Полистирол свойства и применение: Полистирол: виды, свойства и характеристики
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:
- Методы получения
- Виды полистирола
- Полистирол общего назначения
- Ударопрочный полистирол
- Экструдированный полистирол
- 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.
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:
Полистирол: формула, свойства, получение, применение
Полистирол: формула, свойства, получение, применение
В многообразии полимерных материй особенная роль принадлежит полистиролу. Из данной субстанции создаётся колоссальное число разных пластмассовых продуктов для домашнего и индустриального применения.
Длительный временной промежуток увеличение изготовления полистирола удерживалось значительными тарифами на исходники. Прорыв в формировании новейшей подотрасли стали военные действия. Качество полистирола дало возможность использовать его как загуститель для напалма. В мирное время производство подобного рода полимеров приобрело популярность. В настоящее время этот материал с триумфом замещает стеклянные элементы в осветительных приборах, обширно используется в строительных материалах, в упаковке и как украшающий элемент. В современном мире стремительно формируется линия переработки пластика и похожих по строению материалов, т.к. полимерные остатки не являются токсичными и в большом числе сохраняются в неизменённом составе длительных срок.
Общие свойства
Полистирол считается синтетическим полимером, имеющим отношение к подклассу термопластов. Этот продукт предполагает в своём составе наличие стирола, который имеет твёрдую стекловидную структуру.
Химическая формула данного продукта представлена в таком варианте: [СН2СН(С6Н5)]n. В сжатом виде она смотрится в таком виде: (C8H8) n. Материал не растворяется в воде, просто принимает нужную форму и окраску при изготовлении. Растворим в ацетоносодержащих жидкостях, дихлорэтане, толуоле.
Присутствие фенольных соединений в составе полистирола мешает высокоупорядоченному размещению макромолекул и формированию кристаллических строений. Потому этот продукт считается твёрдым, однако непрочным. Полимер считается превосходным диэлектриком. Влияние солнечного излучения на полимер не благоприятно сказывается, могут образоваться трещины, желтизна, возрастает ломкость. При согревании до двухсот градусов полимер распадается с образованием мономера. Материал морозоустойчивый, при температурах выше 60 градусов теряет форму.
Синтез полистирола
По способу производства полистирол разделяется на несколько видов:
- Эмульсионный (ПСЭ). Наиболее устаревший способ получения материала, который не приобрёл обширного индустриального использования. Этот вид полимера получают в ходе полимеризации стирола в гидрофильных растворах щелочей при температурах 80-90 градусов. С целью данного взаимодействия нужны такие ингредиенты, как влага, эмульгатор, стирол, катализатор реакции. Стирол заранее фильтруют от ингибиторов. Соединения калия и двуокись водорода часто провоцируют взаимодействие всех компонентов полимерной реакции. Во время процесса получения полистирола в термореактор вливают растворенное в воде касторовое масло и после размешивания включают в смесь стирол вместе с катализаторами полимерной реакции. Приобретённый состав согревают до 80-95 градусов. Получа ющийся из крупиц эмульсии мономер , разведённый в мыле, со временем полимеризуется. В конечном итоге выходит полимер в варианте порошка. Целиком убрать примеси (присутствующие во время взаимодействия щёлочи) не получается и получившийся полимер приобретает желтый тон.
- Суспензионный (ПСС). Данный способ исполняется согласно периодической схеме, в термореакторе, снабженном мешалкой и теплоотведением. Стирол подвергают суспензированию. Процедура полимеризации протекает под давлением при непрерывно увеличивающемся терморежиме (до 130 градусов). В результате выходит взвесь, из которой первоначальный полимер отделяют с поддержкой центрифугирования. После этого элемент промывают и высушивают. Данный способ также является устарелым. Его используют для изготовления пенополистирола.
- Блочный (ПСМ). Производство полистирола всеобщего назначения в пределах данного метода возможно осуществить согласно 2 схемам: абсолютной и неполной конверсии. Тепловая автополимеризация согласно постоянной схеме выполняется в концепции, складывающейся из нескольких поочерёдно объединённых термореакторов, любой из которых снабжен мешалкой. При проведении реакции температура идёт на повышение до 200 градусов. Если уровень преобразования стирола достигает 85-90%, процедура прерывается. Данная методика считается более результативной из-за того, что не оставляет остатков производства.
Использование полистирола
Полистирол производится в форме трубчатых гранул. В окончательный продукт этот материал перерабатывают посредством литья. Изделия из этого вида полимера отличаются огромным многообразием. Это могут быть орудия быта, игрушки, элементы декора, упаковки, одноразовый инвентарь. Также полистирол необходим в строительстве. Из пенополистирола производят конструкции, которые подобно термосу не пропускают тепло. Также из-за морозоустойчивости данного материала его можно применять для изготовления ульев для зимовки пчёл, уличных конструкций в зимнее время.
Полистирол — что это за материал?
|
Пластмасса на сегодня один из самых используемых материалов. Из нее делают все – от одноразовых пакетов до сложных технических устройств. Видов пластмасс при этом много, но одно из лидирующих мест в этом списке занимает полистирол. Его используют как для производства отдельных элементов, так и в качестве основного материала для строительства – блоки полистирола.
Полистирол — что за материал
Полистиролом называют бесцветный, стеклообразный и твердый материал, относящийся к группе синтетических полимеров.
Сам термин «говорящий», он означает, что исходным материалом является стирол (жидкость с очень резким и неприятным запахом), а получен он путем полимеризации. Последнее является одним из способов переработки нефти или природного газа.
Формула полистиролаХимическая формула полистирола выглядит следующим образом:
[-СН2-СН(С6Н5)-]n—
Получение полистиролаКак уже было сказано выше, полистирол получают путем полимеризации стирола.
Существует три основных метода:
- эмульсионный;
- суспензионный;
- блочный.
Это самый первый способ получения полистирола, который не получил широкого применения и сегодня уже считается устаревшим. Он заключался в полимеризации стирола в специальном водном растворе с добавлением щелочи и нагревании до температур 85-95 градусов.
Предварительно стирол очищали от так называемых ингибиторов – гидрохинона или требул-пироктехина. При нагревании и добавлении специальных инициаторов реакции из исходного вещества получалась порошкообразная смесь, размеры частиц которой не превышали 0,1 миллиметра.
С помощью этого метода полистирол обладал самой большой молекулярной массой, но при этом не был «чистым». Он имел желтоватый оттенок, так как абсолютно все посторонние примеси удалить было невозможно.
Суспензионный методЭтот метод также считается устаревшим, но его все еще используют – в основном для получения пенополистирола. Весь процесс проходит в специальных реакторах, где исходное вещество нагревается и постоянно перемешивается. Причем, температура обработки стирола здесь гораздо выше – до 130 градусов.
В результате термического воздействия выделяется суспензия, из которой потом путем центрифутирования и получается нужное вещество.
Блочный методЭто самый современный метод, который широко используется сегодня в промышленности. С его помощью удается получить полистирол высокого качества, со стабильными характеристиками и без посторонних примесей. Плюс, процесс считается почти безотходным, что хорошо с экономической точки зрения.
В качестве исходного материала используют стирол, который помещают в бензоловую среду. Все это прогоняют через систему соединенных между собой реакторов – колонн, где сырье нагревается и перемешивается. П
олимеризация проходит в несколько этапов – сначала термическая обработка идет при 80-100 градусах, а после температуру повышают до 220 градусов.
Полистирол: свойстваПолистирол – это жесткий полимер с высокой степенью оптического пропускания света.
Его основные характеристики:
- плотность полистирола — 1060 кг/м3;
- термическая стойкость – до 105 градусов, а температура плавления полистирола 220 градусов;
- степень полимеризации – 600-2500;
- усадка при переработке – 0,4-0,8%;
- устойчивость к температурам – не страшны морозы до -40 градусов и жара до +60 градусов, при других значениях начинает терять исходную форму;
- растворяется в собственном мономере, сложных эфирах, ароматических углеводородах, ацетоне;
- не растворяется в алифатических углеводородах, низших спиртах, простых эфирах и фенолах;
- плохо противостоит ультрафиолетовым лучам – появляются микротрещины и желтизна.
Чтобы улучшить свойства полистирола его частенько смешивают с другими полимерами, подвергают так называемому «сшиванию».
Полистирол: размеры
Полистирол на первичном этапе обработки представляет собой гранулы. Но их после методом литься превращают в единую массу в форме листов. Используют для этого специальные литники полистирола.
Размеры листов могут быть какими угодно, в зависимости от дальнейшего применения.
Стандартными считаются – ширина 600 миллиметров, длина 1200 миллиметров. А вот толщина листов колеблется от 20 до 150 миллиметров.
Полистирол: применениеПолистирол сегодня является одним из самых востребованных полимеров.
Его используют в различных сферах:
- бытовые нужды – одноразовая посуда, пластмассовые ведра и тазы, кухонные принадлежности и даже игрушки;
- строительство – производство красок, клеев, утеплителей, несъемной опалубки, сэндвич-панелей, различных декоративных элементов для украшения фасада и внутренних помещений дома, например, плинтус потолочный из полистирола;
- медицина – производство различного оборудования, например, систем стилизации посуды и инструментов, систем переливания крови и отдельных элементов медицинских инструментов;
- промышленность – изготовление электроизоляции, волокнистых фильтров, конденсаторов и многочисленных электронных компонентов;
- сельское хозяйство – производство частей инвентаря и теплиц;
- упаковка.
В качестве утеплителя полистирол сейчас используется повсеместно. И все благодаря его достоинствам – водонепроницаемости, устойчивости к деформациям, низкой теплопроводности.
Плюс, при специальной обработке он способен выдерживать критические температуры в несколько сотен градусов со знаками «минус» и «плюс».
Еще одно неоспоримое достоинство материла – универсальность. Им можно осуществлять, как утепление полистиролом фасада здания, так и использовать для внутренней отделки.
К этому еще стоит добавить незначительный вес, долговечность и относительно невысокую стоимость. И если сравнивать с другими аналогичными материалами, то на сегодняшний день с учетом всех соотношений ничего лучше пока не придумали.
Вам может быть интересно:
Посмотрите также:
Куда сдать на утилизацию отходы, технику и другие вещи в Вашем городе
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:
- Что такое полистирол
- Как применяется полистирол
- Виды полистирола
- Свойства полимера
- Физические свойства полистирола
- 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:
- Пожароопасность;
- Экологически небезопасный материал;
- 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 характеристики и свойства. Полистирол: формула, свойства, получение, применение
Статьи — Основные свойства и характеристики полистирола
Главная → СТАТЬИ → Основные свойства и характеристики полистирола
Полистирол — это термопластическая пластмасса в форме плит с гладкой поверхностью или со штампованным рисунком, изготавливаемая методом экструзии. Полистирол нашел широкое практическое применение, начиная от безопасного застекления до оформления интерьера жилых помещений. Популярность полистирола и разновидность его применения — это следствие очень хороших технических свойств и низкой цены.
Белый полистирол — это экономичная альтернатива пластику ПВХ, а прозрачный — оргстеклу. Популярность материала вызвана высокой ударопрочностью, легкостью обработки и гибкостью. Он прекрасно формуется и обрабатывается. Также полистирол препятствует потере тепла, устойчив к различным химическим веществам, но неустойчив к перепадам температур и влажности. Главное его достоинство — это более низкая, чем у других пластиков стоимость.
1. Свойства и общие характеристики
Идеальный заменитель стекла. Великолепная прозрачность и легкость в использовании. Сырье представляет собой полимер с прекрасными физическими и химическими свойствами, в результате чего получается продукт удобный для использования как внутри, так и снаружи помещения. К тому же полистирол значительно дешевле чем оргстекло.
Гладкий прозрачный полистирол служит альтернативой стеклу, там, где требуется внутреннее остекление помещений. Прозрачный полистирол прекрасно пропускает свет, но воздействие прямых солнечных лучей может вызвать пожелтение, помутнение, снижение прочностных характеристик.
В прозрачном и полупрозрачном (различных оттенков) виде идеально подходит для внутреннего остекления, прекрасно подходит для изготовления декоративных перегородок, душевых кабин, а также для изготовления торгового и выставочного оборудования, может использоваться для изготовления рассеивателей света, а также может применяться для изготовления вывесок. Допускается контакт прозрачного полистирола с пищевыми продуктами.
Фактурный полистирол (колотый лед, пинспот, призма) и цветной полистирол часто используется для изготовления витражей, перегородок, подвесных потолков, светильников, в том числе встроенных. Фактурный полистирол хорошо рассеивает свет, который, отражаясь от многочисленных граней на поверхности, искрится.
Антибликовый полистирол — с односторонней обработкой поверхности, препятствует отражению источников света, предотвращает нежелательные тени, сохраняет натуральные цвета картины.
Во избежание повреждения поверхности листы покрывается защитной пленкой с двух сторон.
Основные преимущества полистирола, по сравнению с силикатным стеклом, в том, что он уменьшает потерю тепла, увеличивают теплоизоляцию, препятствует сквознякам и конденсации влаги, сокращает расходы на обогрев, химически инертен. Белый полистирол отлично формуется, равномерно распределяя толщину стенок готового изделия. В отличие от ПВХ он имеет более жесткую прочную структуру.
2. Основные технические характеристики полистирола
Характеристики | Стандарт | Ед. изм. | |
1. Общие: | |||
удельный вес | D 1505 | г/см³ | 1,05 |
твердость по Роквеллу | D-785 | M scale | 76 |
2. Оптические: | |||
светопроницаемость | 5036 | % | 93,7 |
коэффициент преломления | 53491 | 1,59 | |
3. Мехнические: | |||
модуль гибкости | 53452 | МПа | 3200 |
устойчивость на изгиб | 53452 | МПа | 100 |
модуль растяжения | 53455 | МПа | 3100 |
устойчивость на растяжение | 53455 | МПа | 50 |
устойчивость на удлинение | 53455 | % | 3 |
4. Термические: | |||
температура размягчения по Вика | 53460 | °С | >98 |
температура отклонения | 53461 | °С | 86/98 |
тепловой объем | D-2766 | Дж/г К | 1,8 |
коэффициент линейного расширения | 53752 | К-1 х 10-5 | 8 |
теплопроводность | 52612 | Вт/ м К | 0,17 |
температура разложения | °С | >280 | |
максимальная рабочая температура | °С | 80 | |
температура формовки | °С | 130 — 170 | |
5. Ударные: | |||
ударная вязкость при испытании с надрезом (Изод) | ISO 180 | кДж/м² | 10 |
ударная вязкость при испытании с надрезом (Харп) | 53453 | кДж/м² | 14 |
3. Применение:
— изготовление вывесок — изготовление рекламных щитов, штендеров— изготовление указателей и информационных табличек — изготовление декорации объемных букв, может служить задней стенкой объемных букв — изготовление внутреннего остекления помещений— замена оконных стекол— отделка внутренняя и наружная— производство торгового и выставочного оборудования, перегородок — изготовление душевых кабин — в оранжереях и теплицах — изготовление электротехники: защитные экраны для цифровых табло, рассеиватели светильников, декоративные элементы розеток и выключателей— создание трехмерных объектов методом термоформовки.
4. Обработка материала
1. Обработка края 2. Термоформовка3. Сварка4. Склеивание5. Печать6. Лакирование7. Металлизация8. Флокирование9. Горячее тиснение10. Фрезерование11. Вакуумная формовка
Полистирол достаточно легкий. Обладает хорошими электроизоляционными свойствами, характеризуется небольшими диэлектрическими потерями. Максимальная рекомендуемая температура применения 70 оС. Полистирол можно без труда обрабатывать инструментами и станками для обработки дерева и металла.
1. Обработка края Для обработки краев используют рубанок, грубый напильник, рашпиль, шабер. Инструмент должен быть хорошо заточен.
2. ТермоформовкаПолистирол является идеальным материалом для этого вида обработки и предоставляет огромные возможности для создания трехмерных форм. Объемные буквы, барельефы, сложные объемные фигуры и многое другое может быть выполнено с помощью термо- или вакуумформовки. Простейший инструмент для термообработки — промышленный фен.
Температура обработки: 130-150 оС. В экстремальных случаях: до 200 оС.
Температура формовки: — для технических деталей до 75 оС — для упаковки без нагревания величина усадки: прибл. 0,5%
Коэффициент вытяжки: — при отрицательной матрице -1:1,25 — при позитивной матрице — 1:2— время нагрева: в зависимости от источника нагревания. При толщине материала более 2 мм необходимо нагревание с двух сторон.
3. СваркаРекомендуется газосварка (горячий воздух) при температуре 260-330 oС, сварка нагревательным элементом (температура 180-260 oС, время нагрева 20-60сек), и особенно ультразвуковая сварка (амплитуда колебаний 35 мм, облучение ультразвуком проводится менее 1 сек).
4. СклеиваниеДетали из полистирола легко склеиваются друг с другом и с другими материалами, образуя долговечные и надежные соединения. Очень хорошо подходят для этой цели контактные клеи, водорастворимый клей, клей из неопрена, а также растворяющие или цианакрилатные клеи.
5. ПечатьНа поверхность полистирола легко наносится и долго держится печать, нанесенная офсетным или трафаретным способом. При этом не требуется предварительной обработки поверхности. При офсетной печати используются краски для «невпитывающих поверхностей». При шелкографической печати в случае применения растворителей следует обратить внимание на рекомендации производителей красок.
6. ЛакированиеПоверхность пластика хорошо покрывается совместимыми лаками.
7. МеталлизацияМеталлизацию полистирола с образованием зеркальной поверхности можно провести при помощи высоковакуумной технологии после соответствующей обработки поверхности.
8. ФлокированиеПолистирол хорошо подвергается флокированию (электростатическому нанесению волокон).
9. Горячее тиснениеПроизводят фольгой для тиснения, которая подходит для термопластиков и имеется в продаже.
10. Фрезерование
11. Вакуумная формовка
nikeplast.ru
формула, свойства, получение, применение :: SYL.ru
В широком разнообразии полимерных материалов особое место занимает полистирол. Из этого материала производят огромное количество различных пластиковых изделий как для бытового, так и для промышленного использования. Сегодня мы с вами познакомимся с формулой полистирола, его свойствами, способами получения и направлениями использования.
Общая характеристика
Полистирол является синтетическим полимером, относящимся к классу термопластов. Как можно понять из названия, он представляет собой продукт полимеризации винилбензола (стирола). Это твердый стеклообразный материал. Формула полистирола в общем виде выглядит следующим образом: [СН2СН(С6Н5)]n. В сокращенном варианте она выглядит так: (C8H8)n. Сокращенная формула полистирола встречается чаще.
Химические и физические свойства
Наличие фенольных групп в формуле структурного звена полистирола препятствует упорядоченному размещению макромолекул и образованию кристаллических структур. В этой связи материал является жестким, но хрупким. Он представляет собой аморфный полимер с малой механической прочностью и высоким уровнем светопропускания. Он производится в виде прозрачных цилиндрических гранул, из которых путем экструзии получают необходимую продукцию.
Полистирол является хорошим диэлектриком. Он растворяется в ароматических углеводородах, ацетоне, сложных эфирах, и собственном мономере. В низших спиртах, фенолах, алифатических углеводородах, а также простых эфирах полистирол не растворим. При смешивании вещества с другими полимерами, происходит «сшивание», в результате которого образуются сополимеры стирола, обладающие более высокими конструктивными качествами.
Вещество обладает низким влагопоглощением и устойчивостью к радиоактивному облучению. Вместе с тем оно разрушается под действием ледяной уксусной, и концентрированной азотной кислот. При воздействии ультрафиолета полистирол портится – на поверхности образуется микротрещины и желтизна, увеличивается его хрупкость. При нагревании вещества до 200 °С оно начинает разлагаться с выделением мономера. При этом, начиная с температуры в 60 °С, полистирол теряет форму. При нормальной температуре вещество не токсично.
Основные свойства полистирола:
- Плотность – 1050-1080 кг/м3.
- Минимальная рабочая температура – 40 градусов мороза.
- Максимальная рабочая температура – 75 градусов тепла.
- Теплоемкость – 34*103Дж/кг*К.
- Теплопроводность – 0,093-0,140 Вт/м*К.
- Коэффициент термического расширения – 6*10-5Ом·см.
Получение полистирола
В промышленности полистирол получают с помощью радикальной полимеризации стирола. Современные технологии позволяют проводить этот процесс с минимальным количеством непрореагировавшего вещества. Реакция получения полистирола из стирола осуществляется тремя способами. Рассмотрим отдельно каждый из них.
Эмульсионный (ПСЭ)
Это самый старый метод синтеза, который так и не получил широкого промышленного применения. Эмульсионный полистирол получают в процессе полимеризации стирола в водных растворах щелочей при температуре 85-95 °С. Для этой реакции необходимы такие вещества: вода, стирол, эмульгатор и инициатор процесса полимеризации. Стирол предварительно избавляют от ингибиторов (гидрохинона и трибутил-пирокатехина). Инициаторами реакции выступают водорастворимые соединения. Как правило, это персульфат калия или двуокись водорода. В качестве эмульгаторов применяют щелочи, соли сульфокислот и соли жирных кислот.
Процесс происходит следующим образом. В реактор наливают водный раствор касторового масла и при тщательном перемешивании вводят стирол вместе с инициаторами полимеризации. Полученную смесь греют до 85-95 градусов. Растворенный в мицеллах мыла мономер, поступая из капель эмульсии, начинает полимеризоваться. Так получаются полимер-мономерные частицы. На протяжении 20 % времени реакции мицеллярное мыло идет на образование слоев адсорбции. Далее процесс идет внутри частиц полимера. Реакция завершается, когда содержание стирола в смеси будет составлять примерно 0,5 %.
Далее эмульсия поступает на стадию осаждения, позволяющую снизить содержание остаточного мономера. С этой целью ее коагулируют раствором соли (поваренной) и высушивают. В результате получается порошкообразная масса с размером частиц до 0,1 мм. Остаток щелочи сказывается на качестве получаемого материала. Устранить примеси полностью невозможно, а их наличие обуславливает желтоватый оттенок полимера. Этот метод позволяет получить продукт полимеризации стирола с наибольшей молекулярной массой. Получаемое таким способом вещество имеет обозначение ПСЭ, которое периодически можно встретить в технических документах и старых учебниках по полимерам.
Суспензионный (ПСС)
Этот метод осуществляется по периодической схеме, в реакторе, оборудованном мешалкой и теплоотводящей рубашкой. Для подготовки стирола его суспензируют в химически чистой воде с помощью стабилизаторов эмульсии (поливиниловый спирт, полиметакрилат натрия, гидроксид магния), а также инициаторов полимеризации. Процесс полимеризации проходит под давлением, при постоянном повышении температуры, вплоть до 130 °С. В итоге получается суспензия, из которой первичный полистирол отделяют с помощью центрифугирования. После этого вещество промывают и высушивают. Этот метод также считается устаревшим. Он пригоден в основном для синтезирования сополимеров стирола. Его применяют в основном в производстве пенополистирола.
Блочный (ПСМ)
Получение полистирола общего назначения в рамках этого метода можно проводить по двум схемам: полной и неполной конверсии. Термическая полимеризация по непрерывной схеме осуществляется на системе, состоящей из 2-3 последовательно соединенных колонных аппаратов-реакторов, каждый из которых оборудован мешалкой. Реакцию проводят постадийно, увеличивая температуру с 80 до 220 °С. Когда степень превращения стирола доходит до 80-90 %, процесс прекращается. При методе неполной конверсии степень полимеризации достигает 50-60 %. Остатки непрореагировавшего стирола-мономера удаляют из расплава путем вакуумирования, доводя его содержание до 0,01-0,05 %. Полученный блочным методом полистирол отличается высокой стабильностью и чистотой. Эта технология является наиболее эффективной, в том числе и потому, что практически не имеет отходов.
Применение полистирола
Полимер выпускается в виде прозрачных цилиндрических гранул. В конечные изделия их перебарывают путем экструзии или литья, при температуре 190-230 °С. Из полистирола производят большое количество пластиков. Распространение он получил благодаря своей простоте, невысокой цене и широкому ассортименту марок. Из вещества получают массу предметов, которые стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни (детские игрушки, упаковка, одноразовая посуда и так далее).
Полистирол широко используют в строительстве. Из него делают теплоизоляционные материалы – сэндвич-панели, плиты, несъемные опалубки и прочее. Кроме того, из данного вещества производят отделочные декоративные материалы – потолочные багеты и декоративную плитку. В медицине полимер используют для производства одноразовых инструментов и некоторых деталей в системах переливания крови. Вспененный полистирол также применяют в системах для очистки воды. В пищевой промышленности используют тонны упаковочного материала, сделанного из данного полимера.
Существует и ударопрочный полистирол, формула которого изменяется путем добавления бутадиенового и бутадиенстирольного каучука. На этот вид полимера приходится более 60 % всего производства полистирольного пластика.
Благодаря предельно низкой вязкости вещества в бензоле можно получить подвижные растворы в придельных концентрациях. Этим обуславливается использование полистирола в составе одного из видов напалма. Он играет роль загустителя, у которого по мере увеличения молекулярной массы полистирола уменьшается зависимость «вязкость-температура».
Преимущества
Белый термопластичный полимер может стать отличной заменой пластику ПВХ, а прозрачный – оргстеклу. Популярность вещество получило главным образом благодаря гибкости и легкости в обработке. Оно отлично формуется и обрабатывается, предотвращает потери тепла и, что немаловажно, имеет низкую стоимость. Благодаря тому, что полистирол может хорошо пропускать свет, его даже используют в остеклении зданий. Однако размещать такое остекление на солнечной стороне нельзя, так как под действием ультрафиолета вещество портится.
Полистирол давно используется для изготовления пенопластов и сопутствующих материалов. Теплоизоляционные свойства полистирола во вспененном состоянии, позволяют использовать его для утепления стен, пола, кровли и потолков, в зданиях различного назначения. Именно благодаря обилию утеплительных материалов, во главе которых стоит пенополистирол, простые обыватели знают о рассматриваемом нами веществе. Эти материалы отличаются простой в использовании, устойчивостью к гниению и агрессивным средам, а также отличными теплоизоляционными свойствами.
Недостатки
Как и у любого другого материала, у полистирола есть недостатки. Прежде всего, это экологическая небезопасность (речь идет об отсутствии методов безопасной утилизации), недолговечность и пожароопасность.
Переработка
Сам по себе полистирол не представляет опасности для окружающей среды, однако некоторые продукты, полученные на его основе, требуют особого обращения.
Отходы материала и его сополимеров накапливаются в виде изделий, вышедших из употребления, и промышленных отходов. Вторичное использование полистирольных пластиков, производится несколькими путями:
- Утилизация промышленных отходов, которые были сильно загрязнены.
- Переработка технологических отходов методами литья, экструзии и прессования.
- Утилизация изношенных изделий.
- Утилизация смешанных отходов.
Вторичное применение полистирола позволяет получить новые качественные изделия со старого сырья, не загрязняя при это окружающую среду. Одним из перспективных направлений переработки полимера является производство полистиролбетона, который применяется в строительстве зданий малой этажности.
Продукты разложения полимера, образующиеся при термодеструкции или термоокислительной деструкции, токсичны. В процессе переработки полимера путем частичной деструкции могут выделяться пары бензола, стирола, этилбензола, оксида углерода и толуола.
Сжигание
При сжигании полимера выделяется диоксид углерода, монооксид углерода и сажа. В общем виде уравнение реакции горения полистирола выглядит так: (С8Н8 )n + О2 = ↑СО2 + Н2О. Сжигание полимера, содержащего добавки (компоненты увеличивающие прочность, красители и т. д.), приводит к выбросу ряда других вредных веществ.
www.syl.ru
Полистирол. Свойства. Применение. Пенополистиролбетон. Потолок.
Полистирол является одним из множества видов пластика, который в настоящий момент широко применяют не только в производстве товаров бытового назначения, но и в строительстве и даже в рекламе. Сам материал получают, применяя метод экструзии. Материал считается довольно хрупким, но если при его изготовлении в него ввести специальные добавки, то в итоге получается ударопрочный полистирол, который в международной маркировке обозначают HIPS.
Для нашего ресурса, полистирол интересен с точки зрения технологий производственных процессов, когда путем добавок и экструзии получается пенопласт. Пенопласт получают при воздействии пара на полистирол, он увеличивается в 20 -50 раз, и на 98% состоит из воздуха. и лишь 2% пластика. Полистирол в виде пенопласта находит различное применение во всех сферах жизнедеятельности, от одноразовой посуды, до утеплителя во внутренних и наружных стен сооружений. Нас заинтересовал материал, поэтому мы решили узнать, что такое полистирол и каким образом его лучше использовать на строительных площадках.
На сегодняшний день полистирол является довольно распространенным материалом, который широко применяют в строительстве. Одной из наиболее востребованных сфер применения материала – теплоизоляция фасадов зданий, которую выполняют при помощи специальных полистирольных плит. Данная плита представляет собой конструкцию из трех слоев, в состав которой входят два слоя полистиролбетона, между которыми располагается пенополистирольный слой. Листовой полистирол великолепно монтируется на фасад здания привычным методом за счет малой плотности (клей, специальные дюбеля).
Цветной полистирол
Материал может быть как прозрачным, так и нет. Для изготовления прозрачных листов в полистирол примешивают меньшее количество добавок. В итоге получается материал, который имеет маркировку GPPS. Он имеет свои недостатки, такие как хрупкость и меньшая пластичность.
Прозрачный полистирол, как следует из его названия, используется для остекления внутренних помещений. Это остекление является наиболее безопасным, листы такого полистирола могут быть также рифлеными или тонированными, такие материалы чаще всего применяют для построения перегородок и душевых кабинок. Рифленые листы белого цвета чаще всего используются при монтаже подвесных потолков. Их этого полимера также изготавливают антибликовую защиту, например для картин, при этом сохранятся натуральные цвета живописи.
