Polistiren (50 Fotografij): Kaj Je Ta Material? Nanos In Priprava Zrnc, Gostota Prozornega In Drugega Polistirena, Tališče In Druge Lastnosti

Kazalo:

Video: Polistiren (50 Fotografij): Kaj Je Ta Material? Nanos In Priprava Zrnc, Gostota Prozornega In Drugega Polistirena, Tališče In Druge Lastnosti

Video: Polistiren (50 Fotografij): Kaj Je Ta Material? Nanos In Priprava Zrnc, Gostota Prozornega In Drugega Polistirena, Tališče In Druge Lastnosti
Video: Как быстро клеить пенопласт на стены. 2024, Marec
Polistiren (50 Fotografij): Kaj Je Ta Material? Nanos In Priprava Zrnc, Gostota Prozornega In Drugega Polistirena, Tališče In Druge Lastnosti
Polistiren (50 Fotografij): Kaj Je Ta Material? Nanos In Priprava Zrnc, Gostota Prozornega In Drugega Polistirena, Tališče In Druge Lastnosti
Anonim

Različne vrste plastike so korenito spremenile naše razumevanje vsakdanjega življenja - danes si našega življenja ne moremo več predstavljati brez določenih plastičnih stvari. Vendar pa obstajajo različne vrste plastike in vsaka njena sorta ima svoje posebne značilnosti, ki določajo uporabo določene snovi na določenih področjih. Ker je polistiren danes ena izmed najbolj priljubljenih plastičnih možnosti, je vredno podrobneje razmisliti o njegovih lastnostih.

Slika
Slika

Kaj je ta material?

Polistiren je polimeriziran stiren, to je produkt kemične industrije. Njegovo izdelavo lahko dosežete z različnimi metodami, od katerih ima vsaka svoje prednosti in slabosti, najpopularnejše pa bomo podrobneje obravnavali v tem članku spodaj. Pri tem polistiren vsebuje le molekule tako pogostih snovi, kot sta ogljik in vodik , vendar je narejen iz tekočega stirena, ki ga nato pridobivajo iz nafte in premoga.

Slika
Slika
Slika
Slika

Polimeriziran stiren je videti kot trda in elastična, brezbarvna in celo prozorna snov, ki se lahko upogne, ne da bi se zlomila, in je zelo higroskopična.

Prvič je bil polistiren pridobljen v zgodnjih fazah industrijske revolucije - znano je, da leta 1839 je bil sintetiziran v Nemčiji … Druga stvar je, da se je njena proizvodnja v industrijskem obsegu začela veliko kasneje - šele leta 1920, pa tudi takrat v prvih desetletjih se ni tako aktivno uporabljala. Šele med drugo svetovno vojno so se v državah resnično začeli zanimati za njih in izdelovali umetno gumo na osnovi polistirena, v ZSSR pa je bila industrijska proizvodnja tega materiala popolnoma preložena na povojna leta.

Slika
Slika
Slika
Slika

Ni mogoče reči, da sodobni polistiren v celoti ustreza vzorcem izpred stoletja . - ves ta čas so znanstveniki iskali načine za izboljšanje lastnosti materiala. Zahvaljujoč temu je plastika po drugi svetovni vojni postala veliko bolj trpežna, vključno z veliko boljšo odpornostjo na udarce - to je postalo mogoče zaradi ustvarjanja kopolimerov stirena, pridobljenih s še bolj zapletenimi kemičnimi procesi.

Slika
Slika
Slika
Slika

Lastnosti

Natančno Fizikalne lastnosti sodobnega polistirena so močno odvisne od tega, kako je bil izdelan , na splošno pa, ko govorimo o preprostem polistirenu brez kakršnih koli pojasnil, mislimo na material z zelo specifičnimi parametri. Njegova gostota ni najvišja (1060 kg / m)

Slika
Slika
Slika
Slika

Molekularna masa tudi snov nikakor ni specifična in je močno odvisna od načina pridobivanja polistirena - običajno se giblje od 50 tisoč do 300 tisoč, čeprav različice emulzij včasih kažejo bistveno višje stopnje. Topnost polistiren je pomemben v številnih snoveh, vključno z lastnim monomerom, pa tudi v acetonu, aromatskih ogljikovodikih in estrih.

Slika
Slika
Slika
Slika

Ne podleže številnim topilom, vključno z etri, nižjimi alkoholi, fenoli in alifatskimi ogljikovodiki.

Polistiren ima izrazite dielektrične lastnosti ki se ne spreminjajo ne glede na okolje. Ta material je prav tako ravnodušen do uničujočih učinkov kislin in alkalij, soli, alkoholov. Zgoraj smo že našteli snovi, ki ga lahko še raztopijo, poleg tega pa oksidira, halogenira, nitrira in sulfonira.

Slika
Slika
Slika
Slika

V svoji prvotni obliki, brez dodatnega niansiranja, polistiren (vsaj njegova sorta blokov) ni le brezbarven, ampak tudi prozoren … Struktura praktično ne zadržuje vidne svetlobe, prehaja 90% svoje količine, kar omogoča uporabo takega materiala pri izdelavi optičnih očal. Hkrati ultravijolično in infrardeče sevanje ne gre tako samozavestno skozi površine polistirena.

Slika
Slika
Slika
Slika

Če upoštevamo lastnosti polistirena kot prednosti, zaradi katerih je tako priljubljen na različnih področjih, je treba najprej izpostaviti naslednje pomembne točke

  • Kombinacija nizkih stroškov in enostavnosti obdelave … Po svoji ceni lahko polistiren glede na njegove lastnosti velja za enega glavnih motorjev sodobne civilizacije. Ni nenavadno, da se danes z neposrednim sodelovanjem tega materiala proizvaja toliko izdelkov - preprosto nima prave alternative.
  • Dobra kemična odpornost . Večina snovi, ki lahko pridejo na površino polistirena v vsakdanjem življenju, zanj ne predstavljajo nobene nevarnosti - to je odlična novica za proizvajalce, ki želijo proizvajati izdelke, ki jih odlikuje trajnost. Hkrati v kemijskem laboratoriju z impresivnim naborom reagentov ni težko raztopiti polistirena.
  • Strupenost je relativno varna . Polistiren oddaja relativno malo škodljivih hlapov in z okoljskega vidika z nekaterimi pridržki velja za neškodljiv. Vsaj strokovnjaki ne postavljajo nobenih omejitev glede uporabe polistirenskih materialov v stanovanjskih prostorih, izdelajo pa se lahko tudi polistirenske posode.
  • Širok spekter uporabe … Zaradi svojih lastnosti, enostavnosti obdelave in barvanja se lahko polistiren uporablja kot surovina za proizvodnjo česar koli.
Slika
Slika
Slika
Slika
Slika
Slika
Slika
Slika

Ob vseh prednostih polistirena ima tudi omejitve , in čeprav jih ni veliko, imajo včasih zelo pomembno vlogo.

Prvič, vsako pregrevanje takšne plastike je nevarno in tudi v domačih razmerah morate še vedno razmišljati, kje lahko uporabite polistiren in kje ne. Poleg tega za večino vrst materialov poleg odpornosti na udarce predstavljajo znatno nevarnost tudi udarci, na splošno pa je težava splošna krhkost.

Primerjava s polipropilenom

Eden glavnih konkurentov polistirena je še en priljubljen polimer - polipropilen … Na nekaterih področjih, kot je proizvodnja embalažnih materialov, so neposredni konkurenti, vendar je razlika med obema materialoma precej velika. Vredno je začeti vsaj z dejstvom, da polistiren je težko reciklirati , in čeprav lahko pogosto slišite, da je varen, pa mu okoljevarstveniki še vedno radi pripisujejo napake.

Slika
Slika

Polipropilen prav tako ni brezgrešen, vendar je še vedno malo manj vprašanj in ga je lažje reciklirati. Če govorimo zgolj o fizikalnih lastnostih obeh materialov, potem za polipropilen je značilna tudi povečana prilagodljivost - kjer se polistiren že lomi ali razpoka, se kovni polipropilen preprosto upogne. Kar zadeva ceno, bi polistiren morda že zdavnaj izgubil konkurenco s tekmecem, a še več poceni Je dejavnik, ki ga do zdaj ohranja na plaži.

Slika
Slika
Slika
Slika

Vizualno razlikovanje enega od drugega ni tako težko, vendar morate vedeti, na kaj morate gledati. Polistiren izgleda lepše je sijajna in sijoča, brez dodatne barve je videti prozorna, čeprav ima lahko značilen hladen odtenek modre barve. Polipropilen je zaradi megle nekoliko bolj umazan ., učinek razprševanja svetlobe je veliko večji. Med dotikom lahko ločite tudi dva materiala: polistiren je zvočen in pri udarcu oddaja značilne klike, medtem ko se polipropilen sliši prigušeno.

Slika
Slika
Slika
Slika

Je škodljivo za ljudi?

Polistiren je eden najbolj kontroverznih materialov v smislu ocenjevanja škode in nevarnosti za zdravje . Po eni strani se pogosto uporablja v bivališčih ljudi in celo za izdelavo jedi, kar že nakazuje, da to ni prepovedano. Po drugi strani pa številne izjave, ki postavljajo pod vprašaj okoljsko prijaznost plastike, zadevajo predvsem polistiren. Pošteno bi bilo reči, da čeprav ni najnevarnejši od obstoječih materialov, ga še vedno ne moremo šteti za varnega - ni ga bilo mogoče uporabljati tako aktivno.

Slika
Slika
Slika
Slika

Treba je razumeti, da je stiren, ki je surovina za proizvodnjo polistirena, zelo strupen.

Polistiren ne more oddajati toliko strupenih snovi, ki ne bodo toliko vplivale na zdravje ljudi , vendar to traja le, dokler niste z njim v stalnem stiku in dokler se ne segreje. Višja kot je temperatura, nevarnejša je soseska s polistirenskimi izdelki, še posebej, če je prišlo do požara in gori material. Predvsem kemični hlapi motijo jetra, težave pa so lahko celo s srcem in pljuči, nekateri strokovnjaki pa menijo, da je banalno vdihavanje hlapov stirena polno razvoja hepatitisa.

Slika
Slika
Slika
Slika

Prav tako morate razumeti, da sta polistiren in polistiren različna: za izboljšanje lastnosti plastike lahko proizvajalec materialu doda različne mehčalce, barvila in druge dodatke, ki vplivajo na trdnost in elastičnost.

Slika
Slika

V nekaterih primerih se lahko ti dodatki izkažejo za še bolj nevarne kot sam stiren, proizvajalec pa ne sme navesti dodatnih podatkov o nevarnosti, da ne izgubi strank.

Ko smo zgoraj imenovali polistiren relativno varen, smo mislili, da obstajajo še drugi, še bolj škodljivi produkti človekove dejavnosti, ki se jim še vedno ne moremo odreči - na primer izpušni plini avtomobilov. Poleg tega se teoretično lahko polistiren uporablja skoraj popolnoma varno - pod pogojem, da poznate in dosledno upoštevate navodila, zlasti ne s spodbujanjem segrevanja materiala, temveč z njegovo zaščito pred njim. Ampak tudi tako Polistirena ne smete dojemati kot popolnoma varne snovi, saj tudi v svetu plastike, ki je v zadnjih letih deležen čedalje več kritik, polistiren ni najbolj varen.

Slika
Slika
Slika
Slika

Pregled vrst

Za zdaj za proizvodnjo polistirena se uporablja več metod za pridobivanje želeni material in glede na njegove lastnosti končni rezultat ne bo vedno enak. Če želite razumeti, kako deluje, Oglejmo si vsako od treh priljubljenih metod.

Slika
Slika

Vsak od teh materialov ima oznako z značilno oznako metode pridobivanja polistirena.

Emulzija

Danes tole metoda je že v veliki meri zastarela in se v proizvodnji praktično ne uporablja … Načelo delovanja je naslednje: najprej se stiren očisti iz inhibitorjev, nato se v vodi združi z emulgatorji (soli maščobnih in sulfonskih kislin, milo), pa tudi s pobudniki polimerizacije - kalijevim persulfatom in vodikovim dioksidom. Pri segrevanju na 85-95 stopinj pride do kemične reakcije - postopnega postopka polimerizacije, ki velja za dokončan, če količina stirena pade pod 0,5%.

