить к материалу, является электросварка, поскольку пластик обладает высокими электроизоляционными характеристиками.

Но у экструзионного полистирола есть существенный недостаток – низкий уровень сопротивляемости к воздействию огня. Однако изделие не сгорает, так как материал обладает способностью к самозатуханию. Для разных целей используется прозрачный или белый полимерный пластик. Но он бывает и цветным, что достигается добавлением нужных пигментов во время изготовления либо путём нанесения красящего вещества на уже готовые поверхности. В строительстве часто применяют такие виды изделий:

  • глянцевый полистирол;
  • пластик с зеркальной поверхностью;
  • матовые изделия.

Размеры листового материала различны: длина колеблется от 1000 до 3500 мм, ширина – 1000-2000 мм. Толщина изделий варьируется от 1 до 3 мм. Стоит добавить, что листовой полимер легко перерабатывать, у него доступная цена, а это тоже влияет на конкурентоспособность материала.

Технология производства

Полистирол изготавливается с использованием нескольких технологий.

  • Суспензионный метод. Предусматривает полимеризацию фенилэтилена под давлением при поэтапно нарастающем повышении температуры. В ходе этого процесса вырабатывается суспензия, которую для получения конечного продукта помещают в центрифугу. После этого готовый пластик промывают и высушивают. Считается уже устаревшим способом, поэтому его в основном применяют для изготовления сополимеров и пенополистирола.
  • Современная блочная технология создания полистирола. Наиболее актуальный метод, используемый сегодня на большинстве химических предприятий. Его преимущества заключаются в том, что изделия получаются более качественные, а само производство полимера является практически безотходным. Процесс изготовления материала состоит из нескольких стадий, но и здесь тоже предусматривается постепенное наращивание температурных показателей по двум распространённым схемам – неполной и полной конверсии.
  • Реже всего продукт получают с использованием эмульсионного метода. Чтобы изготовить лист полистирола, стирол полимеризуют в растворе щёлочи под воздействием повышенной температуры (86-95 градусов). Изделия получаются с большим молекулярным объёмом, поскольку в качестве сырья берётся не только исходный углерод (винилбензол), но также эмульгатор, вода, органические пероксиды, являющиеся активаторами (инициаторами) полимеризации.

Проще говоря, процесс создания материала состоит из этапов: нагревания гранул стирола в экструдере, пенообразования и дальнейшей трансформации сырья в рулонные полотна или листы.

Применение

Благодаря многим положительным эксплуатационным характеристикам и высокому качеству материал активно применяется в следующих областях.

  • В качестве наружной и внутренней декоративной отделки. Из полистирола делают сэндвич-панели, клеи, звукоизоляционные и теплоизоляционные изделия. Вспененным видом материала утепляют наружные фасады домов и прочих сооружений.
  • В медицинской области. Из материала изготавливают инструменты, капельницы, шприцы, чашки Петри и другие предметы медицинского инвентаря.
  • Высокая экологичность и безвредность полистирола для здоровья позволяют изготавливать из него бытовые предметы – посуду, упаковочные материалы, письменные принадлежности, детские игрушки, разнообразную тару для хозяйства. А также это идеальный вариант для создания ванн и душевых кабин.
  • Из полимера делают основы для трафаретной печати.
  • Полистирол хорошо рассеивает свет, поэтому для сельского хозяйства выпускают рамы для теплиц и парников, в которых стекло заменяют прозрачным пластиком.
  • Полимер применяется в промышленных и военных целях – из него сооружают технические здания, турбины, оборудование, взрывчатые вещества.
  • Пластиковая тара для пищевой промышленности тоже выполнена из полистирола, к примеру, упаковочные лотки, предназначенные для фасовки молочных или мясных продуктов.
  • В электротехнике материал применяется в качестве плёнок для конденсации в проводах и кабелях, а также для выпуска корпусов бытовой техники – стиральных машин, холодильников и так далее.
  • Кроме того, пластик нашёл применение в сфере рекламы – из него создают вывески, указатели, таблички на дверях магазинов, гостиниц, кафе, государственных заведений.

Полистирол – бюджетный, прочный и лёгкий материал, отличающийся многими положительными свойствами. Но он же является и самым недорогим пластиком, что и объясняет его особую популярность и востребованность.

В следующем видео вас ждет дополнительная информация о плюсах и минусах листового полистирола.

плюсы и минусы, особенности, характеристики

Одним из важных условий при строительстве или ремонте жилых, общественных, офисных, торговых, промышленных зданий является наличие эффективной изоляции, которая сохраняет комфортный микроклимат в помещении, препятствуя проникновению холода. Для уменьшения риска снижения температуры в здании монтируют защитный слой из строительных или отделочных материалов, обладающих низкой теплопроводностью, повышенной прочностью, длительным сроком эксплуатации. Полимерной изоляцией защищают фасад, внутренние стены, пол, потолок, мансарду, чердачное пространство, кровельную систему зданий. Большой популярностью вспененные полимеры пользуются в качестве защиты от холода загородных коттеджей, дачных домиков. Одним из самых востребованных материалов для создания эффективной защиты является утеплитель вспененный полистирол EPS (Expand Poly Styrene). Благодаря доступной цене, простоте производства, прекрасным эксплуатационным характеристикам он получил широкое применение в строительной сфере.

Производство, свойства и технические характеристики

Утеплитель полистирол представляет собой полимер, имеющий газонаполненную структуру, формируемой из гранул, получаемых при переработке нефти. Материал производится способом расширения и дальнейшего спекания гранул, которые в процессе изготовления наполняются воздухом, увеличиваясь в 50 раз. Конечный продукт получает упругость, высокие изолирующие свойства, необходимую однородность. 98% готового изделия состоит из воздуха, для связей гранул между собой не используются химические связующие составы, а применяется только высокая температура.

Отличные технические характеристики позволяют широко использовать пластичный полимер для термоизоляции зданий, помещений, бытовой и промышленной техники:

  • коэффициент теплопроводности  – 0,028-0,034 Вт/м*К;
  • прочность – 0,02-0,2 кг/см2;
  • паропроницаемость – 0,015-0,019 кг*м/ч/Па;
  • гигроскопичность  – 0,4 – 4,0%;
  • класс горючести – ГЗ;
  • размер гранул – 2-8 мм;
  • плотность – 15,0-50,0 кг/м3;
  • температурный диапазон применения – от -50℃ до +75℃.

По сравнению с распространенным аналогом из минеральной ваты, утеплитель листовой пенополистирол имеет более низкий вес, коэффициент теплопроводности, более высокую плотность, механическую прочность. Благодаря своей структуре, он хорошо обрабатывается, ему можно придать любую форму с помощью простого ножа. Малый вес способствует простоте процесса крепления к вертикальным поверхностям, уменьшению дополнительной нагрузки на несущие конструкции, фундамент. Опущенный в воду лист из вспененного пластичного полимера набирает до 4% влаги, далее процесс впитывания прекращается. Низкая гигроскопичность исключает замерзание и разрушение под действием низкой температуры в зимнее время.

Лист из вспененного полимерного стирола толщиной 30 мм по степени теплопроводности равен следующим материалам:

  • деревянная стена — 98 мм;
  • пенобетон — 250 мм;
  • кирпичная кладка — 425 мм;
  • железобетон — 1065 мм.

Проведенные американскими учеными в 2004 году исследования показали, что грибок, плесень не образуются на поверхности изделия, а при обеспечении защиты от погодных факторов его срок службы составляет около 30 лет. Заказчиками проведения исследований выступали американские производители изделий из вспененного полимера. Во время эксплуатации утеплитель не становится источником неприятных, вредных запахов, не выделяет токсичные вещества. При его использовании не обязательна организация и монтаж пароизоляционного слоя, изменение температуры применения вызывает незначительные колебания размеров.