Прозрачные гранулы полистирола, изготавливаются в виде цилиндрической формы. Переработка осуществляется путем литья или экструзийного процесса сопровождаемого высокой температурой до +230°С. Полистирол служит сырьевой базой в изготовлении различных пластиков. Низкая себестоимость полистирола, способствует развитию производства и в свет выходит огромное количество марок по классификациям.
Предметы обихода из полистирола буквально заполнили наши дома, к счастью полистирол абсолютно не наносит вред здоровью человека. Детские игрушки, всевозможная упаковка, зубные щетки, одноразовая посуда — малая толика окружения нас полистиролом. Строителей в больше степени интересует вспененный полистирол, характеристики материала, позволяют сооружать утеплительные конструкции даже во влажном климате.
Достоинства полистирола:
- Легкая обработка;
- Легкая транспортировка;
- Приемлемая цена полистирола;
- Водонепроницаемость;
- Отсутствие запаха;
- Полистирол экологически безвредный продукт;
Полистирол имеет недостатки:
- хрупкая структура материала;
- низкая тепловая стойкость;
- малое сопротивление ударным нагрузкам.
Невысокая стоимость способствует широкому применению полистирола (ПС). Большая классификация по маркам позволяет подобрать полистирол для любых нужд в народном хозяйстве. Повсеместное применение получил полистирол с жесткими и ударопрочными характеристиками.
Применение полистирола
Строительный комплекс. Полистирол основное сырье для изготовления полистиролблоков востребованных при возведении перегородок. Востребован как отделочный материал в обустройстве потолков полистирольными панелями. О многочисленных преимуществах полистиролбетона ходят легенды. Полистирол участвует в производстве теплоизоляционных плит. Существует несъемная опалубка из полистирола и многое другое.
Декоративные и облицовочные панели в избытке заполнили витрины магазинов. Без полистирольных звукопоглощающих конструкций не обходится ни одна звукозаписывающая компания. Бесконечное число полимерных концентратов, клеевых составов, как вы догадались — полимер.
Подготовка и очистка сточной воды, так же не обходится без вспененного полистирола. После термической обработки паром, полистирол применяется как фильтрующий элемент при водоподготовке или очистке сточных вод. Из полистирола получают тончайшие мембраны паро- и гидроизоляции.
Медицинская промышленность. Полимерная продукция из полистирола повсеместно встречается в медучреждениях. Шприцы, накладки емкости всего не перечислить. В полюзу экологии полистирола выступает факт того, что он участвует в комплексах по переливанию крови, всевозможные одноразовые зажимы и пластиковые элементы, также изготавливаются из этого материала.
Пищевая промышленность. Трудно переоценить применение полистирола в пищевом комплексе. Упаковка, приборы и комбайны, тарелки и одноразовые вилки — везде полистирол. Особые ударопрочные виды полистирола, служат корпусом кухонной бытовой техники или жаропрочными прихватками для горячей посуды.
Военный комплекс. Взрывчатые вещества содержат полистирол в структуре наполнителя. Ударопрочные характеристики полистирола и имеют большое значение для применения материала в военной промышленности. Твердый полистирол даже служит остновой дорожного строительства.
Утепление фасада полистиролом
Полистирол вспенивающийся можно монтировать на фасад несколькими способами. Так, существует традиционный способ утепления фасадов зданий путем наклеивания на них полистирольных плит с последующей шпаклевкой, проводимой сквозь специальное стекловолокно.
Кроме этого метода, специалисты прибегают к использованию такой разновидности материала, как полистирол ударопрочный. Данный вид полистирольных плит отличается повышенной стойкостью к механическим повреждениям. К тому же такие плиты просто монтируют на стену фасада, а процесс грунтовки и шпаклевки можно проводить до их монтажа. Следует отметить, что фасадные полистирольные плиты в последствие подвергают отделке в виде облицовки или покраски.
Перед началом работ по отделке фасадной части дома, большинство застройщиков уверенно говорят «куплю полистирол», только зачастую у них возникает проблема, где можно купить вспененный полистирол? На самом деле сегодня не должно возникать подобных вопросов, поскольку данный материал пользуется огромным спросом, его реализацией занимаются специализированные строительные супермаркеты. Один из ведущих производителей, предлагает продукцию под брендом пеноплекс.
Наряду с распространенным вспененным полистиролом, также актуален и экструдированный полистирол, получаемый при смешивании гранул материала при высоких температурных режимах, с последующим отделением из экструдера и дополнением вспенивающего элемента. Полистирол данного вида за счет неординарной структуры отличается стабильными характеристиками теплоизоляции и теплопроводности. Как правило, используется в сочетании со штукатуркой, бетоном и иными цементными смесями.
Продажа полистирола
Продается полистирол в гранулах – относится к экологически чистым материалам с высокой степенью теплоизоляции и звукоизоляции. В строительстве используется в качестве утеплителя: межэтажных перекрытий; полов с вязкостью к ударам; полов индустриального назначения, предназначенных для перемещения транспорта; кровель с максимальным наклоном угла до 40 градусов.
Полистирол, цена которого в значительной мере зависит от применяемого оборудования, доступен в свободной продаже. Полистирол купить может каждый застройщик, имеющий в планах провести процесс утепления различной сложности. Пластик из этого материала обычно продается в виде готовых изделий. При этом, его монтаж должны вести только специалисты, поскольку не стоит забывать про то, что материал не особо прочен, а также обладает высокой горючестью.
Не рекомендуется бить по листам из полистирола тяжелыми предметами и даже кулаком. Экологически материал признан полностью безопасным, его можно спокойно использовать в жилых помещениях, это допускают даже санитарные нормы.
Пенополистиролбетон
В настоящее время строители все чаще отказываются от использования традиционных материалов, выбирая продукцию, созданную по новейшим технологиям. Благодаря таким разработкам можно строить и утеплять дома при помощи современных материалов, отличающихся прочностью, долговечностью и невысокой стоимостью. Полистиролбетон является одной из разновидностей бетонного раствора, которую изготавливают в форме блоков с пористой или плотной структурой.
Этот универсальный материал применяется как в промышленном, так и в частном строительстве. Блоки из такого раствора без труда можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Для качественного проведения работ по утеплению при использовании гранулированного полистирола, его необходимо смешать с цементом и водой. В результате получается пенополистиролбетон, отличающийся высокой прочностью и легкостью, что немаловажно при проведении строительных работ.
После затвердения состав получает прочный внутренний слой, выполняющий функцию стяжки с высокими теплоизоляционными характеристиками. Пенополистирольные плиты, как правило, можно монтировать при любых погодных условиях, поскольку повышенная влажность и низкие температуры не оказывают воздействия на этот материал.
Состав легкой бетонной смеси:
1. Полистирол – гранулы пенопласта в форме шариков разного диаметра. Для производства строительных блоков выбирают шарики диаметром до 10 мм. Они добавляют готовым изделиям легкость в весе и наделяют их прекрасными теплоизоляционными свойствами.
2. Цемент. Он обеспечивает прочность блокам и надежно связывает шарики между собой.
3. Песок. Его можно не добавлять в смесь для производства блоков. Он подходит только в виде наполняемого материала.
4. Синтетические волокна. Они снижают вероятность появления трещин в материале в результате резкого перепада температур.
Для того чтобы равномерно распределить гранулы пенопласта внутри блока, потребуется использование поверхностно-активного вещества. Подойдет любое моющее средство или шампунь.
Преимущества
Этот универсальный строительный материал отличается долговечностью и хорошими звукоизоляционными свойствами. Также он устойчив к воздействию высокой температуры и не представляет опасности для окружающей среды. Данный материал легко подвергается любой механической обработке. Изготавливается прямо на месте использования. Сделать блоки самостоятельно из приготовленного материала будет намного дешевле, чем купить готовые изделия.
Недостатки
Полистиролбетон не пропускает пар, поэтому при строительстве необходимо выполнить обустройство вентиляции. Под воздействием высокой температуры гранулы не горят, а плавятся. От этого могут образоваться пустые места, снижающие теплоизоляционные свойства.
Использование самостоятельно изготовленных блоков из легкой бетонной смеси поможет сэкономить деньги – не нужно тратиться на дорогостоящие строительные материалы. При этом строительные работы будут выполнены очень качественно.
Применение полистирольных плиток для потолка
Полистирол как отделочный материал, отличается своей дешевизной и простотой монтажа, к тому же он обеспечивает хорошую тепловую и звуковую изоляцию. Потому успешно применяется в помещениях, имеющих хорошую вытяжную вентиляцию. Если в помещении имеются проблемы с вентиляцией, то их надо разрешить до монтажа таких потолков, потому что при плотной подгонке плиток возникнут затруднения с обеспечением паропроницаемости.
Современные магазины строительных материалов предлагают много разновидностей полистирольных плиток. Они выпускаются ламинированными и не ламинированными, с разными рисунками и теснением, для сухих и влажных помещений, предназначенные для покраски или вовсе без нее, имитирующие древесину и другие материалы. Не говоря уже о цветах и оттенках полистирола – их сотни.К достоинствам относится стойкость при использовании и уходе. Плитку из полистирола можно протирать не только мягкой, но и грубой тканью, допускается влажная обработка. Качественный монтаж дает практически однородную поверхность, не имеющую швов и нарушений непрерывности рисунка.
Важно понимать, что для конкретных квартир необходим подбор полистирольных плиток не только по цвету и оттенку, но и по рисунку. Крупный рисунок подойдет для больших помещений с высокими потолками, а мелкий только для небольших комнат, когда помещение узкое и длинное. Ради справедливости надо заметить, что для наклейки полистирольных плиток, необходима хорошая подготовка потолочной поверхности. Хотя они неплохо маскируют незначительные дефекты, но не смогут дать идеальный потолок, если он был изначально неровный.
Подготовительные работы и монтаж полистирольных плиток
Подготовка основания включает в себя следующие работы: очистку поверхности потолка от грязи и жира (бензином или нитрорастворителем), грунтовку рекомендуемыми материалами. Сейчас, клеивые составы имеют способность проходить сквозь водоэмульсионную краску, меловую и иную побелку, поэтому удаление этих покрытий перед приклеиванием плиток из полистирола не требуется.
Могут возникнуть проблемы с масляной краской, но она сейчас все реже используется для потолков даже на промышленных объектах, не говоря уже о жилье, офисах и торговых залах. Поэтому не имеет смысла уделять данной проблеме много внимания, но надо сказать, что имеются такие клеи, которые способны проникать даже через масляную краску, схватываясь с плитой перекрытия.
Если плитки полистирола монтируются на гипсокартон, он обязательно проклеивается слоем бумаги или чем-то ее заменяющим, например, старыми обоями. Это необходимо для защиты материала от чрезмерного проникновения клея.
Если этого не предпринять, то последующий ремонт может принести дополнительные проблемы: демонтаж плиток полистирола вызовет разрушение на листах гипсокартона. В таком случае потолок окажется неремонтопригодным, а это значит, что придется снимать еще и поврежденный гипсокартон. Так что, если лишние трудовые и материальные затраты для вас нежелательны, выполните простую рекомендацию и примените бумагу.
teplogalaxy.ru
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:
- Эмульсионный
- Суспензионный
- 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
- Плотность — 1050-1080кг/м3
- Насыпная плотность гранул — 550-560кг/м3
- Усадка линейная в форме — 0,4-0,8%
- Нижний предел рабочей температуры — ( -40оС), верхний предел — (+75оС)
- Электрическая прочность с частотой 50Гц — 20-23кВ/мм
- Удельное электрическое сопротивление поверхностное — 1016Ом, объемное, под напряжением 1 мин — 1017Ом-см, под напряжением 15 мин — 1015Ом-см.
- Коэффициент линейного расширения термического — 6х10-5, 7х10-5градус-1
- Теплопроводность — 0,093-0,140Вт/м*К
- Теплоемкость — 34х103Дж/кг*К
- Диэлектрическая проницаемость — 2,49-2, 6
- 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!kotel.guru
Полистирол | Poliamid.ru
Полистирол
Сырье и марки Производители Полистирольные изделия и продукция Оборудование для получения и переработки полистирола Книги и журналы о полистиролах Фотографии Видео Процесс производства полистирола Исторические факты Перспективы и прогнозы развития Краткие характеристики и свойства:
Полистирол получают полимеризацией стирола в массе (ПСМ), в эмульсии (ПСЭ) и реже-в суспензии (С). Средняя молекулярная масса (ММ) =80-100тысяч в зависимости от способа получения. Формула полистирола: [Ch4-CH-]n | C6H5 Полистирол и материалы на его основе относятся к конструкционным полимерным материалам. Они характеризуются достаточно высокой прочностью, жесткостью, высокой размерной стабильностью, отличными декоративными свойствами. Полистирол — аморфный полимер, характеризующийся высокой прозрачностью (светопропускание до 90%). Полистирол (ПС, бакелит, вестирон, стирон, фостарен, эдистер и др.). Плотность 1,04-1,05 г/см3, tразм 82-95 С. Полистирол растворяется в стироле и ароматических углеводородах, кетонах. Полистирол не растворяется в воде, спиртах, слабых растворах кислот, щелочей. Модуль при изгибе 2700-3200 МПа. Теплопроводность 0,08-0,12 Вт/(м*К). Ударная вязкость по Шарпи с надрезом 1,5-2 кДж/м2. Полистирол склонен к растрескиванию. Температура самовоспламенения 440 С. КПВ пылевоздушной смеси 25-27,5 г/м3.Полистирол хрупок, стоек к щелочам и ряду кислот, к маслам, легко окрашивается красителями, не теряя прозрачности, имеет высокие диэлектрические свойства. Полистирол не токсичен, допущен к контакту с пищевыми продуктами и к использованию в медико — биологической технике. УПС (ударопрочный полистирол) получают привитой сополимеризацией стинола с полибутадиеновыми или бутадиенстирольными каучуками. Ударопрочный полистирол (УП, каринекс, люстерекс, стернит, стирон, хостирен идр.)Структурно УПС представляет собой трехфазную систему, состоящую из ПС (полистирола), гель Фракии привитого сополимера и каучука с привитым стиролом в виде частиц размером до 15 мкм, равномерно распределенным по объему УПС. Несмотря на низкую молекулярную массу матричного полистирола (70-100 тыс.), присутствие каучука существенно замедляет рост микротрещин, что и повышает прочность материала (табл. 1). В марке УПС указывается метод синтеза (М, С), цифровое обозначение ударной вязкости (две первые цифры) и десятикратное значение содержания остаточного мономера. Кроме того, в марку могут включать букву, обозначающую предпочтительный способ переработки. Например, УПМ-0703 Э — ударопрочный полистирол, полученный полимеризацией в массе; его ударная вязкость 7 кДж/м2 , остаточное содержание мономера 0,3%, переработка — экструзией.
Таблица 1.