Slika
Slika
Slika
Slika

Nastalo emulzijo nato koaguliramo z raztopino navadnega natrijevega klorida in jo posušimo, zaradi česar nastane droben zrnat prah, katerega vsaka zrnca ne presega 0,1 mm. Čeprav je polistiren običajno opisan kot bel in prozoren, ta metoda ne bo mogla doseči teh lastnosti . - kroglice imajo rumenkast odtenek, kar kaže na prisotnost alkalnih nečistoč, ki jih ni mogoče popolnoma odstraniti.

Slika
Slika

Čeprav je metoda danes nepriljubljena, ravno ta metoda zagotavlja snov z najvišjo možno molekulsko maso.

Vzmetenje

Druga metoda, ki se že šteje za zastarelo, čeprav še vedno velja za primerno za recikliranje polistirena v kopolimer, kot je ekspandirani polistiren. Za proizvodnjo je potreben pripravljen stiren, oziroma njegova suspenzija v vodi, magnezijev hidroksid, polivinil alkohol, natrijev polimetakrilat in pobudniki polimerizacije. Vse to se pošlje v reaktor, kjer se snov aktivno meša s postopnim segrevanjem do 130 stopinj in visokim pritiskom. Po tem je treba nastalo suspenzijo še vedno obdelati s centrifugo in šele po pranju in sušenju zbranega materiala dobimo polistiren.

Slika
Slika
Slika
Slika

Blokirano

Ta metoda trenutno velja za najbolj priljubljeno in relevantno, večina polistirena pa je danes proizvedena na ta način . Utemeljitev je precej preprosta: izhod je čist material, idealen v smislu svetlobnih tehničnih parametrov, za katerega je značilna stabilnost parametrov. Hkrati je uporaba obravnavane tehnologije učinkovita in zagotavlja skoraj popolno odsotnost proizvodnih odpadkov.

Blokovna proizvodnja polistirena temelji na mešanju stirena v benzenskem mediju v dveh stopnjah - najprej pri temperaturi približno 90 stopinj, nato pa s postopnim segrevanjem od 100 do 220. Proizvodnja blokov se ustavi v fazi, ko približno 85% stirena masa se je spremenila v polistiren. Odstranitev stirena, ki ni imel časa za polimerizacijo, se izvede z vakuumom.

Slika
Slika
Slika
Slika

Uporaba

Polistiren se uporablja na ogromnem številu področij človeške dejavnosti in se celo uporablja za izdelavo obrti z lastnimi rokami. Doma iz njega izdelujejo majhne spominke z laserskim rezanjem, rezkanjem, barvanjem v vseh barvah - od rdeče do zlate in črne, v nekaterih primerih - in tiskanjem na polistirensko površino. Najširša uporaba polistirena je bila najdena v gradbeništvu , kjer se uporablja za izdelavo stenskih plošč in stropnih plošč, različnih predelnih sten in bagetov. V obliki pločevine se lahko ta material uporablja tudi za fasade. Na koncu na podlagi tega materiala izdelajo nedavno priljubljeno polistirenski beton.

Slika
Slika
Slika
Slika

Pohištvena industrija tudi ta material vse bolj aktivno uporablja, čeprav trenutno ni konkurent lesu in njegovim derivatom. Kadar pa je vlaga visoka, jo uporabljamo nenehno - na primer lahko danes iz nje v celoti izdelamo pladenj za prho. Poleg tega se uporabljajo polistirenske granule kot polnilo v blazinah , in za te namene se prodajajo že pripravljeni v vrečah.

Slika
Slika
Slika
Slika

Navadnemu človeku je raznolikost hrane iz polistirena dobro znana kot skoraj glavni material. za izdelavo namiznega pribora za enkratno uporabo … Večina plastičnih skodelic, ki so danes tako priljubljene pri polnjenju brezalkoholnih pijač, so narejene iz nje. Poleg tega se polistiren za živila pogosto uporablja kot embalažni material zaradi nizkih stroškov in relativne moči. Glede na dielektrične lastnosti materiala je treba omeniti, da je našel široko uporabo tudi v elektrotehnike.