Отделка листами пенопласта фасада или внутренних стен не требует наличия мощного фундаментного основания, поэтому ими можно утеплять легкие дачные, загородные дома, имеющие в качестве опоры сваи или простой ленточный фундамент. Использование в дальнейшем совместно с изоляцией слоя штукатурки незначительно увеличивает внешний периметр здания, что дает возможность не проводить дополнительные работы по расширению кровельной системы.

При осуществлении монтажных работ и обработки пенопласта нет необходимости применять специальные защитные средства. Это обусловлено отсутствием раздражения, возникновения аллергических реакций, болевых ощущений при контакте изделия с кожей. Жестко связанные между собой пузырьки воздуха в оболочке из полимера не способны поглощать звуковые колебания, поэтому в качестве изолятора шума он не пригоден. Слой из плит большой толщины может гасить только вибрацию, передаваемую по строительным конструкциям.

Видео на тему «Утепление фасада»:

Недостатки материала

Утеплитель из полистирола имеет некоторые недостатки, которые нужно учитывать при выборе и монтаже:

  • подверженность воздействию солнечного света, ультрафиолетового излучения;
  • разрушительное воздействие многих растворителей, спиртов;
  • слабая горючесть;
  • снижение эксплуатационных характеристик при воздействии погодных факторов;
  • восприимчивость к механическому воздействию, износу;
  • несовместимость с деревянными поверхностями, конструкциями;
  • обязательная защита с помощью штукатурки, гипсокартона или стеновых панелей.

Вспененный полимер плохо переносит прямые солнечные лучи, ультрафиолетовое излучение, дождь, ветер, снег. Под их воздействием он теряет свои свойства: прочность, упругость. Некоторые виды лаков, красок, растворителей, спиртов, продуктов перегонки нефти разрушают структуру пенопласта или могут растворить его. Во время монтажа и эксплуатации нужно исключить воздействие этих веществ во избежание проведения повторных работ для организации защитного слоя.

Благодаря включению в состав небольшого количества антипиренов, пенопласт слабо подвержен горению. При воздействии открытого огня он плавится, но не поддерживает процесс горения. Если все наружные участки слоя полимерной изоляции закрываются штукатуркой, стеновыми панелями или облицовочным кирпичом, то риск возникновения возгорания  является минимальным. Гораздо лучше пенопласт переносит низкую температуру: многократное замораживание никак не изменяет его технических особенностей.

Пенополистирол имеет рыхлую структуру, поэтому разрушается при трении или механическом воздействии. Из-за низкой паропроницаемости пенопласт нежелательно крепить к деревянным поверхностям и элементам конструкции. С течением времени древесина под воздействием влаги начинает разрушаться под воздействием грибка, плесени, что приводит к ухудшению конструктивных элементов. При правильном монтаже, обязательной защите полистирола с помощью штукатурки или стеновых панелей, срок службы материала может достигать 30 лет.

Правила выбора материала

Распространенной ошибкой при выборе термической защиты является неправильный расчет толщины полимера. Утеплитель из полистирола должен иметь определенные размеры, заранее рассчитанные профессиональными проектировщиками. Большая толщина не обеспечивает максимальную эффективность термической преграды. Перепады температуры могут привести к образованию в плитах пенопласта трещин, через которые будет проникать холод. В европейских странах применяют в качестве защиты стен зданий полимерный стирол, толщина листа которого не превышает 35 мм.

При выборе продукта следует тщательно изучить его технические и эксплуатационные характеристики. Предпочтение нужно отдавать утеплителю, изготовленному по современной технологии и условиям ГОСТ. Всю информацию необходимо получать из сертификата или паспорта, который должен обязательно прикладываться к изделию. Данные на упаковке носят ознакомительный характер и могут не соответствовать реальным техническим характеристикам.

При выборе производителя следует ориентироваться на известные компании, продукция которых соответствует высокому качеству и зарекомендовала себя с положительной стороны у многочисленных потребителей. Визуально можно определить качество вспененного пластичного полимера с помощью небольшого разлома. У изделия с низким качеством край неровный, на срезе присутствуют полости материала в виде шариков. Качественная продукция имеет ровный край, на срезе будут видны многоугольные капсулы.