Основные свойства полистирольных пластиков
Свойства полистирола |
ПС |
УПС |
АБС |
МСН |
Плотность, кг/м3 |
1050 |
1060 |
1040 |
1040 |
Температура плавления, 0С |
190-230 |
190-230 |
210-240 |
205-220 |
Разрушающее напряжение, МПа, при: |
|
|
|
|
Растяжении |
35-40 |
27-56 |
36-60 |
90-100 |
Изгибе |
55-70 |
55-60 |
50-87 |
— |
Сжатии |
80-100 |
— |
46-80 |
— |
Относительное удлинение при разрыве, % |
1,0-1,5 |
1,0-2,0 |
1,0-3,0 |
— |
Ударная вязкость, кДж/м2 |
12-20 |
40-50 |
80-100 |
11-18 |
Твердость по Бринеллю, МПа |
150 |
110 |
100 |
170 |
Теплостойкость по Мартенсу, 0С |
60-70 |
65 |
86-98 |
70-72 |
Диэлектическая проницаемость при 106 Гц |
2,5 |
2,7 |
2,4-5,0 |
2,9 |
Тангенс угла диэлектрических потерб при 106 Гц, х104 |
2-4 |
4-8 |
300 |
1,8 |
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом∙м |
1015 |
5∙1013 |
5∙1013 |
4∙1014 |
Электрическая мощность, МВ/м |
25-40 |
— |
12-15 |
24 |
АБС — пластик является продуктом привитой сополимеризации трех мономеров — акрилонитрила, бутадиена и стирола, причем статический сополимер стирола и акрилонитрила образует жесткую матрицу, в которой распределены частицы каучука размером до 1 мкм. Повышение ударной прочности сопровождается сохранением на высоком уровне основных физико-механических и теплофизических свойств (табл. 1). АБС непрозрачен. Выпускается стабилизированным в виде порошка и гранул. Применяется для изготовления изделий технического назначения. В марке АБС первые две цифры означают величину ударной вязкости по Изоду, следующие две — ПТР (показатель текучести расплава), буква в конце марки указывает на метод переработки или на особые свойства. Например, АБС-0809Т характеризуется ударной вязкость — 8 кДж/м2 , ПТР — 9г/10 мин, повышенной теплостойкостью (Т). В промышленности используются сополимеры стинола с акрилонитрилом (САН), стинола с метилиетакрилатом (МС) и стинола с метиметакрилатом и акрилонитрилом (МСН). Полистирол перерабатывается всеми известными способами.
Механические свойства полистирола
Полистирол |
Разрушающее напряжение , МПа при: |
Е, ГПа |
||
растяжении |
изгибе |
сжатии |
||
ПС |
95 |
60 |
70 |
1,2 |
Механическая стойкость полистиролов к кислотам и растворителям:
Полистирол |
Н2SO4 20-60% |
HNO3 50% |
HCl до 37% |
Ацетон |
Этанол |
Бензол |
Фенол |
ПС |
3 |
2 |
3 |
1; 2 |
3 |
1-3 |
— |
УПС |
3 |
2 |
3 |
1; 2 |
3 |
1 |
— |
АБС |
3 |
2 |
3 |
— |
— |
— |
— |
Теплофизические свойства полистиролов:
Полистирол |
Теплопроводность, λ, Вт/(м*К) |
Теплоемкость, с, кДж/(кг*К) |
Температуропроводность, a*107, м2/с |
Средний КЛР (β*105),К-1 |
ПС |
0,09-0,14 |
1,16-1,3 |
0,94 |
6-7 |
АБС |
0,12 |
1,24 |
0,9 |
8-10 |
Температурные характеристики:
Полистирол |
Пределы рабочих температур, С |
Температура размягчения по Вика |
Теплостойкость по Мартенсу |
Температура плавления С |
|
верхний |
нижний |
||||
ПС |
65-70 |
-40 |
82-105 |
76-82 |
160-175 |
АБС |
75-85 |
-60 |
99-100 |
90-104 |
165-180 |
Диэлектрическая проницаемость полистиролов:
Полистиро |
έ при v, Гц |
||
50 |
103 |
106 |
|
ПС |
2,65 |
2,6 |
2,6 |
Показатель возгораемости (К) — безразмерная величина, выражающая отношение количества тепла, выделенного при горении к количеству тепла, затраченному на поджигание образца материала. Материал с показателем К>0,5 является горючим. Для полистирола показатель К-1,4 материал является горючим
Показатели пожароопасности полистиролов:
Полистиро |
Температура, С |
Теплота сгорания |
|
|
Тв |
Тсв |
МДж/кг |
Полистирол ПС |
345 |
490 |
39-41 |
Особенности горения полистирола и ударопрочного полистирола:Поведение пламени: Вспыхивает при поджигании, горит легко. Горит и после удаления из пламени.Окраска пламени: Оранжево-желтое, светящееся.Характер горения: Горит с образованием большого количества копоти, плавится.Запах : Сладковатый цветочный с оттенком запаха бензола. Запах корицы, если уколоть раскаленной иглой. Сладковатый запах стирола.
Краткое описание, методы переработки, основное назначение, качественная оценка свойств полистиролов и специфические особенности
Полистирол блочный, эмульсионный, суспензионный: Более жесткий материал чем ПЭВД И ПЭНД, с хорошими диэлектрическими свойствами, недостаток хрупкость и низкая теплостойкость. Химическистоек. Для повышения ударной вязкости и теплостойкости используют сополимеризацию стирола с другими мономерами или совмещение его с каучуками. При введении в полистирол порофоров м последующем вспенивании получают пенополистирол, отличающийся высоким тепло и звукоизоляционными свойствами, плавучестью, химической стойкостью и водостойкостью
Методы переработки: Литье под давлением. Пневматическое и вакуумное формование. Экструзия. Штамповка. Прессование. Склейка. Механическая обработка
Основное назначение: Для корпустных деталий приборов, ридиоэлектронной аппаратуры, изоляторов, крупногабаритных деталей холодильников, внутренней отделки самолетов. Пенополистрирол для тепло и звукоизоляции в строительстве
Полистрирол ударопрочный: Более высокая ударная вязость чем у полистрирола
Методы переработки: Литье под давлением. Пневматическое и вакуумное формование. Экструзия. Штамповка. Прессование. Склейка. Механическая обработка
Основное назначение: Для технических изделий и деталей
Модифицированный полистирольный пластик: Высокая ударная вязкость при низких и высоких температурах, повышенная нагревостойкость, стойкость к щелочам и смазочным маслам
Методы переработки: Литье под давлением. Экструзия. Раздувка
Основное назначение: Для крупногабаритных изделий в автомобилестроении и в электротехнике
poliamid.ru
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:
- Методы получения
- Виды полистирола
- Полистирол общего назначения
- Ударопрочный полистирол
- Экструдированный полистирол
- 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:
polimerinfo.net
Полистирол электрические свойства — Справочник химика 21
Электрические показатели полиамидов, хотя и ниже показателей некоторых других термопластов, в особенности полиолефинов и полистирола, являются тем не менее вполне удовлетворительными при использовании деталей в условиях воздействия низких частот. Почти все электрические свойства полиамидов сильно зависят от содержания влаги в полимере, н на возможность использования того или иного полиамида в конкретных ситуациях значительное влияние оказывает его способность сорбировать влагу. Другими факторами, влияющими на электрические свойства полиамидов, являются температура, частота электрических колебаний, степень кристалличности, соотно-щение СНз СОЫН и толщина изделия. Роль этих факторов иллюстрирует табл. 3.14. [c.156] При определенных условиях эксплуатации полиамиды уступают по своим электрическим свойствам полиолефинам и полистиролу. Однако они нашли при- [c.222]Физико-механические, теплофизические и электрические свойства полистирола общего назначения [c.84]
Физико-механические, теплофизические и электрические свойства ударопрочного полистирола [c.92]
Изменение физико-механических и электрических свойств полистирола при хранении в комнатных условиях (умеренно холодный климат) [c.363]
Изменение физико-механических и электрических свойств полистирола после воздействия тепла (температура 55 и 85 С), повышенной влажности (97 3% 40 2 °С), солнечной радиации (ксеноновая лампа типа ДК СШ-ЮООМ) [c.366]
В 1996 г. появился синдиотактический полистирол, который не плавится при 270 С, обладает теплостойкостью и хорошими электрическими свойствами [64]. [c.423]
Сополимер 80 % стирола и 20 % (мае.) аценафтилена обладает такими же механическими и электрическими свойствами, как полистирол, но на 30 °С более высокой теплостойкостью. [c.425]
Фторопласт-4 — фторорганический полимер, являющийся по электрическим свойствам аналогом полистирола, обладает высокой теплостойкостью (до +300°С) и морозостойкостью (до —200°С). Химически стоек к щелочам, кислотам и маслам, не гигроскопичен, не горюч, хорошо обрабатывается. [c.30]
Свойства сополимеров. Показано, что поливинил нафталины хрупки, но имеют более высокую теплостойкость, чем полистирол их электрические свойства одинаковы. Котон пытался уменьшить хрупкость этих полимеров путем сополимеризации нафталиновых мономеров со стиролом и различными акрилатами. При сополимеризации в таких системах образуются светлые однородные сополимеры, которые, однако, еще очень хрупки. Как и ожидалось, сополимеры со стиролом обладают хорошими диэлектрическими свойствами, но введение в сополимер акрилатов увеличивает тангенс угла диэлектрических потерь б) в 10 раз. [c.328]
Можно, например, к полистиролу добавлять приблизительно 15% феноль-но-формальдегидной смолы для снижения зависимости электрических свойств от температуры. Сохраняемость формы изделий из поливиниловых эфиров улучшают добавкой 5—100% акароидной омолы [c.180]
П о л и в и н и л к а р б а 3 о л. За исключительно короткое время поливинилкарбазол нашел широкое применение, что связано с его теплостойкостью (температзфа разложения 300°), хорошими электрическими свойствами, приближающими его к полистиролу, и высокой температурой размягчения (100—150°). Продукт в виде чистого полимера илк сополимера перерабатывают исключительно литьем под давлением при 230—270°, что зависит от свойств полимера. Чтобы предотвратить слишком быстрое затвердевание изделия, целесообразно предварительно нагреть форму. [c.201]
Основы физики диэлектриков в нашей стране были заложены в 20—30-х годах работами А. Ф. Иоффе и его сотрудников— А. П. Александрова, А. Ф. Вальтера, В. А. Фока и др. От изучения электрических свойств кристаллов, стекол и нсинтезирования полимерных материалов (в это время М. М.. Котон впервые в нашей стране получил полистирол) советские ученые переходили к исследованиям электрических свойств полимеров. Этому способствовало и создание релаксационной теории теплового движения длинноцепочечных молекул полимеров, разработанной П, П. Кобеко, Ю. С. Лазуркиным, Е. В. Кувшинским, В. А. Каргиным, Г. А. Слонимским, Г. М. Бартеневым, И. И. Шишкиным и др. [c.7]
Исследованию электрических свойств полимерных КПЗ посвящено сравнительно мало работ. При изучении спектров поглощения продуктов взаимодействия полистирола, поливинил-нафталина и других полимеров с галогенами рядом авторов обнаружены полосы поглощения, характерные для КПЗ. Образование КПЗ сопровождается увеличением электрической проводимости. Например, у КПЗ полистирол — перхлорат серебра при комнатной температуре у = Ю- См/м, т. е. в 10 —10 ° раз выше, чем у полистирола [4, с. 49]. [c.71]
ООО и даже выше. Но такие высокомолекулярные полимеры для технического применения не всегда пригодны из-за их твердости. Практическое применение находят поли-стиролы с молекулярным весом от 40 ООО до 150 ООО. Деполимеризация полистирола с молекулярным весом до 100 ООО обычно наступает при нагреве его до 300° С. Деполимеризация же полимеров с молекулярным весом выше 100 ООО наступает при 180° С. Электрические свойства полистирола, в особенности его диэлектрические потери, в большой мере зависят от метода полимеризации. Эмульсионный метод имеет ряд технологических преимуществ перед методом блочной полимеризации. Но в полученном материале остается эмульгатор. Электрические свойства материала вследствие наличия полярных примесей снижаются. Для повышения электрических свойств полистирола, полученного этим методом, необходима тщательная отмывка эмульгатора. [c.152]
Таблица 5.15. Электрические свойства полидиметилфениленоксида, его смесей с полистиролом и композиций, наполненных стеклянным волокном |
В настоящее время в конструкциях действующих моделей отечественного автомобиля применяются разнообразные полимеры полиолефины, ПВХ, полистирол, фторопласты, полиметилакрилат, полиамиды, полиформальдегид, поликарбонат, стеклопластики, фенольные пластики, полиуретаны, этролы и др. В табл. 3.1—3.4 приведены их физико-механические, теплофизические, химические и электрические свойства. [c.127]
Электрические свойства полистирола» [c.89]
Зависимость электрических свойств полистирола от температуры и частоты тока показана на рис, 4 и 5. [c.89]
Ниже приведены показатели электрических свойств полистирола [c.89]
В настоящее время полистирол широко применяется для производства пенопласта. Пенопласты на основе полистирола с порообразующими компонентами обладают небольшой объемной массой (0,01—0,1 г см ), высокими показателями тепло- и звукоизоляционных и электрических свойств, плавучестью, химической стойкостью, водостойкостью. Могут быть также получены (со специальными добавками) пенополистиролы с пониженной горючестью. [c.98]
Электрические свойства ударопрочного полистирола [c.121]
Ацетальные смолы обладают хорошими диэлектрическими свойствами (табл. 40). В этом отношении они практически не отличаются от полиамидов, хотя и уступают таким превосходным диэлектрикам, как полистирол и полиэтилен. Основное преимущество полиформальдегида перед полиамидами в данном случае сводится к лучшей влагостойкости, так как в условиях 100%-ной относительной влажности электрические свойства полиформальдегида, в отличие от полиамидов, изменяются незначительно [23]. Диэлектрическая проницаемость при 25 °С равна 3,3—3,8. При повышении температуры до 150 °С наблюдается небольшое снижение величины диэлектрической [c.256]
Высокие электрические свойства полистирола использу ются в радиотехнике и телефонии. [c.157]
Как правило, полистирольные пластмассы не содержат модифицирующих их компонентов, если не считать незначительных количеств пластификаторов пигментов, красителей и u -зок. Так как полистирольные пластмассы могут получаться с различной температурой размягчения и текучестью, в зависимости от режима полимеризации, пластифицирование полистироль-ных смол применяется редко. Применения пластификаторов избегают также потому, что они могут снизить высокие электрические свойства и водостойкость полистирола. Наполнителей в полистирол, как правило, не вводят, чтобы не нарушать его прозрачности. Широкий диапазон температур, в которых поли-стиролы различного молекулярного веса могут применяться, и большое разнообразие свойств, с которыми могут получаться изделия из него, обусловливают его популярность как материал для формования. [c.157]
Полимеры часто используются в условиях повышенной относительной влажности воздуха. Для ряда полимерных диэлектриков, применяемых, например, для изготовления электретов, стабильность электрических свойств и прежде всего проводимости в таких условиях является важным условием их успешной эксплуатации. Наиболее подробно объемная и поверхностная уз электрические проводимости при относительной влажности воздуха 95 3 7о изучена в работе [41] для полимеров различного химического строения. Исследовались образцы пленок полипропилена, полистирола, полиэтилеитерефталата (ПЭТФ), полиимида ПМ-1, фторопласт-4МБ-2 и -ЗМ толщиной 10 — 40 мм, диэлектрическая проницаемость которых варьировалась в пределах от 2,0 до 3,5. Было установлено, что для неполярных и слабополярных полимеров практически не зависит от влажности и составляет для указанных полимеров 10-16—10-17 См/м при времени выдержки под напряжением ё 10 В/м 3600 с, тогда как уз возрастает для полярных полимеров (ПЭТФ и ПМ-1) на 3—4 порядка. Резкое увеличение уз связано с образованием на поверхности полимерных пленок тонкого слоя адсорбированных молекул воды. Об этом свидетельствует корреляция между поверхностной проводимостью и углом смачивания 0. Как видно из рис. 24, зависимость уз от 0 хорошо описывается следующим эмпирическим соотношением [c.59]
В результате привитой сополимеризации к полиэтилену, протекающей под действием ионизирующего излучения, происходит изменение различных его свойств. Так, при прививке полиакрилонитрила сильно снижается степень набухания и проницаемость по отношению к ароматическим углеводородам, температура размягчения повышается от 110 до 116° и обеспечивается высокая адгезия к многим полярным материалам. Прививка поливинилкарбазола способствует повышению жесткости полиэтилена, повышению температуры размягчения до 215° и сохранению высоких электрических свойств. Прививка полимеров акриловых эфиров даже в таком небольНгом количестве, как 2—3%, после их гидролиза обеспечивает постоянную поверхностную проводимость и устраняет возможность накопления статического электричества и одновременно обеспечивает высокую адгезию к таким веществам, как целлюлоза, стекло и металлы. В результате прививки полистирола вязкость расплава увеличивается, а предел прочности при растяжении и относительное удлинение поли- [c.287]
Аценафтилен полимеризуется пррт 150-200 °С с образованием полиаценафтилена. Сополимер аценафтилена со стиролом характеризуется такими же механическими и электрическими свойствами, как полистирол, но на 30°С более высокой теплостойкостью. Аценафтилен используется также для получения сополимеров с винил ацетатом, метилметакрилатом, аценафти-лен-формальдегидных и аценафтилен-феноло-формальдегидных смол. [c.296]
Поразительное открытие возможности промышленного применения кремнийорганических полимеров, сделанное почти через % столетия после первого синтеза кремнийорганических соединений, не было, однако, так уже сюбодно от подражания природным образцам. Советский ученый Андрианов [137], первый указавший на возможность промышленного использования силиконов, так отзывается об этом По теплостойкости идеальным является плавленый кварц, имеющий к тому же хорошие электрические свойства, однако он не обладает гибкостью. Превосходный и пластичный диэлектрик—полистирол недостаточно устойчив к температуре. Обширные исследованные области синтеза электроизолирующих смол охватывают продукты, обладающие свойствами, промежуточными между кварцем и полистиролом, и мы можем с уверенностью сказать, что искомый идеальный диэлектрик, находится не вне, а внутри упомянутых границ (т. е. кварца и полистирола. —Примечание авторов). Решение этой важной народнохозяйственной задачи зависит от разработки подходящих способов полу- [c.15]
Кеннеди [1174] приводит физико-механические и электрические свойства пенопластов из полистирола. Полистирол хорошо обрабатывается. В многочисленныхстатьяхипатентах разработаны технология, аппаратура и методы переработки полистирола и композиций на его основе в различные изделия, а также приготовление композиций и области применения готовых изделий [1175—1197]. [c.230]
Для поли( рмальдегида характерна прекрасная стабильность размеров образцов. Он обладает высокой стойкостью к истиранию, превосходящей устойчивость таких материалов, как полистирол, эфиры целлюлозы, твердую резину, литой аллю-миний, мягкая сталь [338]. Полиформальдегид является хорошим диэлектриком. Ниже приведены данные о его электрических свойствах [328]. [c.78]
Саито и Накажима исследовали электрические свойства ряда полимеров в широком диапазоне частот и температур. Кроме того, авторы попытались установить соответствие между температурой, при которой наблюдается резкое изменение диэлектрической проницаемости, и температурой стеклования, измеренной дилатометрическим методом. Установлено, что для кристаллизующихся полимеров (полиэтилентерефталата, полиакрилонитрила, сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом) температура перехода оказывается одной и той же при измерениях по обоим методам. С другой стороны, для аморфных полимеров (поливинилацетата, полистирола, полиметилметакрилата) температура перехода, определенная электрическим методом, не согласуется с температурой стеклования по данным дилатометрических измерений. В связи с эти.м был сделан вывод, что у этих аморфных полимеров отсутствует температура стеклования в обычном ее смысле. Шацки же , проанализировавший те лэкспериментальные данные, пришел к выводу о том, что дилатометрические измерения вообще нельзя использовать для оценки температуры стеклования и что наиболее достоверные результаты получаются именно с помощью электрических измерений. [c.149]
В ФРГ в небольших количествах производится листовой антикоррозионный материал, представляющий собой смесь полиизобутилена с полистиролом. Этот материал по физико-механи-чеоким и электрическим свойствам, а также по химической стойкости близок к композициям из полиэтилена и полиизобутилена, но производство его является более сложным. [c.103]
Полиимиды мало устойчивы к действию УФ-излучения. Материалы становятся хрупкими уже после 6-месячной выдержки на солнце. Полипиромеллитимид диаминодифенилоксида характеризуется высокой радиационной стойкостью [359]. Хотя окраска полиимидных пленок усиливается уже при дозе выше 10 рад, физико-механические и электрические свойства при этом практически не изменяются. При облучении полиимидной пленки улучами дозой 4-10 ° рад в вакууме прочность при растяжении составляет 90 % первоначального значения, а относительное удлинение при разрыве — только 20% от исходной величины, равной 65%. Кислород воздуха ускоряет радиолиз этого полимера [95]. В результате облучения у-лучами на воздухе прочность при растяжении составляет 50, а удлинения — 10 % от исходного значения. В то же время при облучении на воздухе дозой 10 рад термостойкость [244] и электрические свойства изменяются незначительно [367],. Облучение электронами дозой 10 рад не приводит к изменению диэлектрических свойств и эластичности пленок [2]. Полистирол в этих условиях становится совершенно хрупким. Облучение в течение 40 сут в ядерном реакторе тепловыми нейтронами при плот- [c.722]
Так же как и в других случаях, при облучении полимерных веществ происходит образование ионов и свободных электронов. Образование этх частиц приводит к изменению электрических свойств полимеров, что проявляется в возникновении или увеличении их электропроводности. Так было установлено увеличение электропрозодности полистирола и некоторых других полимеров под действием рентгеновского излучения [108]. Электропроводность полимеров в течение облучения возрастает до Некоторого стационарного значения, величина которого зависит от интенсивности излучения. После прекращения облучения электропроводность падает до первоначальной величины. Увеличение электропроводности может быть весьма значительным. Например, электропроводность стирола возрастает в 2000 раз при интенсивности излучения 100 р/мин. При исследовании электропроводности полиэтилена под действием уизлучения было найдено [109], что зависимость проводимости (а) от интенсивности излучения (/) меняется по закону сг РА. Для показателя степени при / был также найден ряд других значений например, 0,85 —для полиэтилена, 1—для пластифицированного и 0,55 — для непластифицированного полиметакрилата [110], 0,71 и 1—для политетрафторэтилена [111]. [c.268]
Низкая теплостойкость и небольшая механическая прочность полистирола могут быть устранены путем сополимеризации стирола с другими мономерами или совмещением его с каучуками различными методами. Для получения сополимеров с повышенной теплостойкостью и хорошими электрическими свойствами применяют многоядерные виниловые соединения (ви-нилнафталин, аценафтилен и др.). [c.105]
Существует также ряд ароматических углеводородов, применяемых в качестве пластификаторов. К ним относятся различные алкнлнафталины, производные дифенила и полимеры стирола и а-метилстирола с низким молекулярным весом (около 1000). Эти пластификаторы обладают хорошим цветом, химически инертны и с трудом окисляются. Их превосходные электрические свойства используют при введении в полистирол, с которым они сходны по [c.334]
В больших количествах стирол применяется в производстве каучука. Из него производят такие детали, как перегородки, рамы, двери холодильников, тарелки, чашк л, подносы, детали механики, пианино и конструктивные детали, музыкальные инструменты, поплавки для уборных, оптические приборы, радиоизоляторы, электрические детали, радиодетали. Он имеет очень небольшой удельный вес (1,05) и не имеет ни запаха, ни вкуса. Полистирол горюч и обладает выдающимися электрическими/свойствами пробой пленки 5 000 вольт на 1 мм потери мощности исключительно низки 0,0002 даже при высокой частоте. Так как полистирол совершенно не гигроскопичен и водопоглощение может быть определено лишь на чрезвычайно чувствительных приборах, он не искрит, и поверхность его не повреждается под влиянием разряда. Диэлектрическая постоянная также очень низка. Поверхностное сопротивление полистирола 10 , объемное 10 на 1 см . Коэфициент мощности (косинус 99 ) полистирола при [c.156]
chem21.info
Назначение, свойства и применение полистирола
Листовой полистирол является одной из разновидностей современных полимеров, при изготовлении которых используется стирол. Это такой легкий пластик, который широко используется медицинской и пищевой сфере, а также в строительстве и дизайне. Более того, тара для продуктов и одноразовая посуда также изготавливаются из полистирола. Основные причины, по которым данный материал получил такое широкое распространение – легкость обработки и возможность изготовления самой разной продукции.
Листовой полистирол высокой прочности на выгодных условиях предлагает приобрести ООО «Пластик» (Юридический адрес: 196655, Санкт-Петербург, Колпино, Саперный пер., д.11, корп. 1, лит. А1; ИНН 7817038910; ОГРН 1027808753015).Перейдите на страницу http://www.plastikp.ru/production/polistirol/udaroprochnyj-polistirol.php.
Основные свойства полистирола
Данный пластик обладает целым рядом преимуществ перед прочими, конструктивно схожими материалами.
Во-первых, стоит отметить термопластичность материала, что позволяет производить из полистирола изделия самого разного назначения.
Во-вторых, все изделия из полистирола являются хорошими диэлектриками, а также стойко переносят влагу, благодаря невысокой гигроскопичности.
В-третьих, материал отлично контактирует с огромным количеством химических веществ, что позволяет применять изделия из него в самых разных условиях
В-четвертых, несмотря на высокую прочность пластика, он поддается механической обработке. Производители сегодня практикуют выпуск полистирола в листах разного цвета и степени прозрачности. Кроме того, материал очень эластичен и абразивно устойчив, а также является экологически безопасным.
Что касается «минусов» полистирола, то сразу стоит указать на высокую степень горючести. Чтобы улучшить противопожарные качества материала при изготовлении в него добавляют антипирен. Такие меры приводят к удорожанию материала, однако он становится полностью пригодным для использования в строительстве и медицине, полностью отвечая требованиям пожарной безопасности.
Сфера использования полистирола сегодня весьма широка. Кратко можно сказать так, что данный материал используется во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства.
На правах рекламы
Полистирол свойства — Справочник химика 21
Если в молекуле этилена один или несколько атомов водорода заменить на какой-либо другой и затем получить полимер, то можно синтезировать вещества с самыми разнообразными свойствами. Среди таких полимеров наиболее распространены поливинилхлорид, полиакрилонитрил и полистирол. Они получаются в результате следующих реакций [c.220]Этот пластик производится в больших количествах и поступает в продажу под названием ТРХ. Плотность его 0,83 г/см , ниже чем у всех известных термопластов, температура плавления 240 °С. Изготовленные из этого материала прессованные детали сохраняют стабильность формы прп температуре до 200 °С. Кроме того, пластик ТРХ прозрачен. Светопроницаемость достигает 90%, т. е. несколько меньше, чем у плексигласа (у полиметилметакрилата 92%). Недостатком является деструкция под действием света. Поэтому нестаби-лизировапный ТРХ пригоден только для применения в закрытых помещениях. Этот материал стоек ко многим химическим средам, сильные кислоты и щелочи не разрушают его, однако он растворяется в некоторых органических растворителях, например в бензоле, четыреххлористом углероде и петролейном эфире. Ударная прочность нового термопласта такая же, как у высокоударопрочного полистирола. Диэлектрические свойства тоже хорошие (диэлектрическая ироницаемость 2,12). [c.236]
Для ингибирования процесса полимеризации стирола при ректификации в отечественной промышленности в настоящее время успешно применяются ингибиторы на основе диоксима /г-хинона [16, 17]. Их применение позволило повысить качество стирола, уменьшить выход смолы и увеличить производительность оборудования. Неудачные попытки внедрения серы, широко применяемой за рубежом, видимо связаны с тем, что сера плохо ингибирует полимеризацию дивинилбензола, образующегося из-за наличия в этилбензоле диэтилбензола. Кроме того, возможно попадание в стирол-ректификат летучих сернистых соединений, образующихся при взаимодействии серы со стиролом. Наличие серы в стироле недопустимо в концентрации выше 0,001%, так как это приводит к ухудшению свойств полистирола. Применение ингибиторов на основе диоксима п-хинона позволяет использовать для ректификации стирола неразрезные многотарельчатые колонны и перерабатывать кубовые остатки для получения лаков, плитки для пола и т. п., что невозможно в случае ингибирования серой. [c.736]
Полистирол, полученный полимеризацией стирола по радикаль ному механизму блочным, суспензионным и эмульсионным методами обладает слабой полярностью, что обусловливает его высокие диэлек трические свойства, мало зависящие от температуры и частоты тока В табл. 30 приведены свойства блочного полистирола. Свойства эмуль сионного и суспензионного полистиролов почти не отличаются от свойств блочного полистирола. [c.141]
Таким образом были получены соединения с новыми свойствами, Так, к полиэтилену были привиты боковые ветви полистирола. Для проведения блокполимеризации молекулы двух различных полимеров разрываются на короткие цепи (например, при вальцевании, экструзии), затем полученные блоки связываются , образуя полимер, в котором чередуются куски или блоки первого А и второго В соединений. Так, например, при взаимодействии каучука с эпоксидными смолами получается полимер, обладающий исключительной стойкостью к истиранию. Таким же способом из каучука и полистирола образуется ударопрочный полистирол, в который можно вбивать гвозди, не боясь растрескивания. Блокполимеризация может быть также осуществлена взаимодействием концевых функциональных групп полимеров или присоединением друг к другу макромолекул разных полимеров [c.191]
Показатели основных свойств полистирола общего назначения, полученного разными способами, приведены ниже [c.20]
Своеобразно поведение таких остатков в составе поперечно-сшитых полимеров. Введение сульфогруппы придает несущим их фрагментам полистирола свойства сильного электролита. Полимер становится гидрофильным и может набухать в водном растворе. Сульфогруппа легко отдает свой протон молекулам воды [c.146]
Применить критерии (XVI.21)—(XVI.23) к образцу полистирола, свойства которого рассматривались в примере 2. [c.277]
Полученный этим способом полистирол имеет исключительна высокие диэлектрические свойства. [c.348]
Сам ПО себе полиакрилонитрил не представляет большого интереса. Необходимость улучшения свойств полистирола, прежде всего повышения атмосферостойкости, стойкости к растворителям и ударной вязкости, привело к созданию ударопрочного полистирола — сополимеров на основе акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС) [160], стирола и акрилонитрила (САН), значение которых постоянно растет. [c.135]
Специфика растворной полимеризации обусловливает возможность получения полимеров, содержащих некоторое количество микроблоков полистирола. Проведенные исследования [43, 44] показали, что наличие в сополимере значительных количеств микроблоков полистирола приводит к заметному ухудшению свойств резин, связанному, по-видимому, с появлением дефектов в структуре вулканизационной сетки так, с увеличением содержания микроблоков полистирола наблюдается значительное понижение напряжения при удлинении, сопротивления разрыву, эластичности и сопротивления истиранию, повышение теплообразования и остаточной деформации (рис. 5). [c.278]
Свойства ударопрочного полистирола и сополимеров [c.24]
Блочный полистирол прозрачен, имеет хорошие оптические свойства (пропускает до 90% лучей видимой части спектра). [c.19]
Свойства ударопрочного полистирола зависят от соотношения стирола и каучука, условий получения, а также количества и природы различных добавок (пластификатора, стабилизатора, регулятора моле- [c.20]
Ударопрочный полистирол и ударопрочные сополимеры характеризуются комплексом ценных свойств, обусловленных свойствами компонентов, входящих в их состав. [c.24]
Катионообменные смолы (катиониты)—гетерополикислоты, состоящие из высокомолекулярной матрицы и катионогенных групп (чаще всего 50зН, СООН, РО3Н2, АзОзНг) и обладающие каталитическими свойствами [17]. Основой в большинстве случаев является полистирольная матрица, которую получают суспензионной полимеризацией с последующим сульфированием серной кислотой (в случае присутствия сульфокислотной группы). В зависимости от условий образуются гелеобразные либо макропористые полимеры, а при использовании полистирола с полипропиленом — формующиеся катализаторы. Наряду с поли-стирольной основой применяют и другие, например, силоксано-вые и фторопластовые. Активность катализатора определяется как свойствами полимерной основы, степенью сульфирования, так и размерами зерна катализатора, степенью его пористости, термической стабильностью и кислотностью. [c.26]
К недостаткам процесса относится загрязнение полимера эмульгаторами, которые ухудшают эксплуатационные свойства изделий. Данным способом получают поливинилхлорид, некоторые марки полистирола и многочисленные сополимеры бутадиена, винилаце-тата, акрилонитрила и т. п. [c.196]
Значение коэффициента А в уравнении принято равным 2,65, как для полистирола, близкого по своим свойствам к полиэтилену. [c.206]
Снижение интенсивности теплообмена с увеличением концентрации мелких частиц полиэтилена в жидкости наблюдалось также Яновским [971, который объясняет это тем, что легкие частицы с плотностью, близкой к плотности жидкости, образуют квазигомогенную систему с повышенной вязкостью. Но, вероятно, здесь главную роль играет не плотность твердой фазы, а особая структура неоднородной системы, приближающейся по свойствам к неньютоновской жидкости. Исследования, например, Бушкова [701 с частицами полистирола в воде показали увеличение коэффициента теплоотдачи от суспензии к стенке теплообменного элемента а у с увеличением как их диаметра (от 0,5 до 1,6 мм), так и концентрации. Если руководствоваться опытными данными [1101, то можно предложить следующую эмпирическую зависимость для расчета а у. [c.71]
Помимо синтетических каучуков алкенилтолуолы могут быть, использованы для производства новых видов пластиков. Известно, что полимеры метилированных аналогов стирола па ряду свойств превосходят полистирол. В связи с наличие. больших ресурсов толуола, не находящего квалифицированного применения, целесообразно создать крупное промышленное производство поливинилтолуола. [c.364]
Вопрос. При из> чении осмотических свойств растворов одного и того же образца полистирола в различных растворителях в изотермических условиях были найдены следующие значения В [100 см (г моль) ] [c.109]
Методом анионной полимеризации с помощью литийорганических катализаторов осуществлен синтез ряда блоксополимеров, в которых эластомерные блоки (полибутадиена, полиизопрена и др.) чередуются со стеклоподобными блоками (полистирола, поли-а-метилстирола, поли-а-фенилстирола, поливинилтолуола и др.) [1]. Указанные блоксополимеры обладают термоэластопластичными свойствами при условии, что число блоков в молекуле полимера не менее трех, причем крайними являются блоки стеклоподобного полимера. [c.283]
Аналогичный прием необходимо использовать также при синтезе четырехблочных термоэластопластов полидиен-полистирбл-полидиен-полистирол с сополимерными эластомерными блоками. В этом случае полимеризуют две смеси мономеров сначала с преобладанием стирола, затем — с преобладанием диена. Следует отметить, что четырехблочные полимеры обладают свойствами термоэластопластов только в тех случаях, когда концевой поли-диеновый блок небольшой. [c.285]
Ценными свойствами обладают трубы из сополимера винилхлорида с винилидеихлоридом, выпускаемые под маркой саран и широко применяемые на химических заводах США. Для транспортировки солевых растворов и сырой нефти используются трубы из ацетнлбутнратцеллю-лозы.. Из ударопрочного полистирола (сополимера стирола сакрилонит-рильным каучуком) изготовляют фитинги и в небольших количествах трубы. Другие пластики—полиэтилентерефталат, полиамиды еще в мень-И1ей мере используются для изготовления трубопроводов. Для перекачки агрессивных жидкостей прп повышенных давлениях и температурах применяют стальные трубы с внутренней футеровкой их пластиками, стойкими против коррозии. [c.220]
Для интенсификации процесса и улучшения свойств полистирола (повышения однородности и умеш.шения содержания остаточного мономера, ухудшающего свойства полистирола) в последнее время промышленностью используется блочный метод с неполной конверсией мономера. Незаполпме-ризовавшийся стирол отделяется от полимера при помощи экструдеров с вакуумным отсосом или специальных аппаратов, установленных на выходе продукта из полимеризационной колонны. [c.15]
Полистирол является хорошим диэлектриком. Наплучшими показателями диэлектрических свойств обладает блочный полистирол. Эти показатели мало изменяются в интервале температур от —80 до +80°С и почти не зависят от частоты. [c.19]
Технологический процесс получения УПП непрерывным блочным методом аналогичен производству блочного полистирола. Однако при окончательной полимеризации ввиду высокой вязкости, низкой теплопроводности системы и отсутствия перемешивания значительно увеличивается продолхность процесса. При этом ухудшаются и свойства полистирола. Для сокращения времени пребывания в колонне в промышленности начали применять метод полимеризации с неполной конверсией мономера. Непрореагировавший мономер удаляют в вакуумных камерах различной конструкции или в экструдерах с вакуумным отсосом. При этом улучшаются физико-механические свойства полистирола и значительно возрастает производительность. [c.20]
Полистирол обладает хорошими электроизоляционными свойствами и большой химической стойкостью. Он применяется для изготовления деталей электро- и радиотехнической аппаратуры, пе-нэпластов, пластмассовых изделий общего назначения. Широко используются сополимеры стирола с акрилонитрилом, дивинилбензолом, Ы-винилкарбазолом. Одной из важнейших областей применения стирола является производство синтетических каучуков С КС путем сополимеризации стирола с бутадиеном. [c.478]
Среди высокомолекулярных соединений значительную роль играет стирол (фенилэтилен). Он широко применяется для полимеризации в полистиролы и для сополимеризации с дивинилом в бутадиен-стирольные каучуки типа буна S и буна SS. Кроме того, известны другие сополимеры стирола, например с акрилонитрилом, фумаро-нитрилом, rt-бромстиролом. Исключительное внимание уделяется получению производных стирола (метилстирол, галогенпроизводные, нитропроизводные, алкоксистиролы, алкилстиролы и т. д.). Введение заместителей позволяет изменять скорости полимеризации и свойства получаемых полимеров. Интересно отметить, что введение заместителей возможно также и в молекулы различных полистиролов [49 . [c.612]
Подобно феиолу в реакцию поликонденсации с формальдегидом могут вступать и ароматические амины, функциональная группа которых обладает анионообменньши свойствами. Основой полимеризациониых анионитов, как и катионитов, является сшитый полистирол, в который вводят анионообменные функциональные группы. Одним из приемов введения функциональной группы является хлорметилирование с помощью хлорметилметилового эфира и последующая обработка аммиаком или аминами [c.166]
Полимеры с диэлектрическими свойствами и флуоре-сцируюище материалы. Полимеры с диэлектрическими свойствами, аналогичные полистиролу, но с более высокой температурой размягчения, получают из 2-винил-тиофена и его производных [99]. [c.70]
В результате полимеризации могут получаться высокомолекулярные вещества, обладающие пластическими свойствами (синтетические каучуки, полиизобутилен или оппанол, тиокол и т. д.), которые объединяют под названием эластомеров, или же твердые (растворимые или нерастворимые, плавкие или неплавкие) полимеры, известные под названием пластомеров. К последним относятся так называемые пластмассы (целлулоид, бакелиты, глифтали, коросил, полистиролы, акрилоиды и т. д.). Некоторые считают, что термопластичные полимеры—акрилаты и метакрилаты, полистиролы, поливиниловые эфиры и т. д.—занимают промежуточное место, и называют их эластопластиками [3]. [c.587]
Для более концентрированных растворов, по-видимому, важнее физико-химическое поведение длинных цепей, чем реологические свойства, характеризующиеся параметрами и е. Убедительное доказательство этого факта приводят Брейтенбах, Рпглер и Вольф [28], которые приготовили растворы (3,6— 14,2) вес. % полистирола в циклогексане. Для данных систем получена зависимость разделения фаз от концентрации при температурах Гпер = (26,4—29,4) °С. В этих растворах при сдвиге со скоростью 600 С и при температурах несколько выше Гпор они наблюдали резкое увеличение скорости деградации полимера при подходе к Гпер. При температуре Гпер + + 11,6 К в течение 20 ч не происходит заметной деградации. При температуре Гдер + 0,6 К уже через 1 ч было обнаружено уменьшение предельной вязкости [т]] на 13%. Через 20 ч было получено уменьшение молекулярной массы от 7-10″» до 1,6-10 г/моль. [c.144]
Общая химическая технология органических веществ (1966) — [ c.539 ]
Прогресс полимерной химии (1965) — [ c.50 , c.186 , c.188 ]
Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 3 выпуск 1 книга 2 (1959) — [ c.19 , c.73 , c.201 , c.203 , c.218 , c.222 , c.224 , c.225 , c.226 , c.446 ]
Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 6 (1961) — [ c.79 , c.291 ]
Технология синтетических пластических масс (1954) — [ c.194 , c.212 , c.215 ]
Технология пластических масс в изделия (1966) — [ c.199 , c.370 , c.374 ]
Аккумулятор знаний по химии (1977) — [ c.216 ]
Аккумулятор знаний по химии (1985) — [ c.216 ]
Полистирол физико-химические основы получения и переработки (1975) — [ c.9 ]
Технология производства полимеров и пластических масс на их основе (1973) — [ c.152 ]
Технология пластических масс (1977) — [ c.49 , c.56 , c.60 ]
Химия мономеров Том 1 (1960) — [ c.155 , c.156 ]
Термостойкие полимеры (1969) — [ c.22 , c.34 , c.35 , c.37 , c.50 , c.210 , c.375 , c.377 ]
Химия и технология полимеров Том 1 (1965) — [ c.0 ]
Химия и технология полимеров Том 2 (1966) — [ c.340 , c.343 , c.347 , c.350 ]
Синтетические полимеры и пластические массы на их основе 1964 (1964) — [ c.110 , c.118 ]
Области применения и свойства полистирола-полимера
Как и другие термопластические материалы, полистирол обладает очень специфическими свойствами. Благодаря этим специфическим свойствам он находит различные применения в инженерии и повседневной жизни. Здесь мы объясняем общие свойства полистирола и области применения полистирола, следовательно, эти свойства.
Пенополистирол.Что такое полистирол и каково его применение?
Наибольший объем полистирола производится вокруг различных структур сополимера и тройного сополимера мономера стирола (C8H8).Но полистирол имеет линейную молекулярную структуру и аморфную структуру. Также он имеет очень хрупкое поведение, что очень интересно. Из-за этой хрупкости в полимеры полистирола добавляют 5-155 резиноподобных материалов. Эти полистиролы называют высокопрочным полистиролом (УППС). При добавлении этих добавок прочность полистирола увеличивается, но снижается прозрачность. Полистирол обладает некоторыми важными свойствами;
- Полистирол имеет прозрачную структуру из-за его аморфного расположения молекул.
- Полистирол можно использовать в выдувном формовании, потому что его структура легко формуется.
- Полистирол чувствителен к высоким температурам и может разрушаться. Также чувствителен к растворителям.
- Детали из полистирола очень хорошо окрашиваются.
Каковы свойства полистирола?
Символ полистиролов — «PS». Так пишется в химии. Аддитивная полимеризация — это процесс производства полистиролов. Полистирол является полностью аморфным, поэтому он прозрачен.Из-за своей хрупкости удлинение полистиролов очень низкое, около 1%. Температура плавления полистирола составляет около 240 ° C, а температура стеклования составляет 100 ° C, что является довольно высоким показателем. Предел прочности на разрыв полистирола составляет 50 МПа, а модуль упругости полистирола составляет около 3200 МПа.
Это общая информация о полимере полистирола. Не забывайте оставлять ниже свои комментарии и вопросы о полимере полистирола и его применении.Ваши ценные отзывы очень важны для нас.
Все, что нужно знать о полистироле (ПС)
Полистирол (PS) — это естественно прозрачный термопласт, который доступен как в виде обычного твердого пластика, так и в виде жесткого вспененного материала. Пластик PS обычно используется во множестве потребительских товаров, а также особенно полезен для коммерческой упаковки. Компания Dow Chemical изобрела запатентованный процесс для производства известного продукта из пенополистирола «пенополистирол» в 1941 году.Этот материал вызывает споры среди экологических групп, поскольку он медленно разлагается и все чаще встречается в виде мусора на открытом воздухе (особенно в виде пены, плавающей в водных путях и в океане).
Твердая пластиковая форма полистирола обычно используется в медицинских устройствах, таких как пробирки или чашки Петри, или в повседневных предметах, таких как корпус детекторов дыма, футляр, в котором вы покупали свои компакт-диски, и часто в качестве контейнер для таких продуктов, как йогурт или красная «соло» чашка, которую вы пьете у задней двери и / или когда вы проигрываете в игре в пивной понг.
Пенопласт из полистирола чаще всего используется в качестве упаковочного материала. Вы, вероятно, распаковали нестандартный пенополистирол, если когда-либо покупали новый телевизор или значительную часть нового оборудования, например пилу Mitre. Точно так же вы, вероятно, знакомы с упаковкой из пенополистирола «арахис», используемой в качестве наполнителя для различных мелких предметов, которые отправляются. Пенополистирол также используется для изготовления контейнеров «с собой» и одноразовой посуды во многих ресторанах.
Каковы характеристики полистирола?
Теперь, когда мы знаем, для чего он используется, давайте рассмотрим некоторые ключевые свойства полистирола.Полистирол обычно (но не всегда) является гомополимером, что означает, что он состоит только из мономера стирола в сочетании с самим собой. В зависимости от типа ПС его можно отнести к «термопластичным» или «термореактивным» материалам. Название связано с тем, как пластик реагирует на тепло. Термопластические материалы становятся полностью жидкими при температуре плавления (210–249 градусов Цельсия в случае полистирола), но они начинают течь при температуре стеклования (100 градусов Цельсия для полистирола).Основным полезным признаком термопластов является то, что их можно нагреть до точки плавления, охладить и снова нагреть без значительного разрушения. Вместо горения термопласты превращаются в жидкость, что позволяет их легко формовать под давлением, а затем перерабатывать. Напротив, термореактивные пластмассы не будут повторно кристаллизоваться после того, как они «затвердеют» в твердой форме.
Напротив, термореактивные пластмассы можно нагреть только один раз (обычно в процессе литья под давлением). Первое нагревание вызывает затвердевание термореактивных материалов (аналогично двухкомпонентной эпоксидной смоле), что приводит к химическим изменениям, которые нельзя отменить.Если вы попытаетесь нагреть термореактивный пластик во второй раз до высокой температуры, он просто сгорит. Эта характеристика делает термореактивные материалы малопригодными для вторичной переработки.
Почему полистирол используется так часто?
Полистирол особенно полезен при его применении в качестве пены. Это безудержный лидер в упаковочной промышленности, но он также широко используется в качестве традиционного пластика. В Creative Mechanisms мы использовали полистирол во многих сферах применения в различных отраслях промышленности.В течение многих лет полистирол, или, как его часто называют, просто стирол, использовался в качестве материала для прототипирования — в основном по тем же причинам, по которым мы сейчас используем АБС. Он недорогой, легко доступный, белого цвета, хорошо склеивает, шлифует, режет и красит. Буква «S» в АБС — это стирол. Многие старшие инженеры и дизайнеры, которые работают в отрасли какое-то время, будут просить модель из стирола, когда им нужен быстро разрушаемый прототип. У нас все еще есть много листов стирола в магазине Creative Mechanisms.Мы будем использовать их для создания быстрых тестовых моделей, образцов краски, прототипов вакуумной формовки или термоформования, а также больших моделей, которые можно создавать из плоских листов.
Мы также видели, что полистирол используется как своего рода живой материал петель (обычно полипропилен лучше всего подходит для живых петель). Существуют прозрачные одноразовые контейнеры из полистирола (например, контейнер для хот-догов от WaWa или ближайший магазин для тех, кто живет за пределами северо-востока), которые функционируют как раскладушка с шарниром посередине.Петля в этом случае немного отличается от вашей традиционной живой петли из полипропилена. Обычно петля PS представляет собой серию изгибов, которые позволяют раскладушке изгибаться и открываться. Независимо от того, технически это петля или нет, она по-прежнему работает очень хорошо и легко подвергается термоформованию.
Какие бывают типы полистирола?
Три основных типа полистирола включают пенополистирол, обычный полистирол и пленку из полистирола. К различным типам пенополистирола относятся пенополистирол (EPS) и экструдированный полистирол (XPS).EPS включает наиболее известные и распространенные типы полистирола, включая пенополистирол и упаковочный арахис. XPS — это пенопласт с более высокой плотностью, обычно используемый в таких областях, как архитектурные модели зданий. Некоторые виды полистирольных пластиков представляют собой сополимеры. Часто гомополимерный полистирол довольно хрупок и может стать более ударопрочным, если его комбинировать с другими материалами (известными в этой форме как сополимерный полистирол с высокой ударопрочностью или HIPS). Пленку из полистирола также можно формовать под вакуумом и использовать в упаковке.Пленки можно растягивать в ориентированный полистирол (OPS), который дешевле производить (хотя и более хрупкий), чем альтернативы, такие как PP.
Как делается ПС?
Полистирол, как и другие пластики, начинается с перегонки углеводородного топлива на более легкие группы, называемые «фракциями», некоторые из которых объединяются с другими катализаторами для производства пластмасс (в случае полистирола в процессе полимеризации). Более подробно об этом процессе можно прочитать здесь.Пенополистирол производится с использованием «вспенивающих агентов», которые расширяются и заставляют пену образовываться в таком состоянии, что в основном она состоит из захваченного воздуха.
Полистирол (ПС) для разработки прототипов на станках с ЧПУ и 3D-принтерах:
Полистирол доступен в листах, прутках и в различных формах. Это отличный кандидат для процессов субтрактивной обработки на станке с ЧПУ. Цвета обычно ограничиваются прозрачным, белым и черным, хотя могут быть добавлены цвета, и это отличный кандидат для внешней окраски.Мы слышали о фирмах, использующих ударопрочный полистирол (HIPS) в качестве наполнителя для 3D-печати (доступный в форме нитей), хотя мы обычно не используем его сами.
Полистирол (ПС) для литья под давлением:
Полистирол общего назначения (GPPS) и ударопрочный полистирол (HIPS), вероятно, являются наиболее часто используемыми смолами PS для литья под давлением. GPPS прозрачный, но хрупкий (представьте себе футляр для компакт-дисков), в то время как HIPS непрозрачный и гораздо менее хрупкий.
PS токсичен?
В целом полистирол нетоксичен и не имеет запаха.Это преобладающий пластик в индустрии упаковки для пищевых продуктов. Хотя это может привести вас к мысли, что это полностью безопасно, в некоторых исследованиях сообщалось о «потенциальном воздействии на здоровье пищевой упаковки из пенополистирола, связанной с ее производством, а также с выщелачиванием некоторых из ее химических компонентов в продукты питания и напитки». Примечание. Полистирол легко воспламеняется и, как и другие органические соединения, выделяет углекислый газ и воду при горении.
Каковы недостатки полистирола?
Полистирол очень инертен, что означает, что он не очень хорошо реагирует ни с кислотными, ни с щелочными растворами.Эта характеристика заставляет полистирол долгое время находиться в естественной среде, что представляет опасность для мусора, поскольку материал обычно выбрасывается после чрезвычайно короткого срока полезного использования. Примечание: полистирол растворяется довольно быстро при контакте с хлорированными или другими углеводородными веществами.
Какие свойства у ПС?
Объект | Значение |
Техническое наименование | Полистирол (ПС) |
Химическая формула | (C8H8) № |
Температура расплава | 210-249 ° C (410-480 ° F) *** |
Типичная температура литья под давлением | 38 — 66 ° C (100 — 150 ° F) *** |
Температура теплового отклонения (HDT) | 95 ° C (284 ° F) при 0.46 МПа (66 фунтов на кв. Дюйм) ** |
Предел прочности на разрыв | 53 МПа (7700 фунтов на кв. Дюйм) *** |
Прочность на изгиб | 83 МПа (12000 фунтов на кв. Дюйм) *** |
Удельный вес | 1,04 |
Коэффициент усадки | 0,3 — 0,7% (0,003 — 0,007 дюйма / дюйм) *** |
* В стандартном состоянии (при 25 ° C (77 ° F), 100 кПа) ** Исходные данные *** Исходные данные
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.
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:
Подробнее по этой теме
основные промышленные полимеры: полистирол (ПС)
Эта жесткая, относительно хрупкая термопластичная смола полимеризуется из стирола (Ch3 = CHC6H5).Стирол, также …
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 (незначительное 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. Подпишитесь сейчасПенополистирол 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).
Стирол: свойства, обработка и применение
Название «стирол» появилось в 1839 году, когда немецкий химик Эдмон Симон дистиллировал сторакс, лечебный бальзам, обнаруженный на некоторых деревьях. Дистиллированная жидкость была преобразована в желеобразный продукт под названием стирол, а затем была полимеризована до твердой формы под названием метастирол.В 1851 году французский химик М. Бертло ввел производство стирола каталитическим дегидрированием бензола этиленом, как побочных нефтепродуктов. Позже, в 1930 году, полное производство сырого стирола было разработано компанией Dow Chemical Company в США и IG Farben в Германии [1].
Являясь естественным жидким материалом, стирол является важным компонентом, используемым для изготовления множества очень прочных, гибких и легких продуктов.Также известный как этинилбензол , винилбензол или фенилэтан , стирольный мономер является предшественником полистирола и других признанных сополимеров. Производство стирола и производство его разнообразных применений представляют собой важную часть мировой экономики и способствуют повышению качества жизни за счет производства более энергоэффективных, экономичных и эффективных продуктов [2].
Здесь вы узнаете о:
- Свойства стирола
- Процесс производства стирола
- Применения, включая полистирол и другие сополимеры
- Будущее зеленых стирольных продуктов
Свойства стирола
Стирол — это органический углеводород, содержащийся в окружающей среде в виде бесцветной жидкости, которая легко испаряется и имеет сладкий запах.
Ниже приведены наиболее важные свойства этого органического соединения [1] [3]:
Молекулярная формула | C 6 H 5 CH = CH 2 |
Эмпирическая формула (обозначение Хилла) | С 8 В 8 |
Молекулярный вес | 104.15 г / моль |
Плотность | 0,909 г / см 3 при 20 ° C |
Цвет | Бесцветный |
Запах | Цветочный или сладкий |
Точка плавления | -30,6 ° C (-231 ° F) |
Точка крепления | 145 ° С (293 ° F) |
Давление пара | 5 мм рт. Ст. |
Вязкость | 0.762 сантипуаз при 20 ° C (68 ° F) |
Растворимость | 0,24 г / л |
Показатель преломления | 1,5469 |
Химическая безопасность | Воспламеняющееся, раздражающее, опасное для здоровья |
Процесс производства стирола
Около 90% производимого стирола производится по технологии на основе этилбензола (EB-) [4].Производственный процесс начинается с каталитического алкилирования ЭБ с использованием хлорида алюминия или других катализаторов (например, цеолитных катализаторов). Затем ЭБ дегидрируют до стирола в присутствии пара при высоких температурах на катализаторах из оксидов железа и хрома или оксида цинка с использованием либо многослойных адиабатических, либо трубчатых изотермических реакторов [5].
Производство стирола в жидкой форме достигает приблизительного объема, составляющего более 15 миллионов метрических тонн, и в основном определяется спросом на его многочисленные применения.Западная и Восточная Европа, а также Северная Америка лидируют по годовому производству стирола [4].
Применение стирола
Этот важный материал в основном используется в производстве полистирола, широко известного термопластичного полимера, отличающегося высокой формуемостью. По оценкам, более 50% всего производимого стирола используется для производства полистирола. Из остального около 20% используется для эластомеров, термореактивных смол и полимерных дисперсий, около 15% используется для сополимеров акрилонитрилбутадиенстирола (ABS) и стиролакрилонитрила (SAN), 10% используется для пенополистирола (EPS), а остальная часть используется для производства различных сополимеров и специальных материалов [4].
Стирол и продукты на его основе входят в состав множества основных продуктов, которые мы используем каждый день. Следующие ниже примеры представляют некоторые из наиболее распространенных применений побочных продуктов стирола.
Продукт | Заявка | Примеры использования |
Полистирол (ПС) | Полистирол твердый и твердый | Емкости для пищевых продуктов Кейсы для компакт-дисков Приборы Окна конвертов Настенная плитка Линзы Пробки для бутылок Электрические детали |
Пенополистирол (EPS) или экструдированный полистирол (XPS) | Общественное питание и упаковка Изоляция здания Изоляция прибора Защитная упаковка Доски для серфинга Флотационные устройства | |
Бутадиен (SB) | Синтетический каучук, известный как бутадиен-стирольный каучук (SBR) | Шины автомобильные (с повышенной топливной экономичностью) Шины для автобусов и самолетов |
Пластик (SB) | Вкладыши для холодильников Медицинское оборудование Мелкая бытовая техника Багаж | |
Латекс (SBL) | Бумажные покрытия Коврики для ванной | |
Акрилонитрил и бутадиен (ABS) | Твердый, прочный, термостойкий инженерный пластик, известный как сополимер акрилонитрил-бутадиен-стирол | Приборы Фитинги Автозапчасти 3D печать |
Акрилонитрил или малеиновый ангидрит (SAN) | термопластичная смола, известная как сополимер стирола и малеинового ангидрида | Автозапчасти Мелкая бытовая техника Емкости для пищевых продуктов Оптоволокно |
Полистирол и другие сополимеры
Полистирол — это прозрачный термопласт, образованный полимеризацией стирола, который широко используется для производства большого разнообразия пен, пленок и листов.Это один из наиболее узнаваемых видов пластмасс, доступных во многих товарных пластиках. Некоторые из преимуществ полистирола включают хорошие электрические и влагостойкие свойства, оптическую прозрачность, химическую стойкость к разбавленным кислотам и основаниям и высокую формуемость. Однако полистирол также имеет несколько ограничений, таких как химическая чувствительность к углеводородным растворителям, плохая устойчивость к кислороду и ультрафиолету, хрупкость и низкий верхний предел температуры [5]. Ограничения полистирола можно преодолеть путем сополимеризации с другими компонентами.
Наиболее распространенным применением этого термопласта является пенополистирол (EPS) или пенополистирол, который получают путем нагревания от 90% до 95% полистирола в присутствии от 5% до 10% газообразного вспенивающего агента [6]. Основными преимуществами пенополистирола являются низкая плотность и способность поглощать удары.
Среди других распространенных применений сополимеров стирола — бутадиенстирольный каучук (SBR) и акрилонитрил и бутадиен (ABS). SBR — это синтетический каучук, полученный путем сополимеризации стирола и бутадиена.Некоторые важные преимущества SBR включают превосходную стойкость к истиранию, трещиностойкость и предпочтительные характеристики старения. Наиболее известные ограничения SBR — это низкая прочность без усиления наполнителями, низкая эластичность, низкая прочность на разрыв и плохая липкость (липкость на ощупь) [7]. ABS производится путем сплавления стирола и акрилонитрила в присутствии полибутадиена. ABS является значительно прочным и долговечным, обладает высокой ударопрочностью, хорошими электроизоляционными свойствами, хорошей свариваемостью, хорошей стойкостью к истиранию и деформации, высокой стабильностью размеров, а также внешним видом и яркостью поверхности, обеспечивающими блеск.Наиболее заметные ограничения ABS заключаются в том, что он воспламеняется при воздействии высоких температур и может быть поврежден солнечным светом [8].
Будущее зеленых стирольных продуктов
В последние десятилетия несколько исследовательских организаций работали над разнообразными процессами модернизации, чтобы снизить производственные затраты и воздействие на окружающую среду. Некоторые из этих процессов включают уменьшение количества соединения стирола, требуемого за счет использования новых катализаторов, таких как толуол или метанол, использования меньшего количества природных ресурсов, таких как вода или энергия, и расширения рынка доставки продуктов за счет снижения веса и повышения эффективности упаковки [9 ].В долгосрочной перспективе будет продолжаться тестирование и развитие разнообразных процессов модернизации.
[1] Британская энциклопедия, «Стирол, химическое соединение», https://www.britannica.com/science/styrene (по состоянию на 28 января 2020 г.)
[2] Информационно-исследовательский центр по стиролу, SIRC, «Что такое стирол?», Www.styrene.org (по состоянию на 28 января 2020 г.)
[3] Национальная медицинская библиотека США, Национальный центр биотехнологической информации, PubChem, «Резюме соединения: стирол», https: // pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/styrene (по состоянию на 28 января 2020 г.)
[4] McKeen, L.W., Усталостные и трибологические свойства пластмасс и эластомеров , 2 nd ed., Burlington, MA, USA, Elsevier, 2010
[5] База данных свойств полимеров, Полистиролы (GPPS, HIPS, EPS, SBR, SBS, ABS) , https://polymerdatabase.com/polymer%20classes/Polystyrene%20type.html (по состоянию на 28 января 2020 г.)
[6] Wünsch, J.R., Polysterene: Synthesis, Production and Applications, vol10, Shropshire, United Kingdom, 2000
[7] Британская энциклопедия, «Бутадиен-стирольный каучук», https: // www.britannica.com/science/styrene-butadiene-rubber (по состоянию на 28 января 2020 г.)
[8] Гаузеполь, Х. и Нисснер Н., Сополимеры полистирола и стирола , Энциклопедия материалов: наука и технология, 2001 г. [онлайн] Доступно: https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/styrene -акрилонитрил-сополимер
[9] Информационно-исследовательский центр по стиролу, SIRC, «Стирол, который вы знаете: обзор стирола», https://youknowstyrene.org/the-styrene-you-know/styrene-overview/ (по состоянию на 28 января 2020 г.)
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, поскольку 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 для бетона EPS, представленным в Таблице 7.2, тенденция всех этих исследований состоит 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, именно в бетоне с более низкой плотностью меньшие шарики EPS 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 используемой технологии переработки отходов из пенополистирола, поэтому любые выводы могут быть верными только для конкретных изученных случаев и используемых приложений.
Полистирол — обзор | Темы ScienceDirect
6.6 Полистирол (PS)
Обладая низкой стоимостью, низкой плотностью, прозрачностью, стабильностью размеров и приспособляемостью к радиационной стерилизации, полистирол обладает многими привлекательными характеристиками для медицинского применения. Полистирол бывает двух видов — кристаллический полистирол и ударопрочный полистирол (HIPS). Применение кристаллического полистирола в медицине включает лабораторное оборудование, такое как чашки Петри и лотки для культур тканей. Ударопрочный полистирол используется в термоформованных изделиях, таких как лотки для катетеров, лотки для сердечных насосов и эпидуральные лотки.И кристаллический полистирол, и HIPS находят применение в респираторном оборудовании, втулках шприцев и всасывающих канистрах. В лабораторном оборудовании и упаковке наборов и лотков полистирол может конкурировать с ПВХ, полипропиленом и акрилом.
Смолы кристаллического полистирола стеклообразные и кристально чистые и чаще всего поставляются в форме гранул размером в одну восьмую дюйма. Известные как ориентированный полистирол (OPS), они хрупкие до двухосной ориентации, а затем становятся сравнительно гибкими и прочными. Ориентированный полистирол образуется путем растягивания листа полистирола в поперечном направлении, что делает более жестким то, что в противном случае было бы более хрупким тонким листом.Кристаллы общего назначения, полученные литьем под давлением, обычно используются в таких областях, как столовые приборы, чашки для напитков, стаканы, медицинское и диагностическое лабораторное оборудование, офисные аксессуары и предметы домашнего обихода. Высокотемпературные кристаллы, полученные литьем под давлением, обычно используются в таких областях, как медицинские изделия, упаковка, посуда, офисные аксессуары и контейнеры для компакт-дисков. Экструдированные высокотемпературные кристаллы потребляются в листах пенопласта (которые используются в лотках для мяса, картонных коробках для яиц, столовой посуде и упаковке для фаст-фуда), в ориентированных полистирольных пленках (которые используются в основном в лотках для печенья, торта и деликатесов), и в составе пенопласта (который используется для изоляции зданий и сооружений).
Высокопрочные полистиролы модифицированы полибутадиеновыми эластомерами. Марки с высокой ударопрочностью обычно содержат от 6 до 12% эластомеров, а марки со средней ударопрочностью — около 2–5%. Смолы из ударопрочного полистирола (HIPS) обладают такими характеристиками, как простота обработки, хорошая стабильность размеров, ударная вязкость и жесткость. В последние годы некоторые высокоэффективные сорта смол HIPS стали конкурировать с более дорогостоящими инженерными смолами в таких приложениях, как бытовая техника и бытовая электроника.Смолы HIPS, полученные литьем под давлением, используются в таких областях, как бытовая техника, офисные аксессуары премиум-класса, потребительские товары и игрушки. Экструдированные смолы HIPS используются в таких приложениях, как упаковка пищевых продуктов, контейнеры для молочных продуктов, торговые автоматы и чашки для напитков, крышки, тарелки и миски.
Полистиролы бывают трех разных форм. Эти формы называются атактическим полистиролом, изотактическим полистиролом и синдиотактическим полистиролом (SPS) (рис. 6.30). Наиболее коммерчески доступный полистирол — это атактический полистирол.
Рисунок 6.30. Конструкции из полистиролов.
6.6.1 Производство полистирола
Полистирол легко производится путем свободнорадикальной полимеризации стирола с использованием радикальных инициаторов (рис. 6.31). Стирол с разбавителями или без них смешивают с инициатором свободных радикалов, таким как пероксид дибензоила, и нагревают до температуры 120 ° C. Несколько стадий полимеризации приводят к растворению полимера в мономере или растворе разбавителя. Непрореагировавший мономер и разбавитель испаряются в вакууме, оставляя высокомолекулярный полистирол.
Рисунок 6.31. Свободнорадикальная полимеризация полистирола.
Ударопрочный полистирол производится путем включения резиноподобного полибутадиена во время полимеризации. Во время полимеризации полибутадиен инкапсулируется в полистирол. Прививки и частичное поперечное сшивание бутадиена также могут иметь место, влияя на свойства конечного полимера.
Синдиотактический полистирол (sPS) был впервые коммерциализирован компанией Idemitsu Petrochemical Company, Ltd., Япония, и разработан совместно с Dow в 1988 году.Синдиотактический полистирол — это новый полукристаллический технический полимер, который производится путем непрерывной полимеризации с использованием металлоценовых катализаторов, подобных тем, которые используются для полиолефинов. Подобно обычному аморфному полистиролу, sPS является хрупким, но его можно армировать стеклом или легировать другими полимерами для повышения ударной вязкости. sPS чрезвычайно химически стойкий, имеет высокую температуру плавления (270 ° C) и очень низкую диэлектрическую проницаемость. Его высокая текучесть и простота обработки делают его отличным кандидатом для тонкостенных применений.
6.6.2 Свойства полистирола
Полистирол общего назначения или кристаллический полистирол является хрупким материалом. Материал может быть подвергнут литью под давлением и экструдирован. Приложения для литья под давлением включают лабораторное оборудование, диагностическое оборудование и компоненты устройств. Экструдированные сорта можно использовать в лотках и упаковке.
Ударопрочный полистирол используется в лотках, контейнерах, медицинских компонентах и упаковке. В таблице 6.26 сравниваются два типа материалов, а в таблице 6.27 перечислены некоторые их свойства.
Таблица 6.26. Сравнение полистирола общего назначения (кристаллического) и ударопрочного
(кристаллического) полистирола общего назначения | ударопрочного полистирола |
---|---|
Жесткий и твердый | Прочность; улучшенная ударопрочность |
Прозрачность кристаллов; водно-белая прозрачность | От полупрозрачного до непрозрачного |
Высокий глянец | Сниженный блеск |
Хорошая стабильность размеров | Удовлетворительная стабильность размеров |
Низкое водопоглощение | Пониженное водопоглощение |
Хорошая электрическая и диэлектрическая проницаемость свойства | Пониженные электрические свойства |
Превосходная технологичность | Превосходная технологичность |
Отличная устойчивость к гамма-излучению | Удовлетворительная устойчивость к гамма-излучению |
Ограниченная химическая стойкость | Пониженная химическая стойкость |
Склонность к воздействию окружающей среды растрескивание под напряжением | Менее подвержено растрескиванию под воздействием окружающей среды |
Таблица 6.27. Свойства полистиролов
Свойство | Единицы | PS общего назначения | Hi Impact PS | Синдиотактический PS |
---|---|---|---|---|
Плотность | г / куб.см | 1.05 | 1,02 | |
Показатель преломления | 1,589 | — | 1,59 | |
Температура плавления | ° C | — | — | 270 |
Температура стеклования | ° C | 90 -95 | 85-95 | 100 |
HDT в (0.46 МПа или 66 фунтов на кв. Дюйм) | ° C | 85-95 | 75-85 | 108 |
HDT при (1,8 МПа или 264 фунтов на кв. Дюйм) | ° C | 90-100 | 85-95 | 90 |
Температура размягчения | ° C | 75-85 | 60-110 | 205 |
Прочность на разрыв | МПа | 40 | 11-45 | 45 |
Удлинение при разрыве | % | 1-40 | 10-100 | 5-20 |
Модуль упругости при изгибе | ГПа | 3 | 0.6-3 | 3,2 |
Ударная вязкость, с надрезом | Дж / м | 20-50 | 70-100 | 60-70 |
% Кристалличность | % | — | — | 60-80% |
6.6.3 Химическая стойкость полистирола
Полистирол не устойчив к ароматическим, алифатическим и хлорорганическим растворителям. Он также не устойчив к циклическим эфирам, кетонам, кислотам и основаниям. Полистирол умеренно устойчив к алифатическим спиртам с более высокой молекулярной массой, разбавленным водным кислотам и основаниям, а также к отбеливателям.Он устойчив к низкомолекулярным спиртам, оксиду этилена, окислителям и дезинфицирующим средствам (таблица 6.28).
Таблица 6.28. Химическая стойкость полистирола
6.6.4 Стерилизация полистирола
Полистирол не рекомендуется для стерилизации паром и автоклавом. Их низкие температуры теплового искажения вызовут деформацию и деформацию деталей (Таблица 6.29).
Таблица 6.29. Стерилизация полистирола
Полистирол можно стерилизовать оксидом этилена.На рис. 6.32 показано, что физические свойства полистирола общего назначения и ударопрочного полистирола существенно не изменяются при воздействии оксида этилена [50].
Рисунок 6.32. Влияние стерилизации EtO на полистирол. (а) Сохранение собственности. (б) Стабильность цвета.
Полистирол очень устойчив к гамма-излучению из-за высокого содержания ароматических веществ. Электронные облака способны поглощать излучение, исключая образование реактивных свободных радикалов. Таким образом, полистиролы можно облучать несколькими дозами гамма- и электронно-лучевого излучения.Рисунок 6.33 показывает, что полистирол сохраняет до 80% своих свойств даже после дозы облучения 100 кГр. Его цвет также не претерпел значительных изменений. Первоначальное изменение цвета после дозы облучения 100 кГр возвращается к исходному в течение недели [89].
Рисунок 6.33. Воздействие гамма-излучения на полистирол.
6.6.5 Биосовместимость полистирола
Полистирол обычно не используется там, где требуется биосовместимость. Биосовместимые сорта сополимеров полистирола доступны от конкретных поставщиков.
6.6.6 Соединение и сварка полистирола
Сваривать полистирол общего назначения сложно из-за его хрупкости. Ударопрочный полистирол можно сваривать, используя такие методы, как ультразвуковая и радиочастотная сварка. Он может быть связан с растворителем, но следует соблюдать осторожность, чтобы не вызвать растрескивания под воздействием окружающей среды. Большинство клеев можно использовать как с полистиролом, так и с ударопрочным полистиролом.
6.6.7 Применение полистирола — примеры
Благодаря своей прозрачности, низкой стоимости и отличной технологичности полистирол общего назначения используется в лабораторном оборудовании для диагностики и анализа, а также в медицинской упаковке.Ударопрочный полистирол используется в медицинских деталях, компонентах и приложениях (например, бутылках и контейнерах), где ударопрочность более важна. В таблице 6.30 подробно описаны некоторые области применения и требования к полистиролам.
Таблица 6.30. Применение полистирола в медицинских устройствах
Применение | Требования | Тип смолы |
---|---|---|
Лабораторное оборудование и средства диагностики (чашки Петри, лабораторная посуда, пробирки, продукты для диагностики in vitro, компоненты для культивирования тканей, флаконы, многолуночные лотки, пипетки, роликовые бутылки) | Прозрачность | Полистирол общего назначения |
Водно-белая прозрачность | ||
Химическая стойкость | ||
Жесткость | ||
Гамма-стерилизация | ||
Наборы для домашнего тестирования, кожухи для диагностического оборудования | Прочность | Полистирол ударопрочный |
Непрозрачный | ||
Стабильность размеров | ||
Подносы для стерилизации; хирургические инструменты; стоматологическое оборудование | Hi flow | Синдиотактический полистирол |
Тонкие стенки | ||
Стабильность размеров | ||
Механическая прочность | ||
Термостойкость | ||
EtO, паровая, гамма-стерилизация |
Структура , Свойства, Подготовка, Использование и Часто задаваемые вопросы
Что такое полистирол?
Полистирол — это полимер стирола.Это синтетический ароматический углеводород. Он гидрофобен по своей природе. Его название по ИЮПАК — поли (1-фенилэтен-1,2-диил). Его общая формула (C₈H₈) n.
Структура полистирола
[Изображение будет скоро загружено]
Свойства полистирола
Полистирол существует в аморфном состоянии из-за наличия объемных фенильных групп, упаковка цепей полистирола неэффективна.
полистирол неполярный по своей природе.
Температура плавления полистирола составляет 240 градусов Цельсия.
Плотность полистирола 1,05 г / см3
Температура кипения полистирола 430 градусов Цельсия.
Теплопроводность полистирола составляет 0,003 Вт / м.К.
Удельный вес полистирола составляет 1,054.
Полистирол обладает хорошими оптическими свойствами, так как он является прозрачным полимером, обеспечивающим высокое пропускание всех длин волн. Кроме того, его высокий показатель преломления придает ему особенно яркую яркость.
Из-за эффекта жесткости цепи бензольного кольца полистирол твердый, но хрупкий. При падении издает характерный металлический звук.
Поскольку полимер неполярный аморфный, его температура размягчения невысока. Он не выдерживает температуры кипящей воды.
полистирол имеет низкую склонность к влагопоглощению. Кроме того, он обладает хорошими электроизоляционными характеристиками. Поэтому используется при изготовлении изоляционных изделий из полистирола.
Полистирол имеет приемлемую химическую стойкость, но посредственную маслостойкость.
Получение полистирола
Полистирол получают путем аддитивной полимеризации стирола со свободными радикалами в присутствии пероксида бензоила в качестве катализатора.
[Изображение будет загружено в ближайшее время]
Использование полистирола
Он используется для изготовления изделий из полистирола, таких как листы полистирола, пенополистирол, ручки для щеток и гребни.
Используется для изготовления талька.
Используется для изготовления полистирольных пластиков, таких как небольшие банки, крышки для бутылок, чашки из полистирола и контейнеры для хранения.