Содержание

свойства материала, его характеристики и преимущества

Читая различную информацию о современных строительных материалах, часто приходится сталкиваться со словом полистирол. Применяя новые технологии в процессах производства, из него получают пенопласты. Все эти материалы находят широкое применение во многих сферах жизнедеятельности, поэтому стоит узнать более подробно, что представляет собой полистирол и как он используется, о его свойствах и характеристиках.

Что представляет собой полистирол

Полистирол относится к группе синтетических полимеров класса термопластов, продукт получают в промышленности полимеризацией стирола. Полистирол — твердое и бесцветное стеклоподобное вещество, которое пропускает до 90% лучей видимого спектра, его плотность 1,05г/м3 , имеет регулярную цепь строения.

Полимер обладает слабой полярностью, имея высокие диэлектрические свойства, они мало зависимы от частоты тока и температур. Он растворим в кетонах, ароматических углеводородах, альдегидах и эфирах, но не растворяется в спиртах, очень устойчив к кислотам, щелочам и воде. Полимер легко формируется и окрашивается, легко обрабатывается механическими способами, хорошо склеивается, он обладает высокой влагостойкостью и морозостойкостью, низким водопоглощением. В производстве его получают 3 способами:

  1. Эмульсионный
  2. Суспензионный
  3. Блочный.

Наиболее устаревший способ получения эмульсионный, поскольку он не нашел своего применения в производстве. Для того чтобы получить полистирол таким методом, необходимо иметь воду, стирол, инициатор полимеризации и эмульгатор, реакция которых происходит при температуре +85 +95оС. Весь процесс заканчивается, когда свободного стирола остается меньше чем 0,5%. Такой метод дает возможность получить полистирол с повышенной молекулярной массой.

Метод суспензионный производится по периодической схеме в реакторах с теплоотводящей рубашкой и мешалкой, применяя эмульсию, стабилизатор и инициатор полимеризации. В ходе процесса температура постепенно повышается до +130оС под давлением. Готовый продукт промывают и сушат. Этот метод также почти не используется, поскольку устарел, но его применяют для получения пенополистирола.

Наиболее эффективным является третий способ, он почти безотходный, поэтому нашел применение в производстве полистирола. Используются две схемы -полной и неполной конвенции для общего назначения полистирола. Полимеризация происходит в среде бензола постадийно, начиная с температуры +80оС постепенно доведя массу до +220оС, пока стирол не превратится в полистирол на 80-90%. Готовый продукт отличается стабильными параметрами и высокой чистотой.

Применение

Выпускается полимер в виде прозрачных гранул, которые имеют цилиндрическую форму. Они перерабатываются методом литься под давлением или экструзии, при температуре +190 +230оС. На основе полистирола базируется огромное количество пластиков, благодаря простоте полимера, его невысокой цене, большому ассортименту марок.

Из полистирола научились изготавливать массу самых необходимых предметов, которые нашли применение в повседневной жизни. Все изделия совершенно безвредны для здоровья людей, в быту они нас постоянно окружают — одноразовая посуда игрушки для детей, упаковка.

В строительстве полистирол нашел очень большое применение, на его основе производятся теплоизоляционные материалы — плиты, сэндвич-панели, несъемная опалубка и др. Также производится и отделочный декоративный материал для облицовки — потолочный багет и плитка декоративная.

В медицинской промышленности полимер также применим, из него производят некоторые части в системах переливания крови, одноразовые инструменты. Вспененный полистирол также актуален для подготовки и очистке сточных вод.

В пищевой промышленности используется упаковочный материал, который также производится из полистирола. Есть и ударопрочный вид полимера, он стал незаменим для бытовой техники, электроники.

Физические свойства полистирола

  1. Плотность — 1050-1080кг/м3
  2. Насыпная плотность гранул — 550-560кг/м3
  3. Усадка линейная в форме — 0,4-0,8%
  4. Нижний предел рабочей температуры — ( -40оС), верхний предел — (+75оС)
  5. Электрическая прочность с частотой 50Гц — 20-23кВ/мм
  6. Удельное электрическое сопротивление поверхностное — 1016Ом, объемное, под напряжением 1 мин — 1017Ом-см, под напряжением 15 мин — 1015Ом-см.
  7. Коэффициент линейного расширения термического — 6х10-5, 7х10-5градус-1
  8. Теплопроводность — 0,093-0,140Вт/м*К
  9. Теплоемкость — 34х103Дж/кг*К
  10. Диэлектрическая проницаемость — 2,49-2, 6
  11. Тангенс угла при диэлектрических потерях с частотой 1МГц составляет — 3-4Х10-4.

Свойства полимера

Полистирол — термопластическая пластмасса в форме плит, может иметь гладкую поверхность или со штампованным рисунком. Полимер белого цвета можно назвать хорошей альтернативой пластику ПВХ, а прозрачный вариант — оргстеклу. Он стал популярным благодаря таким свойствам, как гибкость и легкость в обработке, он обладает также высокой ударопрочностью. Он отлично обрабатывается и формуется, препятствует потере тепла, но главным его достоинством является низкая стоимость.

Его можно также назвать идеальным заменителем стекла, поскольку он прозрачный и легкий в обработке. Он находит применение во внутренней и наружной частях помещений, благодаря своим физическим и химическим свойствам. Прозрачный полимер часто используется для остекления зданий, отлично пропускает свет, но боится прямых солнечных лучей. Со временем УФ приводит к разрушению материала, он желтеет, снижаются его характеристики прочности.

Полистирол стал уже давно применяться, как основа для производства пенопластов и других материалов на их основе, путем нагревания смеси материала с преобразователями. В процессе производства получается вспученный полистирол, а после остывания материал превращается во вспенено застывшую массу жесткой структуры с плотными ячейками, заполненными воздухом. 98% готового материала составляет воздух, а всего 2% приходится на сам полимер.

Такое качество, как низкая теплопроводность сделала вспененный полимер незаменимым материалом в строительных работах. Его стали широко использовать для утепления стен, кровли, пола и потолков в зданиях разного типа. С утеплителем просто работать, его можно порезать обычным острым ножом, легко монтировать, поскольку он имеет незначительный вес. Большинство потребителей оценили материал по достоинству, их привлекает его устойчивость к процессам гниения и образования грибков, стойкость к агрессивной среде, воздействию микроорганизмов.

Но у вспененного полистирола есть и минусы, о которых также нужно сказать — экологическая небезопасность, недолговечность и пожароопасность.

Заключение

Сам полистирол не наносит вреда окружающей среды, но некоторые виды материалов на его основе могут быть опасны для здоровья, он является горючим материалом. В зависимости от свойств и назначения полистирола, установлены марки для общего назначения, поэтому потребитель, пользуясь этими обозначениями, может узнать о характеристиках и применении определенной марки полимера.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

виды полистирола, как применяется полистирол

Из различной пластмассы на сегодняшний день изготавливают большое количество игрушек, строительных материалов и пр. Самым популярным видом пластика считается полистирол. Он обладает высокими техническими характеристиками. Поэтому такой материал широко используется в быту и промышленной сфере. 

Содержание:

  1. Что такое полистирол
  2. Как применяется полистирол
  3. Виды полистирола
  4. Свойства полимера
  5. Физические свойства полистирола
  6. Отличие от полистирола от пенопласта

Что такое полистирол

Полистирол представляет собой твердый бесцветный материал. Он относится к группе синтетических полимеров. Изготавливают полистирол из стирола или фентилэтилена путем полимеризации. Одним из конечных продуктов переработки природного газа и нефти является полистирол. 

Как применяется полистирол

Изготавливается полимер в виде прозрачных гранул. Они обладают цилиндрической формой. Большое количество пластика основывается на основе полистирола. Так как полимер имеет простое строение, небольшую стоимость и большой выбор. Из полистирола изготавливают различные материалы, предметы, которые необходимы в повседневной жизни. Например, игрушки, одноразовая посуда, упаковки и т.д. Все предметы не несут вреда для нашего здоровья. 

Для изготовления теплоизоляционных материалов используют полистирол. Поэтому он широко применяется в строительстве. На его основе изготавливают плиты, несъемные опалуби, сэндвич-панели и многое другое. Еще изготавливают из полистирола декоративную плитку и потолочные карнизы. 

Помимо строительства полистирол используют в медицинских нуждах. Из него изготавливают одноразовые инструменты и части системы переливания крови.

Для подготовки и очистки сточных вод применяют вспененный полистирол. 

В пищевой промышленности тоже используется полистирол. Из него изготавливают упаковочные материалы. 

А для производства электроники и бытовой техники используют ударопрочный полистирол.

Виды полистирола

Полистирол можно разделить по технологии производства. Рассмотрим самые популярные виды данного материала:

  • Ударопрочный полистирол. Он представляет собой непрозрачный материал, который получается путем сополимеризации с бутадиен-каучуком.
  • Вспененный полистирол производится путем нагрева с пенообразователем. Затем экструдируется в листовой или рулонный материал. Он используется в качестве утепляющего слоя.
  • Полистирол общего назначения. Такой материал имеет низкую упругость. А также изготавливается без красителей и выглядит практически прозрачным.  
  • Светорассеивающий полистирол. Такой материал применяется для рекламных конструкций. По виду напоминает акриловое стекло.