Область применения и способы монтажа

Благодаря своим высоким характеристикам, теплоизоляция полистирол применяется в различных сферах строительства, ремонта, машиностроения, энергетики:

  • изоляция стен, фасадов, полов, потолков в строящихся, ремонтируемых зданиях;
  • утепление дверных, оконных проемов;
  • теплоизоляция труб, холодильных емкостей;
  • изоляция панелей бытовой, промышленной техники;
  • обустройство транспортных путей;
  • производство конструктивных изоляционных панелей (СИП)
  • изготовление бытовых предметов, элементов декоративной отделки, одноразовой посуды.

При работе со стенами зданий применяют две технологии установки:

  • с помощью стальных скоб;
  • посредством клеящих составов.

Крепеж с помощью стальных элементов нежелателен, так как металл хорошо проводит тепло и может стать мостиком холода. Наибольшее распространение получил способ крепления посредством клеевых составов. Перед монтажом очищают рабочие поверхности от пыли, грязи, стену немного смачивают, затем на плиты наносят клей небольшими участками с промежутком 20 см. При креплении на керамзитовую поверхность количество клея увеличивают. Высокая эластичность клея дает возможность придавать плите нужное положение на стене в процессе монтажа. После полного высыхания клея на утеплитель из полистирола наносят штукатурку, укладывают облицовочный кирпич или крепят стеновые декоративные панели. Хорошая несущая способность, достаточная жесткость дают возможность утеплять стены, потолок, пол в здании, создавая идеальную изоляцию с минимальными потерями тепла.

Для утепления пола применяют плиты толщиной не более 50 мм, которые укладывают поверх рулонного или сыпучего материала, имеющего изолирующие свойства. Полистирольный слой располагают между лагами, обязательно герметизируют стыковые швы. После укладки делается бетонная стяжка толщиной 60 мм или укладывается древесно-стружечные плиты (ДСП). Благодаря небольшому весу, оригинальной структуре изолирующее полотно можно обрабатывать обычным ножом, придавая ему различные размеры, конфигурацию.

Применение вспененного полистирола дает возможность при обустройстве транспортных путей понижать вертикальную нагрузку на дорожное полотно, делать его более пластичным, увеличивать сопротивление давлению. Для изоляции труб используют круглые секторы пенопласта, которые позволяют при ремонте трубопровода просто удалить часть изоляции на нужном участке трубы. Полимерный стирол различных размеров применяют для изоляции промышленной, бытовой техники. Плиты приклеивают на внутреннюю поверхность панелей для эффективного противостояния тепловым потерям.

Похожие статьи

  • Шарики полистирола

    Гранулированный полистирол — широко востребованный во многих сферах насыпной материал. Его долговечность превосходно сочетается с…

  • Поликарбонатные очки

    Ко всем очкам, вне зависимости от их назначения, предъявляется ряд жёстких требований. Основным из них…

  • Поликарбонат или abs

    ABS пластик или поликарбонат что лучше – этот вопрос беспокоит потребителей на протяжении долгих лет, ведь…

  • Поликарбонат горит или нет?

    Повсеместное распространение практичных и дешевых поликарбонатных листов рождает вопрос о пожарной безопасности при использовании в строительстве и архитектуре этого материала.…

Что такое полистирол? (с иллюстрациями)

Полистирол — это тип полимера с термопластическими свойствами, получаемый из мономера, полученного из нефти, стирола. В твердом виде это бесцветный и жесткий пластик, но он также может быть возвращен в жидкое состояние путем нагревания и снова использован для формования или экструзии. Он используется для производства многих продуктов для промышленного и бытового использования. Фактически, его присутствие в качестве пластика в повседневной жизни уступает только полиэтилену.

Artists and architects often use polystyrene to create models for sculptures and buildings.
Художники и архитекторы часто используют полистирол для создания моделей скульптур и зданий.