Slika
Slika

Hkrati je v resnici toliko možnosti uporabe polistirenskih izdelkov, da preprosto ni mogoče našteti vseh.

Kako delati z njim?

V vsakdanjem življenju morate najpogosteje delati s polistirenom , ki jih je mogoče obdelati tako mehansko kot termično. Oblikovanje z upogibanjem, lepljenjem, rezanjem in vrtanjem je lahko navadna vrsta materiala in odporna na udarce. Navadna sestavljanka se uporablja za drobljenje lista, debelejšega od 2 mm, debelejše liste pa lahko vzamete z brusilnikom ali ročnim orodjem. V industrijski delavnici Možno je lasersko rezanje . Rezalna črta se izkaže za nekoliko raztrgano, zato zahteva nadaljnjo obdelavo - najprej se pošlje z datoteko, nato pa z brusnim papirjem.

Slika
Slika

Če je treba v listu narediti luknjo, uporabite vrtalnik, za katerega potrebujete sveder, izdelan posebej za vrtanje pločevine. Če je debelina pločevine majhna, se lahko med vrtanjem deformira proti željam mojstra - takšnemu razvoju dogodkov se lahko izognete tako, da pod pločevino postavite leseni blok. List se oblikuje bodisi z vakuumsko tehniko bodisi s pihanjem zraka pod visokim pritiskom. Predelava s katero koli od navedenih metod vključuje znatno (do 160-200 stopinj) segrevanje materiala.

Slika
Slika

Priključitev posameznih delov iz polistirena je dovoljena tako z varjenjem kot z lepljenjem. V obeh primerih morate pred spajanjem drobcev površine najprej skrbno razmastiti. Kuhati je treba bodisi s plinsko ali ultrazvočno metodo, za lepljenje - s polimernimi sestavki na osnovi cianoakrilata ali neoprena.

Če govorimo o mat polistirenu, potem je lahko podvržen tudi takšni vrsti predelave, kot je brušenje in poliranje . Za to se uporablja brusilnik, vendar v nobenem primeru z abrazivnim kolesom - namesto tega se vzame mehko kolo, na katerega se nanese posebna pasta za poliranje. Če je del majhen, ga lahko tudi polirate ali zmeljete ročno.

Med drugim, na površino polistirena lahko nanesemo kakršne koli posebne premaze – od kovinske plasti do zrcalne folije . Nanjo lahko natisnete črno ali barvno na kateri koli od znanih načinov. Hkrati je za zaščito nastalega besedila ali slike potrebno površino odpreti z lakom, ker polimer ne absorbira vlage.

Slika
Slika

Obravnavati

V svoji čisti obliki se zdi, da polistiren ne škoduje okolju, hkrati pa njegovi odpadki, kot bi morali biti za plastiko, obstojajo ogromno časa in onesnažujejo planet … Poleg tega so lahko polimer in njegovi kopolimeri v naravnem okolju izpostavljeni prekomernemu segrevanju, vključno z zgorevanjem v požaru, nato pa so lahko posledice veliko hujše. Prav tako je nezaželen nenadzorovan stik predmetov iz polistirena s snovmi, ki lahko raztopijo material, sicer se ne moremo izogniti sproščanju strupenih hlapov stirena, benzena, toluena, ogljikovega monoksida in etilbenzena.

Slika
Slika

Relativna prednost materiala je v tem v večini primerov ga je mogoče reciklirati , uporaba neposrednih odpadkov in preprosto dotrajanih izdelkov iz njih. Kot tehnike obdelave se uporabljajo ekstrudiranje, stiskanje in litje. Na izhodu se pridobijo izdelki, ki po kakovosti niso slabši od novih, hkrati pa ne nastaja smeti. Poleg tega so v zadnjih letih na osnovi polistirena izdelali nov gradbeni material - polistirenski beton , ki je primeren za nizko gradnjo. Na žalost se ogromne količine polistirenskih odpadkov, zlasti v revnih državah, preprosto sežgejo. Takšno vedenje s plastičnimi odpadki je za okolje izjemno negativno.

Priporočena: