Polistirol (50 şəkil): Bu Material Nədir? Qranulların Tətbiqi Və Hazırlanması, şəffaf Və Digər Polistirol Sıxlığı, ərimə Nöqtəsi Və Digər Xüsusiyyətlər

2024 Müəllif: Beatrice Philips | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-18 12:03

Müxtəlif növ plastiklər gündəlik həyat anlayışımızı kökündən dəyişdirdi - bu gün həyatımızı artıq müəyyən plastik əşyalar olmadan təsəvvür etmək mümkün deyil. Bununla birlikdə, fərqli plastik növləri var və hər növünün müəyyən bir maddənin müəyyən sahələrdə istifadəsini təyin edən özünəməxsus xüsusiyyətləri var. Polistirol bu gün ən populyar plastik variantlardan biri olduğu üçün xüsusiyyətlərini daha yaxından nəzərdən keçirməyə dəyər.

Bu material nədir?

Polistirol polimerləşdirilmiş stiroldur, yəni kimya sənayesinin məhsuludur. Hər birinin öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri olan müxtəlif üsullardan istifadə edərək istehsalına nail ola bilərsiniz və ən populyarlarını aşağıda bu məqalədə daha ətraflı nəzərdən keçirəcəyik. Harada polistirol yalnız karbon və hidrogen kimi ümumi maddələrin molekullarını ehtiva edir , lakin öz növbəsində neftdən və kömürdən alınan maye stiroldan hazırlanır.

Polimerləşdirilmiş stirol sərt və elastik, rəngsiz və hətta şəffaf bir maddəyə bənzəyir, qırılmadan əyilə bilər və yüksək higroskopikdir.

İlk dəfə polistirol sənaye inqilabının erkən mərhələlərində əldə edildi - məlumdur 1839 -cu ildə Almaniyada sintez edildi … Başqa bir şey, sənaye miqyasında istehsalına çox gec başlamışdı - yalnız 1920 -ci ildə və hətta ilk onilliklərdə belə o qədər də fəal istifadə edilməmişdi. Yalnız İkinci Dünya Müharibəsi illərində ştatlarda polistirol əsaslı süni kauçuk istehsal edərək həqiqətən onlarla maraqlandılar və SSRİ-də bu materialın sənaye istehsalı müharibədən sonrakı illərə qədər tamamilə təxirə salındı.

Müasir polistirolun bir əsr əvvəlki nümunələrə tam uyğun gəldiyini söyləmək olmaz . - bütün bu müddət ərzində elm adamları materialın xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmağın yollarını axtarırdılar. Bunun sayəsində, İkinci Dünya Müharibəsindən sonra plastik, daha yaxşı təsirlərə qarşı daha davamlı olmaq da daxil olmaqla, daha davamlı oldu - bu, daha mürəkkəb kimyəvi proseslər nəticəsində əldə edilən stirol kopolimerlərinin yaradılması sayəsində mümkün oldu.

Xüsusiyyətlər

Dəqiq Müasir polistirolun fiziki xüsusiyyətləri onun necə istehsal olunduğundan çox asılıdır , amma ümumiyyətlə, heç bir aydınlıq gətirmədən sadə polistirol dedikdə çox spesifik parametrləri olan bir material nəzərdə tutulur. Sıxlığı ən yüksək deyil (1060 kq / m)

Molekulyar kütlə maddə heç də spesifik deyil və polistirol əldə etmə üsulundan çox asılıdır - emulsiya variantları bəzən xeyli yüksək nisbətlər nümayiş etdirsə də, adətən 50 ilə 300 min arasında dəyişir. Çözünürlük polistirol, öz monomeri, aseton, aromatik karbohidrogenlər və esterlər də daxil olmaqla bir sıra maddələrdə əhəmiyyətlidir.

Eterlər, aşağı spirtlər, fenollar və alifatik karbohidrogenlər də daxil olmaqla bir sıra həlledicilərə borc vermir.

Polistirol dielektrik xüsusiyyətlərə malikdir mühitdən asılı olmayaraq dəyişmir. Bu material turşu və qələvilərin, duzların, spirtlərin dağıdıcı təsirlərinə də praktiki olaraq biganədir. Yuxarıda, hələ də həll edə biləcək maddələri sadaladıq və oksidləşdirir, halojenləşdirir, nitratlaşdırır və sulfatlaşdırır.

Orijinal formada, əlavə rəngləmə olmadan, polistirol (ən azı blok çeşidi) yalnız rəngsiz deyil, həm də şəffafdır … Quruluş, miqdarının 90% -ni keçərək görünən işığı saxlamır və bu, optik eynək istehsalında belə bir materialdan istifadə etməyə imkan verir. Eyni zamanda, ultrabənövşəyi və infraqırmızı radiasiya polistirol səthlərdən o qədər də inamla keçmir.

Polistirenin xüsusiyyətlərini onu müxtəlif sahələrdə bu qədər populyar edən üstünlüklər hesab etsək, ilk növbədə aşağıdakı vacib məqamları vurğulamağa dəyər

• Aşağı qiymət və emal asanlığının birləşməsi … Qiymətinə görə polistirol, xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq müasir sivilizasiyanın əsas mühərriklərindən biri hesab edilə bilər. Təsadüfi deyil ki, bu gün bu materialın birbaşa iştirakı ilə bir çox məhsul istehsal olunur - sadəcə real alternativi yoxdur.
• Yaxşı kimyəvi müqavimət . Gündəlik həyatda polistirol səthinə çıxa bilən maddələrin çoxu bunun üçün heç bir təhlükə yaratmır - bu, davamlılığı ilə seçilən məhsullar istehsal etmək istəyən istehsalçılar üçün əla xəbərdir. Eyni zamanda, təsirli bir reaktiv dəsti olan bir kimyəvi laboratoriyada polistireni həll etmək çətin deyil.
• Toksiklik nisbətən təhlükəsizdir . Polistirol nisbətən az miqdarda zərərli duman buraxır və ətraf mühit baxımından müəyyən şərtlərlə zərərsiz sayılır. Ən azından mütəxəssislər yaşayış binalarının içərisində polistirol materialların istifadəsinə heç bir məhdudiyyət qoymur və hətta polistirol qablar da hazırlana bilər.
• Geniş tətbiq aralığı … Polistirol keyfiyyətləri, emal və boyanma asanlığı sayəsində hər hansı bir şeyin istehsalı üçün xammal kimi istifadə edilə bilər.

Polistirenin bütün üstünlükləri ilə yanaşı, həm də var məhdudiyyətlər və çox olmasa da, bəzən çox əhəmiyyətli rol oynayırlar.

Hər şeydən əvvəl, belə bir plastik üçün hər hansı bir həddindən artıq istiləşmə təhlükəlidir və hətta ev şəraitində polistireni harada istifadə edə biləcəyinizi və harada istifadə etməməyinizi hələ də düşünməlisiniz. Bundan əlavə, əksər material növləri üçün zərbəyə davamlılığa əlavə olaraq təsirlər əhəmiyyətli bir təhlükə yaradır və ümumiyyətlə ümumi kövrəklik problemdir.

Polipropilen ilə müqayisə

Polistirolun əsas rəqiblərindən biri başqa bir populyar polimerdir - polipropilen … Qablaşdırma materiallarının istehsalı kimi bəzi sahələrdə birbaşa rəqibdirlər, lakin iki material arasındakı fərq olduqca əhəmiyyətlidir. Ən azından bununla başlamağa dəyər polistirolun təkrar emalı çətindir və təhlükəsiz olduğunu tez -tez eşitsəniz də, ekoloqlar hələ də günah tapmağı sevirlər.

Polipropilen də günahsız deyil, amma hələ də bir az daha az sual var və onu təkrar emal etmək daha asandır. Hər iki materialın fiziki keyfiyyətlərindən danışırıqsa, deməli polipropilen də artan elastiklik ilə xarakterizə olunur - polistirolun artıq qırıldığı və ya çatladığı yerdə, çevik polipropilen sadəcə əyilir. Qiymətə gəlincə, polistirol, bəlkə də rəqabətini çoxdan uduzacaqdı, amma daha çox aşağı qiymət Onu indiyə qədər ayaqda saxlayan faktordur.

Birini digərindən vizual olaraq ayırmaq o qədər də çətin deyil, amma nəyə baxmalı olduğunu bilməlisən. Polistirol daha gözəl görünür parlaq və parlaqdır, əlavə rəngləmə olmadan şəffaf görünür, baxmayaraq ki, xarakterik bir mavi gölgəsi ola bilər. Polipropilen duman səbəbiylə bir az çirkli görünür ., işıq saçılma effekti daha yüksəkdir. Həm də vuraraq iki materialı ayırd edə bilərsiniz: polistirol səslidir və vurulduqda xarakterik kliklər çıxarır, polipropilen səsləri boğulur.

İnsanlar üçün zərərlidirmi?

Polistirol sağlamlığa zərər və təhlükəni qiymətləndirmək baxımından ən mübahisəli materiallardan biridir . Bir tərəfdən insan evlərində və hətta yeməklərin hazırlanmasında geniş istifadə olunur ki, bu da artıq bunun qadağan olmadığını göstərir. Digər tərəfdən, plastikin ətraf mühitə uyğunluğunu şübhə altına alan çoxsaylı ifadələr ilk növbədə polistirolla əlaqədardır. Mövcud materiallardan ən təhlükəli olmasa da, hələ də təhlükəsiz sayıla bilməyəcəyini söyləmək ədalətli olacaq - bu qədər aktiv istifadə edilə bilməz.

Polistirol istehsalı üçün xammal olan stirenin çox zəhərli olduğu qəbul edilməlidir.

Polistirol insan sağlamlığına o qədər də təsir etməyəcək qədər zəhərli maddələr buraxa bilməz , ancaq bu, yalnız onunla təmasda olmadığınız müddətcə və qızdırılana qədərdir. İstilik nə qədər yüksəkdirsə, xüsusən də yanğın baş verərsə və material yanarsa, polistirol məhsulları olan məhəllə bir o qədər təhlükəlidir. Hər şeydən əvvəl kimyəvi tüstülər qaraciyəri pozur, lakin problemlər hətta ürək və ağciyərlərdə də ola bilər və bəzi mütəxəssislər stirol buxarlarının bayağı tənəffüs edilməsinin hepatit inkişafı ilə dolu olduğunu düşünürlər.

Polistirol və polistirolun fərqli olduğunu da başa düşməlisiniz: plastikin xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün istehsalçı materialın möhkəmliyinə və elastikliyinə təsir edən müxtəlif plastifikatorlar, boyalar və digər əlavələr əlavə edə bilər.

Bəzi hallarda, bu aşqarlar stirenin özündən daha təhlükəli ola bilər və istehsalçı müştəriləri itirməmək üçün əlavə təhlükə məlumatlarını göstərə bilməz.

Yuxarıda polistireni nisbətən təhlükəsiz adlandırdığımızda, insan fəaliyyətinin başqa, hətta daha zərərli məhsullarının olduğunu, hələ də imtina edə bilmədiyimizi - məsələn, avtomobil egzozunu nəzərdə tuturduq. Əlavə olaraq, nəzəri olaraq, polistirol demək olar ki, tamamilə təhlükəsiz şəkildə istifadə edilə bilər - təlimatları bildiyiniz və onlara ciddi əməl etdiyiniz təqdirdə, xüsusən materialın istiləşməsini təşviq etməklə deyil, ondan qorumaqla. Amma belə də Polistireni tamamilə təhlükəsiz bir maddə kimi qəbul etməməlisiniz, çünki son illərdə getdikcə daha çox tənqid alan plastik dünyasında belə polistiren ən təhlükəsiz deyil.

Növlərə ümumi baxış

Hələlik polistirol istehsalı üçün bir neçə üsul əldə edilir istədiyiniz material və xüsusiyyətləri baxımından bitmiş nəticə həmişə eyni olmayacaq. Bunun necə işlədiyini başa düşmək üçün Üç məşhur metodun hər birini nəzərdən keçirək.

Bu materialların hər biri polistirol əldə etmək üsulunun xarakterik bir təyinatı ilə bir işarəyə malikdir.

Emulsiya

Bu gün bu metod artıq çox köhnəlmişdir və praktiki olaraq istehsalda istifadə olunmur … Əməliyyat prinsipi belədir: birincisi, stirol inhibitorlardan təmizlənir, bundan sonra suda emulsifikatorlarla (yağ və sülfonik turşuların duzları, sabun), həmçinin polimerləşmə təşəbbüskarları - kalium persulfat və hidrogen dioksidlə birləşdirilir. 85-95 dərəcəyə qədər qızdırıldıqda kimyəvi bir reaksiya meydana gəlir - stirenin miqdarı 0,5%-dən aşağı düşərsə tamamlanmış sayılan tədricən polimerləşmə prosesi.

Yaranan emulsiya daha sonra adi natrium xlorid məhlulu ilə laxtalanır və qurudulmağa məruz qalır, bunun nəticəsində hər bir qranulunun ölçüsü 0,1 mm -dən çox olmayan incə dənəvər toz əmələ gəlir. Polistirol ümumiyyətlə ağ və şəffaf olaraq təsvir edilsə də, bu üsul bu xüsusiyyətlərə çata bilməyəcək . - toplar tamamilə aradan qaldırıla bilməyən qələvi çirklərin olduğunu göstərən sarımtıl rəngə malikdir.

Metod bu gün populyar olmasa da, mümkün olan ən yüksək molekulyar ağırlığı olan bir maddəni təmin edən məhz bu üsuldur.

Asma

Köhnəlmiş hesab edilən başqa bir üsul, hələ də polistireni genişlənmiş polistirol kimi kopolimerlərə çevirmək üçün uyğun hesab olunsa da. İstehsal üçün hazırlanmış stirol, daha doğrusu suda, maqnezium hidroksiddə, polivinil spirti, natrium polimetakrilat və polimerləşmə başlatıcılarında suspenziya lazımdır. Bütün bunlar, maddənin tədricən 130 dərəcəyə qədər qızdırılması və yüksək təzyiqlə aktiv şəkildə qarışdırıldığı reaktora göndərilir. Bundan sonra, meydana gələn süspansiyonun hələ də santrifüj emalına məruz qalması lazımdır və yalnız yığılan materialı yuyub qurudandan sonra polistirol əldə edilir.

Bloklu

Bu üsul hazırda ən populyar və uyğun hesab olunur və bu gün polistirolun çoxu bu şəkildə istehsal olunur . Məntiq olduqca sadədir: çıxış, texniki parametrlərin işıqlandırılması baxımından ideal olan, parametrlərin sabitliyi ilə xarakterizə olunan təmiz bir materialdır. Eyni zamanda, nəzərdən keçirilən texnologiyanın istifadəsi həm təsirlidir, həm də istehsal tullantılarının demək olar ki, tamamilə olmamasına zəmanət verir.

Polistirol blokunun istehsalı, benzol mühitində iki mərhələdə - ilk olaraq təxminən 90 dərəcə bir temperaturda, sonra isə tədricən 100 ilə 220 arasında qızdırılmasında stirenin qarışdırılmasına əsaslanır. kütlə polistirene çevrildi. Polimerləşməyə vaxt tapmayan stirenin çıxarılması vakuum istifadə etməklə aparılır.

Tətbiq

Polistirol insan fəaliyyətinin çox sayda sahələrində istifadə olunur və hətta öz əllərinizlə sənətkarlıq etmək üçün də istifadə olunur. Evdə Kiçik suvenirlər ondan hazırlanır, lazer kəsmə, frezeleme, hər rəngdə - qırmızıdan qızılı və qara rəngə qədər, bəzi hallarda - polistirol səthində çap etməklə. Polistirol ən geniş tətbiq tapdı tikintidə , divar panelləri və tavan plitələri, müxtəlif arakəsmələr və bagetlər hazırlamaq üçün istifadə edildiyi yer. Vərəq şəklində, bu material fasad üçün də istifadə edilə bilər. Sonda, bu material əsasında, son zamanlar populyar olanları istehsal edirlər polistirollu beton.

Mebel sənayesi həm də bu materialı getdikcə daha çox istifadə edir, halbuki ağac və onun törəmələri üçün rəqib deyil. Bununla birlikdə, nəm yüksək olduğu yerlərdə daim istifadə olunur - məsələn, bu gün duş qabı tamamilə ondan hazırlana bilər. Bundan əlavə, polistirol qranulları istifadə olunur yastıq doldurucu kimi , və bu məqsədlər üçün hazır torbalarda satılır.

Adi bir insan üçün polistirolun qida çeşidi demək olar ki, əsas material kimi tanınır. birdəfəlik yemək qablarının istehsalı üçün … Bu gün sərinləşdirici içkilərin qablaşdırılması üçün populyar olan plastik qabların çoxu ondan hazırlanır. Bundan əlavə, qida dərəcəli polistirol çox istifadə olunur qablaşdırma materialı kimi aşağı qiymətə və nisbi gücə görə. Materialın dielektrik xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, geniş tətbiq olunduğunu da qeyd etmək lazımdır Elektrik Mühəndisliyi.

Eyni zamanda, əslində, polistirol məhsullarının istifadəsi üçün bir çox variant var ki, bunların hamısını sadalamaq sadəcə mümkün deyil.

Onunla necə işləmək olar?

Gündəlik həyatda ən çox polistirol ilə işləmək məcburiyyətindəsiniz . həm mexaniki, həm də termal şəkildə işlənə bilər. Bükmək, yapışdırmaq, kəsmək və qazmaqla formalaşdırmaq həm adi bir material növü ola bilər, həm də zərbəyə davamlı. Qalınlığı 2 mm -dən az olan bir təbəqəni parçalamaq üçün adi bir yapboz istifadə olunur, daha qalın təbəqələr bir öğütücü və ya əl aləti ilə götürülə bilər. Sənaye emalatxanasında lazer kəsmə mümkündür . Kəsmə xətti bir az cırıqdır, buna görə sonrakı emal tələb olunur - əvvəlcə bir faylla, sonra zımpara ilə ötürülür.

Çarşafda bir çuxur açmaq lazımdırsa, xüsusi olaraq bir təbəqə plastik qazmaq üçün yaradılmış bir matkaba ehtiyacınız olan bir qazma istifadə edin. Çarşafın qalınlığı kiçikdirsə, qazma zamanı ustanın istəklərinə zidd olaraq deformasiya edə bilər - təbəqənin altına taxta blok qoyaraq hadisələrin belə inkişafından qaçınmaq olar. Vərəq ya vakuum texnikası ilə, ya da yüksək təzyiq altında hava üfləməklə əmələ gəlir. Göstərilən üsullardan hər hansı birinin emalı, materialın əhəmiyyətli dərəcədə (160-200 dərəcəyə qədər) istiləşməsini əhatə edir.

Polistiroldan hazırlanmış fərdi hissələrin bağlanmasına həm qaynaq, həm də yapışdırmaqla icazə verilir. Hər iki halda, səthin parçalarına qoşulmadan əvvəl, əvvəlcə diqqətlə yağdan təmizləməlisiniz. Siyanakrilat və ya neopren əsasında polimer kompozisiyalarla - ya qazla, ya da ultrasəs üsulu ilə bişirmək lazımdır.

Mat polistiroldan danışırıqsa, o da belə bir emal növünə məruz qala bilər daşlama və cilalama . Bunun üçün bir öğütücü istifadə olunur, lakin heç bir halda aşındırıcı təkər yoxdur - bunun əvəzinə üzərinə xüsusi cilalama pastası tətbiq olunan yumşaq təkər alınır. Parça kiçikdirsə, əl ilə cilalaya və ya üyütə bilərsiniz.

Digər şeylər arasında, polistirol səthinə hər hansı bir xüsusi örtük tətbiq oluna bilər – metal təbəqədən güzgü filminə qədər . Üzərinə məlum olan hər hansı bir şəkildə qara və ya rəngli şəkildə çap edilə bilər. Eyni zamanda ortaya çıxan mətni və ya görüntünü qorumaq üçün səthi lak ilə açmaq lazımdır, çünki polimer nəm udmur.

İşlənilir

Polistirol saf halında ətraf mühitə çox zərər vermir, amma eyni zamanda plastik üçün olduğu kimi tullantıları uzun müddət davam edərək planetimizi çirkləndirir .… Bundan əlavə, təbii mühitdə olan polimer və onun kopolimerləri yanğında yanma da daxil olmaqla həddindən artıq istiləşməyə məruz qala bilər və sonra nəticələr daha dəhşətli ola bilər. Eyni şəkildə, polistirol obyektlərin materialı həll edə bilən maddələrlə nəzarətsiz təması arzuolunmazdır, əks halda stirol, benzol, toluol, karbon monoksit və etilbenzolun zəhərli buxarlarının sərbəst buraxılmasının qarşısı alınmaz.

Materialın nisbi üstünlüyü ondadır əksər hallarda geri çevrilə bilər həm birbaşa tullantılardan, həm də sadəcə köhnəlmiş məhsullardan istifadə etmək. Ekstrüzyon, presləmə və tökmə emal üsulları kimi istifadə olunur. Çıxış zamanı keyfiyyəti ilə yenilərindən heç də aşağı olmayan məhsullar əldə edilir, zibil əmələ gəlmir. Bundan əlavə, son illərdə polistirol əsasında yeni bir tikinti materialı hazırlanmışdır - polistirollu beton , aşağı mərtəbəli tikinti üçün uyğundur. Təəssüf ki, xüsusilə yoxsul ölkələrdə böyük miqdarda polistirol tullantıları yandırılır. Plastik tullantılarla bu davranış ətraf mühitə son dərəcə mənfi təsir göstərir.