Химическая структура этого материала позволяет классифицировать его как жидкий углеводород, что означает, что он состоит исключительно из водорода и углерода. Как и его предшественник, это ароматический углеводород, который участвует в ковалентной связи с каждым другим атомом углерода, присоединенным к фенольной группе. Он производится посредством свободнорадикальной полимеризации, что означает, что реакция включает разрыв связей между электронами и их «свободное» образование для образования новых связей.При сгорании из этого материала образуются частицы черного углерода или сажи. При полном окислении остаются только углекислый газ и водяной пар.

Because polystyrene floats, it is incorporated into the hulls of life rafts and vessels such as the U.S. Coast Guard
Поскольку полистирол плавает, он входит в состав корпусов спасательных плотов и судов, таких как U.Патрульные катера класса «Защитник» С. Береговой охраны.

Выпускается несколько различных типов. Считается, что экструдированный полистирол имеет такую ​​же прочность на разрыв, как нелегированный алюминий, но он легче и эластичнее. Из этого материала изготавливают различные формованные изделия, от пластиковой посуды до футляров для компакт-дисков и моделей автомобилей.Он также используется для производства медицинских и фармацевтических товаров.

Uniform polystyrene pellets can be used as bean bag stuffing.
Однородные гранулы полистирола можно использовать в качестве набивки для фасоли.

Экструдированный пенополистирол, широко известный как пенополистирол ™, представляет собой тип изоляции с универсальным применением, например, при производстве досок для серфинга.Фактически, его плавучесть побудила Береговую охрану США использовать его в качестве спасательных плотов. Этот тип также может использоваться в строительных материалах или при строительстве дорог. Например, он может служить слоем изоляции под тротуаром, чтобы предотвратить замерзание и оттаивание почвы внизу и растрескивание поверхности.

Polystyrene is used to create CD cases.
Полистирол используется для создания футляров для компакт-дисков.

Этот прочный, но легкий материал также используется для поделок и обычно продается листами. Обычно он состоит из трех слоев, с полистиролом в основе, зажатым бумагой с обеих сторон. Листы часто используются в качестве основы для крепления произведений искусства или фотографий, а также для создания архитектурных моделей. Эта пена также знакома тем, кто занимается цветочными поделками. Фактически, характерный «хруст», издаваемый при разрезании, хорошо известен цветоводам.

Пенополистирол фактически изготавливается из шариков этого материала. Из него делают «арахис» для упаковки, одноразовых кофейных чашек и пенных холодильников для пикника. В отличие от экструдированной пены синего цвета, вспененная пена обычно белого цвета.

Polystyrene foam can be used to make insulation.
Пенополистирол можно использовать для утепления..

определение полистирола по The Free Dictionary

Влияние содержания этанола на микросферы полистирола. Ключевые слова — Каталитическое разложение, полистирол, мономер, AIT100sWebster’s определяет полистирол как «жесткий прозрачный термопласт, который имеет хорошие физические и электроизоляционные свойства и используется, в частности, в формованных изделиях, пеноматериалах и листовых материалах». Полистирол был обнаружен в 1839 году Эдуардом Саймоном. Сан-Хосе, третий по величине город Калифорнии и 10-й по величине город страны, теперь запретит национальным поставщикам продуктов питания предоставлять покупателям контейнеры из полистирола, начиная с января.Для этого осторожно заполните основание горшка полистиролом и вставьте палочки в полистирол. Текстуру образования микросфер полистирола (ПС), инкапсулированных детонационными нанографитами методом эмульсии Пикеринга, можно продемонстрировать с помощью изменений Фурье. преобразование инфракрасного спектра. «Целью этого исследования было продвижение свойств самодельного полистирола с помощью минимально возможных средств, использование новых технологий и производство новых сортов с различными применениями», — Хоссейн Рокани Мамакани, аспирант кафедры полимерной инженерии, — сказал технологический университет Амиркабира.Энергия: изделия из полистирола потребляют вдвое меньше энергии, чем картонные стаканчики с восковым покрытием, и на треть меньше, чем моллюски на основе кукурузы. Полистирол может быть переработан специализированными переработчиками, но большинство муниципальных программ по переработке его не принимают. Total Petrochemicals Feluy (TPF) ), завод по производству полимеров в Фелуй, Бельгия, получил одобрение Европейской комиссии на приобретение линий по производству полистирола итальянской нефтехимической компании Polimeri Europa (51P.BG) в Фелуй. В отличие от полистирола, упаковка для грибов является биоразлагаемой, или способен разрушаться в окружающей среде.Их конкретные темы включают катализаторы на основе переходных металлов для синдиотактического полистирола, термодинамику и кинетику кристаллизации, промышленные производственные процессы, переработку расплава, смеси с полиамидом и нанокомпозиты на основе синдиотактического полистирола.
.

Полистирол

Вперед, бей!

Но есть еще кое-что, что можно сделать со старомодным атактическим
полистирол. Хотите увидеть что-то действительно отличное?

Что произойдет, если мы возьмем мономер стирола и радикально его полимеризуем, но допустим, мы добавим в смесь немного полибутадиенового каучука. Взгляните на полибутадиен, и вы увидите, что в нем есть двойные связи, которые могут полимеризоваться. В итоге мы получаем сополимеризацию полибутадиена с мономером стирола, чтобы получить тип сополимера, называемый прививкой.
сополимер.Это полимер с полимерными цепями, растущими из него, и который представляет собой полимер, отличный от основной цепи. В данном случае это цепь из полистирола, из которой вырастают цепи полибутадиена.

Эти эластичные цепи, свисающие с основной цепи, делают некоторые хорошие вещи для полистирола. Имейте в виду, что гомополимеры полибутадиена и полистирола не смешиваются. Таким образом, ветви полибутадиена изо всех сил стараются разделиться по фазе и образовать маленькие шарики, как вы видите на рисунке.
изображение ниже.Но эти маленькие шарики всегда будут связаны с фазой полистирола. Итак, они воздействуют на этот полистирол. Они действуют, поглощая энергию, когда
полимер чем-то ударяется. Они придают полимеру эластичность, которой нет у обычного полистирола. Это делает его более прочным, не таким хрупким и способным выдерживать более сильные удары, не ломаясь, чем обычный полистирол. Этот материал получил название ударопрочный полистирол или сокращенно HIPS.

Я открою вам небольшой секрет.Не все цепочки в HIPS разветвлены таким образом. Там также смешано много цепочек простого полистирола и простого полибутадиена. Это делает HIPS тем, что мы называем несмешиваемой смесью полистирола и полибутадиена. Но это привитые молекулы полистирола-полибутадиена.
которые заставляют всю систему работать, связывая две фазы (фазу полистирола и фазу полибутадиена) вместе.

HIPS можно смешивать с полимером, называемым поли (фениленоксидом) или PPO. Эта смесь HIPS и PPO производится GE и продается как
Норил ТМ .

Другие полимеры, используемые в качестве пластмасс, включают:

.

Факты о пенополистироле — почему вы можете взять с собой чашку

SEJ Issue Backgrounders banner

Справочная информация о выпуске: факты о пенополистироле — почему вы можете взять с собой чашку

Джозеф А. Дэвис

Пенополистирол хорош для сохранения горячего кофе, но он также хорош для разжигания политических споров. Это потому, что многие вещи, которые делают пенополистирол полезным для потребителей и коммерции, также вредны для окружающей среды.

Людям (и журналистам) есть что понять в технических и экологических аспектах пластика.Справочная информация за этот месяц дает более глубокий взгляд на этот давно вызывающий беспокойство источник загрязнения. Кроме того, чтобы узнать о последних разработках, ознакомьтесь с последними заголовками о пенополистироле и прочтите этот лист советов.

Что такое пенополистирол?

Во-первых, мы обязаны предупредить вас о том, что «пенополистирол» с юридической точки зрения является торговой маркой определенного продукта Dow, обычно используемого в качестве строительного материала.

Но слово «пенополистирол» широко используется в разговорах и в средствах массовой информации, когда речь идет о пенополистироле, который можно использовать в одноразовой чашке или как «арахис» для упаковки хрупких вещей для транспортировки.

Сторонники технического и юридического характера могут предпочесть термин «пенополистирол» или EPS. AP Stylebook рассчитывает на «пенопласт».

Полистирол — это название для

целое семейство пластмасс…

, а у пенопластов

непропорциональное воздействие на окружающую среду.

Полистирол — это название целого семейства пластмасс, и в различных формах они используются не только для пенопласта, но и для многих других целей. В этом информационном материале основное внимание будет уделено пенопластам, поскольку они оказывают непропорциональное воздействие на окружающую среду.

Полистирол был открыт еще в 1839 году, его производили в 1930-х годах, затем впервые вспенили в 1940-х и впервые продавали в виде кофейных чашек в 1960-х.

Термин «полистирол» относится к полимеру (длинноцепочечная молекула) мономера (меньшая молекула) стирола. Для превращения его в пену использовались различные газы. Сырьем, из которого он изготовлен, являются углеводороды (этилен и бензол), получаемые из нефти и природного газа.

Полистирол — это пластик. Это означает, что при нагревании он принимает жидкую форму, которую можно формовать, придавать форму или экструдировать.А затем при повторном охлаждении до комнатной температуры становится твердым. Это то, что делает его полезным для коммерческих продуктов.

В производстве полистирол обычно начинается с маленьких шариков. Эти плотные твердые шарики размягчаются под воздействием тепла и расширяются с помощью таких веществ, как пар и пенообразователь, становясь намного более крупными и менее плотными.

Во время расширения гранулы становятся клетками с оболочкой, которые могут быть всего на 3% тяжелее исходного шарика, при этом большая часть объема составляет газ.Затем эти увеличенные клетки могут быть сформированы и соединены в полезные формы.

В готовом виде ППС обладает рядом полезных свойств. Он изолирует; то есть замедляет передачу тепла. Он поглощает удары. Он не растворяется в обычных жидкостях, таких как вода, и служит барьером.

Так что он может быть отличным для варки горячего кофе, холодильников для пикника, велосипедных шлемов, домашней изоляции, упаковочных материалов, контейнеров для выноса в ресторане и картонных коробок для яиц.

Это не означает, что пенополистирол является единственным или лучшим материалом для этих целей.Нам нравится радиовидео Джейкоба Фенстона и Тайрона Тернера из WAMU, которые показали, что пенопластовые коробки для яиц не обязательно лучше защищают яйца.

Так в чем проблема пенополистирола?

Почему же тогда пенополистирол представляет опасность для окружающей среды? Проще говоря, он попадает в океан и другие области окружающей среды и не исчезает очень и очень долго.

Что еще хуже, он разбирается на составляющие маленькие клетки, которые уплывают и могут быть съедены водными и морскими существами.

Многие отходы пенополистирола отправляются на свалки (лучше, чем в океане, но вряд ли лучше). Но, как известно, пенополистирол трудно утилизировать, и он не принимается большинством муниципальных программ утилизации.

Пенополистирол тоже не совсем здоровая пища. Если ваш ребенок проглотит кусок, это, вероятно, не повредит ему, если он пройдет. Однако предполагается, что мономер стирола, из которого он сделан, вызывает рак и другие проблемы со здоровьем, а небольшое количество стирола может попасть в ваш горячий кофе.

SEJ Issue Backgrounders banner
Пенополистирол может распадаться на гранулы полистирола, которые могут потребляться водными и морскими существами. Фото: Эндрю Мортон, Flickr Creative Commons. Нажмите, чтобы увеличить.

Возможные выбросы стирола и его прекурсоров во время производства также могут представлять проблемы.

Будет ли использование пенополистирола подвергать вас воздействию стирола в опасных количествах? Вот в чем вопрос.

Для случайного кофе это может не иметь большого значения.Но определенные условия вызывают химическое разложение полистирола и, возможно, выщелачивание стирола.