Свойства полимера

Полистирол представляет собой термопластическую пластмассу, которая изготавливается в виде плит. Она может быть с гладкой поверхностью или иметь штампованные рисунки. Полимер бывает прозрачный и белый. Прозрачный полимер может стать хорошей заменой оргстеклу, а белый – пластику ПВХ. Такой материал очень популярен благодаря своей высокой ударопрочности, простоте в обработке и гибкостью. 

Одним из достоинств такого материала является низкая стоимость. Полистирол легко формуется, обрабатывается и препятствует потери тепла. Он с легкостью может заменить стекло, так как прост в обработке и имеет прозрачный цвет.

Благодаря высоким химическим и физическим свойствам такой материал применяется для наружных и внутренних частей помещений. Прозрачный полимер можно использовать для остекления зданий, так как он хорошо пропускает свет. Но стоит учитывать, что такой материал боится воздействия прямых солнечных лучей. Так как через какое-то время полистирол начинает желтеть, снижаются его характеристики и затем он разрушается. Такой материал давно используется для изготовления пенопласта и других материалов. Происходит это при помощи нагревания материала и преобразователя. При изготовлении получается вспученный полистирол. А после того как материал остывает он превращается во вспененную застывшую массу. Она обладает жесткой структурой с плотными ячейками, которые заполняются на 98% воздухом. В получившемся материале содержится всего 2% полимера. 

Благодаря низкой теплопроводности материала он отлично подходит для строительства. Полистирол широко применяется для утепления пола, кровли, потолков и стен. Такой утеплитель легко устанавливать и резать обычным строительным ножом. Вес такого материала небольшой. Те, кто уже покупал полистирол ,отзываются только о его положительных сторонах.

Они отмечают, что полистирол противостоит гниению, грибку, проявляет стойкость к агрессивной среде и воздействию микроорганизмов. Но, как и у любого материала можно выделить некоторые недостатки: 

  1. Пожароопасность;
  2. Экологически небезопасный материал;
  3. Небольшой срок службы.

Физические свойства полистирола

Рассмотрим физические свойства полистирола:

  • Теплоемкость составляет 35х103Дж/кг*К;
  • Плотность материала составляет от 1050 до 1080 кг/м3;
  • Усадка от 0,4 до 0,8%;Насыпная плотность гранул составляет от 550 до 560 кг/м3;
  • Нижнее значение рабочей температуры равняется -40оС, а верхнее – 75оС;
  • Диэлектрическая проницаемость равняется от 2,49 до 2,6;
  • Электрическая прочность составляет частоту 50 Гц;
  • Электрическое сопротивление равняется 1016 Ом.

Отличие полистирола от пенопласта

Пенопласт является разновидностью вспененного полистирола. Гранулы материала обрабатывают паром, поэтому промежутки между молекулами увеличиваются. При распухании гранул полистирола они склеиваются между собой, и образуется пенопласт. 

При разогреве гранулированного полистирола, который имеет пенообразующий наполнитель, полученную пену выдавливают в форму и таким образом получается экструдированный пенополистирол. Пенопласт и пенополистирол ни чем не отличается кроме техники изготовления.

Читайте также:

виды полистирола, как применяется полистирол

Из различной пластмассы на сегодняшний день изготавливают большое количество игрушек, строительных материалов и пр. Самым популярным видом пластика считается полистирол. Он обладает высокими техническими характеристиками. Поэтому такой материал широко используется в быту и промышленной сфере. 

Содержание:

  1. Что такое полистирол
  2. Как применяется полистирол
  3. Виды полистирола
  4. Свойства полимера
  5. Физические свойства полистирола
  6. Отличие от полистирола от пенопласта

Что такое полистирол

Полистирол представляет собой твердый бесцветный материал. Он относится к группе синтетических полимеров. Изготавливают полистирол из стирола или фентилэтилена путем полимеризации. Одним из конечных продуктов переработки природного газа и нефти является полистирол. 

Как применяется полистирол

Изготавливается полимер в виде прозрачных гранул. Они обладают цилиндрической формой. Большое количество пластика основывается на основе полистирола. Так как полимер имеет простое строение, небольшую стоимость и большой выбор. Из полистирола изготавливают различные материалы, предметы, которые необходимы в повседневной жизни. Например, игрушки, одноразовая посуда, упаковки и т.д. Все предметы не несут вреда для нашего здоровья. 

Для изготовления теплоизоляционных материалов используют полистирол. Поэтому он широко применяется в строительстве. На его основе изготавливают плиты, несъемные опалуби, сэндвич-панели и многое другое. Еще изготавливают из полистирола декоративную плитку и потолочные карнизы. 

Помимо строительства полистирол используют в медицинских нуждах. Из него изготавливают одноразовые инструменты и части системы переливания крови.

Для подготовки и очистки сточных вод применяют вспененный полистирол. 

В пищевой промышленности тоже используется полистирол. Из него изготавливают упаковочные материалы. 

А для производства электроники и бытовой техники используют ударопрочный полистирол.

Виды полистирола

Полистирол можно разделить по технологии производства. Рассмотрим самые популярные виды данного материала:

  • Ударопрочный полистирол. Он представляет собой непрозрачный материал, который получается путем сополимеризации с бутадиен-каучуком.
  • Вспененный полистирол производится путем нагрева с пенообразователем. Затем экструдируется в листовой или рулонный материал. Он используется в качестве утепляющего слоя.
  • Полистирол общего назначения. Такой материал имеет низкую упругость. А также изготавливается без красителей и выглядит практически прозрачным.  
  • Светорассеивающий полистирол. Такой материал применяется для рекламных конструкций. По виду напоминает акриловое стекло.

Свойства полимера

Полистирол представляет собой термопластическую пластмассу, которая изготавливается в виде плит. Она может быть с гладкой поверхностью или иметь штампованные рисунки. Полимер бывает прозрачный и белый. Прозрачный полимер может стать хорошей заменой оргстеклу, а белый – пластику ПВХ. Такой материал очень популярен благодаря своей высокой ударопрочности, простоте в обработке и гибкостью. 

Одним из достоинств такого материала является низкая стоимость. Полистирол легко формуется, обрабатывается и препятствует потери тепла. Он с легкостью может заменить стекло, так как прост в обработке и имеет прозрачный цвет.

Благодаря высоким химическим и физическим свойствам такой материал применяется для наружных и внутренних частей помещений. Прозрачный полимер можно использовать для остекления зданий, так как он хорошо пропускает свет. Но стоит учитывать, что такой материал боится воздействия прямых солнечных лучей. Так как через какое-то время полистирол начинает желтеть, снижаются его характеристики и затем он разрушается. Такой материал давно используется для изготовления пенопласта и других материалов. Происходит это при помощи нагревания материала и преобразователя. При изготовлении получается вспученный полистирол. А после того как материал остывает он превращается во вспененную застывшую массу. Она обладает жесткой структурой с плотными ячейками, которые заполняются на 98% воздухом. В получившемся материале содержится всего 2% полимера. 

Благодаря низкой теплопроводности материала он отлично подходит для строительства. Полистирол широко применяется для утепления пола, кровли, потолков и стен. Такой утеплитель легко устанавливать и резать обычным строительным ножом. Вес такого материала небольшой. Те, кто уже покупал полистирол ,отзываются только о его положительных сторонах. Они отмечают, что полистирол противостоит гниению, грибку, проявляет стойкость к агрессивной среде и воздействию микроорганизмов. Но, как и у любого материала можно выделить некоторые недостатки: 

  1. Пожароопасность;
  2. Экологически небезопасный материал;
  3. Небольшой срок службы.

Физические свойства полистирола

Рассмотрим физические свойства полистирола:

  • Теплоемкость составляет 35х103Дж/кг*К;
  • Плотность материала составляет от 1050 до 1080 кг/м3;
  • Усадка от 0,4 до 0,8%;Насыпная плотность гранул составляет от 550 до 560 кг/м3;
  • Нижнее значение рабочей температуры равняется -40оС, а верхнее – 75оС;
  • Диэлектрическая проницаемость равняется от 2,49 до 2,6;
  • Электрическая прочность составляет частоту 50 Гц;
  • Электрическое сопротивление равняется 1016 Ом.

Отличие полистирола от пенопласта

Пенопласт является разновидностью вспененного полистирола. Гранулы материала обрабатывают паром, поэтому промежутки между молекулами увеличиваются. При распухании гранул полистирола они склеиваются между собой, и образуется пенопласт. 

При разогреве гранулированного полистирола, который имеет пенообразующий наполнитель, полученную пену выдавливают в форму и таким образом получается экструдированный пенополистирол. Пенопласт и пенополистирол ни чем не отличается кроме техники изготовления.

Читайте также:

виды полистирола, как применяется полистирол

Из различной пластмассы на сегодняшний день изготавливают большое количество игрушек, строительных материалов и пр. Самым популярным видом пластика считается полистирол. Он обладает высокими техническими характеристиками. Поэтому такой материал широко используется в быту и промышленной сфере. 

