وزارت آموزش و پرورش فدراسیون روسیهو علم
فدراسیون روسیه
دولت موسسه تحصیلیبالاتر
آموزش حرفه ای
دانشگاه فنی دولتی آلتای
آنها I.I. پولزونوف”
خلاصه.
در رشته "شیمی آلی" با موضوع:
"پلی استایرن (پلی وینیل بنزن)"
توسط یک دانش آموز اجرا شد PKM-71:
بارخاتوا L. N.
توسط مدرس ارشد بررسی شد
بخش های FITCM: آرسنتوا اس.ن.
بارنائول 2008
معرفی، خصوصیات عمومیو طبقه بندی پلیمرها
1. پیشینه تاریخی
2. توضیحات پلی استایرن
3. خواص اساسی
3.1 خواص فیزیکی
3.2 خواص شیمیایی
4. رسید
5. ساختار فوق مولکولی، ترکیب، پیکربندی
6. روش های پخت
7. کاربرد در صنعت
نتیجه
کتابشناسی - فهرست کتب
معرفی
مشخصات کلی و طبقه بندی پلیمرها
پلیمر نامیده می شود مواد آلی، که مولکول های طولانی آن از همان واحدهای مکرر تکرار شونده - مونومرها ساخته شده اند.
اندازه مولکول پلیمر با درجه پلیمریزاسیون n تعیین می شود , آن ها تعداد پیوندهای زنجیره اگر n=10 تا 20 باشد، مواد روغن های سبک هستند. با افزایش n، ویسکوزیته افزایش می یابد، ماده مومی می شود و در نهایت در 1000=n پلیمر جامد تشکیل می شود. درجه پلیمریزاسیون نامحدود است: می تواند 10 4 باشد و سپس طول مولکول ها به میکرومتر می رسد. وزن مولکولی یک پلیمر برابر است با حاصل ضرب وزن مولکولی مونومر و درجه پلیمریزاسیون. معمولاً در محدوده 10 3 تا 3×10 5 است. چنین طول زیادی از مولکول ها مانع از بسته بندی مناسب آنها می شود و ساختار پلیمرها از آمورف تا نیمه کریستالی متفاوت است. نسبت بلورینگی تا حد زیادی توسط هندسه زنجیره ها تعیین می شود. هر چه زنجیرها به هم نزدیکتر شوند، پلیمر کریستالی تر می شود. بلورینگی، حتی در بهترین حالت، ناقص است.
پلیمرهای آمورف در محدوده دمایی ذوب می شوند که نه تنها به ماهیت آنها، بلکه به طول زنجیره ها نیز بستگی دارد. کریستالی دارای نقطه ذوب است.
از نظر منشأ، پلیمرها به سه گروه تقسیم می شوند: پلیمرهای مصنوعی (مصنوعی)، پلیمرهای آلی طبیعی و پلیمرهای معدنی طبیعی.
پلیمرهای مصنوعی از طریق پلیمریزاسیون مرحله ای یا زنجیره ای پلیمرهای با وزن مولکولی کم به دست می آیند.
پلیمرهای معدنی طبیعی، به عنوان مثال، مذاب ماگما، اکسید سیلیکون هستند.
پلیمرهای آلی طبیعی در نتیجه فعالیت حیاتی گیاهان و جانوران به وجود می آیند و در چوب، پشم و چرم یافت می شوند. اینها پروتئین، سلولز، نشاسته، شلاک، لیگنین، لاتکس هستند.
به طور معمول، پلیمرهای طبیعی در معرض جداسازی، خالص سازی، اصلاح قرار می گیرند که در آن ساختار زنجیره های اصلی بدون تغییر باقی می ماند. محصول چنین پردازشی پلیمرهای مصنوعی هستند. به عنوان مثال، لاستیک طبیعی، ساخته شده از لاتکس، سلولوئید، که نیتروسلولز با کافور برای افزایش خاصیت ارتجاعی، پلاستیک شده است.
پلیمرهای طبیعی و مصنوعی نقش زیادی در فن آوری پیشرفته، و در برخی از مناطق تا به امروز ضروری باقی مانده است، به عنوان مثال، در صنعت خمیر و کاغذ. با این حال، افزایش شدید تولید و مصرف مواد آلی به دلیل پلیمرهای مصنوعی - مواد به دست آمده از سنتز از مواد با وزن مولکولی کم و بدون آنالوگ در طبیعت رخ داد. توسعه فناوری شیمیایی مواد درشت مولکولی بخش جدایی ناپذیر و ضروری انقلاب علمی و فناوری مدرن است. . هیچ یک از شاخه های فناوری، به ویژه شاخه های جدید، نمی توانند بدون پلیمرها کار کنند. با توجه به ساختار شیمیایی، پلیمرها به خطی، شاخه ای، شبکه ای و فضایی تقسیم می شوند. مولکول های پلیمرهای خطی از نظر شیمیایی نسبت به یکدیگر بی اثر هستند و تنها توسط نیروهای واندروالسی به هم متصل می شوند. هنگامی که حرارت داده می شود، ویسکوزیته چنین پلیمرهایی کاهش می یابد و آنها می توانند به طور برگشت پذیر ابتدا به حالت بسیار الاستیک و سپس به حالت چسبناک تبدیل شوند (شکل 1). از آنجایی که تنها اثر گرمایش تغییر در پلاستیسیته است، پلیمرهای خطی را ترموپلاستیک می نامند. نباید تصور کرد که اصطلاح "خطی" به معنای مستقیم است، برعکس، آنها بیشتر مشخصه یک پیکربندی دندانه دار یا مارپیچ هستند که به چنین پلیمرهایی استحکام مکانیکی می بخشد.
پلیمرهای ترموپلاستیک نه تنها می توانند ذوب شوند، بلکه حل می شوند، زیرا پیوندهای واندروالس به راحتی تحت تأثیر معرف ها پاره می شوند.
پلیمرهای شاخه ای (پیوندی) قوی تر از پلیمرهای خطی هستند. انشعاب زنجیره ای کنترل شده یکی از روش های صنعتی اصلی برای اصلاح خواص پلیمرهای ترموپلاستیک است.
ساختار شبکه با این واقعیت مشخص می شود که زنجیره ها به یکدیگر متصل هستند و این حرکت را تا حد زیادی محدود می کند و منجر به تغییر در خواص مکانیکی و شیمیایی می شود. لاستیک معمولی نرم است، اما هنگامی که با گوگرد ولکانیزه می شود، پیوندهای کووالانسی از نوع S-zero تشکیل می شود و استحکام افزایش می یابد. پلیمر می تواند ساختار شبکه ای به دست آورد و به طور خود به خود، به عنوان مثال، تحت تأثیر نور و اکسیژن، پیری با از دست دادن قابلیت ارتجاعی و عملکرد رخ می دهد. در نهایت، اگر مولکول‌های پلیمر حاوی گروه‌های واکنش‌دهنده باشند، پس از گرم شدن، با پیوندهای قوی متقابل زیادی به هم متصل می‌شوند، پلیمر به‌صورت متقاطع مشخص می‌شود، یعنی ساختار فضایی پیدا می‌کند. بنابراین، حرارت دادن باعث واکنش هایی می شود که به طور چشمگیری و برگشت ناپذیر خواص مواد را تغییر می دهد، که استحکام و ویسکوزیته بالایی به دست می آورد، نامحلول و غیرقابل انحلال می شود. به دلیل واکنش پذیری بالای مولکول ها که با افزایش دما خود را نشان می دهد، چنین پلیمرهایی نامیده می شوند. ترموستبه راحتی می توان تصور کرد که مولکول های آنها نه تنها در ارتباط با یکدیگر، بلکه نسبت به سطوح اجسام خارجی نیز فعال هستند. بنابراین پلیمرهای ترموپلاستیک، بر خلاف انواع ترموپلاستیک، قابلیت چسبندگی بالایی دارند حتی در دماهای پایین که امکان استفاده از آنها را به عنوان پوشش محافظ، چسب و چسب در مواد کامپوزیتی فراهم می کند.
پلیمرهای ترموپلاستیک از واکنش به دست می آیند بسپارش،طبق طرح (شکل 2) جریان دارد.
در پلیمریزاسیون زنجیره ای، وزن مولکولی تقریباً بلافاصله افزایش می یابد، محصولات میانی ناپایدار هستند، واکنش به حضور ناخالصی ها حساس است و به عنوان یک قاعده، نیاز است. فشارهای بالا. جای تعجب نیست که چنین فرآیندی در شرایط طبیعی غیرممکن است و همه پلیمرهای طبیعی به روشی متفاوت تشکیل شده اند. شیمی مدرن ابزار جدیدی ایجاد کرده است - واکنش پلیمریزاسیون، و به لطف او کلاس بزرگی از پلیمرهای گرمانرم. واکنش پلیمریزاسیون فقط در تجهیزات پیچیده صنایع تخصصی انجام می شود و مصرف کننده پلیمرهای ترموپلاستیک را به شکل نهایی دریافت می کند.
مولکول‌های واکنش‌پذیر پلیمرهای ترموست را می‌توان به روشی ساده‌تر و طبیعی‌تر تشکیل داد - به تدریج از مونومر به دایمر، سپس به تریمر، تترامر و غیره. چنین ترکیبی از مونومرها، "تراکم" آنها، واکنش نامیده می‌شود. پلی تراکم؛نه به خلوص بالا و نه به فشار نیاز دارد، بلکه با تغییر همراه است ترکیب شیمیاییو اغلب با انتشار محصولات جانبی (معمولاً بخار آب) (شکل 2). این واکنش است که در طبیعت رخ می دهد. می توان آن را به راحتی تنها با یک گرم کردن جزئی انجام داد شرایط سادهتا خانه چنین فرآیندپذیری بالایی از پلیمرهای ترموست فرصت های زیادی برای تولید فراهم می کند محصولات مختلفدر شرکت های غیر شیمیایی، از جمله کارخانه های رادیویی.
صرف نظر از نوع و ترکیب مواد اولیه و روش های تولید، مواد مبتنی بر پلیمرها را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد: پلاستیک، پلاستیک تقویت شده با الیاف، ورقه ورقه، فیلم، پوشش، چسب.
1. پیشینه تاریخی
صنعت پلاستیک در آغاز قرن بیستم آغاز شد. استایرن به راحتی قابل پلیمریزاسیون و پلیمر جامد شیشه ای آن بلافاصله توجه را به خود جلب کرد. پایه های شیمی و فناوری برای تولید پلی استایرن توسط Ostromyslensky و Shtaudinger گذاشته شد. دومی یک مکانیسم زنجیره ای برای تشکیل ماکرومولکول های پلی استایرن پیشنهاد کرد.
اولین حق ثبت اختراع برای تولید پلی استایرن (پلیمریزاسیون خود به خود حرارتی در جرم) در سال 1911 در آلمان گرفته شد. در همان مکان، در سال 1920، تولید صنعتی پلیمر آغاز شد. در سال 1936 در حال حاضر 6000 تن در سال تولید شده است.
در خارج از آلمان، رشد تولید پلی استایرن مدتهاست که به دلیل قیمت بالای مونومر متوقف شده است. انگیزه توسعه سریع، ایجاد تولید گسترده لاستیک استایرن-بوتادین در ایالات متحده در طول جنگ جهانی دوم بود که به طور طبیعی منجر به کاهش قیمت استایرن شد. پس از جنگ، تولید پلی استایرن و کوپلیمرهای استایرن حاوی بیش از 50 درصد استایرن در ترکیب (برخلاف لاستیک استایرن-بوتادین، که حدود 30 درصد استایرن در آن است) به طور مستقل توسعه یافت. توسعه چنین محصولات موثر؛ به عنوان پلی استایرن منبسط شده، پلیمرهای پرضریب استایرن، پلاستیک های ABS، به پلاستیک های پلی استایرن به طور کلی این امکان را داده است که پس از پلی اتیلن و پلی وینیل کلراید، جایگاه سوم را در تولید جهانی پلاستیک داشته باشند.
در اتحاد جماهیر شوروی، تولید پلی استایرن در سالهای پس از جنگ آغاز شد. همانند سایر کشورها، اساس تولید فرآیندهای پلیمریزاسیون رادیکال آزاد در بلوک (جرم)، سوسپانسیون و امولسیون است.
در حال حاضر تقریباً همه انواع اصلی کوپلیمرهای استایرن از جمله کوپلیمرهای با α-متیل استایرن، متیل متاکریلات، کوپلیمرهای ضربه ای با لاستیک، کوپلیمرهای دوگانه و سه گانه با اکریلونیتریل (از جمله پلاستیک های ABC) تولید می شوند.
2. توضیحات پلی استایرن
پلی استایرن یک پلیمر آمورف ترموپلاستیک با فرمول است
[-CH 2 -C (C 6 H 5) H-] n
فرمول ساختاری:
پلی استایرن یک ماده شیشه ای شفاف، وزن مولکولی 30-500 هزار، چگالی 1.06 گرم در سانتی متر 3 (20 درجه سانتی گراد)، دمای انتقال شیشه ای 93 درجه سانتی گراد است.
پلی استایرن با شعله دودی با بوی گل و شیرین مشخص می شود (این بوی دارچین معمولاً با خراش دادن جسم تحت بررسی با سوزن داغ قابل تشخیص است). علاوه بر این، اگر جسم با یک حلقه فلزی روی زمین بیفتد، به احتمال زیاد پلی استایرن است.
این ماده ای سخت، کشسان و بی رنگ است. گروه های فنیل از آرایش منظم ماکرومولکول ها و تشکیل تشکیلات کریستالی جلوگیری می کنند. این یک پلیمر صلب و بی شکل با مقاومت کششی و خمشی مکانیکی کم است. پلی استایرن دارای چگالی کم، پایداری حرارتی کم، خواص دی الکتریک عالی و مقاومت ضربه ای بسیار کم است. در دماهای نسبتاً پایین (80 درجه سانتیگراد) به راحتی تغییر شکل می دهد. در تماس با چربی ها مونومر استایرن را آزاد می کند. برای بهبود خواص پلی استایرن، آن را با کوپلیمرهای مختلف اصلاح کرده و در معرض اتصال عرضی قرار می دهند.
پلی استایرن یک ترموپلاستیک ارزان قیمت با تناژ بالا است. با سختی بالا، خواص دی الکتریک خوب، مقاومت در برابر رطوبت، رنگ و قالب گیری آسان، مقاوم در برابر شیمیایی، محلول در هیدروکربن های آلیفاتیک معطر و کلردار مشخص می شود. بهترین خواص عملیاتیکوپلیمرهای مختلف استایرن دارند. بنابراین، افزایش مقاومت حرارتی و استحکام کششی (حدود 60 درصد) با کوپلیمریزاسیون استایرن با اکریلونیتریل یا متیل استایرن، افزایش استحکام و مقاومت ضربه (از 5-10 به 50-100 کیلوژول بر متر مربع) به دست می آید - با به دست آوردن کوپلیمرهای پیوندی استایرن با لاستیک 5 تا 10 درصد مانند بوتادین (پلی استایرن با ضربه بالا) و همچنین ترپلیمرهای اکریلونیتریل، بوتادین و استایرن (به اصطلاح پلاستیک ABS). با جایگزینی اکریلونیتریل با متیل متاکریلات، ترپلیمرهای شفاف سنتز می شوند.
3. خواص اساسی
3.1. مشخصات فیزیکی
استایرن قابل اشتعال و انفجار است. محدودیت مواد منفجره در مخلوط با هوا در دمای اتاق از 1.1 تا 6.1 vol. ٪. غلظت مجاز بخارات در هوا بیشتر از 0.5 میلی گرم بر متر مکعب نیست، استنشاق سیستماتیک بخارات استایرن در غلظت های بالاتر از حد مجاز منجر به بیماری مزمن کبدی می شود.
مهمترین خواص فیزیکی استایرن و α-متیل استایرن در زیر ذکر شده است:
جدول 1 - خواص فیزیکی استایرن و α-متیل استایرن
| استایرن | α-متیل استایرن | |
| فرمول ساختاری |  |
 |
| وزن مولکولی | 104,14 | 119,14 |
| نقطه جوش 760 میلی متر جیوه. Art., درجه سانتی گراد | 145,2 | 165,38 |
| گرادیان جوش، °C/mmHg هنر | 0,049 | 0,052 |
| دمای انجماد در 760 میلی متر جیوه، درجه سانتی گراد | –30,628 | – |
| چگالی در 20 درجه سانتی گراد، گرم بر سانتی متر مکعب | 0,90600 | 0.88 (25 درجه سانتیگراد) |
| گشتاور دوقطبی، C×m | 0.37×10 -30 | – |
| 1,735 | 2,04 | |
| ویسکوزیته در 20 درجه سانتی گراد، Pa×s | 0,078 | 0,080 |
| کشش سطحی، N/m | 0.0322 (20 درجه سانتی گراد) | 0.0317 (25 درجه سانتی گراد) |
| گرمای تبخیر در 20 درجه سانتیگراد، kJ/mol | 44,6 | 40,4 |
| 9.719×10 -4 | 11×10 -4 | |
| دمای بحرانی، درجه سانتیگراد | 373 | 386 |
| فشار بحرانی، MPa | 3,93 | 4,84 |
| ضریب شکست | 1,54682 | 1,5386 |
جدول 2 - وابستگی نقطه جوش استایرن به فشار
وابستگی تعدادی از خواص فیزیکی استایرن به دما توسط معادلات تجربی ارائه می شود:
برای فشار بخار (P-in mmHg، T-in °C): 
برای چگالی:
برای کشش سطحی (30-90 درجه سانتیگراد):
سه فرآیند اصلی پلیمریزاسیون استایرن رایج در فناوری منجر به محصولی متفاوت می شود ظاهر. در پلیمریزاسیون بلوک، فرآیند با حرارت دادن تدریجی مونومر مایع انجام می شود. رژیم دما به گونه ای انتخاب می شود که جرم پلیمریزاسیون همیشه در حالت چسبناک باشد. این بدان معناست که در پایان فرآیند، زمانی که تبدیل مونومر به مقداری نزدیک به مقدار حد می رسد، دمای پلی استایرن مذاب باید در حد 200-230 درجه سانتی گراد باشد. توده از طریق قالب ها توسط اکستروژن فشرده شده و به صورت گرانول برش داده می شود. پلی استایرن بلوک با اکستروژن مجدد رنگ می شود و برای پردازش بیشتر در محصولات استفاده می شود.
جدول 3 - وابستگی برخی خواص استایرن به دما
محصولات حاصل از پلیمریزاسیون سوسپانسیون و امولسیونی، ذرات کروی هستند که اندازه آنها متفاوت است. پلی استایرن تعلیق بزرگتر است - اندازه متوسط ذرات 4 × 5 میلی متر است. محصول امولسیونی - "مهره" - دارای اندازه ذرات متوسط است
1-10 میکرومتر
جدول 4 - خواص فیزیکی پایه پلی استایرن
| چگالی در 20 درجه سانتی گراد، گرم بر سانتی متر مکعب | 1.04-1.965 (بی شکل) 1.12 (کریستالی) |
| ظرفیت گرمایی ویژه در 20 درجه سانتیگراد، kJ/(kg×K) | 1.258 (20 درجه سانتیگراد) 1.84 (100 درجه سانتیگراد) |
| ضریب انبساط حرارتی در 25 درجه سانتیگراد، 1/°C | (1.7–2.1) ×10 -4 در T<Т ст (5.1–6.0) ×10 -4 در خیابان T>T |
| ضریب هدایت حرارتی، W/(m×K) | 0.1165 (50°C) 0.1276 (100°C) |
| احتراق H، kJ/mol | – 434×10 -3 |
| انحلال H، kJ/mol | – 3,59 |
| H ذوب کریستال ها، kJ/mol | 8,373 |
| ویسکوزیته مذاب، Pa×s در 217 درجه سانتیگراد |
- 2.65 × 10 -4 در T<Т ст – 6.05×10 -4 در خیابان T>T |
| ضریب شکست n D (در بلوک) | 1,59–1,60 |
| نسبت پواسون | 0,325 |
| ثابت دی الکتریک | 2,49–2,55 |
3 .2. خواص شیمیایی
خواص شیمیایی استایرن به دلیل واکنش پذیری بالای گروه وینیل جانبی است. هسته فنیل در مرحله پلیمریزاسیون حرارتی در مرحله شروع تحت تأثیر قرار می گیرد. هنگامی که استایرن در هوا اکسید می شود، پلیمر، فرمالدئید و بنزآلدئید تشکیل می شود.
پلی استایرن از گروه پلاستیک های بسیار بی اثر است. در برابر قلیایی ها و اسیدهای هیدروهالیک مقاوم است. در برابر اسید نیتریک غلیظ و اسید استیک یخچالی مقاوم نیست.
تخریب حرارتی پلی استایرن در دمای بالای 200 درجه سانتیگراد با سرعت قابل توجهی انجام می شود. محصول اصلی تجزیه استایرن مونومر است. پلی استایرن قابل اشتعال است. به منظور کاهش خطر آتش سوزی، ترکیبات حاوی فسفر به آن اضافه می شود. استفاده گسترده از پلی استایرن در زندگی روزمره، ساخت و ساز و صنایع غذایی نیاز به به حداقل رساندن محتوای مونومر باقی مانده در آن را دیکته می کند. طبق مقررات فعلی، پلی استایرن گرید غذایی باید حاوی کمتر از 0.3 درصد مونومر باشد.
4. بدست آوردن پلی استایرن
روش اصلی برای تولید استایرن در فناوری هنوز هم هیدروژن زدایی کاتالیزوری اتیل بنزن در دماهای بالا است. اتیل بنزن، به نوبه خود، با آلکیلاسیون فاز مایع کاتالیزوری بنزن با اتیلن بر روی AlCl3 بی آب به دست می آید. شرایط خفیف. بازده متوسط و مونومر در هر دو فرآیند نزدیک به 90 درصد تئوری است. بزرگترین مشکل، خالص سازی محصول نهایی از اتیل بنزن و مواد جانبی (بنزن، تولوئن و غیره) است که با تقطیر چند مرحله ای مخلوط انجام می شود.
تحقیقات انجام شده توسط بزرگترین شرکت های تولید کننده استایرن امکان بهبود تدریجی فناوری تولید آن را فراهم می کند. سه نوع راکتور هیدروژن زدایی استفاده می شود - آدیاباتیک با بستر کاتالیزوری ثابت، لوله ای همدما و مقطعی.
ظاهراً جستجو برای روشهای جدید سنتز استایرن کاملاً ناامیدکننده نیست. بنابراین، گزارشی در مورد راه اندازی یک واحد تولید استایرن در اسپانیا با ظرفیت 79.4 هزار تن در سال منتشر شد که بر اساس طرح زیر کار می کند: اتیل بنزن در شرایط ملایم به اتیل بنزن هیدروپراکسید اکسید می شود که سپس با پروپیلن در تعامل است. حضور مولیبدن نفتنات، تشکیل متیل فنیل کاربینول و پروپیلن اکسید. متیل فنیل کاربینول جدا شده و به استایرن تبدیل می شود. بنابراین، این گیاه استایرن و پروپیلن اکسید (50 درصد استایرن خروجی) تولید می کند. اگرچه بسیاری از روشهای دیگر برای تولید استایرن به ثبت رسیده است، از جمله تجزیه در اثر حرارت مستقیم روغن، مشکل جداسازی محصول از مخلوطی از اجزای با نقطه جوش نزدیک هنوز یک مانع غیرقابل عبور برای اجرای صنعتی باقی مانده است. درست است، و در این; راه حل های اساسی جدید ممکن است، به عنوان مثال، شرکت ژاپنی Togau توسعه یک فرآیند بسیار کارآمد را برای تقطیر استخراجی استایرن از فراکسیون های تشکیل شده در طی تجزیه در اثر حرارت بنزین به اتیلن و معمولاً حاوی 30-35٪ استایرن، حدود 52 اعلام کرد. % زایلن و ایزومرهای آن و همچنین اتیل بنزن و سایر اجزاء. جزئیات خاصی از فرآیند مشخص نیست، اما نویسندگان ادعا می کنند که با ظرفیت تولید 20 هزار تن در سال، هزینه استایرن به دست آمده در این فرآیند 30 تا 40٪ کمتر از حد معمول خواهد بود.
استایرن تجاری معمولاً حاوی 99.6-99.7 درصد محصول اصلی است و در بیشتر موارد بدون هیچ گونه تصفیه اولیه برای پلیمریزاسیون استفاده می شود. در شرایط آزمایشگاهی، زمانی که تقاضاهای زیادی برای تکرارپذیری نتایج وجود دارد، استایرن با تقطیر خلاء خالص می شود.استایرن آب را بسیار ضعیف حل می کند (جدول 5)، به طوری که معمولاً تصفیه خاصی از آن در طی پلیمریزاسیون رادیکالی مورد نیاز نیست. برای انجام پلیمریزاسیون یونی، استایرن با استفاده از معرف های خشک کننده ضعیف قلیایی - اکسید کلسیم، ژل سیلیکا، سولفات کلسیم یا کلرید کلسیم خشک می شود.
تمایل شدید استایرن به پلیمریزاسیون خود به خود (حرارتی) که طبق مکانیسم رادیکال انجام می شود اغلب باعث می شود
جدول 5 - حلالیت آب در استایرن و استایرن در آب
استفاده در حین ذخیره سازی از مهارکننده هایی مانند هیدروکینون (یا n - mpem - بوتیل پیروکاتچین). بازدارنده ها همچنین از اکسید شدن استایرن در هوا و تجمع پراکسیدها در آن جلوگیری می کنند، اما در دمای زیر 100 درجه سانتی گراد موثر هستند.
پلیمریزاسیون استایرن فرآیند شامل سه مرحله است. اول، پیوندهای دوگانه در برخی از مولکول‌های متعدد موجود در ظرف واکنش با افزایش دما و حضور یک کاتالیزور جدا می‌شوند. به عبارت دیگر، این مولکول ها فعال می شوند (مرحله اول پلیمریزاسیون). سپس ذرات فعال مولکول های استایرن بعدی را فعال می کنند، با آنها ترکیب می شوند و یک زنجیره را تشکیل می دهند (مرحله بعدی).
اگر دو زنجیره در حال رشد به هم بپیوندند یا باقیمانده دیگری مانند یک قطعه کاتالیزور به زنجیره در حال رشد اضافه شود، رشد زنجیره متوقف می شود. به این مرحله ختم زنجیره می گویند.
5. ساختار پلی استایرن
لاملاهای اولیه دارای انرژی سطحی قابل توجهی هستند، بنابراین تجمع آنها رخ می دهد و منجر به تشکیل مونوکرستال ها می شود - تشکیلات فوق مولکولی پیچیده تر. در هنگام تبلور از مذاب یا محلول پلیمری غلیظ، رایج ترین نوع تشکیل کریستالی ثانویه، کروی است (شکل 3) که شکل حلقه یا کروی دارد و به اندازه های غول پیکر تا 1 سانتی متر می رسد. در اسفرولیت‌های رادیکال یا کروی، قاب از نوار، تشکیلات کریستالی تشکیل می‌شود که از مرکز به سمت حاشیه هدایت می‌شوند.
شکل 3- ساختار فوق مولکولی پلیمرها: د) نوار اسفرولیت (پلی استایرن ایزوتاکتیک)
پلی وینیل کلراید، پلی وینیل فلوراید و پلی استایرن که به روش معمول به دست می آیند دارای درجه کریستالی بسیار پایین تری هستند و نقطه ذوب پایین تری دارند. در این پلیمرها، خواص فیزیکی به شدت به پیکربندی استریوشیمیایی وابسته است. پلی استایرن حاصل از پلیمریزاسیون محلول رادیکال آزاد است آتاکتیکاین اصطلاح به این معنی است که اگر اتم های کربن زنجیره پلیمری را جهت دهید و شکل زیگزاگی درستی به آن بدهید، گروه های جانبی فنیل به طور تصادفی در یک طرف و طرف دیگر در طول زنجیره توزیع می شوند (همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است). در طی پلیمریزاسیون استایرن در حضور کاتالیزور زیگلر، ایزوتاکتیکپلی استایرن، که با پلیمر آتاکتیک تفاوت دارد زیرا در زنجیره های آن همه گروه های فنیل در یک یا طرف دیگر زنجیره قرار دارند. خواص پلیمرهای آتاکتیک و ایزوتاکتیک کاملاً متفاوت است. پلیمر آتاکتیک را می توان در دماهای بسیار پایین تری قالب گیری کرد و در اکثر حلال ها بسیار حلال تر از ایزوتاکتیک است. انواع دیگری از پلیمرهای stereoreregular وجود دارد که یکی از آنها نام دارد syndiotacti شیمیایی؛در زنجیره های این پلیمر، گروه های جانبی به طور متناوب در یک طرف زنجیر و سپس در سمت دیگر زنجیره قرار می گیرند، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است.
شکل 4 - پیکربندی پلی استایرن آتاکتیک، ایزوتاکتیک و سندیوتاکتیک
6. روش های پخت، دمای انتقال شیشه ای
دمای انتقال شیشه ای (T st) مربوط به دمایی است که در آن تحرک بخش های زنجیره پلیمری رخ می دهد.
جدول 6 دمای انتقال شیشه ای پلی استایرن را نشان می دهد. این داده ها اثر نرخ گرمایش از T st را نشان می دهد.
جدول 6 - دمای انتقال شیشه ای پلی استایرن
شکل یک محصول ترموپلاستیک در نتیجه ایجاد تغییر شکل پلاستیکی یا بسیار الاستیک در پلیمر تحت اثر فشار هنگام گرم شدن پلیمر به دست می آید. هنگام پردازش ترموپلاستیک ها، تشکیل محصول با ترکیب فرآیندهای فیزیکی تشکیل با واکنش های شیمیایی پخت پلیمری فراهم می شود. در عین حال، خواص محصولات تعیین کننده سرعت و کامل بودن عمل آوری است. استفاده ناقص از واکنش پذیری پلیمر در حین پخت باعث ناپایداری خواص محصولات ترموپلاستیک در زمان و بروز فرآیندهای مخرب در محصولات نهایی می شود. ویسکوزیته پایین ترموپلاستیک ها در طول شکل گیری منجر به کاهش خواص ناهموار، افزایش سرعت شل شدن تنش و تأثیر کمتر تخریب در حین پردازش بر روی کیفیت محصولات نهایی از ترموست می شود.
بسته به روش پردازش، عمل آوری با قالب گیری محصول ترکیب می شود (در حین پرس)، پس از قالب گیری محصول در حفره قالب (قالب گیری تزریقی و قالب گیری تزریقی ترموپلاستیک) یا در طی عملیات حرارتی قطعه کار قالب گیری شده (زمانی که تشکیل محصولات با اندازه بزرگ، به عنوان مثال، ورق های getinax، فایبرگلاس و غیره). عمل آوری کامل ترموپلاستیک ها در برخی موارد به چندین ساعت نیاز دارد. برای افزایش حذف محصول از تجهیزات، عمل آوری نهایی را می توان خارج از ابزار شکل دهی انجام داد، زیرا ثبات شکل مدت ها قبل از تکمیل این فرآیند به دست می آید. به همین دلیل، محصول بدون خنک شدن از قالب خارج می شود.
در طول پردازش پلیمرها (به ویژه ترموپلاستیک ها)، ماکرومولکول ها در جهت جریان مواد جهت گیری می کنند. همراه با تفاوت جهت گیری، ناهمگنی ساختاری در مقاطع مختلف محصولات ایجاد می شود که از نظر مقطع و طول ناهمگن هستند و تنش های داخلی ایجاد می شود.
وجود اختلاف دما در طول مقطع و طول قطعه منجر به ناهمگونی ساختاری حتی بیشتر و ظهور تنش‌های اضافی مرتبط با تفاوت در سرعت خنک‌سازی، کریستالیزاسیون، آرامش و درجات مختلف پخت می‌شود.
ناهمگونی خواص مواد (به دلایل ذکر شده) همیشه قابل قبول نیست و اغلب منجر به ازدواج می شود (به دلیل ناپایداری خواص فیزیکی، ابعاد، تاب برداشتن، ترک خوردن). کاهش ناهمگونی ساختار مولکولی و تنش های داخلی را می توان با عملیات حرارتی محصول نهایی به دست آورد. با این حال، استفاده از روش های تنظیم جهت سازه ها در فرآیندهای پردازش کارآمدتر است. برای این منظور، مواد افزودنی به پلیمر وارد می شود که بر فرآیندهای تشکیل ساختارهای فوق مولکولی تأثیر می گذارد و به تولید مواد با ساختار مورد نظر کمک می کند.
7. کاربرد در صنعت
2 نوع اصلی پلی استایرن وجود دارد: پلی استایرن عمومی (GPPS)، پلی استایرن با ضربه بالا (HIPS)
پلی استایرن شفاف (GPPS - General Purpose PolyStyrene) یک ماده مقاوم در برابر ضربه است. به طور عمده برای لعاب داخلی استفاده می شود، به عنوان یک جایگزین اقتصادی برای پلکسی گلاس عمل می کند.
HIPS (پلی استایرن با ضربه بالا) به لطف افزودن بوتادین یا سایر لاستیک‌های خاص که مقاومت ضربه‌ای تا 60-70 کیلوژول بر متر مربع دارند، مقاومت در برابر ضربه را افزایش داده است. دامنه آن بسیار گسترده است - تبلیغات در فضای باز، تجهیزات تجاری، قطعات یخچال و غیره.
پلی استایرن عمومی (GPPS)
این ماده عمدتاً برای لعاب داخلی استفاده می شود و به عنوان یک جایگزین اقتصادی برای پلکسی گلاس عمل می کند.
مزایای اصلی: مقاوم در برابر رطوبت، بادوام، پردازش آسان، شفافیت نوری عالی - 94٪، سطح صاف خوب، چگالی کم، مقاوم در برابر حملات شیمیایی و استحکام بالا.
پلی استایرن اکسترود شده به صورت ورقه های شفاف، شیری، دودی، رنگی تولید می شود. ضد انعکاس و ورق های تزئینیبا بافت های متنوع با سفارش ویژه می توان ورق های پلی استایرن را بدون تثبیت UV تولید کرد. چنین ورقه‌هایی را می‌توان در تماس با مواد غذایی استفاده کرد زیرا با تمام مقررات مربوط به استفاده از مواد در تماس با مواد غذایی مطابقت دارند.
پلی استایرن شفاف شکننده، شکننده و مقاوم در برابر ضربه است. در این راستا نگهداری و حمل و نقل محصولات از آن با مشکلاتی همراه است. علاوه بر این، برای دستیابی به پراکندگی نور لازم، لازم است از ورقه هایی با سطح موجدار استفاده شود که اغلب با آن مطابقت ندارد. طراحی مدرن. یک نقطه ضعف قابل توجه PS مقاومت کم آن در برابر اشعه UV است. با این حال، پلی استایرن یک ماده بسیار مقرون به صرفه است.
کاربردهای معمولی: پارتیشن های تزئینی و صفحه نمایش پوشش محافظ تصاویر برچسب قیمت لعاب کابین دوش غرفه لوازم روشنایی انواع شیشه های داخلی و غیره.
پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه ( HIPS )
پلی استایرن با ضربه بالا یک ماده ورقه ای با کیفیت بالا است که برای فرآیندهای شکل دهی حرارتی یا خلاء تولید می شود. HIPS در تولید استفاده می شود تبلیغات در فضای باز، قطعات یخچال، لوازم بهداشتی، اسباب بازی، بسته بندی مواد غذایی و مانند آن. سطح این ماده می تواند براق، مات، صاف یا برجسته، با سطح آینه ای، در رنگ های متنوع باشد. امکان ساخت ورق به روش کواکستروژن وجود دارد. این به شما امکان می دهد دو لایه از رنگ های مختلف را با هم ترکیب کنید یا یک لایه رویی با پوشش براق اضافه کنید.
پلی استایرن با ضربه بالا خاصیت ارتجاعی خاصی دارد و در نتیجه امکان استفاده از آن را در ساخت محصولات روشنایی با پیکربندی پیچیده با کشش عمیق افزایش می دهد. ضریب انتقال نور (35-38٪) و سفیدی کاملاً با استانداردهای محصولات روشنایی موجود در روسیه مطابقت دارد.
مزایای اصلی: افزایش مقاومت در برابر ضربه، حساسیت کم، مقاومت در برابر یخ زدگی نور تا -40 درجه سانتیگراد مقاومت در برابر رطوبت، شکل پذیری عالی، مقاومت شیمیایی پردازش آسان در برابر اسیدها و قلیاها
در حالت "بومی" خود، پلی استایرن یک ماده نسبتا شکننده است که برای بسیاری از کارها مناسب نیست. بنابراین در تولید، افزودنی های خاصی به خوراک اضافه می شود که مقاومت ضربه ای و انعطاف پذیری را افزایش می دهد و در نتیجه پلی استایرن با ضربه بالا به دست می آید. یکی از انواع پلی استایرن با ضربه بالا، پلی استایرن مقاوم در برابر فریون است که در ساخت تجهیزات تبرید استفاده می شود. ساختار سطحی: دو طرف مات یا یک طرف براق (لایه براق فوقانی از اکستروژن همزمان با پلی استایرن عمومی به دست می آید)، برجسته. در صورت لزوم، ورق با تخلیه تاج در یک طرف درمان می شود و یک فیلم ترموفرم محافظ روی ورق اعمال می شود. برای استفاده خارجی، یک تثبیت کننده UV اضافه می شود تا در برابر زرد شدن UV محافظت کند.
پلی استایرن روشنایی یکی از انواع پلی استایرن پر ضربه است که به طور کامل جایگزین شیشه اکریلیک در ساخت سازه های دارای نورپردازی داخلی می شود. بر خلاف پلکسی، فقط یک عدد دارد سطح براق. محبوبیت بالای پلی استایرن روشنایی به دلیل استحکام ضربه ای بیشتر (در مقایسه با اکریلیک)، سهولت پردازش، مقاومت در برابر محیط زیست و هزینه کمتر آن است.
پلی استایرن ضربه ای بالا به دلیل چگالی کم و همچنین امکان استفاده از ورق های نازک تر (2-3 میلی متر) به دلیل افزایش مقاومت در برابر ضربه نسبت به پلکسی (3-5 میلی متر) گزینه اقتصادی تری نسبت به پلکسی گلس می باشد که باعث می شود صرفه جویی 2 برابری بر اساس 1 متر مربع دیفیوزر متر.
سیم پیچ، کاست و بوبین برای نوار، پایه لامپ رادیویی، صفحات رو به رو، ترازو ابزار، گیره و گیره کابل، بانک باتری، دسته ابزار و ابزار، فیلم، آباژور، قطعات پایانه، جعبه، لوازم جانبی اصلاح، اسباب بازی، ظروف، کاشی مبلمان، جعبه های پودر، درب شیشه ها و بطری ها، جعبه ها، قطعات سوئیچ های برق، قلم های آبنما - این لیست از محصولات پلی استایرن را می توان برای مدت طولانی ادامه داد. کاربردهای پلی استایرن بسیار متنوع است، از فیلم در خازن های 0.02 میلی متری ضخامت تا تخته های ضخیم EPS که به عنوان یک ماده عایق در تبرید استفاده می شود.
نتیجه
مطالعه پلیمرها، خواص فیزیکی، شیمیایی آنها و همچنین برهمکنش پلیمرهای مختلف با یکدیگر، منجر به پیدایش ترکیبات جدیدی می شود که با خواص مورد نظر مطابقت دارند. به عنوان مثال، می توانید اتصالات مقاوم در برابر ضربه یا اتصالاتی که چندین را با هم ترکیب می کنند ایجاد کنید خواص مورد نظرمانند مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر یخ زدگی، مقاومت در برابر نور خورشید.
بنابراین مطالعه پلی استایرن، یکی از پلیمرهای شناخته شده، منجر به استفاده گسترده از آن شد. گاهی اوقات حتی به این فکر نمی کنیم که این یا آن شیء اطراف ما از چه چیزی ساخته شده است. مواد طبیعی مانند چوب به طور فزاینده ای با پلاستیک ها جایگزین می شوند که بسیار ارزان تر و مقاوم تر در برابر سایش هستند.
یک نتیجه بزرگ می توان گرفت: مطالعه مواد جدید ضروری است، اولاً مواد طبیعی چندانی باقی نمانده است، ثانیاً با مطالعه پلیمرها می توان ترکیباتی چند برابر طبیعی ایجاد کرد و ثالثاً پلیمرها. نسبتاً اخیراً در صنعت مورد استفاده قرار گرفته است و فرصتی برای کشف چیزهای جدید وجود دارد.
کتابشناسی - فهرست کتب
1. آرزوماس ب.ن. علم مواد - مسکو: Mashinostroenie, 1986. - 456 p.
2. Becker H. Organicum: Per. با او. - جلد دوم – م.: میر، 1992 – 474 ص.
3. Malkin A.Ya پلی استایرن. فیزیک شیمی اصول بدست آوردن و پردازش - م.: شیمی، 1975 - 263 ص.
4. Paul D., Newman S., Polymer blends: Translated from English / Edited by D. Paul, S. Newman. جلد اول، - م.: میر، 1981 - 541 ص.
5. جی رابرتز، ام. کاسریو. مبانی شیمی آلی. جلد 2. – م.: میر، 1978 – 345 ص.
6. مطالب سخنرانی در مورد شیمی آلی.
7. Turkavkaz [منبع الکترونیکی] / پلیمر - طیف; وی. سیمونوف; ویرایش A. Markin; مایکوپ: آدیگه دانشگاه دولتی، 2005. حالت دسترسی: http://www.poli.turkavkaz.ru، رایگان. ترکاوکاز، ترکاوکاز.
8. Alhimik [منبع الکترونیکی] / Kunstkamera، شیمی برای کنجکاوها. مبانی شیمی و آزمایش های سرگرم کننده؛ Grosse E., Weissmantel X.; ویرایش L. Alikberova; مسکو: MITHT im. M.V. Lomonosov، 2006. حالت دسترسی: http://www.alhimik.ru، رایگان. کیمیاگر، کیمیاگر.
9. Mixport [منبع الکترونیکی] / چکیده، شیمی، پلیمرها. A. Lebedev; ویرایش I. Vodonov; M.: دانشگاه فناوری شیمیایی روسیه (RKhTU) به نام V.I. DImendeleeva، 2008. حالت دسترسی: http://www.mixport.ru، رایگان. میکس پورت، میکس پورت.
امروزه تعداد زیادی اسباب بازی از پلاستیک های مختلف ساخته می شود. مصالح ساختمانیو غیره محبوب ترین نوع پلاستیک پلی استایرن است. او بالا دارد مشخصات فنی. بنابراین، چنین مواد به طور گسترده ای در زندگی روزمره و صنعت استفاده می شود.
پلی استایرن یک ماده جامد بی رنگ است. متعلق به گروه پلیمرهای مصنوعی است. پلی استایرن از استایرن یا فنتیل اتیلن توسط پلیمریزاسیون ساخته می شود. یکی از محصولات نهایی فرآوری گاز طبیعیو روغن پلی استایرن است.
این پلیمر به صورت گرانول های شفاف تولید می شود. آنها به شکل استوانه ای هستند. مقدار زیادی پلاستیک بر پایه پلی استایرن است. از آنجایی که پلیمر دارای ساختار ساده، کم هزینه و انتخاب بزرگ. ساخته شده از پلی استایرن مواد مختلف، مواردی که در زندگی روزمره ضروری هستند. به عنوان مثال اسباب بازی، ظروف یکبار مصرف، بسته بندی و غیره. همه اقلام برای سلامتی ما مضر نیستند.
پلی استایرن برای تولید مواد عایق حرارتی استفاده می شود. بنابراین در ساخت و ساز بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. بر اساس آن اسلب ها، قالب های ثابت، پانل های ساندویچ و موارد دیگر ساخته می شود. همچنین از پلی استایرن ساخته شده است کاشی های تزئینیو قرنیزهای سقفی
علاوه بر ساخت و ساز، پلی استایرن در نیازهای پزشکی استفاده می شود. ابزار یکبار مصرف و قطعات سیستم انتقال خون از آن ساخته می شود.
پلی استایرن فوم شده برای تهیه و تصفیه فاضلاب استفاده می شود.
پلی استایرن در صنایع غذایی نیز کاربرد دارد. برای ساخت مواد بسته بندی استفاده می شود.
و برای تولید لوازم الکترونیکی و لوازم خانگیاستفاده از پلی استایرن با ضربه بالا
پلی استایرن را می توان بر اساس تکنولوژی تولید تقسیم کرد. محبوب ترین انواع این مواد را در نظر بگیرید:
پلی استایرن یک پلاستیک ترموپلاستیک است که به صورت ورقه ای تولید می شود. می تواند با سطح صاف یا دارای نقش های مهر شده باشد. پلیمر شفاف و سفید است. یک پلیمر شفاف می تواند جایگزین خوبی برای پلکسی گلاس و یک پلیمر سفید برای پلاستیک PVC باشد. چنین ماده ای به دلیل مقاومت در برابر ضربه بالا، سهولت پردازش و انعطاف پذیری بسیار محبوب است.
یکی از مزایای این ماده ارزان بودن آن است. پلی استایرن به راحتی قالب گیری، پردازش می شود و از اتلاف حرارت جلوگیری می کند. این می تواند به راحتی جایگزین شیشه شود، زیرا پردازش آن آسان است و رنگ شفافی دارد.
این ماده به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی بالایی که دارد، برای قسمت های بیرونی و داخلی محوطه استفاده می شود. پلیمر شفاف را می توان برای لعاب ساختمان استفاده کرد زیرا نور را به خوبی منتقل می کند. اما باید در نظر داشت که چنین موادی از قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید می ترسند. از آنجایی که پس از مدتی پلی استایرن شروع به زرد شدن می کند، ویژگی های آن کاهش یافته و سپس فرو می ریزد. چنین موادی برای مدت طولانی برای ساخت فوم و مواد دیگر استفاده می شود. این با گرم کردن مواد و مبدل اتفاق می افتد. در طول ساخت، پلی استایرن منبسط شده به دست می آید. و بعد از سرد شدن مواد به یک توده جامد کف شده تبدیل می شود. دارای ساختاری سفت و سخت با سلول های متراکم است که با 98 درصد هوا پر شده است. ماده حاصل تنها حاوی 2 درصد پلیمر است.
به دلیل رسانایی حرارتی کم مواد، برای ساخت و ساز عالی است. پلی استایرن به طور گسترده ای برای عایق کاری کف، سقف، سقف و دیوارها استفاده می شود. نصب و برش چنین بخاری با معمولی آسان است چاقوی ساختمانی. وزن این ماده کم است. کسانی که قبلا پلی استایرن خریده اند فقط از جنبه های مثبت آن صحبت می کنند. آنها خاطرنشان می کنند که پلی استایرن در برابر پوسیدگی، قارچ مقاوم است، در برابر محیط های تهاجمی و اثرات میکروارگانیسم ها مقاوم است. اما، مانند هر ماده دیگری، برخی از معایب وجود دارد:
خواص فیزیکی پلی استایرن را در نظر بگیرید:
استایروفوم نوعی پلی استایرن منبسط شده است. دانه های مواد با بخار تصفیه می شوند، بنابراین شکاف بین مولکول ها افزایش می یابد. هنگامی که گرانول های پلی استایرن متورم می شوند، به هم می چسبند و یک کف تشکیل می شود.
هنگامی که پلی استایرن دانه بندی شده که دارای یک پرکننده کف ساز است، گرم می شود، فوم حاصل در قالب فشرده می شود و در نتیجه فوم پلی استایرن اکسترود شده به دست می آید. فوم پلی استایرن و پلی استایرن منبسط شده به جز تکنیک ساخت تفاوتی ندارند.
با خواندن اطلاعات مختلف در مورد مصالح ساختمانی مدرن، اغلب با کلمه پلی استایرن مواجه می شوید. با استفاده از فناوری های جدید در فرآیندهای تولید، پلاستیک های فوم از آن به دست می آید. همه این مواد به طور گسترده در بسیاری از زمینه های زندگی مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین ارزش آن را دارد که با جزئیات بیشتری در مورد خواص و ویژگی های پلی استایرن و نحوه استفاده از آن بدانیم.
پلی استایرن متعلق به گروه پلیمرهای مصنوعی از کلاس ترموپلاستیک است، محصول در صنعت از پلیمریزاسیون استایرن به دست می آید. پلی استایرن یک ماده شیشه ای جامد و بی رنگ است که تا 90 درصد از پرتوهای طیف مرئی را از خود عبور می دهد. چگالی 1.05 گرم بر متر 3، دارای ساختار زنجیره ای منظم است.
پلیمر دارای قطبیت ضعیف است، دارای خواص دی الکتریک بالا است، آنها کمی به فرکانس فعلی و دما وابسته هستند. در کتون ها، هیدروکربن های معطر، آلدهیدها و اترها محلول است، اما در الکل ها نامحلول است، در برابر اسیدها، قلیاها و آب بسیار مقاوم است. این پلیمر به راحتی شکل می گیرد و رنگ می شود، به راحتی توسط ابزارهای مکانیکی پردازش می شود، به خوبی می چسبد، مقاومت در برابر رطوبت و یخ زدگی بالا، جذب آب کم دارد. در تولید آن دریافت به 3 روش:
قدیمی ترین روش به دست آوردن امولسیون است، زیرا کاربرد خود را در تولید پیدا نکرده است. برای بدست آوردن پلی استایرن با این روش، داشتن آب، استایرن، آغازگر پلیمریزاسیون و امولسیفایر ضروری است که واکنش آن در دمای 95+85+ درجه سانتیگراد انجام می شود. کل فرآیند زمانی پایان می یابد که کمتر از 0.5% باشد. از استایرن آزاد باقی می ماند. این روش به دست آوردن پلی استایرن با وزن مولکولی افزایش یافته را ممکن می سازد.
روش تعلیق با استفاده از یک امولسیون، یک تثبیت کننده و یک آغازگر پلیمریزاسیون، طبق یک طرح دوره ای در راکتورها با یک ژاکت حذف کننده حرارت و یک همزن انجام می شود. در طول فرآیند، درجه حرارت به تدریج تا +130 درجه سانتیگراد افزایش می یابدتحت فشار. محصول نهایی شسته و خشک می شود. این روش نیز تقریبا هرگز استفاده نمی شود، زیرا قدیمی است، اما برای به دست آوردن فوم پلی استایرن استفاده می شود.
روش سوم مؤثرترین روش است، تقریباً بدون ضایعات است، بنابراین در تولید پلی استایرن کاربرد پیدا کرده است. دو طرح استفاده می شود - قراردادهای کامل و ناقص برای پلی استایرن عمومی. پلیمریزاسیون در یک محیط بنزن در مراحل انجام می شود، از دمای +80 درجه سانتیگراد شروع می شود، به تدریج جرم را به +220 درجه سانتیگراد می رساند تا زمانی که استایرن 80-90٪ به پلی استایرن تبدیل شود. محصول نهایی با پارامترهای پایدار و خلوص بالا مشخص می شود.
پلیمر تولید می شود به شکل گرانول های شفافکه به شکل استوانه ای هستند. آنها با قالب گیری تزریقی یا اکستروژن، در دمای +190 + 230 درجه سانتیگراد پردازش می شوند. تعداد زیادی از پلاستیک ها بر اساس پلی استایرن هستند، به دلیل سادگی پلیمر، قیمت پایین آن، و طیف وسیعی از گریدها.
آنها از پلی استایرن یاد گرفتند که چگونه بسیاری از ضروری ترین مواردی را که در زندگی روزمره کاربرد پیدا کرده اند بسازند. همه محصولات برای سلامتی افراد کاملا بی ضرر هستند، آنها به طور مداوم در زندگی روزمره ما را احاطه می کنند - ظروف یکبار مصرف، اسباب بازی های کودکان، بسته بندی.
در ساختمان سازی، پلی استایرن کاربرد بسیار گسترده ای پیدا کرده است و بر اساس آن پلی استایرن تولید می شود مواد عایق حرارتی- اسلب، ساندویچ پانل، قالب ثابت و غیره. ما همچنین مواد تزئینی تکمیلی را برای روکش کاری تولید می کنیم - باگت سقفی و کاشی های تزئینی.
در صنعت پزشکی، پلیمر نیز قابل استفاده است، برخی از قطعات در سیستم های انتقال خون، ابزار یکبار مصرف از آن ساخته می شود. پلی استایرن منبسط شده نیز برای تهیه و تصفیه فاضلاب مرتبط است.
در صنایع غذایی مواد بسته بندی استفاده شدهکه از پلی استایرن نیز ساخته شده است. همچنین یک نوع پلیمر مقاوم در برابر ضربه وجود دارد؛ این پلیمر برای لوازم خانگی و الکترونیک ضروری شده است.
پلی استایرن - ترموپلاستیکبه شکل صفحات، می تواند سطح صاف یا با الگوی مهر شده داشته باشد. پلیمر سفید را می توان جایگزین مناسبی برای پلاستیک PVC و نوع شفاف آن را پلکسی گلاس نامید. به دلیل ویژگی هایی مانند انعطاف پذیری و سهولت پردازش محبوب شده است، همچنین مقاومت بالایی در برابر ضربه دارد. این کاملاً پردازش و قالب‌گیری می‌شود، از اتلاف گرما جلوگیری می‌کند، اما مزیت اصلی آن هزینه کم آن است.
همچنین می توان آن را یک جایگزین ایده آل شیشه نامید زیرا شفاف است و کار با آن آسان است. به دلیل وجود فیزیکی و فیزیکی در فضاهای داخلی و خارجی کاربرد پیدا می کند خواص شیمیایی. یک پلیمر شفاف اغلب برای لعاب ساختمان ها استفاده می شود، نور را به خوبی منتقل می کند، اما از نور مستقیم خورشید می ترسد. با گذشت زمان، UV منجر به تخریب مواد می شود، زرد می شود، ویژگی های قدرت آن کاهش می یابد.
پلی استایرن برای مدت طولانی به عنوان پایه ای برای تولید پلاستیک های فوم و سایر مواد مبتنی بر آنها، با حرارت دادن مخلوطی از مواد با مبدل ها استفاده می شده است. در طی فرآیند تولید، پلی استایرن منبسط شده به دست می آید و پس از سرد شدن، مواد به یک توده جامد کف شده از یک ساختار سفت و سخت با سلول های متراکم پر از هوا تبدیل می شود. 98٪ از مواد نهایی هوا است، و کل 2% از خود پلیمر می آید.
کیفیتی مانند هدایت حرارتی کم، پلیمر فوم شده را به یک ماده ضروری در کارهای ساختمانی تبدیل کرده است. به طور گسترده ای برای عایق کاری دیوارها، سقف ها، کف و سقف در ساختمان ها استفاده می شود. نوع مختلف. کار با بخاری آسان است، با یک چاقوی تیز معمولی برش داده می شود، به راحتی سوار می شود، زیرا وزن کمی دارد. اکثر مصرف کنندگان از این ماده قدردانی می کنند، آنها با مقاومت آن در برابر فرآیندهای پوسیدگی و تشکیل قارچ ها، مقاومت در برابر محیط های تهاجمی و اثرات میکروارگانیسم ها جذب می شوند.
اما پلی استایرن فوم دار معایبی نیز دارد که باید به آنها نیز اشاره کرد - ناامنی محیطی، شکنندگی و خطر آتش سوزی.
خود پلی استایرن مضر نیست محیط، اما برخی از انواع مواد بر اساس آن است ممکن است برای سلامتی خطرناک باشد، یک ماده قابل احتراق است. بسته به خواص و هدف پلی استایرن، درجه هایی برای استفاده عمومی ایجاد می شود، بنابراین مصرف کننده با استفاده از این نام گذاری ها می تواند در مورد ویژگی ها و کاربرد یک درجه خاص از پلیمر مطلع شود.
پلی استایرن یکی از انواع پلاستیکی است که در حال حاضر نه تنها در تولید کالاهای خانگی، بلکه در ساخت و ساز و حتی تبلیغات نیز کاربرد فراوانی دارد. خود ماده با استفاده از روش اکستروژن به دست می آید. این ماده کاملاً شکننده در نظر گرفته می شود ، اما اگر مواد افزودنی خاصی در طول ساخت به آن وارد شود ، نتیجه پلی استایرن با ضربه بالا است که در مارک های بین المللی HIPS نامیده می شود.
برای منبع ما، پلی استایرن از نقطه نظر فن آوری های فرآیند تولید جالب است، زمانی که پلاستیک فوم توسط مواد افزودنی و اکستروژن به دست می آید. فوم پلی استایرن با قرار دادن پلی استایرن در معرض بخار به دست می آید، 20-50 برابر افزایش می یابد و 98٪ از هوا تشکیل شده است. و فقط 2% پلاستیک. پلی استایرن به شکل فوم پیدا می کند برنامه های کاربردی مختلفدر تمام زمینه های زندگی، از ظروف یکبار مصرف گرفته تا عایق کاری در دیوارهای داخلی و خارجی سازه ها. ما به مواد علاقه مند بودیم، بنابراین تصمیم گرفتیم بفهمیم پلی استایرن چیست و چگونه بهتر است از آن در سایت های ساختمانی استفاده کنیم.
تا به امروز، پلی استایرن یک ماده نسبتاً رایج است که به طور گسترده در ساخت و ساز استفاده می شود. یکی از پرطرفدارترین زمینه های کاربرد این ماده، عایق حرارتی نمای ساختمان است که با استفاده از صفحات پلی استایرن مخصوص انجام می شود. این دال یک سازه سه لایه است که از دو لایه بتن پلی استایرن تشکیل شده است که بین آنها یک لایه فوم پلی استایرن قرار دارد. ورق پلی استایرن به دلیل چگالی کم (چسب، رولپلاک مخصوص) به روش معمول بر روی نمای ساختمان کاملاً نصب می شود.
این ماده ممکن است شفاف باشد یا نباشد. برای ساخت ورق های شفافافزودنی های کمتری با پلی استایرن مخلوط می شوند. نتیجه ماده ای است که دارای علامت GPPS است. معایبی مانند شکنندگی و شکل پذیری کمتر دارد.
پلی استایرن شفاف همانطور که از نامش پیداست برای لعاب کاری استفاده می شود فضاهای داخلی. این لعاب ایمن ترین است، ورق های چنین پلی استایرن را می توان راه راه یا رنگی نیز کرد، از چنین موادی اغلب برای ساخت پارتیشن ها و دوش ها استفاده می شود. ورق های سفید راه راه اغلب در هنگام نصب استفاده می شود سقف های کاذب. محافظ ضد انعکاس نیز از این پلیمر ساخته شده است، به عنوان مثال برای نقاشی، در حالی که رنگ های طبیعی نقاشی حفظ خواهد شد.
گرانول های پلی استایرن شفاف به شکل استوانه ای ساخته می شوند. پردازش با فرآیند ریخته گری یا اکستروژن همراه با دمای بالا تا +230 درجه سانتیگراد انجام می شود. پلی استایرن به عنوان پایه مواد اولیه در ساخت انواع پلاستیک عمل می کند. هزینه کم پلی استایرن به توسعه تولید کمک می کند و مقدار زیادی از آن بیرون می آید.
وسایل خانگی ساخته شده از پلی استایرن به معنای واقعی کلمه خانه های ما را پر کرده است، خوشبختانه پلی استایرن به هیچ وجه به سلامت انسان آسیب نمی رساند. اسباب بازی های کودکان، انواع بسته بندی، مسواک، ظروف یکبار مصرف - بخش کوچکی از محیط پلی استایرن ما. سازندگان بیشتر به پلی استایرن منبسط شده علاقه مند هستند، ویژگی های مواد، امکان ساخت سازه های عایق را حتی در آب و هوای مرطوب فراهم می کند.
مزایای پلی استایرن:
پلی استایرن دارای معایبی است:
هزینه کم باعث افزایش کاربرد گسترده می شود پلی استایرن (PS).طبقه بندی بزرگ بر اساس نام تجاری به شما امکان می دهد پلی استایرن را برای هر نیازی در اقتصاد ملی انتخاب کنید. پلی استایرن با ویژگی های صلب و مقاوم در برابر ضربه استفاده گسترده ای دریافت کرده است.
مجتمع ساختمانی.پلی استایرن ماده اولیه اصلی برای ساخت بلوک های مورد تقاضا در ساخت پارتیشن است. تقاضا به عنوان مواد تکمیل کنندهدر چیدمان پانل های سقفی. افسانه هایی در مورد مزایای بی شمار بتن پلی استایرن وجود دارد. پلی استایرن در تولید صفحات عایق حرارتی نقش دارد. یک قالب ثابت ساخته شده از پلی استایرن و موارد دیگر وجود دارد.
پانل های تزئینی و روکشی ویترین مغازه ها را به وفور پر می کردند. هیچ شرکت ضبط نمی تواند بدون ساختارهای جاذب صدای پلی استایرن کار کند. تعداد بی نهایت کنسانتره پلیمری، چسب، شما حدس زدید - یک پلیمر.
تهیه و تصفیه فاضلاب نیز بدون پلی استایرن فوم انجام نمی شود. پس از عملیات حرارتی با بخار، پلی استایرن به عنوان عنصر فیلتر در تصفیه آب یا تصفیه فاضلاب استفاده می شود. نازک ترین غشاها برای بخار و ضد آب از پلی استایرن به دست می آیند.
صنعت پزشکی. محصولات پلیمری ساخته شده از پلی استایرن در همه جا در مراکز پزشکی وجود دارد. سرنگ‌ها، پدهای خازنی را نمی‌توان فهرست کرد. مزیت اکولوژی پلی استایرن این است که در مجتمع های انتقال خون دخالت دارد، انواع گیره های یکبار مصرف و عناصر پلاستیکی نیز از این ماده ساخته می شود.
صنایع غذایی. تخمین زدن استفاده از پلی استایرن در صنایع غذایی دشوار است. بسته بندی، کارد و چنگال و کمباین، بشقاب و چنگال یکبار مصرف - همه جا پلی استایرن. انواع خاصی از پلی استایرن با ضربه بالا به عنوان بدنه لوازم آشپزخانه یا گلدان های مقاوم در برابر حرارت برای ظروف گرم عمل می کنند.
مجتمع نظامیمواد منفجره حاوی پلی استایرن در ساختار پرکننده هستند. ویژگی های مقاوم در برابر ضربه پلی استایرن و دارند پراهمیتبرای استفاده در صنایع نظامی پلی استایرن سفت و سخت حتی به عنوان هسته ساخت و ساز جاده عمل می کند.
پلی استایرن منبسط شونده را می توان به روش های مختلفی بر روی نما نصب کرد. بنابراین، یک روش سنتی برای عایق کاری نمای ساختمان ها با چسباندن تخته های پلی استایرن روی آنها و به دنبال آن بتونه وجود دارد که از طریق فایبرگلاس مخصوص انجام می شود.
علاوه بر این روش، متخصصان به استفاده از مواد مختلفی مانند پلی استایرن با ضربه بالا متوسل می شوند. این نوع از تخته های پلی استایرن با افزایش مقاومت مشخص می شود صدمه مکانیکی. علاوه بر این، چنین صفحاتی به سادگی بر روی دیوار نما نصب می شوند و می توان قبل از نصب آنها، فرآیند بتونه کاری و بتونه کاری را انجام داد. لازم به ذکر است که صفحات پلی استایرن نما متعاقباً به صورت روکش کاری یا رنگ آمیزی تحت پوشش قرار می گیرند.
همراه با پلی استایرن فوم معمولی، آن نیز مرتبط است که با مخلوط کردن دانه های مواد در شرایط دمای بالا، به دنبال جدا شدن از اکسترودر و افزودن یک عنصر کف کننده به دست می آید. پلی استایرن از این نوع، به دلیل ساختار فوق العاده آن، با ویژگی های پایدار عایق حرارتی و هدایت حرارتی متمایز می شود. به عنوان یک قاعده، از آن در ترکیب با گچ، بتن و سایر مخلوط های سیمان استفاده می شود.
پلی استایرن به صورت گرانول فروخته می شود - به مواد سازگار با محیط زیست با درجه بالایی از عایق حرارتی و عایق صدا اشاره دارد. در ساخت و ساز، از آن به عنوان بخاری استفاده می شود: سقف های کف داخلی. کف با مقاومت در برابر ضربه؛ کف برای مقاصد صنعتی، در نظر گرفته شده برای حرکت وسایل نقلیه؛ سقف هایی با حداکثر شیب تا 40 درجه.
پلی استایرن که قیمت آن تا حد زیادی به تجهیزات مورد استفاده بستگی دارد، به صورت تجاری در دسترس است. هر توسعه دهنده ای که قصد دارد فرآیند عایق کاری با پیچیدگی های مختلف را انجام دهد، پلی استایرن را می توان خریداری کرد. پلاستیک های ساخته شده از این ماده معمولاً به عنوان محصولات نهایی فروخته می شوند. در عین حال، فقط متخصصان باید نصب آن را انجام دهند، زیرا نباید فراموش کرد که این ماده به خصوص بادوام نیست و همچنین قابلیت اشتعال بالایی دارد.
ضربه زدن به ورق های پلی استایرن با اجسام سنگین و حتی با مشت توصیه نمی شود. از نظر زیست محیطی، این ماده به عنوان کاملاً ایمن شناخته می شود، می توان آن را با خیال راحت در اماکن مسکونی استفاده کرد، حتی استانداردهای بهداشتی این اجازه را می دهد.
در حال حاضر، سازندگان به طور فزاینده ای استفاده از مواد سنتی را کنار می گذارند و محصولات ایجاد شده را بر اساس آن انتخاب می کنند آخرین فناوری ها. به لطف چنین پیشرفت هایی، می توان خانه ها را با کمک ساخت و عایق بندی کرد مواد مدرن، با استحکام، دوام و هزینه کم مشخص می شود. بتن پلی استایرن یکی از انواع ملات بتن است که به صورت بلوک هایی با ساختار متخلخل یا متراکم ساخته می شود.
این ماده همه کاره در ساخت و سازهای صنعتی و خصوصی استفاده می شود. بلوک های چنین راه حلی به راحتی می توانند به طور مستقل در خانه ساخته شوند. برای عایق کاری با کیفیت بالا هنگام استفاده از پلی استایرن دانه ای، باید با سیمان و آب مخلوط شود. نتیجه بتن پلی استایرن منبسط شده است که با استحکام و سبکی بالا مشخص می شود که در طول کار ساخت و ساز مهم است.
پس از سخت شدن، ترکیب یک لایه داخلی بادوام دریافت می کند که به عنوان یک لایه با ویژگی های عایق حرارتی بالا عمل می کند. تخته های پلی استایرن منبسط شده، به عنوان یک قاعده، می توانند در تمام شرایط آب و هوایی نصب شوند، زیرا رطوبت بالا و دمای پایین بر این ماده تأثیر نمی گذارد.
ترکیب مخلوط بتن سبک:
- گرانول های پلی استایرن به شکل گلوله هایی با قطرهای مختلف. برای تولید بلوک های ساختمانی، توپ هایی با قطر حداکثر 10 میلی متر انتخاب می شوند. آنها سبکی را به محصولات نهایی اضافه می کنند و آنها را با خواص عایق حرارتی عالی می بخشند.
2. سیمان. استحکام بلوک ها را فراهم می کند و توپ ها را به طور ایمن به هم متصل می کند.
3. شن و ماسه.می توان آن را از ترکیب بلوک حذف کرد. فقط به عنوان ماده پرکننده مناسب است.
4. الیاف مصنوعی. آنها احتمال ایجاد ترک در مواد را در نتیجه افت شدید دما کاهش می دهند.
به منظور توزیع یکنواخت دانه های فوم در داخل بلوک، استفاده از یک سورفکتانت مورد نیاز است. هر انجام خواهد داد مواد شویندهیا شامپو
این مصالح ساختمانی همه کاره بادوام است و خاصیت عایق صوتی خوبی دارد. همچنین در برابر دمای بالا مقاوم بوده و خطری برای محیط زیست ندارد. این ماده به راحتی تحت هر گونه پردازش مکانیکی قرار می گیرد. درست در محل استفاده تولید شده است. ساختن بلوک ها از مواد آماده شده بسیار ارزان تر از خرید محصولات نهایی خواهد بود.
بتن پلی استایرن اجازه عبور بخار را نمی دهد، بنابراین، در طول ساخت و ساز، تهویه باید ترتیب داده شود. تحت تأثیر دمای بالا، گرانول ها نمی سوزند، اما ذوب می شوند. از این، فضاهای خالی می توانند تشکیل شوند و خواص عایق حرارتی را کاهش دهند.
استفاده از بلوک های خود ساخته از بتن سبک باعث صرفه جویی در هزینه شما می شود - نیازی به صرف هزینه برای مصالح ساختمانی گران قیمت نیست. که در آن کارهای ساختمانیکیفیت بسیار بالایی خواهد داشت
پلی استایرن به عنوان یک ماده تکمیل کننده با هزینه کم و سهولت نصب متمایز می شود، علاوه بر این، عایق حرارتی و صوتی خوبی را ارائه می دهد. بنابراین، آن را با موفقیت در اتاق با خوب استفاده می شود تهویه اگزوز. اگر مشکلاتی در تهویه اتاق وجود داشته باشد، باید قبل از نصب چنین سقف هایی برطرف شوند، زیرا اگر کاشی ها محکم نصب شوند، اطمینان از نفوذپذیری بخار دشوار خواهد بود.
فروشگاه های مصالح ساختمانی مدرن انواع مختلفی از کاشی های پلی استایرن را ارائه می دهند. به صورت لمینت و غیر لمینت با طرح ها و برجسته کاری های مختلف برای اتاق های خشک و مرطوب تولید می شوند که به تقلید از چوب و مواد دیگر برای رنگ آمیزی در نظر گرفته شده اند یا اصلاً استفاده نمی شوند. ناگفته نماند رنگ ها و سایه های پلی استایرن - صدها مورد از آنها وجود دارد.
از مزایای آن می توان به دوام در هنگام استفاده و مراقبت اشاره کرد. کاشی های پلی استایرن را می توان نه تنها با یک پارچه نرم، بلکه با یک پارچه درشت پاک کرد، پردازش مرطوب مجاز است. نصب با کیفیت بالا یک سطح تقریبا یکنواخت می دهد که درز و ناپیوستگی در الگو ندارد.
درک این نکته مهم است که برای آپارتمان های خاص، لازم است کاشی های پلی استایرن را نه تنها در رنگ و سایه، بلکه در طرح نیز انتخاب کنید. الگوی بزرگ برای اتاق های بزرگ با سقف بلند مناسب است و الگوی کوچک تنها زمانی مناسب اتاق های کوچک است که اتاق باریک و بلند باشد. برای رعایت عدالت باید توجه داشت که برای چسباندن کاشی های پلی استایرن لازم است آماده سازی خوبسطح سقف اگرچه آنها عیوب جزئی را به خوبی می پوشانند، اما اگر در ابتدا ناهموار بود، نمی توانند سقف کاملی ارائه دهند.
آماده سازی بستر شامل کارهای زیر است: تمیز کردن سطح سقف از خاک و گریس (با بنزین یا تینر نیترو)، آستر کاری با مواد توصیه شده. اکنون چسب ها قابلیت عبور دارند رنگ بر پایه آب، گچ و سایر سفید کاری ها، بنابراین حذف این پوشش ها قبل از چسباندن کاشی های پلی استایرن الزامی نیست.
ممکن است در مورد رنگ روغن مشکلاتی وجود داشته باشد، اما در حال حاضر کمتر و کمتر از آن برای سقف استفاده می شود، حتی در تاسیسات صنعتی، چه برسد به مسکن، ادارات و کف خرده فروشی. بنابراین توجه چندانی به این مشکل منطقی نیست، اما باید گفت که چسب هایی وجود دارند که حتی از طریق آن نیز قادر به نفوذ هستند. رنگ روغن، چنگ زدن با دال کف.
اگر کاشی های پلی استایرن روی دیوار خشک نصب شده است، باید با یک لایه کاغذ یا چیزی جایگزین آن، به عنوان مثال، کاغذ دیواری قدیمی، چسبانده شود. این برای محافظت از مواد در برابر نفوذ بیش از حد چسب ضروری است.
اگر این کار انجام نشود، تعمیرات بعدی می تواند مشکلات بیشتری به همراه داشته باشد: از بین بردن کاشی های پلی استایرن باعث تخریب ورق های دیوار خشک می شود. در این صورت، سقف غیر قابل تعمیر خواهد بود، به این معنی که شما باید دیوار خشک آسیب دیده را نیز بردارید. بنابراین، اگر هزینه های اضافی نیروی کار و مواد برای شما نامطلوب است، یک توصیه ساده را دنبال کنید و از کاغذ استفاده کنید.
پلی استایرناز پلیمریزاسیون استایرن در جرم (PSM)، در امولسیون (PSE) و کمتر در سوسپانسیون (C) به دست می‌آید. وزن مولکولی متوسط (MM) = 80-100 هزار بسته به روش تولید.
فرمول پلی استایرن:
n
C6H5
پلی استایرن و مواد مبتنی بر آن مواد پلیمری ساختاری هستند. آنها با استحکام به اندازه کافی بالا، استحکام، ثبات ابعادی بالا و خواص تزئینی عالی مشخص می شوند. پلی استایرن یک پلیمر آمورف است که با شفافیت بالا (انتقال نور تا 90 درصد) مشخص می شود.
پلی استایرن (PS، باکلیت، وستیرون، استایرن، فوستارن، ادیستر و غیره). چگالی 1.04-1.05 گرم بر سانتی متر مکعب، تیاندازه 82-95 C. پلی استایرن در استایرن و هیدروکربن های آروماتیک، کتون ها حل می شود. پلی استایرن در آب، الکل ها، محلول های ضعیف اسیدها، قلیاها حل نمی شود. مدول خمشی 2700-3200 مگاپاسکال. هدایت حرارتی 0.08-0.12 W / (m * K). قدرت ضربه شارپی بریدگی 1.5-2 کیلوژول بر متر مربع. پلی استایرن مستعد ترک خوردن است. دمای خود اشتعال 440 درجه سانتیگراد مخلوط گرد و غبار و هوا CPV 25-27.5 گرم بر متر مکعب پلی استایرن شکننده، مقاوم در برابر مواد قلیایی و تعدادی اسید، روغن، به راحتی با رنگها بدون از دست دادن شفافیت رنگ می شود، دارای خواص دی الکتریک بالا است. پلی استایرن غیر سمی است و برای تماس با مواد غذایی و استفاده در فناوری زیست پزشکی تایید شده است.
اوپس(پلی استایرن با ضربه بالا) از کوپلیمریزاسیون پیوندی استینول با لاستیک های پلی بوتادین یا استایرن بوتادین به دست می آید. پلی استایرن با ضربه بالا (UP، Karinex، Lusterex، sternite، styron، hostirene و غیره) از نظر ساختاری، HIPS یک سیستم سه فازی متشکل از PS (پلی استایرن)، ژل Thrace از یک کوپلیمر پیوند و لاستیک با استایرن پیوندی به شکل است. از ذرات تا 15 میکرون در اندازه، به طور مساوی از نظر UPS توزیع شده است. علیرغم وزن مولکولی کم پلی استایرن ماتریکس (70-100 هزار)، وجود لاستیک به طور قابل توجهی رشد ریزترک ها را کاهش می دهد، که باعث افزایش استحکام مواد می شود (جدول 1).
نام تجاری HIPS روش سنتز (M, C)، تعیین عددی قدرت ضربه (دو رقم اول) و مقدار ده برابر محتوای مونومر باقیمانده را نشان می دهد. علاوه بر این، علامت ممکن است شامل یک حرف باشد که روش ترجیحی پردازش را نشان می دهد. به عنوان مثال، UPM-0703 E - پلی استایرن با ضربه بالا که با پلیمریزاسیون انبوه به دست می آید. قدرت ضربه آن 7 کیلوژول بر متر مربع است، محتوای مونومر باقیمانده 0.3٪ است، پردازش با اکستروژن است.
میز 1.
|
خواص پلی استایرن |
||||
|
چگالی، کیلوگرم/ متر 3 |
||||
|
نقطه ذوب، 0 C |
||||
|
استرس شکست، MPa، در: |
||||
|
کشش |
||||
|
خم شدن |
||||
|
فشرده سازی |
||||
|
ازدیاد طول در نقطه شکستن، ٪ |
||||
|
قدرت ضربه، کیلوژول/ متر 2 |
||||
|
سختی برینل، MPa |
||||
|
مقاومت حرارتی طبق مارتنز 0 درجه سانتیگراد |
||||
|
ثابت دی الکتریک در 10 6 هرتز |
||||
|
مماس زاویه تلفات دی الکتریک در 10 6 هرتز، x10 4 |
||||
|
مقاومت الکتریکی حجم ویژه، اهم∙m |
||||
|
توان الکتریکی، مگاوات/ متر |
ABS- پلاستیک محصول کوپلیمریزاسیون پیوندی سه مونومر است - اکریلونیتریل, بوتادینو استایرنو کوپلیمر ساکن استایرن و اکریلونیتریل ماتریس سفت و سختی را تشکیل می دهد که در آن ذرات لاستیکی تا اندازه 1 میکرون توزیع شده است. افزایش مقاومت ضربه ای با حفظ آن همراه است سطح بالاخواص پایه فیزیکی، مکانیکی و ترموفیزیکی (جدول 1). ABS شفاف نیست. به صورت پودر تثبیت شده و گرانول موجود است. برای تولید محصولات فنی استفاده می شود.
در نام تجاری ABS، دو رقم اول ارزش مقاومت ضربه را مطابق با Izod نشان می دهد، دو رقم بعدی - PTR(شاخص جریان ذوب)، حرف در انتهای نام تجاری نشان دهنده روش پردازش یا خواص ویژه است. به عنوان مثال، ABS-0809T با قدرت ضربه - 8 kJ / m 2، MFR - 9g / 10 دقیقه، افزایش مقاومت در برابر حرارت (T) مشخص می شود.
از کوپلیمرها در صنعت استفاده می شود استینولاز جانب اکریلونیتریل(SAN)، استینول با متیل اتاکریلات (MS) و استینول با متیمتاکریلات و آکریلونیتریل (MSN).
پلی استایرن با تمام روش های شناخته شده بازیافت می شود.
|
پلی استایرن |
H 2SO 4 |
HNO3 50% |
HCl تا 37٪ |
استون |
اتانول |
بنزن |
فنل |
|
پلی استایرن |
هدایت حرارتی، λ، W/(m*K) |
ظرفیت گرمایی، s، kJ/(kg*K) |
نفوذ حرارتی، a * 10 7، m 2 / s |
میانگین CLR (β * 10 5)، K -1 |
|
پلی استایرن |
محدودیت دمای عملیاتی، С |
نقطه نرم شدن ویکات |
مقاومت حرارتی از نظر مارتنز |
نقطه ذوب C |
|
ثابت دی الکتریک پلی استایرن ها:
شاخص اشتعال پذیری (K) یک مقدار بدون بعد است که نسبت مقدار گرمای آزاد شده در حین احتراق را به مقدار گرمای صرف شده برای مشتعل شدن یک نمونه ماده بیان می کند. مواد با K> 0.5 قابل احتراق است. برای پلی استایرن، نشانگر K-1.4 قابل احتراق است
ویژگی های احتراق پلی استایرن و پلی استایرن پر ضربه:
رفتار شعله: هنگام مشتعل شدن چشمک می زند، به راحتی می سوزد. حتی پس از خارج شدن از روی شعله می سوزد.
رنگ آمیزی شعله: نارنجی مایل به زرد، درخشان.
ماهیت احتراق: با تشکیل مقدار زیادی دوده می سوزد، ذوب می شود.
بو:گلهای شیرین با بوی بنزن. بوی دارچین، اگر با سوزن داغ خاردار شود. بوی شیرین استایرن.
بلوک پلی استایرن، امولسیون، سوسپانسیون A: مواد سخت تر از LDPE و HDPE، با خواص دی الکتریک خوب، عدم شکنندگی و مقاومت در برابر حرارت کم. مقاوم در برابر مواد شیمیایی برای افزایش استحکام ضربه و مقاومت در برابر حرارت، استایرن با مونومرهای دیگر کوپلیمر می شود یا با لاستیک ترکیب می شود. با ورود پوروفورها به پلی استایرن و متعاقب آن فوم کردن، پلی استایرن منبسط شده به دست می آید که با خواص عایق حرارتی و صوتی بالا، شناوری، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر آب مشخص می شود.
هدف اصلی: برای قسمت های بدن دستگاه ها، تجهیزات رادیویی الکترونیکی، عایق ها، قطعات بزرگ یخچال ها، دکوراسیون داخلیهواپیما پلی استایرن منبسط شده برای عایق حرارت و صدا در ساخت و ساز
پلی استایرن با ضربه بالا: چقرمگی بالاتر از پلی استایرن
روش های پردازش: قالب گیری تزریقی. شکل دهی پنوماتیک و خلاء. اکستروژن. مهر زدن. فشار دادن. چسباندن. ترمیم مکانیکی
هدف اصلی: برای محصولات فنی و قطعات
پلاستیک پلی استایرن اصلاح شده: مقاومت ضربه ای بالا در دماهای پایین و بالا، افزایش مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر قلیایی ها و روغن های روان کننده
روش های پردازش: قالب گیری تزریقی. اکستروژن. منفجر کردن
هدف اصلی: برای محصولات با اندازه بزرگ در صنعت خودرو و در مهندسی برق