Тепло и горячие жидкости могут быть проблемой. А разогревать пенополистирол в микроволновой печи может быть опасно. Также есть кислота (лимон в вашем чае?), А также красное вино и некоторые жирные продукты.

Существует также ряд растворителей (например, жидкость для снятия лака с ацетоном и бензин), которые могут разрушать полистирол.

Исследование Агентства по охране окружающей среды США 1986 года показало, что остатки стирола, пусть и бесконечно малые, присутствуют в 100% взятых образцов жировой ткани человека.Токсичность стирола может быть намного выше для людей, подвергающихся профессиональному воздействию или через загрязнение воздуха.

Клетки из разрушенного пенополистирола попадают в ручьи, озера и океаны. Там их могут употреблять в пищу рыба и другие морские и водные животные, которые легко принимают их за пищу.

Это нехорошо для морских существ (они могут задохнуться или умереть с голоду), ни для существ, которые их потребляют, которые в конечном итоге могут включать нас, людей.

Еще одна экологическая проблема может возникнуть из-за вспенивателей, используемых для вспенивания EPS.В прошлом использовались некоторые фторированные углеводородные газы из-за их стабильности. В последнее время их воздействие на озоновый слой или глобальное потепление привело к переходу на заменители.

Судьба отходов пенополистирола

Итак, давайте представим, что ваша чашка с пеной для кофе отправляется в мусорное ведро и оказывается захороненной на разрешенной законом муниципальной свалке. Это все еще может быть проблемой.

Одна проблема — объем. Пенополистирол занимает много места на единицу веса.Помните, что в виде пены он был расширен в 40-80 раз от своего первоначального объема. На многих свалках не хватает места.

По одной из распространенных оценок, пенополистирол

может занимать 30 процентов пространства примерно в

полигонов. И по некоторым оценкам срок службы составляет

пенополистирола на свалке около 500 лет назад.

По одной из распространенных оценок, пенополистирол может занимать 30 процентов площади на некоторых свалках. Попадая на свалку, он быстро не разлагается.По некоторым оценкам, срок службы пенополистирола на свалке составляет около 500 лет, а некоторые — намного больше.

Конечно, некоторая часть всего выброшенного пенополистирола не идет на свалки. Некоторые оценивают эту долю в 20 процентов, по крайней мере, в Соединенных Штатах. Многие из них просто разбросаны по ландшафту, и многие из них оказываются в воде. Не разлагается. Он химически стабилен, бактерии и микроорганизмы им не питаются.

Принято считать, что пенополистирол не подлежит переработке, что неверно с технической точки зрения.Это правда, что подавляющее большинство муниципальных программ утилизации этого не приемлет. Но есть несколько предприятий, которые это сделают.

Одна из причин заключается в том, что большинство отходов пенополистирола (например, переносные контейнеры для пищевых продуктов) не чистые и их нелегко очистить. Операции по переработке не позволяют обрабатывать загрязненные отходы. Вторая важная причина заключается в том, что никто не может заработать на переработке пенополистирола.

Вот где вы должны отличить пенополистирол (EPS) от полистирола.

Обычный твердый невспененный полистирол широко используется в коммерческих целях — примером может служить контейнер для йогурта или сметаны в вашем холодильнике.На нем будет треугольный логотип, пригодный для вторичной переработки, и цифра 6, означающая полистирол. Очистите их и утилизируйте. Их примет большинство городов.

Джозеф А. Дэвис — внештатный писатель / редактор из Вашингтона, округ Колумбия, который пишет об окружающей среде с 1976 года. Он пишет справочные материалы по проблемам и колонки с советами SEJournal Online, руководит проектом WatchDog в SEJ и пишет лист подсказок WatchDog, а также составляет ежедневные новости SEJ. заголовки, EJToday.


* Из еженедельного новостного журнала SEJournal Online, Vol.4, No. 15. Контент каждого нового выпуска SEJournal Online доступен для общественности через главную страницу SEJournal Online. Подпишитесь на электронную рассылку здесь. И посмотрите прошлые выпуски SEJournal, заархивированные здесь.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *