Alt om polystyren

Ulike typer plast har radikalt endret vår forståelse av hverdagen – i dag er livet vårt ikke lenger mulig å forestille seg uten visse plastting. Det finnes imidlertid forskjellige typer plast, og hver av dens varianter har sine egne spesifikke egenskaper som bestemmer bruken av et bestemt stoff i visse områder. Siden polystyren er et av de mest populære plastalternativene i dag, er det verdt å vurdere egenskapene nærmere.

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

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

Det kan ikke sies at moderne polystyren helt tilsvarer prøvene for et århundre siden. - i løpet av all denne tiden har forskere lett etter måter å forbedre egenskapene til materialet på. Takket være dette ble plasten etter andre verdenskrig mye mer holdbar, inkludert mye bedre å tåle støt - dette ble mulig takket være opprettelsen av styrenkopolymerer oppnådd gjennom enda mer komplekse kjemiske prosesser.

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

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

Polystyren har uttalte dielektriske egenskapersom ikke endres uavhengig av miljøet. Dette materialet er også praktisk talt likegyldig til de destruktive effektene av syrer og alkalier, salter, alkoholer. Ovenfor har vi allerede listet opp stoffene som fortsatt kan løse det opp, og det oksiderer, halogeneres, nitreres og sulfoneres også.

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

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

• Kombinasjon av lav pris og enkel behandling... Til sin pris kan polystyren betraktes som en av hovedmotorene i moderne sivilisasjon, gitt dens egenskaper. Det er ikke for ingenting at så mange produkter i dag produseres med direkte deltagelse av dette materialet - det har rett og slett ikke noe alternativ.
• God kjemikaliebestandighet. De fleste stoffene som kan komme på polystyrenoverflaten i hverdagen, utgjør ingen fare for den - dette er gode nyheter for produsenter som ønsker å produsere produkter som utmerker seg ved holdbarhet. Samtidig, i et kjemisk laboratorium, med et imponerende sett med reagenser for hånden, er det ikke vanskelig å løse opp polystyren.
• Giftigheten er relativt trygg. Polystyren avgir relativt lite av eventuelle skadelige gasser og regnes fra et miljøsynspunkt, med visse forbehold, som ufarlig. Eksperter legger i det minste ikke frem noen begrensninger på bruken av polystyrenmaterialer i boliglokaler, og til og med polystyrenretter kan lages.
• Bredt spekter av applikasjoner... På grunn av sine kvaliteter, enkle bearbeiding og farging, kan polystyren brukes som råmateriale for produksjon av hva som helst.

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

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

Polypropylen er heller ikke uten synd, men det er fortsatt litt færre spørsmål om det, og det er lettere å resirkulere det. Hvis vi snakker rent om de fysiske egenskapene til de to materialene, da polypropylen er også preget av økt fleksibilitet - der polystyren allerede går i stykker eller sprekker, bøyer formbar polypropylen seg ganske enkelt. Når det gjelder prisen, ville kanskje polystyren tapt konkurransen til sin rival for lenge siden, men mer lav kostnad Er faktoren som holder det flytende så langt.

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

Polystyren er et av de mest kontroversielle materialene når det gjelder vurdering av skade og helsefare. På den ene siden brukes den mye i menneskers boliger og til og med til fremstilling av retter, noe som allerede antyder at dette ikke er forbudt. På den annen side refererer mange utsagn som stiller spørsmål ved plastens miljøvennlighet primært til polystyren. Det vil være rettferdig å si at selv om det ikke er det farligste av de eksisterende materialene, kan det fortsatt ikke anses som trygt heller - det kunne ikke brukes så aktivt.

Polystyren kan avgi ikke så mange giftige stoffer som ikke vil påvirke menneskers helse så mye, men dette er bare så lenge du ikke er i konstant kontakt med den, og til den blir varm. Jo høyere temperatur, desto farligere er nabolaget med polystyrenprodukter, spesielt hvis en brann har startet og materialet er i brann. Mest av alt forstyrrer kjemiske gasser leveren, men problemer kan til og med være med hjertet og lungene, og noen eksperter mener at den banale innåndingen av styrendamp er full av utvikling av hepatitt.

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

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

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

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

Den resulterende emulsjonen koaguleres deretter med en løsning av vanlig bordsalt og er gjenstand for tørking, som et resultat av at det dannes et fint granulært pulver, som hvert granulat har en størrelse på ikke mer enn 0,1 mm. Selv om polystyren vanligvis beskrives som hvit og gjennomsiktig, vil denne metoden ikke kunne oppnå disse egenskapene. - kulene har en gulaktig fargetone, noe som indikerer tilstedeværelsen av alkaliske urenheter, som ikke kan elimineres fullstendig.

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

Denne metoden regnes som den mest populære og aktuelle i dag, og det meste av polystyren produseres i dag på denne måten. Begrunnelsen er ganske enkel: utgangen er et rent materiale, ideelt når det gjelder lystekniske parametere, preget av stabiliteten til parameterne. Samtidig er bruken av teknologien som vurderes både effektiv og garanterer nesten fullstendig fravær av produksjonsavfall.

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

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

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

For en vanlig person er matvarianten polystyren godt kjent som nesten hovedmaterialet. for produksjon av engangsservise... De fleste plastkoppene som er så populære for tapping av brus i dag er laget av det. I tillegg er matvarekvalitet polystyren mye brukt som emballasjemateriale på grunn av dens lave pris og relative styrke. Med tanke på de dielektriske egenskapene til materialet, er det verdt å merke seg at det også har funnet bred anvendelse i elektroteknikk.

I hverdagen må du oftest jobbe med ark polystyren, som kan bearbeides både mekanisk og termisk. Forming ved bøyning, liming, skjæring og boring kan være både en ordinær type materiale og en slagfast. En vanlig stikksag brukes til å fragmentere et ark som er mindre enn 2 mm tykt, mens tykkere ark kan tas med en kvern eller et håndverktøy. I et industriverksted laserskjæring er mulig. Skjærelinjen viser seg å være litt revet, derfor krever den etterfølgende behandling - den passeres først med en fil, og deretter med smergel.

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

Hvis vi snakker om matt polystyren, så kan det også gjennomgå en slik type behandling som sliping og polering. For dette brukes en kvern, men ikke i noe tilfelle med et slipehjul - i stedet tas et mykt hjul som påføres en spesiell poleringspasta. Hvis delen er liten, kan du også polere eller slipe den for hånd.

Blant annet, eventuelle spesielle belegg kan påføres polystyrenoverflaten – fra et metalllag til en speilfilm. Den kan trykkes på den i svart eller farger, på alle kjente måter. Samtidig, for å beskytte den resulterende teksten eller bildet, er det nødvendig å åpne overflaten med lakk, fordi polymeren ikke absorberer fuktighet.

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

Den relative fordelen med materialet er det det kan resirkuleres i de fleste tilfeller, utnytter både direkte avfall og rett og slett utslitte produkter fra det. Ekstrudering, pressing og støping brukes som bearbeidingsteknikker. Ved utgangen oppnås produkter som ikke er dårligere i kvalitet enn nye, mens det ikke dannes søppel. I tillegg har det de siste årene blitt laget et nytt byggemateriale på basis av polystyren - polystyren betong, som er egnet for lavbygg. Dessverre forbrennes store mengder polystyrenavfall, spesielt i fattige land. Denne oppførselen med plastavfall er ekstremt negativ for miljøet.

Den neste videoen forteller om ark polystyren og funksjonene til applikasjonen.