Polistiren hakkında her şey

Çeşitli plastik türleri günlük yaşam anlayışımızı kökten değiştirdi - bugün hayatımızı belirli plastik şeyler olmadan hayal etmek artık mümkün değil. Bununla birlikte, farklı plastik türleri vardır ve çeşitlerinin her birinin belirli alanlarda belirli bir maddenin kullanımını belirleyen kendine özgü özellikleri vardır. Polistiren günümüzde en popüler plastik seçeneklerden biri olduğu için özelliklerine daha yakından bakmakta fayda var.

polistiren polimerize stirendir, yani kimya endüstrisinin bir ürünüdür. Üretimini, her biri kendi avantajları ve dezavantajları olan çeşitli yöntemlerle gerçekleştirebilirsiniz ve aşağıdaki makalede en popüler olanı daha ayrıntılı olarak ele alacağız. nerede polistiren sadece karbon ve hidrojen gibi yaygın maddelerin moleküllerini içerir, ancak sırayla petrol ve kömürden elde edilen sıvı stirenden yapılır.

Polistiren ilk kez sanayi devriminin ilk aşamalarında elde edildi - biliniyor ki 1839'da Almanya'da sentezlendi... Başka bir şey, endüstriyel ölçekte üretiminin çok daha sonra başlaması - sadece 1920'de ve o zaman bile ilk on yıllarda bu kadar aktif kullanılmadı. Sadece Amerika Birleşik Devletleri'ndeki İkinci Dünya Savaşı sırasında, polistiren bazlı suni kauçuk üreterek onlarla gerçekten ilgilenmeye başladılar ve SSCB'de bu malzemenin endüstriyel üretimi savaş sonrası yıllara kadar tamamen ertelendi.

Modern polistirenin bir asır önceki örneklerine tam olarak karşılık geldiği söylenemez. - tüm bu zaman boyunca, bilim adamları malzemenin özelliklerini iyileştirmenin yollarını arıyorlardı. Bu sayede, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra plastik, çok daha iyi dayanma etkileri de dahil olmak üzere çok daha dayanıklı hale geldi - bu, daha da karmaşık kimyasal işlemlerle elde edilen stiren kopolimerlerinin oluşturulması sayesinde mümkün oldu.

Bire bir aynı Modern polistirenin fiziksel özellikleri, büyük ölçüde nasıl üretildiğine bağlıdır., ancak genel olarak, herhangi bir açıklama yapmadan basit polistirenden bahsettiğimizde, çok spesifik parametrelere sahip bir malzemeyi kastediyoruz. Yoğunluğu en yüksek değil (1060 kg / m2

Moleküler kütle madde ayrıca hiçbir şekilde spesifik değildir ve polistiren elde etme yöntemine büyük ölçüde bağlıdır - emülsiyon varyantları bazen önemli ölçüde daha yüksek oranlar gösterse de, genellikle 50 bin ila 300 bin arasında değişir. çözünürlük polistiren, kendi monomerinin yanı sıra aseton, aromatik hidrokarbonlar ve esterler de dahil olmak üzere bir dizi maddede önemlidir.

Polistiren belirgin dielektrik özelliklere sahiptirortamdan bağımsız olarak değişmez. Bu malzeme ayrıca asitlerin ve alkalilerin, tuzların, alkollerin yıkıcı etkilerine pratik olarak kayıtsızdır. Yukarıda, onu hala çözebilen maddeleri zaten listeledik ve ayrıca oksitlenir, halojenlenir, nitratlanır ve sülfonlanır.

Orijinal haliyle, ek renklendirme olmadan polistiren (en azından blok çeşidi) sadece renksiz değil, aynı zamanda şeffaftır... Yapı pratik olarak görünür ışığı tutmaz, miktarının% 90'ını geçer ve bu, böyle bir malzemenin optik cam üretiminde kullanılmasına izin verir. Aynı zamanda, ultraviyole ve kızılötesi radyasyon polistiren yüzeylerden bu kadar güvenle geçmez.

Polistirenin özelliklerini, onu çeşitli alanlarda bu kadar popüler yapan avantajlar olarak düşünürsek, her şeyden önce aşağıdaki önemli noktaların altını çizmeye değer.

• Düşük maliyet ve işleme kolaylığı kombinasyonu... Fiyatına göre polistiren, özellikleri göz önüne alındığında modern uygarlığın ana motorlarından biri olarak kabul edilebilir. Bugün bu malzemenin doğrudan katılımıyla bu kadar çok ürünün üretilmesi boşuna değil - gerçekten bir alternatifi yok.
• İyi kimyasal direnç. Günlük yaşamda polistiren yüzeye bulaşabilecek maddelerin çoğu onun için herhangi bir tehlike oluşturmaz - bu, dayanıklılık ile ayırt edilen ürünler üretmek isteyen üreticiler için harika bir haber. Aynı zamanda, etkileyici bir reaktif seti bulunan bir kimya laboratuvarında polistirenin çözülmesi zor değildir.
• Toksisite nispeten güvenlidir. Polistiren nispeten az zararlı duman yayar ve çevresel bir bakış açısından, belirli çekincelerle zararsız olarak kabul edilir. En azından uzmanlar, konutlarda polistiren malzemelerin kullanımı konusunda herhangi bir kısıtlama getirmez ve hatta polistiren tabaklar bile yapılabilir.
• Geniş uygulama yelpazesi... Nitelikleri, işleme ve boyama kolaylığı sayesinde polistiren her şeyin üretimi için hammadde olarak kullanılabilir.

Polistirenin tüm avantajlarıyla birlikte, sınırlamalarve çok fazla olmamasına rağmen, bazen çok önemli bir rol oynarlar.

Polistirenin ana rakiplerinden biri başka bir popüler polimerdir - polipropilen... Ambalaj malzemelerinin üretimi gibi bazı alanlarda doğrudan rakiptirler, ancak iki malzeme arasındaki fark oldukça önemlidir. En azından şu gerçeğiyle başlamaya değer polistirenin geri dönüştürülmesi zordurve bunun güvenli olduğunu sık sık duysanız da, çevreciler hala onda kusur bulmaya bayılıyorlar.

Polipropilen de günahsız değildir, ancak hala biraz daha az soru vardır ve onu geri dönüştürmek daha kolaydır. Sadece iki malzemenin fiziksel özelliklerinden bahsedersek, o zaman polipropilen ayrıca artan esneklik ile karakterize edilir - polistirenin zaten kırıldığı veya çatladığı yerde, dövülebilir polipropilen basitçe bükülür. Fiyata gelince, polistiren, belki de rakibine karşı rekabetini uzun zaman önce kaybederdi, ama daha fazlası düşük maliyetli - şimdiye kadar ayakta tutan faktör.

Birini diğerinden görsel olarak ayırt etmek o kadar zor değil, ancak neye bakacağınızı bilmeniz gerekiyor. Polistiren daha güzel görünüyor parlak ve parlaktır, ek renklendirme olmadan şeffaf görünür, ancak karakteristik soğuk mavi tonuna sahip olabilir. Polipropilen pus nedeniyle biraz daha kirli görünüyor, ışık saçılma etkisi çok daha yüksektir. Ayrıca aşağıdakilere dokunarak iki malzeme arasında ayrım yapabilirsiniz: polistiren gürültülüdür ve vurulduğunda karakteristik tıklamalar yayar, polipropilen ise boğuk sesler çıkarır.

Polistiren, sağlığa zarar ve tehlikenin değerlendirilmesi açısından en tartışmalı malzemelerden biridir. Bir yandan, insan konutlarında ve hatta yemeklerin imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır, bu da zaten bunun yasak olmadığını göstermektedir. Öte yandan, plastiğin çevre dostu olduğuna dair şüphe uyandıran çok sayıda ifade, öncelikle polistiren ile ilgilidir. Mevcut malzemelerin en tehlikelisi olmasa da yine de güvenli kabul edilemeyeceğini söylemek doğru olacaktır - bu kadar aktif olarak kullanılamaz.

Polistiren insan sağlığını çok fazla etkilemeyecek kadar çok toksik madde yaymaz, ama bu sadece onunla sürekli temas halinde olmadığınız sürece ve ısınana kadar. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, özellikle yangın başlamışsa ve malzeme yanıyorsa, polistiren ürünlerinin bulunduğu mahalle o kadar tehlikelidir. Hepsinden önemlisi, kimyasal dumanlar karaciğeri bozar, ancak sorunlar kalp ve akciğerlerde bile olabilir ve bazı uzmanlar, stiren buharlarının banal solunmasının hepatit gelişimi ile dolu olduğuna inanmaktadır.

Polistiren ve polistirenin farklı olduğunu da anlamalısınız: Plastiğin özelliklerini iyileştirmek için üretici, malzemeye mukavemet ve elastikiyetini etkileyen çeşitli plastikleştiriciler, boyalar ve diğer katkı maddeleri ekleyebilir.

Yukarıda polistireni nispeten güvenli olarak adlandırdığımızda, bu, insan faaliyetinin hala reddedemeyeceğimiz, örneğin araba egzozu gibi, daha da zararlı diğer ürünleri olduğu anlamına geliyordu. Ek olarak, teoride, polistiren neredeyse tamamen güvenli bir şekilde kullanılabilir - talimatları bilmeniz ve kesinlikle uygulamanız şartıyla, özellikle malzemenin ısınmasını teşvik ederek değil, ondan koruyarak. Ama öyle olsa bile Polistireni tamamen güvenli bir madde olarak algılamamalısınız, çünkü son yıllarda giderek daha fazla eleştiri alan plastik dünyasında bile polistiren en güvenlisi değildir.

şu anda polistiren üretimi için, elde etmek için çeşitli yöntemler kullanılır. İstenilen malzeme ve özellikleri açısından, bitmiş sonuç her zaman aynı olmayacaktır. Nasıl çalıştığını anlamak için, Üç popüler yöntemin her birine bir göz atalım.

Bugün bu yöntem zaten büyük ölçüde modası geçmiş ve pratik olarak üretimde kullanılmıyor... Çalışma prensibi aşağıdaki gibidir: ilk olarak, stiren inhibitörlerden arındırılır, daha sonra suda emülgatörler (yağ ve sülfonik asitlerin tuzları, sabun) ve ayrıca polimerizasyon başlatıcıları - potasyum persülfat ve hidrojen dioksit ile birleştirilir. 85-95 dereceye ısıtıldığında, kimyasal bir reaksiyon meydana gelir - stiren miktarı% 0,5'in altına düşerse tamamlanmış olarak kabul edilen kademeli bir polimerizasyon işlemi.

Elde edilen emülsiyon daha sonra sıradan bir sofra tuzu çözeltisi ile pıhtılaştırılır ve kurumaya tabi tutulur, bunun sonucunda her bir granülün boyutu 0.1 mm'den fazla olmayan ince bir granüler toz oluşur. Polistiren genellikle beyaz ve şeffaf olarak tanımlansa da bu yöntemle bu özelliklerin elde edilmesi mümkün olmayacaktır. - toplar, tamamen ortadan kaldırılamayan alkali safsızlıkların varlığını gösteren sarımsı bir renk tonuna sahiptir.

Polistirenin genleşmiş polistiren gibi kopolimerlere dönüştürülmesi için hala uygun görülmesine rağmen, halihazırda modası geçmiş olarak kabul edilen başka bir yöntem. Üretim için hazırlanmış stirene veya daha doğrusu su, magnezyum hidroksit, polivinil alkol, sodyum polimetakrilat ve polimerizasyon başlatıcılardaki süspansiyonuna ihtiyacınız var. Bütün bunlar, maddenin aktif olarak 130 dereceye kadar kademeli ısıtma ve yüksek basınçla karıştırıldığı reaktöre gönderilir. Bundan sonra, ortaya çıkan süspansiyonun hala santrifüj işlemine tabi tutulması gerekir ve sadece toplanan malzemeyi yıkadıktan ve kuruttuktan sonra polistiren elde edilir.

Bu yöntem bugün en popüler ve alakalı olarak kabul edilir ve bugün polistirenin çoğu bu şekilde üretilir. Gerekçe çok basittir: çıktı, parametrelerin kararlılığı ile karakterize edilen aydınlatma teknik parametreleri açısından ideal olan saf bir malzemedir. Aynı zamanda, söz konusu teknolojinin kullanımı hem etkilidir hem de üretim atığının neredeyse tamamen yokluğunu garanti eder.

Polistirenin blok üretimi, stirenin bir benzen ortamında iki aşamada - önce yaklaşık 90 derecelik bir sıcaklıkta ve daha sonra 100'den 220'ye kademeli olarak ısıtılarak karıştırılmasına dayanır. Blok üretimi, stirenin yaklaşık % 85'i olduğunda bir aşamada durdurulur. kütle polistirene dönüştü. Polimerleşmek için zamanı olmayan stirenin çıkarılması, bir vakum kullanılarak gerçekleştirilir.

Polistiren, çok sayıda insan faaliyetinde kullanılır ve hatta kendi elleriyle el sanatları yapmak için kullanılır. Evde lazer kesim, frezeleme, herhangi bir renkte boyama - kırmızıdan altın ve siyaha ve bazı durumlarda - ve polistiren bir yüzeye baskı kullanılarak küçük hediyelik eşyalar yapılır. Polistirenin en geniş uygulaması bulundu yapım aşamasında, duvar panelleri ve tavan döşemeleri, çeşitli bölmeler ve baget yapımında kullanılır. Levha formunda bu malzeme cephelerde de kullanılabilir. Sonunda, bu malzeme temelinde, son zamanlarda popüler olan üretirler. polistiren beton.

Mobilya sektörü şu anda ahşap ve türevleri için bir rakip olmamasına rağmen, bu malzemeyi giderek daha aktif bir şekilde kullanıyor. Bununla birlikte, nemin yüksek olduğu yerlerde sürekli kullanılır - örneğin, bugün tamamen ondan bir duş teknesi yapılabilir. Ayrıca polistiren granüller kullanılır. yastıklardaki dolgu gibi, ve bu amaçlar için hazır torbalarda satılmaktadır.

Sıradan bir insan için, polistirenin gıda çeşitliliği neredeyse ana malzeme olarak bilinir. tek kullanımlık sofra takımı üretimi için... Günümüzde alkolsüz içecekleri şişelemek için çok popüler olan plastik bardakların çoğu ondan yapılır. Ek olarak, gıda sınıfı polistiren yoğun olarak kullanılmaktadır. ambalaj malzemesi olarak Düşük maliyeti ve göreceli gücü nedeniyle. Malzemenin dielektrik özellikleri göz önüne alındığında, aynı zamanda geniş uygulama alanı bulduğunu belirtmekte fayda var. elektrik Mühendisliği.

Günlük yaşamda, çoğu zaman levha polistiren ile çalışmak zorundasınız. hem mekanik hem de termal olarak işlenebilir. Bükme, yapıştırma, kesme ve delme yoluyla şekillendirme, hem sıradan bir malzeme türü hem de darbeye dayanıklı bir malzeme olabilir. 2 mm'den daha az kalınlıktaki bir levhayı parçalamak için sıradan bir dekupaj testeresi kullanılırken, daha kalın levhalar bir öğütücü veya bir el aleti ile alınabilir. Endüstriyel bir atölyede lazer kesim yapılabilir. Kesme çizgisinin biraz düzensiz olduğu ortaya çıkıyor, bu nedenle daha sonra işlem gerektiriyor - önce bir dosya ile, sonra zımpara ile geçiriliyor.

Levhada bir delik açmanız gerekiyorsa, plastik levhayı delmek için özel olarak oluşturulmuş bir matkaba ihtiyacınız olan bir matkap kullanın. Levhanın kalınlığı küçükse, delme sırasında ustanın isteklerine karşı deforme olabilir - levhanın altına tahta bir blok yerleştirerek bu tür olayların gelişmesini önleyebilirsiniz. Levha, ya bir vakum tekniği ile ya da yüksek basınç altında hava üflenerek oluşturulur. Belirtilen yöntemlerden herhangi biri ile işleme, malzemenin önemli ölçüde (160-200 dereceye kadar) ısıtılmasını içerir.

Mat polistiren hakkında konuşursak, o zaman böyle bir işleme tabi tutulabilir. taşlama ve parlatma. Bunun için bir öğütücü kullanılır, ancak hiçbir durumda aşındırıcı bir tekerlek yoktur - bunun yerine üzerine özel bir parlatma macununun uygulandığı yumuşak bir tekerlek alınır. Parça küçükse, elle de parlatabilir veya zımparalayabilirsiniz.

Diğer şeylerin yanı sıra, polistiren yüzeye herhangi bir özel kaplama uygulanabilir – metal bir tabakadan bir ayna filmine. Üzerine siyah veya renkli olarak bilinen yöntemlerden herhangi biri ile baskı yapılabilir. Aynı zamanda, ortaya çıkan metni veya görüntüyü korumak için, polimer nemi emmediğinden yüzeyi vernikle açmak gerekir.

Saf haliyle, polistiren çevreye çok fazla zarar vermiyor gibi görünüyor, ancak aynı zamanda, plastik için olması gerektiği gibi, atığı, gezegeni kirleterek çok uzun bir süre devam ediyor.... Ek olarak, doğal ortamda bulunan polimer ve kopolimerleri, bir yangında yanma da dahil olmak üzere aşırı ısınmaya maruz kalabilir ve bu durumda sonuçlar çok daha vahim olabilir. Aynı şekilde, polistiren nesnelerin malzemeyi çözebilecek maddelerle kontrolsüz teması istenmez, aksi takdirde stiren, benzen, toluen, karbon monoksit ve etilbenzenin toksik buharlarının salınımı önlenemez.

Malzemenin göreceli avantajı, çoğu durumda geri dönüştürülebilir, hem doğrudan atık hem de ondan basitçe yıpranmış ürünleri kullanmak. İşleme teknikleri olarak ekstrüzyon, presleme ve döküm kullanılmaktadır. Çıkışta, kalitesiz olmayan yeni ürünler elde edilirken, çöp oluşmaz. Ayrıca, son yıllarda polistiren bazında yeni bir yapı malzemesi yapılmıştır - polistiren beton, düşük katlı inşaat için uygundur. Ne yazık ki, özellikle yoksul ülkelerde çok miktarda polistiren atığı basitçe yakılıyor. Plastik atıklarla ilgili bu davranış çevre için son derece olumsuzdur.

Bir sonraki video, levha polistiren ve uygulamasının özelliklerini anlatıyor.