Содержание:

  1. Что такое полистирол
  2. Как применяется полистирол
  3. Виды полистирола
  4. Свойства полимера
  5. Физические свойства полистирола
  6. Отличие от полистирола от пенопласта

Что такое полистирол

Полистирол представляет собой твердый бесцветный материал. Он относится к группе синтетических полимеров. Изготавливают полистирол из стирола или фентилэтилена путем полимеризации. Одним из конечных продуктов переработки природного газа и нефти является полистирол. 

Как применяется полистирол

Изготавливается полимер в виде прозрачных гранул. Они обладают цилиндрической формой. Большое количество пластика основывается на основе полистирола. Так как полимер имеет простое строение, небольшую стоимость и большой выбор. Из полистирола изготавливают различные материалы, предметы, которые необходимы в повседневной жизни. Например, игрушки, одноразовая посуда, упаковки и т.д. Все предметы не несут вреда для нашего здоровья. 

Для изготовления теплоизоляционных материалов используют полистирол. Поэтому он широко применяется в строительстве. На его основе изготавливают плиты, несъемные опалуби, сэндвич-панели и многое другое. Еще изготавливают из полистирола декоративную плитку и потолочные карнизы. 

Помимо строительства полистирол используют в медицинских нуждах. Из него изготавливают одноразовые инструменты и части системы переливания крови.

Для подготовки и очистки сточных вод применяют вспененный полистирол. 

В пищевой промышленности тоже используется полистирол. Из него изготавливают упаковочные материалы. 

А для производства электроники и бытовой техники используют ударопрочный полистирол.

Виды полистирола

Полистирол можно разделить по технологии производства. Рассмотрим самые популярные виды данного материала:

  • Ударопрочный полистирол. Он представляет собой непрозрачный материал, который получается путем сополимеризации с бутадиен-каучуком.
  • Вспененный полистирол производится путем нагрева с пенообразователем. Затем экструдируется в листовой или рулонный материал. Он используется в качестве утепляющего слоя.
  • Полистирол общего назначения. Такой материал имеет низкую упругость. А также изготавливается без красителей и выглядит практически прозрачным.  
  • Светорассеивающий полистирол. Такой материал применяется для рекламных конструкций. По виду напоминает акриловое стекло.

Свойства полимера

Полистирол представляет собой термопластическую пластмассу, которая изготавливается в виде плит. Она может быть с гладкой поверхностью или иметь штампованные рисунки. Полимер бывает прозрачный и белый. Прозрачный полимер может стать хорошей заменой оргстеклу, а белый – пластику ПВХ. Такой материал очень популярен благодаря своей высокой ударопрочности, простоте в обработке и гибкостью. 

Одним из достоинств такого материала является низкая стоимость. Полистирол легко формуется, обрабатывается и препятствует потери тепла. Он с легкостью может заменить стекло, так как прост в обработке и имеет прозрачный цвет.

Благодаря высоким химическим и физическим свойствам такой материал применяется для наружных и внутренних частей помещений. Прозрачный полимер можно использовать для остекления зданий, так как он хорошо пропускает свет. Но стоит учитывать, что такой материал боится воздействия прямых солнечных лучей. Так как через какое-то время полистирол начинает желтеть, снижаются его характеристики и затем он разрушается. Такой материал давно используется для изготовления пенопласта и других материалов. Происходит это при помощи нагревания материала и преобразователя. При изготовлении получается вспученный полистирол. А после того как материал остывает он превращается во вспененную застывшую массу. Она обладает жесткой структурой с плотными ячейками, которые заполняются на 98% воздухом. В получившемся материале содержится всего 2% полимера. 

Благодаря низкой теплопроводности материала он отлично подходит для строительства. Полистирол широко применяется для утепления пола, кровли, потолков и стен. Такой утеплитель легко устанавливать и резать обычным строительным ножом. Вес такого материала небольшой. Те, кто уже покупал полистирол ,отзываются только о его положительных сторонах. Они отмечают, что полистирол противостоит гниению, грибку, проявляет стойкость к агрессивной среде и воздействию микроорганизмов. Но, как и у любого материала можно выделить некоторые недостатки: 

  1. Пожароопасность;
  2. Экологически небезопасный материал;
  3. Небольшой срок службы.

Физические свойства полистирола

Рассмотрим физические свойства полистирола:

  • Теплоемкость составляет 35х103Дж/кг*К;
  • Плотность материала составляет от 1050 до 1080 кг/м3;
  • Усадка от 0,4 до 0,8%;Насыпная плотность гранул составляет от 550 до 560 кг/м3;
  • Нижнее значение рабочей температуры равняется -40оС, а верхнее – 75оС;
  • Диэлектрическая проницаемость равняется от 2,49 до 2,6;
  • Электрическая прочность составляет частоту 50 Гц;
  • Электрическое сопротивление равняется 1016 Ом.

Отличие полистирола от пенопласта

Пенопласт является разновидностью вспененного полистирола. Гранулы материала обрабатывают паром, поэтому промежутки между молекулами увеличиваются. При распухании гранул полистирола они склеиваются между собой, и образуется пенопласт. 

При разогреве гранулированного полистирола, который имеет пенообразующий наполнитель, полученную пену выдавливают в форму и таким образом получается экструдированный пенополистирол. Пенопласт и пенополистирол ни чем не отличается кроме техники изготовления.

Читайте также:

Полистирол: виды, свойства и характеристики

Полистирол – это термопластичный полимер с линейной структурой, являющийся продуктом полимеризации стирола. Физические и химические характеристики, а также эксплуатационные свойства зависят от способа получения, молекулярной массы, полидисперсности и других факторов. Его перерабатывают литьем под давлением и экструзией при высоких температурах.

Сфера его применения достаточно широка. Полимер используют в гражданской и военной промышленности, машиностроении, электротехнике, строительстве, приборостроении, медицине, пищевой промышленности, для внешней и внутренней декоративной отделки помещений, а также для изготовления различных бытовых предметов. Его достоинства заключаются в следующем:

  • легко поддается обработке;
  • устойчив к воздействию агрессивных химических веществ;
  • является хорошим диэлектриком;
  • экологически безопасен;
  • не имеет запаха.

Среди существенных недостатков можно выделить горючесть, плохую износостойкость, повышенную хрупкость, низкую рабочую температуру.

Для повышения физических характеристик и улучшения эксплуатационных свойств его смешивают с другими полимерами.

Содержание:

  1. Методы получения
  2. Виды полистирола
  3. Полистирол общего назначения
  4. Ударопрочный полистирол
  5. Экструдированный полистирол
  6. Сфера применения

Методы получения

Существует несколько методов производства полистирола. Некоторые из них получили широкое распространение и используются по сей день, другие применяют лишь в редких случаях. Выделяют три основных способа его создания: эмульсионный, суспензионный, блочный или получаемый в массе.

Эмульсионный способ в силу ряда причин не получил такого распространения, как два другие. Он основан на полимеризации стирола в щелочном растворе при 85 – 95 градусов по Цельсию. Для получения готового продукта используются стирол, вода, эмульгатор и инициатор полимеризации. Данный метод позволяет получать полимер с большой молекулярной массой.

Суспензионный способ на сегодняшний день уже устарел, но до сих пор его используют в производстве пенополистирола, также его применяют для получения сополимеров. Полимеризация стирола происходит при постепенном повышении температурных показателей под давлением. В ходе производственного процесса получают суспензию, из которой путем центрифугирования уже получают готовое продукт. Далее он подвергается промывке и сушке.

Блочный или получаемый в массе метод является самым современным и применяется на большинстве химических заводов. Его преимущества – получение на выходе продукции высокого качества, безотходность, высокая эффективность. На промышленных предприятиях используют две схемы: полной и неполной конверсии. Процесс происходит в несколько этапов с постепенным повышением температуры.

Виды полистирола

Благодаря смешению полистирола с другими полимерами и сополимерами стирола, удается получить материалы, обладающие превосходной теплостойкостью и ударной прочностью. Наибольшее промышленное значение имеют блок-сополимеры и привитые сополимеры, а также статистические сополимеры. Выделяют три основных вида промышленного полистирола: общего назначения, ударопрочный и экструдированный.

Полистирол общего назначения

Полистирол общего назначения – прозрачный материал, отличающийся жесткостью и хрупкостью. Имеет следующие маркировки: PS, PS-GP, GPPS, Сrystal PS и XPS. Производится согласно ГОСТа 20282-86 с помощью суспензионного и блочного метода, предназначен для изготовления изделий различными методами термоформования.

Технические характеристики:

  • максимальная температура эксплуатации – 75 – 105 Сº;
  • стеклование – 80 – 113 Сº;
  • предел хрупкости – 60 – 70 Сº;
  • плотность – 1,04 – 1,06 г/см3;
  • модуль упругости при растяжении – 2 850 – 2 930 МПа;
  • прочность на изгиб – 80 – 104 МПа;
  • предельная прочность на разрыв – 3%.

Получаемый материал устойчив к воде, кислотам и щелочам, отличается низкой устойчивостью к различным растворителям и техническим маслам. Кроме того, имеет следующие физико-химические свойства:

  • прозрачность;
  • твердость;
  • низкое влагопоглощение;
  • отличные диэлектрические показатели;
  • радиационную устойчивость;
  • низкую устойчивость к УФ-излучению.

Он в основном используется для производства бытовых изделий, тары и пищевой упаковки, а также детских игрушек. Применяется в светотехнике, при изготовлении щитов наружной рекламы, для декоративных и отделочных строительных работ.

Ударопрочный полистирол

Ударопрочный полистирол является продуктом сополимеризации стирола с бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком. Его свойства во многом зависят от объема каучуковой фазы. Методы переработки – литье под давлением при высоких температурах и экструзия листа с вакуум- или пневмоформованием.

Соотношение стирола и каучука определяют эксплуатационные характеристики пластика. Выделяют следующие виды ударопрочного полистирола:

  • сверхударопрочный – содержание каучука 10 – 15%;
  • высокой ударной прочности – доля каучука 7,5 – 9%;
  • средней ударной прочности – каучук составляет 3,5 – 4,5%.

Технические характеристики:

  • прочность при растяжении – не менее 21 МПа;
  • модуль упругости при растяжении – не менее 1 800 МПа;
  • относительное удлинение – не менее 45%;
  • прочность при изгибе – не менее 35 МПа;
  • модуль эластичности – не менее 50 МПа;
  • глянец под углом 60º – не менее 100.

Ударопрочный пластик имеет схожие значения с полистиролом общего назначения по теплостойкости, твердости, диэлектрическим свойствам. Его используют в приборостроении, изготовлении мебели, производстве бытовой техники, осветительных приборов, посуды и игрушек. Широта применения объясняется не только его высокими эксплуатационными свойствами, но и низкой ценой. В настоящее время он является одним из самых дешевых пластиков.

Экструдированный полистирол

Экструдированный полистирол изготавливается из полимеризированного стирола методом экструзии. Несмотря на то, что он был изобретен еще в первой половине XX века, ему до сих пор нет аналогов, которые бы превосходили его по эксплуатационным свойствам и доступности. Он является универсальным утеплителем. Его используют для теплоизоляции в промышленном и гражданском строительстве, а также при производстве холодильного оборудования, звукоизоляции спортивных и ледовых арен.

Технические характеристики:

  • плотность – 1,05 г/см3;
  • относительное удлинение – 1,3 %;
  • предел прочности при растяжении – 45 – 55 МПа;
  • прозрачность – 90 %;
  • предел прочности при изгибе – 75 – 80 МПа;
  • модуль упругости – 3 200 – 3 500 МПа;
  • ударная вязкость – 14 кДж/м2;
  • коэффициент линейного расширения – 8×10-5 1/0С°.

Этот универсальный синтетический материал обладает уникальными эксплуатационными свойствами:

  • низкой теплопроводностью;
  • устойчивостью с агрессивным химическим веществам;
  • высокой прочностью;
  • морозостойкостью;
  • влагоустойчивостью;
  • невосприимчивостью к грибку;
  • экологичностью;
  • долговечностью.

Материал хорошо поддается обработке, прост в монтаже, что немаловажно при любых строительных работах. Он абсолютно нетоксичен, что позволяет применять как его для наружной, так и для внутренней отделки жилых помещений.

Недостатком является его высокая горючесть, ему присвоен класс Г4, однако он имеет способность к самозатуханию.

Отличается доступной ценой, которая варьируется в зависимости от производителя, размеров и плотности плит.

Сфера применения

Бытовая сфера. Полимер не имеет запаха и может контактировать с пищей без вреда для здоровья человека. Именно благодаря высокой экологичности и безопасности, он используется для изготовления большого количества бытовых мелочей: одноразовая посуда, упаковка и тара, детские игрушки, предметы интерьера, канцтовары.

Строительство. Материал широко применяется в строительстве для теплоизоляции, при производстве сэндвич панелей, как декоративный и отделочный материал. Из него изготавливают потолочную плитку, звукопоглощающие элементы, клеевую основу и многое другое. Кроме того, его часто используют в дорожном строительстве, возведении промышленных зданий и сооружений.

Медицина. Пластик применяется при изготовлении различного медицинского инвентаря и инструментария. В частности, в производстве систем переливания крови, одноразовых инструментов, расходных материалов, чашек Петри.

Электротехника и бытовая электроника. Хорошие диэлектрические свойства полистирола нашли применение в производстве антенн, кабелей, тонких ориентированных конденсаторных пленок. Он также применяется при изготовлении корпусов бытовой техники, холодильных установок.

Промышленность. В гражданской промышленности его используют для возведения различных конструкций, агрегатов, турбин, зданий и сооружений. Его также применяют и в военной промышленности для производства напалма и некоторых взрывчатых веществ.

Полистирол является высокотехнологичным и недорогим материалом с превосходными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Экологическая безопасность и доступность обуславливают его широкое применение в самых разных сферах человеческой жизни. В настоящий момент полимер не имеет аналогов, которые смогли бы его заменить. Близкие к полистиролу материалы либо имеют худшие эксплуатационные свойства, либо отличаются более высокой ценой. По всей видимости, он еще долгие годы будет оставаться востребованным как на российском, так и на мировом рынке.

Похожие записи:

Опасен ли полистирол

Опасен ли полистирол

Подробности
Создано: 05.01.2017 19:02

Полистирол все чаще используется для производства пенопласта, пленочных пакетов, одноразовой посуды и многих других вещей. Благодаря каким свойствам материала это стало возможно?

Искусственный полимерный материал полистирол получается в процессе полимеризации стирола. Себестоимость производимого материала невысока. В связи с этим полистирол все чаще применяется в производстве. Характерные свойства полистирола – это жесткость, ломкость и термостойкость. Этот материал отличается высоким уровнем морозостойкости. Он светопроницаем и диэлектричен.

Из-за большого количества положительных свойств полистирол часто используется в различных отраслях производства. Диэлектрические свойства материала привлекли производителей радиотехники, поэтому его используют при изготовлении различных антенн и кабелей. Светопроницаемые свойства привлекли изготовителей линз и оптических стекол. В здравоохранении и медицине одноразовые инструменты, оборудование для переливания крови и проведения инъекций содержат полистирол.

В основе производства пенопласта также лежит полистирол. Пенопласт используется как упаковочный материал, утеплитель при строительстве ремонте зданий и помещений, для улучшения звукопроницаемости строений. При производстве пенопласта используется следующая технология: стирол нагревается, в доведенную до определенной температуры смесь добавляются парообразующие примеси. Происходит выделение газа. В полистирольной массе начинается процесс брожения, который можно сравнить с дрожжевым тестом. Затем смесь охлаждают, а из застывшей массы делают блоки пенопласта.

Такие строительные материалы, как теплоизоляционные плиты, звукоизоляционные панели, блоки для опалубки и конденсаторы, также содержат полистирол. Потолочные плитки, которые часто используют для декорирования квартир и офисных помещений, тоже содержат в своем составе данный элемент. Домашняя бытовая упаковка – это пленка и пленочные пакеты, в основе производства которых лежит полистирол. Ударопрочность химического соединения способствует созданию упаковки из указанного химического материала для любой продукции: стекла, электроники, техники и приборов.

Полистирол можно встретить в составе одноразовых приборов (тарелок, чашек, ложек и др.), канцелярских предметов (ручек, фломастеров, карандашей), упаковки для компьютерных дисков, бытовой техники и т. п. Даже детские игрушки содержат в своем составе данный материал. Получается, что химически созданный материал полистирол находится постоянно рядом с человеком. Закономерно опасение, нет ли опасности от его использования.

В чистом виде стирол очень токсичен, при воздействии на него высокой температуры и влаги, а также в соединении с кислородом он выделяет опасные химические элементы. Чем сильнее воздействие на предмет, сделанный с использование стирола, тем активнее выделение опасных ядов. Человек, находясь в постоянной близости, вдыхает пары стирола и отравляется. Особенно страдает печень. Подвержены опасности сердце и легкие. Маленькая концентрация стирола в воздухе не приносит вреда, но постоянное его воздействие может стать толчком для развития болезни (например, гепатита).

Во время пожара полистирол грозит человеку смертельной опасностью. При возгорании он образует пламя повышенной температуры, выделяя при этом сильнейший яд. Тушение такого пожара затруднено условиями горения химического соединения. Ядовитые пары, выделяемые полистиролом при горении, затрудняют дыхание, мешают передвижению, наносят смертельный вред живым существам.

Дополнительный вред добавляют полистиролу и всевозможные добавки, которые придают материалу нужные свойства: эластичность, прочность и другие. Не всегда производитель ставит в известность потребителя о составе полистирольного соединения. Иногда просто невозможно перечислить все, что используется в химическом производстве.

Почему же человечество продолжает пользоваться и развивать производство предметов, в состав которых входит полистирол? Почему не останавливают производство предметов из опасного соединения? Это объясняется тем, что при правильном применении и выполнении инструкций, которыми снабжены предметы, вред здоровью человека не причиняется. Отрицательное влияние полистирола на организм человека гораздо ниже, чем, например, от вдыхания автомобильных паров и газов. Знать отличительные особенности материала все-таки необходимо. Полистирол прозрачен и имеет маркировку PS. Встречается и непрозрачный материал, сделанный из взбитого полистирола. Вспенивающийся полистирол используется в качестве фильтрующего материала для очистки воды.

Избежать воздействия стирола на человеческий организм практически невозможно. Можно только уменьшить воздействие его при замене на другие материалы: керамику, дерево, бумагу. При строительстве стоит провести изоляцию, исключить возможность прямого воздействия материалов из стирола. При использовании пенопласта необходимо применить материал, который закроет доступ паров и выделений пенопласта на человека (фанеру, гипсокартон и др.). Легким способом защиты является система своевременного проветривания помещений.

Полистирол — практичный, в ряде случаев незаменимый пластик

Полистирол — материал, получаемый из углеводорода стирола методом полимеризации. Это очень распространенный пластик, широко используемый в строительстве, промышленности и быту.

Свойства полистирола

Полистирол выпускается в виде стеклоподобных гранул. Этот твердый прозрачный (пропускает 90% света) материал отличается невысокой устойчивостью к ударным нагрузкам. Как и стекло, это аморфное вещество, хотя выпускаются модификации с частичной кристаллизацией.

Полистирол — полимер с линейной структурой. Очень устойчив к воде, разбавленным кислотам, щелочам, низшим спиртам, простым эфирам, фенолам. Не устойчив к большинству органических растворителей. Горит коптящим пламенем. Не проводит ток, морозоустойчив — выдерживает температуры до минус 40 градусов Цельсия. При нагревании выше 60 °С начинает терять твердость и прочность. Плохо переносит солнечный свет и ультрафиолетовое излучение, на свету мутнеет, желтеет и стареет. Зато материал стоек к радиационному облучению.

Полистирол не токсичен, в нормальных условиях не выделяет в воздух вредные вещества, поэтому он допускается для контакта с пищевыми продуктами и многими хим. реактивами, так как не вступает с ними в реакцию.

Улучшенный полистирол

Свойства полистирола во многом зависят от способа полимеризации, а также от состава реакционной массы. Смешивая стирол с другими веществами, например, с искусственными каучуками разных марок, получают сополимеры стирола с нужными свойствами. Больше половины пластмассы из полистирола приходится на ударопрочные пластики. Модифицированные полистиролы могут обладать, кроме этого, большей теплостойкостью, химической стойкостью.

Изделия из полистирола и его сополимеров производятся методом литья или экструзии (выдавливания). Пластики легко обрабатывается механическими инструментами, их можно клеить, окрашивать, формовать. К преимуществам следует также отнести простоту вторичной переработки, невысокую стоимость и огромный ассортимент материалов с разными свойствами. В нашем магазине тоже достаточно широкий выбор лабораторной посуды и других товаров из полистирола. В частности, имеются сушилки для химической посуды, шпатели, серологические пипетки и чашки Петри из этого материала.

Применение полистирола

— Благодаря своей безопасности и нетоксичности, полистирол используется для изготовления одноразовой посуды, детских игрушек, бытовых товаров, упаковки. Большинство прозрачных пластмассовых изделий бытового назначения изготавливается из полистирола, например, различные прозрачные пластиковые коробки, упаковки компакт-дисков, школьные линейки и угольники.
—В медицине, биологии, химии, научных исследованиях применяются инструменты, посуда и корпуса приборов из полистирола: одноразовые чашки Петри и пипетки, шпатели и ложки, штативы для пробирок, элементы систем переливания крови и т.д.
—В строительной индустрии — для производства пенопласта, пенополистирола, облицовочных, звукопоглощающих и теплоизолирующих плит, плиток, панелей, несъемной опалубки, сэндвич-панелей.
—В электротехнике из полистирола изготавливают диэлектрические антенны, части бытовых приборов, осветительную арматуру, оптоволоконные кабели, корпуса для изоляции трубопроводов.
—Для нужд водоподготовки и очистки стоков применяют фильтры из вспенивающегося полистирола.
—В военном деле полистирол входит в некоторые виды напалма.
—Используется в производстве модифицированного полистирола.
—Сополимеры стирола находят применение для получения пленок и лаков.

Полистирол

Модель выше является изображением модели pdb, которую вы можете просмотреть
, щелкнув здесь, или вы можете просто щелкнуть по самому изображению.
В любом случае, не забудьте закрыть новое окно, которое открывает
с 3D-моделью в нем, когда будете готовы вернуться сюда.


Краткий обзор полистирола нажмите здесь!
Полистирол — недорогой и твердый пластик, и наверное только полиэтилен чаще встречается в вашей повседневной жизни. Внешний корпус компьютер, который вы сейчас используете, вероятно, сделан из полистирола.Модель автомобили и самолеты производятся из полистирола, а также производятся в форма упаковки из пенопласта и изоляции (пенополистирол TM — одна торговая марка пенополистирола). Прозрачный пластиковый питьевой чашки изготовлены из полистирола. Так много формованных части на внутри вашей машины, как ручки радио. Полистирол также используется в игрушки и корпуса таких вещей, как фены, компьютеры и кухонная техника.

Полистирол — это виниловый полимер. Конструктивно это длинная углеводородная цепь с фенильной группой, присоединенной к каждой другой атом углерода.Полистирол получают путем свободнорадикальной виниловой полимеризации из мономер стирол.

Это лучшее представление о том, как выглядит мономер стирол:

Модель выше является изображением модели pdb, которую вы можете просмотреть
, щелкнув здесь, или вы можете просто щелкнуть по самому изображению.
В любом случае, не забудьте закрыть новое окно, которое открывает
с 3D-моделью в нем, когда будете готовы вернуться сюда.

Давай, играй с этим!


Полистирол также входит в состав твердой резины, называемой поли (стирол-бутадиен-стирол) или каучук SBS.Каучук СБС — это термопластичный эластомер.

Полистирол будущего

Появился новый вид полистирола — синдиотактический полистирол. Это другое, потому что фенильные группы на полимерной цепи присоединены к чередующимся стороны основной цепи полимера. «Обычный» или атактический полистирол не имеет порядка в отношении сторона цепи, к которой присоединены фенильные группы.

Вы можете увидеть новый синдиотактический полистирол рядом со старым атактическим полистирол в 3D, нажав здесь. Новый синдиотактический полистирол кристаллический, и плавится при 270 o C. Но это намного дороже!

Синдиотактический полистирол изготавливается из металлоцена. каталитическая полимеризация.

Вперед, бей!

Но есть еще кое-какие забавные вещи, которые вы можете сделать со старомодной атактикой. 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 растущими из него полимерными цепями, который представляет собой полимер, отличный от основной цепи. В данном случае это цепочка из полистирола, из которой вырастают цепочки 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 поглощают энергию, когда полимер чем-то ударяется. Они придают полимеру упругость, 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:


Полистирол | химическое соединение | Britannica

Полистирол , твердая, жесткая, блестяще прозрачная синтетическая смола, полученная путем полимеризации стирола. Он широко используется в сфере общественного питания в качестве жестких подносов и контейнеров, одноразовой столовой посуды и вспененных чашек, тарелок и мисок.Полистирол также сополимеризуется или смешивается с другими полимерами, что придает твердость и жесткость ряду важных пластмассовых и резиновых изделий.

Подробнее по этой теме

основные промышленные полимеры: полистирол (ПС)

Эта жесткая, относительно хрупкая термопластичная смола полимеризуется из стирола (Ch3 = CHC6H5). Стирол, также …

Стирол получают реакцией этилена с бензолом в присутствии хлорида алюминия с образованием этилбензола.Бензольная группа в этом соединении затем дегидрируется с образованием фенилэтилена или стирола, прозрачного жидкого углеводорода с химической структурой CH 2 = CHC 6 H 5 . Стирол полимеризуется с использованием радикально-радикальных инициаторов, главным образом, в объемных и суспензионных процессах, хотя также используются методы растворения и эмульсии. Структуру полимерного повторяющегося звена можно представить как:

Присутствие боковых фенильных (C 6 H 5 ) групп является ключом к свойствам полистирола.Твердый полистирол прозрачен благодаря этим большим кольцевым молекулярным группам, которые предотвращают упаковку полимерных цепей в плотные кристаллические структуры. Кроме того, фенильные кольца ограничивают вращение цепей вокруг углерод-углеродных связей, придавая полимеру заметную жесткость.

Полимеризация стирола известна с 1839 года, когда немецкий фармацевт Эдуард Симон сообщил о его превращении в твердое вещество, позднее названное метастиролом. Еще в 1930 году полимер не нашел коммерческого применения из-за хрупкости и растрескивания (мельчайшее растрескивание), которые были вызваны примесями, которые привели к сшиванию полимерных цепей.К 1937 году американский химик Роберт Драйсбах и другие сотрудники физической лаборатории Dow Chemical Company получили очищенный мономер стирола путем дегидрирования этилбензола и разработали экспериментальный процесс полимеризации. К 1938 году полистирол производился серийно. Он быстро стал одним из самых важных современных пластиков благодаря низкой стоимости производства больших объемов мономера стирола, простоте формования расплавленного полимера в операциях литья под давлением, а также оптическим и физическим свойствам материала.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Пенополистирол ранее изготавливали с помощью хлорфторуглеродных пенообразователей — класса соединений, запрещенных по экологическим причинам. Теперь вспененный пентаном или углекислым газом, полистирол превращается в изоляционные и упаковочные материалы, а также в пищевые контейнеры, такие как чашки для напитков, картонные коробки для яиц, одноразовые тарелки и подносы. К изделиям из твердого полистирола относятся отлитые под давлением столовые приборы, видеокассеты и аудиокассеты, а также футляры для аудиокассет и компакт-дисков.Многие свежие продукты упаковываются в прозрачные поддоны из полистирола вакуумного формования из-за высокой газопроницаемости и хорошей паропроницаемости материала. Прозрачные окошки во многих почтовых конвертах сделаны из полистирольной пленки. Кодовый номер переработки пластика полистирола — №6. Продукты из переработанного полистирола обычно расплавляют и повторно используют во вспененной изоляции.

Несмотря на свои выгодные свойства, полистирол хрупкий и легковоспламеняющийся; он также размягчается в кипящей воде и без добавления химических стабилизаторов желтеет при длительном пребывании на солнце.Для уменьшения хрупкости и повышения ударной вязкости более половины всего производимого полистирола смешивается с 5-10% бутадиенового каучука. Эта смесь, подходящая для игрушек и деталей бытовой техники, продается как ударопрочный полистирол (HIPS).

Полистирол — обзор | Темы ScienceDirect

7.13 Выводы и рекомендации

EPS в основном используется в качестве упаковочного или изоляционного материала в строительной промышленности и других отраслях. Он имеет низкую теплопроводность, что делает его хорошим изоляционным материалом, который легко транспортировать.EPS имеет низкую плотность и почти нулевую прочность на сжатие. Большое количество пенополистирола образуется и попадает в отходы. Существует множество технических, экологических и экономических стимулов для переработки отходов EPS. Отходы EPS можно измельчить и отсортировать, чтобы использовать их в качестве LWA для производства LWAC; таким образом, способствуя устойчивому развитию. Однако использование не только экологически чистых материалов, но и экологически чистых технологий имеет важное значение для устойчивого развития.

Наиболее экономичным использованием отходов EPS в бетоне, по-видимому, является использование немодифицированных измельченных отходов EPS непосредственно в бетоне или растворе в качестве LWA. Это будет очень полезно, так как сократит количество отходов, отправляемых на свалки, и утилизирует их для частичной замены первичных материалов, добытых в карьерах. Заполнители EPS легкие и могут вызывать расслоение при смешивании с бетоном. Следовательно, обработка заполнителя EPS различными методами должна обеспечить получение легкого бетона с меньшей сегрегацией. Обработка может включать добавление связующего, термообработку и покрытие.Следует учитывать преимущества и недостатки каждого лечения. Некоторые из этих методов могут быть неэкономичными, эффективными, простыми в применении, доступными в развивающихся странах и экологически безопасными, поскольку утилизация отходов в этих странах все еще находится в стадии разработки.

Согласно исследовательской работе, представленной в этой главе, большинство проведенных экспериментов касалось механических свойств бетона, содержащего модифицированные и немодифицированные частицы EPS. Прогнозирование свойств бетона, содержащего различные формы пенополистирола, должно быть исследовано.Также следует рассмотреть возможность использования пенополистирола в самоуплотняющемся легком бетоне.

Согласно предыдущим исследованиям, проведенным на бетоне EPS, представленным в Таблице 7.2, тенденция всех этих исследований заключается в том, что увеличение содержания заполнителя EPS приведет к более слабому бетону; это происходит из-за того, что частицы EPS довольно слабы. Было обнаружено, что прочность на сжатие бетонов из пенополистирола прямо пропорциональна плотности бетона. Это означает, что прочность на сжатие пенополистирола увеличивается с увеличением плотности бетона.Прочность на сжатие пенополистирола увеличивалась при уменьшении размера валика пенополистирола и увеличивалась при увеличении естественного крупного заполнителя. Было показано, что для бетона с более низкой плотностью (менее 1000 кг / м 3 ) меньший размер валика из пенополистирола практически не влияет на прочность бетона на сжатие. Однако, в отличие от этих наблюдений, на самом деле именно в бетоне с более низкой плотностью более мелкие шарики из пенополистирола оказали наибольшее влияние на прочность на сжатие. Также было показано, что из-за микротрещин усадочного действия в пенополистироле-бетоне водопоглощение бетона общим и капиллярным действием увеличивается с увеличением объема пенополистирола в бетоне.Исследования LWAC, содержащих EPS, активизировались в последнее десятилетие. Однако в наших знаниях о свойствах и поведении пенополистирола все еще есть пробелы. Одна из причин заключается в том, что свойства бетона из пенополистирола могут значительно различаться в зависимости от типа пенополистирола и технологии переработки использованного пенополистирола, поэтому любые выводы могут быть верными только для конкретных изученных случаев и используемых приложений.

Все о полистироле — MGX

Что такое полистирол? Полистирол — это синтетический ароматический полимер, который производится из мономера стирола, который является жидким нефтехимическим продуктом.Также известно, что это термопластическое вещество, которое обычно находится в твердом состоянии при комнатной температуре. Обычно его можно нагревать и плавить для формования или экструзии; в конце концов, когда остынет, он снова станет твердым.

Возможно, вы не знаете, что полистирол — один из наиболее широко используемых видов пластика. Несколько других фактов о полистироле заключаются в том, что его твердая форма представляет собой твердый пластик, который практически не имеет гибкости. Обычно твердый полистирол также можно использовать для изготовления форм с очень мелкими деталями.Другое дело, что полистирол может быть прозрачным или иметь несколько разных цветов. Примеры использования полистирола: одноразовые столовые приборы, пластмассовые модели, коробки для компакт-дисков и DVD, а также корпуса для детекторов дыма.

Формы полистирола

Кроме того, существует 3 различных формы полистирола, такие как пенополистирол, экструдированный полистирол и экструдированный пенополистирол. У каждой из этих форм полистирола есть свои области применения.Также полистирол может использоваться во взрывчатых веществах на полимерной связке. Плотность пенополистирола является важным фактором, поскольку она может варьироваться от 25 кг / м3 до 200 кг / м3 и зависит от того, сколько газа было использовано для создания пены. На самом деле есть некоторые популярные продукты, которые используются из пенополистирола, такие как доски для серфинга, и очень известные чашки из пенополистирола, которые используются во всем мире. Чашки из пенополистирола чаще всего используются компаниями быстрого питания, обычно расположенными в США, Японии, Австралии и Новой Зеландии.Интересный факт о стаканах из полистирола из пенополистирола заключается в том, что вы можете пропустить их в посудомоечной машине, не деформируясь, но только если она установлена ​​на 70 ° C из-за того, что температура стеклования составляет 95 ° C.Пенополистирол разрезается. очень легко с помощью резака для вспененной проволоки. Резак для горячей пены прост и изготовлен из нагретой натянутой проволоки. Обычно его используют из нихрома, так как нихром очень устойчив к таким высоким температурам, что подходит для электропроводности.Устройство для резки пенопласта с горячей проволокой работает путем нагревания проволоки до определенной температуры, так что она сразу же расплавляет находящуюся рядом пену. Таким образом, пена расплавится еще до того, как коснется проволоки, что приведет к гладким порезам от устройства для резки горячей пены.

Полистирол, нарезанный и формованный с помощью резаков для пенопласта, используется для различных целей, таких как; архитектурные модели, парки развлечений, настоящие вывески, съемочные площадки, строительство самолетов и многое другое.Эти специальные фрезы могут варьироваться от нескольких долларов до десятков тысяч долларов для гораздо более крупных станков с ЧПУ, которые используются для более крупных проектов. Для резки полистирола также можно использовать традиционный резак, но для того, чтобы это было возможно и не повредило лезвие, вам нужно окунуть лезвие в воду и разрезать под углом 30 °. Лучше всего повторить этот процесс несколько раз подряд. Если хотите хороших результатов. Существуют также различные виды уникальных ножей для полистирола, которые больше похожи на цилиндрические рашпили.

Экструдированный полистирол

Экструдированный полистирол полностью отличается от пенополистирола, который известен как пенополистирол. Что касается экструдированного полистирола, он, как правило, довольно гибкий из-за того, что он заполнен воздухом, а также его низкая плотность и низкая теплопроводность. Однако для некоторых вещей экструдированный полистирол используется для упаковки арахиса и упаковочного материала для амортизации хрупких предметов в коробках. Еще один важный факт, связанный с экструдированным полистиролом, заключается в том, что он может использоваться в качестве проводящего материала.Учитывая его изоляционные свойства, он является важным строительным материалом. Утеплитель из экструдированного полистирола помогает его строительным конструкциям, например, декоративным конструкциям. Помимо экструдированного полистирола, в гражданском строительстве также используется легкий наполнитель для насыпей.

Несмотря на то, что экструдированный полистирол используется для изготовления ремесленных моделей, а точнее архитектурных моделей. Обычно при вспенивании между двумя листами бумаги он, как правило, представляет собой положительную замену картону, получившему название «пенопласт».

