Semua tentang polistirena

Pelbagai jenis plastik telah mengubah secara radikal pemahaman kita tentang kehidupan seharian - hari ini kehidupan kita tidak lagi dapat dibayangkan tanpa benda plastik tertentu. Walau bagaimanapun, terdapat pelbagai jenis plastik, dan setiap varietinya mempunyai ciri khusus tersendiri yang menentukan penggunaan bahan tertentu di kawasan tertentu. Oleh kerana polistirena adalah salah satu pilihan plastik yang paling popular hari ini, ia patut mempertimbangkan ciri-cirinya dengan lebih teliti.

Polistirena adalah stirena terpolimer, iaitu, ia adalah produk industri kimia. Anda boleh mencapai pembuatannya menggunakan pelbagai kaedah, masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri, dan kami akan mempertimbangkan yang paling popular dengan lebih terperinci dalam artikel ini di bawah. Di mana polistirena hanya mengandungi molekul bahan biasa seperti karbon dan hidrogen, tetapi ia diperbuat daripada stirena cecair, yang, seterusnya, diperoleh daripada minyak dan arang batu.

Buat pertama kalinya, polistirena diperoleh pada peringkat awal revolusi perindustrian - diketahui bahawa pada tahun 1839 ia telah disintesis di Jerman... Perkara lain ialah pengeluarannya pada skala perindustrian bermula lebih lama - hanya pada tahun 1920, dan walaupun pada dekad pertama ia tidak digunakan dengan begitu aktif. Hanya semasa Perang Dunia Kedua di Amerika, mereka benar-benar berminat dengan mereka, menghasilkan getah buatan berasaskan polistirena, dan di USSR pengeluaran perindustrian bahan ini telah ditangguhkan sepenuhnya sehingga tahun-tahun selepas perang.

Ia tidak boleh dikatakan bahawa polistirena moden sepenuhnya sepadan dengan sampel abad yang lalu. - selama ini, saintis telah mencari cara untuk memperbaiki sifat bahan. Terima kasih kepada ini, plastik selepas Perang Dunia Kedua menjadi lebih tahan lama, termasuk impak yang lebih baik - ini menjadi mungkin berkat penciptaan kopolimer stirena yang diperoleh melalui proses kimia yang lebih kompleks.

Tepat ciri-ciri fizikal polistirena moden sangat bergantung kepada bagaimana ia dihasilkan, tetapi secara umum, apabila kita bercakap tentang polistirena ringkas tanpa sebarang penjelasan, kita maksudkan bahan dengan parameter yang sangat spesifik. Ketumpatannya bukanlah yang tertinggi (1060 kg / m

Jisim molekul bahan itu juga sama sekali tidak spesifik dan sangat bergantung pada kaedah mendapatkan polistirena - ia biasanya berkisar antara 50 ribu hingga 300 ribu, walaupun varian emulsi kadangkala menunjukkan kadar yang jauh lebih tinggi. Keterlarutan polistirena adalah penting dalam beberapa bahan, termasuk monomernya sendiri, serta aseton, hidrokarbon aromatik dan ester.

Polistirena telah menyatakan sifat dielektrikyang tidak berubah tanpa mengira persekitaran. Bahan ini juga praktikalnya tidak peduli dengan kesan merosakkan asid dan alkali, garam, alkohol. Di atas, kami telah menyenaraikan bahan yang masih boleh melarutkannya, dan ia juga teroksida, terhalogen, dinitrat dan tersulfonasi.

Dalam bentuk asalnya, tanpa pewarnaan tambahan, polistirena (sekurang-kurangnya jenis bloknya) bukan sahaja tidak berwarna, tetapi juga telus... Struktur praktikalnya tidak mengekalkan cahaya yang kelihatan, melepasi 90% daripada jumlahnya, dan ini membolehkan penggunaan bahan sedemikian dalam pembuatan cermin mata optik. Pada masa yang sama, sinaran ultraungu dan inframerah tidak melalui permukaan polistirena dengan begitu yakin.

Jika kita menganggap sifat polistirena sebagai kelebihan yang menjadikannya begitu popular dalam pelbagai bidang, pertama sekali, ia patut menyerlahkan perkara penting berikut.

• Gabungan kos rendah dan kemudahan pemprosesan... Pada harganya, polistirena boleh dianggap sebagai salah satu enjin utama tamadun moden, memandangkan sifatnya. Tidak hairanlah hari ini begitu banyak produk dihasilkan dengan penyertaan langsung bahan ini - ia benar-benar tidak mempunyai alternatif.
• Rintangan kimia yang baik. Kebanyakan bahan yang boleh didapati di permukaan polistirena dalam kehidupan seharian tidak menimbulkan sebarang bahaya kepadanya - ini adalah berita baik untuk pengeluar yang ingin menghasilkan produk yang dibezakan oleh ketahanan. Pada masa yang sama, dalam makmal kimia, mempunyai set reagen yang mengagumkan di tangan, tidak sukar untuk membubarkan polistirena.
• Ketoksikannya agak selamat. Polistirena mengeluarkan sedikit asap berbahaya dan dari sudut pandangan persekitaran, dengan tempahan tertentu, dianggap tidak berbahaya. Sekurang-kurangnya, pakar tidak mengemukakan sebarang sekatan terhadap penggunaan bahan polistirena di dalam premis kediaman, malah pinggan mangkuk polisterin boleh dibuat.
• Pelbagai aplikasi... Oleh kerana kualitinya, kemudahan pemprosesan dan pencelupan, polistirena boleh digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran apa sahaja.

Dengan semua kelebihan polistirena, ia juga mempunyai batasan, dan walaupun jumlahnya tidak begitu banyak, kadangkala mereka memainkan peranan yang sangat penting.

Salah satu pesaing utama polistirena ialah satu lagi polimer popular - polipropilena... Di sesetengah kawasan, seperti pengeluaran bahan pembungkusan, mereka adalah pesaing langsung, tetapi perbezaan antara kedua-dua bahan itu agak ketara. Ia bernilai bermula sekurang-kurangnya dengan fakta bahawa polistirena sukar dikitar semula, dan walaupun anda sering mendengar bahawa ia selamat, ahli alam sekitar masih suka mencari kesalahannya.

Polipropilena juga bukan tanpa dosa, tetapi masih terdapat sedikit soalan mengenainya, dan lebih mudah untuk mengitar semulanya. Jika kita bercakap semata-mata tentang kualiti fizikal kedua-dua bahan, maka polipropilena juga dicirikan oleh peningkatan fleksibiliti - di mana polistirena sudah pecah atau retak, polipropilena boleh ditempa hanya dibengkokkan. Mengenai harga, polistirena, mungkin, akan kehilangan persaingan kepada pesaingnya sejak dahulu lagi, tetapi lebih banyak lagi kos rendah - faktor yang mengekalkannya setakat ini.

Secara visual membezakan satu daripada yang lain tidak begitu sukar, tetapi anda perlu tahu apa yang perlu dilihat. Polistirena kelihatan lebih cantik ia berkilat dan berkilat, tanpa pewarna tambahan ia kelihatan telus, walaupun ia boleh mempunyai ciri warna sejuk biru. Polipropilena kelihatan lebih kotor kerana jerebunya, kesan serakan cahaya adalah lebih tinggi. Anda juga boleh membezakan antara dua bahan dengan mengetik: polistirena adalah bergema dan mengeluarkan bunyi klik khas apabila dipukul, manakala polipropilena berbunyi teredam.

Polistirena adalah salah satu bahan yang paling kontroversi dari segi menilai bahaya dan bahaya kepada kesihatan. Di satu pihak, ia digunakan secara meluas di kediaman manusia dan juga untuk pembuatan hidangan, yang sudah menunjukkan bahawa ini tidak dilarang. Sebaliknya, banyak kenyataan yang menimbulkan keraguan tentang keramahan alam sekitar plastik berkaitan terutamanya dengan polistirena. Adalah adil untuk mengatakan bahawa, walaupun bukan yang paling berbahaya daripada bahan sedia ada, ia masih tidak boleh dianggap selamat sama ada - ia tidak boleh digunakan dengan begitu aktif.

Polistirena boleh mengeluarkan tidak begitu banyak bahan toksik yang tidak akan menjejaskan kesihatan manusia, tetapi ini hanya selagi anda tidak sentiasa berhubung dengannya, dan sehingga ia menjadi panas. Semakin tinggi suhu, semakin berbahaya kejiranan dengan produk polistirena, terutamanya jika kebakaran telah bermula dan bahan itu terbakar. Paling penting, asap kimia mengganggu hati, tetapi masalah juga boleh berlaku dengan jantung dan paru-paru, dan sesetengah pakar percaya bahawa penyedutan wap stirena cetek adalah penuh dengan perkembangan hepatitis.

Anda juga mesti memahami bahawa polistirena dan polistirena adalah berbeza: untuk meningkatkan sifat plastik, pengilang boleh menambah pelbagai pemplastik, pewarna, dan bahan tambahan lain yang menjejaskan kekuatan dan keanjalan bahan.

Apabila di atas kita panggil polistirena agak selamat, kita bermaksud bahawa terdapat produk lain yang lebih berbahaya daripada aktiviti manusia, yang kita masih tidak boleh berputus asa - contohnya, ekzos kereta. Di samping itu, secara teorinya, polistirena boleh digunakan dan hampir sepenuhnya selamat - dengan syarat anda mengetahui dan mematuhi arahan dengan ketat, khususnya, bukan dengan mempromosikan pemanasan bahan, tetapi dengan melindunginya daripadanya. Tetapi boleh juga Anda tidak sepatutnya menganggap polistirena sebagai bahan yang benar-benar selamat, kerana walaupun dalam dunia plastik, yang telah menerima lebih banyak kritikan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, polistirena bukanlah yang paling selamat.

Pada masa ini untuk penghasilan polistirena, beberapa kaedah digunakan untuk mendapatkan bahan yang dikehendaki, dan dari segi sifatnya, hasil siap tidak akan selalu sama. Untuk memahami cara ia berfungsi, Mari kita lihat setiap tiga kaedah yang popular.

Hari ini ini kaedah ini sudah ketinggalan zaman dan boleh dikatakan tidak digunakan dalam pengeluaran... Prinsip operasi adalah seperti berikut: pertama, stirena disucikan daripada perencat, selepas itu digabungkan dalam air dengan pengemulsi (garam asid lemak dan sulfonik, sabun), serta pemula pempolimeran - kalium persulfat dan hidrogen dioksida. Apabila dipanaskan hingga 85-95 darjah, tindak balas kimia berlaku - proses pempolimeran beransur-ansur, yang dianggap lengkap jika jumlah stirena jatuh di bawah 0.5%.

Emulsi yang terhasil kemudiannya digumpalkan dengan larutan garam meja biasa dan tertakluk kepada pengeringan, akibatnya serbuk berbutir halus terbentuk, setiap butiran yang mempunyai saiz tidak lebih daripada 0.1 mm. Walaupun polistirena biasanya digambarkan sebagai putih dan telus, kaedah ini tidak akan dapat mencapai ciri-ciri ini. - bola mempunyai warna kekuningan, menunjukkan kehadiran kekotoran alkali, yang tidak boleh dihapuskan sepenuhnya.

Kaedah lain yang sudah dianggap ketinggalan zaman, walaupun ia masih dianggap sesuai untuk mengitar semula polistirena kepada kopolimer seperti polistirena kembang. Untuk pengeluaran, anda memerlukan stirena yang disediakan, atau sebaliknya, penggantungannya dalam air, magnesium hidroksida, polivinil alkohol, natrium polimetakrilat dan pemula pempolimeran. Semua ini dihantar ke reaktor, di mana bahan itu bercampur secara aktif dengan pemanasan beransur-ansur sehingga 130 darjah dan tekanan tinggi. Selepas itu, penggantungan yang terhasil masih perlu tertakluk kepada pemprosesan centrifuge, dan hanya selepas mencuci dan mengeringkan bahan yang dikumpul, polistirena diperolehi.

Kaedah ini dianggap paling popular dan relevan hari ini, dan kebanyakan polistirena dihasilkan hari ini dengan cara ini. Rasionalnya sangat mudah: output adalah bahan tulen, sesuai dari segi parameter teknikal pencahayaan, yang dicirikan oleh kestabilan parameter. Pada masa yang sama, penggunaan teknologi yang sedang dipertimbangkan adalah berkesan dan menjamin ketiadaan sisa pengeluaran yang hampir lengkap.

Pengeluaran blok polistirena adalah berdasarkan pengadukan stirena dalam medium benzena dalam dua peringkat - pertama pada suhu kira-kira 90 darjah, dan kemudian dengan pemanasan beransur-ansur dari 100 hingga 220. Pengeluaran blok dihentikan pada peringkat apabila kira-kira 85% daripada stirena jisim telah bertukar menjadi polisterin. Penyingkiran stirena yang tidak mempunyai masa untuk pempolimeran dijalankan menggunakan vakum.

Polistirena digunakan dalam sejumlah besar bidang aktiviti manusia dan juga digunakan untuk membuat kraf dengan tangan anda sendiri. Di rumah cenderahati kecil dibuat daripadanya, menggunakan pemotongan laser, pengilangan, lukisan dalam sebarang warna - dari merah ke emas dan hitam, dan dalam beberapa kes - dan mencetak pada permukaan polistirena. Penggunaan terluas polistirena didapati dalam pembinaan, di mana ia digunakan untuk membuat panel dinding dan jubin siling, pelbagai partition dan baguette. Dalam bentuk lembaran, bahan ini juga boleh digunakan untuk fasad. Pada akhirnya, berdasarkan bahan ini, mereka menghasilkan yang popular baru-baru ini konkrit polistirena.

Industri perabot juga menggunakan bahan ini lebih dan lebih aktif, walaupun pada masa ini ia bukan pesaing untuk kayu dan derivatifnya. Walau bagaimanapun, di mana kelembapannya tinggi, ia digunakan secara berterusan - sebagai contoh, dulang mandi boleh dibuat sepenuhnya daripadanya hari ini. Di samping itu, butiran polistirena digunakan seperti pengisi bantal, dan untuk tujuan ini dijual siap dalam beg.

Bagi orang biasa, pelbagai jenis makanan polistirena memang terkenal hampir sebagai bahan utama. untuk pembuatan pinggan mangkuk pakai buang... Kebanyakan cawan plastik yang begitu popular untuk pembotolan minuman ringan hari ini diperbuat daripadanya. Di samping itu, polistirena gred makanan banyak digunakan sebagai bahan pembungkusan kerana kos yang rendah dan kekuatan relatifnya. Memandangkan sifat dielektrik bahan, perlu diperhatikan bahawa ia juga telah menemui aplikasi yang meluas dalam Kejuruteraan Elektrik.

Dalam kehidupan seharian, selalunya anda perlu bekerja dengan polistirena lembaran, yang boleh diproses secara mekanikal dan terma. Membentuk dengan membongkok, melekat, memotong dan menggerudi boleh menjadi kedua-dua jenis bahan biasa dan tahan hentaman. Jigsaw biasa digunakan untuk memecah lembaran kurang daripada 2 mm tebal, manakala kepingan yang lebih tebal boleh diambil dengan pengisar atau alat tangan. Di bengkel perindustrian pemotongan laser adalah mungkin. Garis pemotongan ternyata sedikit terkoyak, oleh itu ia memerlukan pemprosesan berikutnya - ia pertama kali diluluskan dengan fail, dan kemudian dengan ampelas.

Sekiranya perlu membuat lubang di lembaran, gunakan gerudi, yang mana anda memerlukan gerudi yang dibuat khusus untuk plastik lembaran penggerudian. Sekiranya ketebalan kepingan kecil, semasa penggerudian ia boleh berubah bentuk terhadap kehendak tuan - anda boleh mengelakkan perkembangan peristiwa sedemikian dengan meletakkan blok kayu di bawah helaian. Lembaran dibentuk sama ada dengan teknik vakum atau dengan meniup udara di bawah tekanan tinggi. Pemprosesan oleh mana-mana kaedah yang ditunjukkan melibatkan pemanasan ketara (sehingga 160-200 darjah) bahan.

Jika kita bercakap tentang polistirena matte, maka ia juga boleh menjalani jenis pemprosesan seperti mengisar dan menggilap. Untuk ini, pengisar digunakan, tetapi dalam kes tidak dengan roda kasar - sebaliknya, roda lembut diambil, di mana pes penggilap khas digunakan. Jika bahagiannya kecil, anda juga boleh mengilat atau mengisar dengan tangan.

Antara lain, sebarang salutan khas boleh digunakan pada permukaan polistirena – daripada lapisan logam kepada filem cermin. Ia boleh dicetak di atasnya dalam warna hitam atau warna, dalam mana-mana cara yang diketahui. Pada masa yang sama, untuk melindungi teks atau imej yang dihasilkan, perlu membuka permukaan dengan varnis, kerana polimer tidak menyerap kelembapan.

Dalam bentuk tulen, polistirena nampaknya tidak banyak mendatangkan kemudaratan kepada alam sekitar, tetapi pada masa yang sama, sisanya, seperti yang sepatutnya untuk plastik, berterusan untuk jangka masa yang lama, mencemarkan planet ini.... Di samping itu, berada dalam persekitaran semula jadi, polimer dan kopolimernya boleh terdedah kepada pemanasan yang berlebihan, termasuk pembakaran dalam api, dan kemudian akibatnya boleh menjadi lebih mengerikan. Begitu juga, sentuhan tidak terkawal objek polistirena dengan bahan yang mampu melarutkan bahan adalah tidak diingini, jika tidak, pembebasan wap toksik stirena, benzena, toluena, karbon monoksida dan etilbenzena tidak dapat dielakkan.

Kelebihan relatif bahan itu ialah ia boleh dikitar semula dalam kebanyakan kes, menggunakan kedua-dua sisa langsung dan produk lusuh daripadanya. Penyemperitan, penekanan dan tuangan digunakan sebagai teknik pemprosesan. Di pintu keluar, produk diperolehi yang tidak kalah kualitinya dengan yang baru, sementara tiada sampah terbentuk. Di samping itu, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bahan binaan baru telah dibuat berdasarkan polistirena - konkrit polistirena, yang sesuai untuk pembinaan bertingkat rendah. Malangnya, sejumlah besar sisa polistirena, terutamanya di negara miskin, dibakar begitu sahaja. Tingkah laku dengan sisa plastik ini amat negatif terhadap alam sekitar.

Video seterusnya menceritakan tentang lembaran polistirena dan ciri-ciri penggunaannya.