Утилизация и переработка

Общество пластмасс создало символ, известный как идентификационный код смолы для полистирола, потому что им нужен был простой способ маркировки предмета, чтобы можно было определить, подлежит ли он переработке или нет.

Сжигание

Очевидно, что воздействие полистирола, сжигаемого при высоких температурах, может вызвать образование таких химических веществ, как монооксид углерода в воде, некоторые летучие соединения и углекислый газ.Например, одна тонна поролоновых стаканов произведет 0,2 унции золы, однако вы получите около 200 фунтов золы на тонну, если будете использовать бумажные стаканчики.

Если в ячмене присутствует кислород или очень низкие температуры при сжигании полистирола, он будет производить полициклические ароматические соединения, углеродную сажу и монооксид углерода, а также мономеры стирола.

Могильник

Изделия из полистирола, такие как стаканы из пенопласта и другие изделия, рекомендуется закапывать на свалки, поскольку они прочны как бетон и кирпич. Также нет необходимости использовать пластиковую пленку для защиты воздуха и подземных вод.

Переработка

Как правило, на данный момент значительный процент изделий из полистирола не перерабатывается в основном из-за того, что не хватает качественных предприятий по переработке. При переработке полистирола его можно использовать для создания парковых скамеек, цветочных горшков и игрушек. Хотя первоначальный процесс «рециклинга» полистирола может быть официально не завершен и, как известно, вместо него производится больше полистирола.При этом стаканчики из полистирола и другие продукты, используемые для упаковки в качестве альтернативного варианта, обычно перерабатываются в наполнители из других пластмасс, или предметы, которые не могут быть переработаны, обязательно выбрасываются в мусор.

Экологические проблемы и запреты

Полистирол очень легкий, особенно если он вспененный, и имеет низкую стоимость лома, поэтому его действительно трудно переработать. Программы рециркуляции Curbside не допускают вторичную переработку полистирола, поскольку чистый полистирол очень устойчив к биоразложению и фотолизу.Если дикие животные проглотят любую форму пластика, это может быть для них очень вредным. По заявлению прибрежной комиссии Калифорнии, пластик теперь официально считается компонентом морского мусора.

FDA: Безопасность полистирольной упаковки для пищевых продуктов

Полистирол — это разновидность пластика, используемого для изготовления упаковки для предприятий общественного питания, например, стаканов для горячих и холодных напитков, а также многих других товаров народного потребления. Он часто используется в приложениях, где важна гигиена. Полистирол получают путем связывания (полимеризации) стирола — вещества, которое также встречается в таких продуктах, как клубника, корица, кофе и говядина.

FDA определяет, что полистирол безопасен для контакта с пищевыми продуктами

В США Федеральное управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) строго регулирует все упаковочные материалы для пищевых продуктов, включая полистирол. Вся пищевая упаковка — стекло, алюминий, бумага и пластмассы (например, полистирол) — содержат вещества, которые в очень незначительных количествах могут «перемещаться» в продукты питания или напитки. Это одна из причин, по которой FDA в первую очередь регулирует упаковку пищевых продуктов — чтобы быть уверенным в том, что количество веществ, которые могут действительно мигрировать, безопасно.

Для каждого материала, контактирующего с пищевыми продуктами, должно быть достаточно научной информации, подтверждающей безопасность его использования. Оценка безопасности FDA сосредоточена на трех факторах:

  • материалы, используемые в упаковке,
  • совокупное воздействие веществ, которые могут попадать в продукты питания и напитки, и
  • безопасных уровней этого воздействия.

Небольшие количества стирола могут оставаться в полистироле после производства, поэтому FDA оценило как безопасность самого материала, контактирующего с пищевыми продуктами (полистирол), так и безопасность вещества, которое может мигрировать (стирол).Результат этих оценок: FDA на протяжении десятилетий определяло, что полистирол безопасен для использования в контакте с пищевыми продуктами.

Кроме того, FDA одобрило стирол в качестве пищевой добавки — его можно добавлять в небольших количествах в выпечку, замороженные молочные продукты, конфеты, желатин, пудинги и другие продукты питания.

Данные

В 2013 году группа Plastics Foodservice Packaging Group предоставила FDA обновленные данные о миграции стирола. Данные показывают, что текущее воздействие стирола при использовании продуктов из полистирола, контактирующих с пищевыми продуктами, остается чрезвычайно низким, с расчетным дневным потреблением, равным 6.6 мкг на человека в день. Это более чем на в 10 000 раз ниже предела безопасности, установленного FDA (допустимое суточное потребление стирола FDA, согласно расчетам, составляет 90 000 микрограммов на человека в день).

Обновление 2013 года доступно здесь. Для получения дополнительной информации об этом обновлении, пожалуйста, напишите по адресу [email protected]

Для получения дополнительной информации:

Учебное пособие по химии полистирола

Реакция присоединения полимеризации

Полистирол получают в результате реакции аддитивной полимеризации из мономеров стирола.
стирол полистирол
H
|

|
n C = C
|
H
|
H

Реакция сильно экзотермична, теплота реакции полимеризации составляет -121 кДж / моль -1 (при 25 o C).
стирол → полистрол ΔH = — 121 кДж моль -1

Согласно принципу Ле-Шателье, увеличение температуры, при которой происходит реакция, будет благоприятствовать реагенту, мономеру, стороне уравнения. Поэтому реакцию аддитивной полимеризации проводят при очень умеренных температурах.

Полистирол может быть произведен в школьной лаборатории в качестве демонстрации.

Установите водяную баню с 250 мл кипящей воды.

Добавьте 0,1 г ди (додеканоил) пероксида к 5 мл стирола 4 в кипящей пробирке.

Вставьте 20 см стеклянной трубки через резиновую пробку (пробку) и поместите резиновую пробку в горлышко колбы, как показано на схеме. Это сводит к минимуму потерю паров стирола при нагревании.

Установите трубку для кипячения так, чтобы уровень раствора в ней был ниже уровня горячей воды, и зажмите ее.

Нагревайте 30 минут, пока раствор не станет вязким.

Погасите все пламя, снимите трубку для кипячения с водяной бани и охладите.

Вылейте содержимое охлажденной кипящей трубки в стакан с 50 мл этанола.

С помощью стеклянной палочки вдавите полистирол в комок.

Слить этанол.

Высушите твердый полистирол на фильтровальной бумаге.


Меры безопасности
Используйте средства защиты глаз (защитные очки) и одноразовые перчатки.

Пары стирола в высоких концентрациях обладают наркотическим действием. Работайте в вытяжном шкафу или обеспечьте хорошую вентиляцию.
Стирол легко воспламеняется, беречь от огня.
Ди (додеканоил) пероксид (пероксид лауроила) является окислителем, избегайте контакта с кожей, скамейками и т. Д.
Этанол легко воспламеняется, беречь от огня.
Полистирол легко воспламеняется, беречь от огня.

Вы можете проверить растворимость вашего полистирола в различных растворителях, таких как концентрированная соляная кислота (12 моль л -1 ), разбавленная соляная кислота (10% HCl (водн.)), Циклогексан, оливковое масло, дихлорметан, бром и 2-бутанон.

Механизм реакции

Аддитивная полимеризация стирола (этенилбензола или фенилэтилена) с получением полистирола (поли (фенилэтен) или поли (этенилбензола)) протекает по свободнорадикальному механизму.
Свободный радикал — это молекула, которая не имеет заряда, но обладает высокой реакционной способностью, поскольку имеет неспаренный валентный электрон.
Ди (додеканоил) пероксид можно использовать в качестве инициатора реакции полимеризации, поскольку он имеет пероксигруппу (-O-O-) между двумя большими додеканоильными группами (CH 3 (CH 2 ) 10 CO-).
Связь перокси O-O легко разрывается, расщепляя молекулу ди (додеканоил) пероксида на две части, оставляя неспаренные электроны на атомах кислорода.
Это приводит к образованию свободного радикала CH 3 (CH 2 ) 10 COO .

ди (додеканоил) пероксид свободный радикал
O
||
O
||
CH 3 (CH 2 ) 10 C -O-O- C (CH 2 ) 10 CH 3
тепло
O
||
2 канала 3 (канал 2 ) 10 C -O .

При написании химических уравнений для реакций полимеризации с участием свободнорадикального инициатора химики обычно используют символ R . для свободных радикалов.
Эти свободные радикалы атакуют молекулы стирола (фенилэтилена или этенилбензола), так что двойная связь открывается, что приводит к появлению неспаренных электронов на конце растущих полимерных цепей.

Инициирование: инициатор свободных радикалов атакует мономер стирола, разрывая двойную связь и образуя новый свободный радикал с неспаренным электроном на атоме углерода.

R . +
H
|

|
C = C
|
H
|
H
H
|

|
R- C C .
|
H
|
H

Распространение: новый свободный радикал, образующийся во время инициирования, может затем реагировать с молекулой стирола, открывая двойную связь и оставляя неспаренный электрон на атоме углерода.

H
|

|
R- C C .
|
H
|
H
+
H
|

|
C = C
|
H
|
H
H
|

|
H
|

|
R- C C C C . и т. Д.
|
H
|
H
|
H
|
H

Этот вновь образованный свободный радикал затем может вступать в реакцию с другой молекулой стирола и так далее, и так далее, образуя длинную полимерную цепь.

Прерывание: полимеризация прекращается, когда два свободных радикала вступают в реакцию друг с другом.

R . +
H
|

|
H
|

|
R- C C C C .
|
H
|
H
|
H
|
H
H
|

|
H
|

|
R- C C C C -R
|
H
|
H
|
H
|
H

Вот почему полимерные цепи имеют разную длину, любые два свободных радикала, образующиеся на любой стадии реакции, могут вступить в реакцию и прекратить реакцию. Таким образом, короткая цепь может реагировать с более длинной цепью, или две короткие цепи могут реагировать, или две длинные цепи, или цепь может реагировать со свободным радикалом, используемым для инициирования реакции (R . ), как показано выше.

Структура полистирола

Существует ряд различных способов соединения молекул стирола (этенилбензола или фенилэтилена) с образованием длинных полимерных цепей.

1. Все молекулы стирола объединяются так, что все бензольные кольца () находятся на одной стороне углеродной основной цепи полимерных цепей:

Эта структура известна как изотактический полистирол .

Регулярное расположение бензольных колец в этой структуре позволяет полимерным цепям плотно упаковываться вместе и максимизирует межмолекулярные силы между цепями. Плотная упаковка снижает гибкость материала, поэтому изотактический полистирол будет довольно жестким, а поскольку межмолекулярные силы между полимерными цепями максимальны, он также будет довольно сильным. Изотактический полистирол считается высококристаллическим.

Хотя нам обычно нравится изображать структуру полистирола как изотактическую структуру, потому что легко увидеть повторяющиеся звенья, на самом деле, когда мономеры стирола полимеризуются, очень небольшая часть получаемого полистирола находится в изотактической форме.

2. Молекулы стирола (этенилбензола или фенилэтилена) объединяются так, что бензольные кольца () попеременно находятся над плоскостью углеродной основной цепи и под ней:

Эта структура известна как синдиотактический полистирол .

Регулярное расположение бензольных колец в этой структуре позволяет полимерным цепям плотно упаковываться вместе и удерживаться на месте за счет межмолекулярных сил между цепями.Плотная упаковка снижает гибкость материала, поэтому синдиотактический полистирол довольно жесткий, а действие межмолекулярных сил между полимерными цепями делает его довольно сильным. Синдиотактический полистирол, как и изотактический полистирол, считается высококристаллическим.
Очень небольшая часть полистирола, полученного аддитивной полимеризацией стирола (этенилбензола или фенилэтилена), является синдиотактическим полистиролом.
Однако химики считают, что синдиотактический полистирол можно использовать для изготовления медицинского оборудования, поскольку он способен выдерживать воздействие тепла, влаги и чистящих средств, используемых для стерилизации медицинского оборудования, но в настоящее время его производство довольно дорогое.

3. Молекулы стирола (этенилбензола или фенилэтилена) объединяются так, что бензольные кольца () случайным образом ориентированы вдоль цепей, причем некоторые из них находятся выше, а некоторые ниже плоскости углеродной основной цепи :

Эта структура известна как атактический полистирол .

Большие бензольные кольца, беспорядочно торчащие вдоль цепей, препятствуют плотной упаковке полимерных цепей.Атактический полистирол не является кристаллическим, скорее, он считается аморфным. Ожидается, что некристаллические или аморфные полимеры будут более мягкими и гибкими.

Большая часть полистирола, полученного аддитивной полимеризацией стирола, представляет собой атактический полистирол.
Атактический полистирол — это полистирол, который вы найдете в полистирольных контейнерах, ящиках, чашках, пластиковых контейнерах и т. Д.

Свойства и использование полистирола

Полистирол — это линейный полимер, и, как и большинство линейных полимеров, приложение тепла и давления заставляет его размягчаться и принимать новые формы.Эти линейные полимеры называют термопластичными. Полистирол — это термопласт.

Имущество Поли (фенилэтен)
(полистирол)
использует
Температура плавления 240 o C (размягчается при ~ 100 o C) Термопласт с низкой температурой размягчения позволяет легко формовать.

Кристалличность Неправильная упаковка и низкая кристалличность (аморфность) атактических полимерных цепей

Гибкость жесткий (или вспененный) Изделия из полистирола сохраняют форму, но обычно довольно хрупкие.
Добавление каучуков, таких как полибутадиен, делает полимер более гибким, и эти материалы обычно называют ударопрочным полистиролом.

Термостойкость хорошо (пенополистирол имеет лучшую термостойкость) Пенопласт для изготовления теплоизоляции.
Чашки для кофе на вынос часто делают из пенополистирола.

Прозрачность прозрачный

Плотность ~ 0.96 — 1,04 г см -3 Пена низкой плотности, используемая для изготовления флотационных устройств.

Химические свойства Устойчив к кислотам, щелочам и воде.
Растворяется во многих хлорированных растворителях
Полистирол подходит для использования в пищевых контейнерах, столовых приборах.

1 Название IUPAC для полимеров с линейной цепью получено путем помещения префикса poly перед названием структурной повторяющейся единицы в скобках.Однако название повторяющегося звена может быть основано на его источнике, поли (этенилбензоле) или, в зависимости от структуры полимера, поли (1-фенилэтан-1,2-диил). К счастью, некоторые общепринятые названия, такие как полистирол, все еще приемлемы. Обратитесь к веб-сайту IUPAC за руководством по номенклатуре полимеров (Краткое руководство по номенклатуре полимеров (2012 pdf).

2 Компания Dow Chemical изобрела процесс производства пенополистирола в 1941 году.

3 Производство полистирола недорого, поэтому затраты на его переработку должны быть очень низкими, чтобы переработка стала коммерчески жизнеспособной.Это особенно верно для пенополистирола (EPS) или пенополистирола, потому что «пузырьки газа» вызывают проблемы в процессе переработки.

4 Стирол, этенилбензол или фенилэтен может содержать ингибитор 4- (диметилэтил) бензол-1,2-диол (4-трет-бутилкатехол), который необходимо удалить промыванием 1 моль л. — 1 NaOH (водн.), Затем с водой в делительной воронке. Сушат фенилэтен над безводным сульфатом натрия, Na 2 SO 4 (s), в течение 10 минут.Промойте все оборудование пропаноном (ацетоном), CH 3 COCH 3 .

Преимущества полистирола и пластика | Литье под давлением термопластов | Типы пластмасс, используемых в литье под давлением

Узнайте больше о высококачественном полистироле, используемом в литье под давлением

Одним из наиболее распространенных пластиков, используемых при литье под давлением термопластов, является полистирол, синтетический полимер, часто используемый при формовании упаковки и промышленных компонентов.Обычно в виде пенопласта или пластика полистирол является нетоксичным материалом без запаха и является одним из преобладающих пластиков, используемых в индустрии упаковки пищевых продуктов, а также в индустрии автоматизации. Его прочность и ясность делают его полезным для всего, от автомобильных запчастей и электроники до игрушек и пластиковой посуды.

Полистирол часто используется в рентабельной упаковке продукции, поскольку он имеет множество преимуществ, в том числе:

  • Устойчивость к росту бактерий
  • Устойчивость к влаге
  • Легкий
  • Обеспечивает изоляцию
  • прочный
  • Вторичная переработка

Полистирол используется для самых разных целей, и специалисты Retlaw Industries производят такую ​​продукцию, как натяжные шкивы, переходники, звездочки и стулья с арматурой для промышленности по всей территории Соединенных Штатов. Мы вылепим вашу деталь из полистирола или любого другого пластика, который вам нужен — свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить ценовое предложение на ваши термопластичные компоненты.

Идентификационный код полистирола (ПС)

Полистирол — это обычный пластик, используемый в упаковке и контейнерах, его код SPI (идентификационный код смолы) — 6, и он помещен внутри треугольника, состоящего из трех стрелок. Обычные изделия из полистирола включают одноразовые кофейные чашки, пластиковые ящики для еды, пластиковые столовые приборы и упаковочный материал.Полистирол легкий и легко принимает различные формы, что делает его обычным пластиковым материалом, используемым в повседневных вещах.

Свяжитесь с производителями пластмасс по адресу Retlaw

Характеристики полистирола (при комнатной температуре)

Химическая формула (C 8 H 8 ) n
Температура плавления (° C) ~ 215 ° С
Прочность на разрыв ~ 7700 фунтов на кв. Дюйм
Ударная вязкость ~ 0.8 фут-фунт / дюйм с надрезом по Изоду
Уровень твердости (по Роквеллу) R75
Модуль упругости при изгибе ~ 12000 фунтов на кв. Дюйм

Общие области применения полистирола включают:

Пластиковые столовые приборы
Пробирки и чашки Петри
футляры для компакт-дисков
Детекторы дыма
Емкости для пищевых продуктов
Упаковочный материал

Преимущества полистирола, используемого при литье под давлением

Изделия из полистирола из пластика обладают множеством преимуществ в качестве пластика, полученного методом литья под давлением.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *