Всичко за полистирола

Различните видове пластмаса коренно промениха нашето разбиране за ежедневието - днес животът ни вече не е възможно да си представим без определени пластмасови неща. Съществуват обаче различни видове пластмаса и всяка от нейните разновидности има свои специфични характеристики, които определят използването на определено вещество в определени области. Тъй като полистиролът е един от най-популярните пластмасови опции днес, струва си да разгледаме неговите характеристики по-отблизо.

полистирол е полимеризиран стирен, тоест продукт е на химическата промишленост. Можете да постигнете производството му, като използвате различни методи, всеки от които има своите предимства и недостатъци, а най-популярните ще разгледаме по-подробно в тази статия по-долу. При което полистиролът съдържа само молекули от такива общи вещества като въглерод и водород, но е направен от течен стирен, който от своя страна се получава от нефт и въглища.

За първи път полистиролът е получен в ранните етапи на индустриалната революция - известно е, че през 1839 г. е синтезиран в Германия... Друго нещо е, че производството му в индустриален мащаб започва много по-късно - едва през 1920 г., а дори и тогава през първите десетилетия не се използва толкова активно. Едва по време на Втората световна война в Щатите наистина се интересуват от тях, произвеждайки изкуствен каучук на основата на полистирол, а в СССР промишленото производство на този материал беше напълно отложено до следвоенните години.

Не може да се каже, че съвременният полистирол напълно отговаря на пробите отпреди век. - през цялото това време учените са търсили начини за подобряване на свойствата на материала. Благодарение на това пластмасата след Втората световна война става много по-издръжлива, включително много по-добре издържа на удари - това става възможно благодарение на създаването на стиролови съполимери, получени чрез още по-сложни химически процеси.

точно Физическите характеристики на съвременния полистирол са силно зависими от това как е произведен, но като цяло, когато говорим за обикновен полистирол без никакво изясняване, имаме предвид материал с много специфични параметри. Плътността му не е най-високата (1060 kg / m

Молекулна маса веществото също в никакъв случай не е специфично и силно зависи от метода за получаване на полистирол - обикновено варира от 50 хиляди до 300 хиляди, въпреки че емулсионните варианти понякога показват значително по-високи нива. Разтворимост полистиролът е важен в редица вещества, включително неговия собствен мономер, както и ацетон, ароматни въглеводороди и естери.

Полистиролът има изразени диелектрични свойствакоито не се променят независимо от средата. Този материал също е практически безразличен към разрушителните ефекти на киселини и основи, соли, алкохоли. По-горе вече изброихме веществата, които все още могат да го разтварят, а също така се окислява, халогенира, нитрира и сулфонира.

В оригиналния си вид, без допълнително оцветяване, полистирол (поне неговия блок) е не само безцветен, но и прозрачен... Структурата практически не задържа видима светлина, преминавайки 90% от нейното количество и това позволява използването на такъв материал при производството на оптични очила. В същото време ултравиолетовото и инфрачервеното лъчение не преминава толкова уверено през полистироновите повърхности.

Ако разгледаме свойствата на полистирола като предимства, които го правят толкова популярен в различни области, на първо място, си струва да подчертаем следните важни точки.

• Комбинация от ниска цена и лекота на обработка... На своята цена полистиролът може да се счита за един от основните двигатели на съвременната цивилизация, като се имат предвид неговите свойства. Не е за нищо, че днес толкова много продукти се произвеждат с прякото участие на този материал - той просто няма алтернатива.
• Добра химическа устойчивост. Повечето от веществата, които могат да попаднат върху полистироловата повърхност в ежедневието, не представляват никаква опасност за нея - това е страхотна новина за производителите, които искат да произвеждат продукти, които се отличават с издръжливост. В същото време, в химическа лаборатория, с впечатляващ набор от реагенти под ръка, не е трудно да се разтвори полистирол.
• Токсичността е относително безопасна. Полистиролът отделя сравнително малко вредни изпарения и от гледна точка на околната среда, с определени резерви, се счита за безвреден. Най-малкото експертите не поставят никакви ограничения за използването на полистиролови материали в жилищни помещения и дори могат да се правят полистиролови ястия.
• Широка гама от приложения... Благодарение на своите качества, лекота на обработка и боядисване, полистиролът може да се използва като суровина за производството на всичко.

С всички предимства на полистирола, той също има ограничения, и въпреки че не са толкова много от тях, понякога играят много важна роля.

Един от основните конкуренти на полистирола е друг популярен полимер - полипропилен... В някои области, като производството на опаковъчни материали, те са преки конкуренти, но разликата между двата материала е доста значителна. Струва си да се започне поне с факта, че полистиролът е труден за рециклиране, и въпреки че често можете да чуете, че е безопасно, еколозите все още обичат да откриват грешки в него.

Полипропиленът също не е без грях, но все пак има малко по-малко въпроси към него и е по-лесно да го рециклирате. Ако говорим чисто за физическите качества на двата материала, тогава полипропиленът също се характеризира с повишена гъвкавост - където полистиролът вече се чупи или напуква, ковкият полипропилен просто се огъва. Що се отнася до цената, полистиролът може би отдавна би загубил конкуренцията на своя съперник, но повече ниска цена - факторът, който го държи на повърхността досега.

Визуалното разграничаване на едното от другото не е толкова трудно, но трябва да знаете какво да гледате. Полистиролът изглежда по-красив той е лъскав и лъскав, без допълнително оцветяване изглежда прозрачен, въпреки че може да има характерен студен нюанс на синьото. Полипропиленът изглежда малко по-мръсен поради своята мъгла, ефектът на разсейване на светлината е много по-висок. Можете също да разграничите два материала, като докоснете: полистиролът е звучен и издава характерни щракания при удар, докато полипропиленът звучи приглушено.

Полистиролът е един от най-противоречивите материали по отношение на оценката на вредите и опасностите за здравето. От една страна, той се използва широко в човешките жилища и дори за производството на ястия, което вече предполага, че това не е забранено. От друга страна, многобройни твърдения, които поставят под съмнение екологосъобразността на пластмасата, се отнасят предимно до полистирола. Ще бъде справедливо да се каже, че макар и да не е най-опасният от съществуващите материали, той все още не може да се счита за безопасен - не би могъл да се използва толкова активно.

Полистиролът може да отделя не толкова много токсични вещества, които няма да повлияят толкова много на човешкото здраве, но това е само докато не сте в постоянен контакт с него и докато се загрее. Колкото по-висока е температурата, толкова по-опасен е кварталът с полистироновите продукти, особено ако е започнал пожар и материалът е запален. Най-вече химическите изпарения разрушават черния дроб, но проблемите могат да бъдат дори със сърцето и белите дробове, а някои експерти смятат, че баналното вдишване на стиренови пари е изпълнено с развитието на хепатит.

Трябва също да разберете, че полистиролът и полистиролът са различни: За да подобри свойствата на пластмасата, производителят може да добави различни пластификатори, багрила и други добавки, които влияят върху здравината и еластичността на материала.

Когато по-горе нарекохме полистирола относително безопасен, това означаваше, че има и други, още по-вредни продукти от човешката дейност, които все още не можем да откажем - например автомобилни ауспухи. Освен това, на теория, полистиролът може да се използва почти напълно безопасно - при условие, че знаете и стриктно следвате инструкциите, по-специално не като насърчавате нагряването на материала, а като го предпазвате от него. Но дори и така Не бива да възприемате полистирола като напълно безопасно вещество, защото дори в света на пластмасата, който получава все повече критики през последните години, полистиролът не е най-безопасният.

В момента за производството на полистирол се използват няколко метода за получаване желания материал и по отношение на неговите свойства крайният резултат не винаги ще бъде един и същ. За да разберете как работи, Нека да разгледаме всеки от трите популярни метода.

Днес това методът вече е до голяма степен остарял и практически не се използва в производството... Принципът на действие е следният: първо, стиренът се пречиства от инхибитори, след което се комбинира във вода с емулгатори (соли на мастни и сулфонови киселини, сапун), както и инициатори на полимеризация - калиев персулфат и водороден диоксид. При нагряване до 85-95 градуса настъпва химическа реакция - постепенен процес на полимеризация, който се счита за завършен, ако количеството стирен падне под 0,5%.

След това получената емулсия се коагулира с разтвор на обикновена готварска сол и се подлага на сушене, в резултат на което се образува фин гранулиран прах, всяка гранула от която има размер не повече от 0,1 mm. Въпреки че полистиролът обикновено се описва като бял и прозрачен, този метод няма да може да постигне тези характеристики. - топчетата имат жълтеникав оттенък, което показва наличието на алкални примеси, които не могат да бъдат напълно елиминирани.

Друг метод, който вече се счита за остарял, въпреки че все още се счита за подходящ за рециклиране на полистирол в съполимери като експандиран полистирол. За производството ви е необходим подготвен стирен, или по-скоро неговата суспензия във вода, магнезиев хидроксид, поливинил алкохол, натриев полиметакрилат и инициатори на полимеризация. Всичко това се изпраща в реактора, където веществото се смесва активно с постепенно нагряване до 130 градуса и високо налягане. След това получената суспензия все още трябва да бъде подложена на центрофужна обработка и едва след измиване и сушене на събрания материал се получава полистирол.

Този метод се счита за най-популярен и актуален днес и по-голямата част от полистирола се произвежда днес по този начин. Обосновката е много проста: изходът е чист материал, идеален по отношение на техническите параметри на осветлението, който се характеризира със стабилност на параметрите. В същото време използването на разглежданата технология е едновременно ефективно и гарантира почти пълна липса на производствени отпадъци.

Блоковото производство на полистирол се основава на разбъркване на стирен в бензенова среда на два етапа - първо при температура около 90 градуса, а след това с постепенно нагряване от 100 до 220. Производството на блок се спира на етап, когато около 85% от стирола масата се е превърнала в полистирол. Отстраняването на стирола, който не е имал време да полимеризира, се извършва с вакуум.

Полистиролът се използва в огромен брой области на човешката дейност и дори се използва за правене на занаяти със собствените си ръце. Вкъщи От него се изработват малки сувенири, като се използва лазерно рязане, фрезоване, боядисване във всякакви цветове - от червено до златисто и черно, а в някои случаи - и печат върху полистиролова повърхност. Най-широко приложение намира полистиролът в строителството, където се използва за направата на стенни панели и плочки за таван, различни прегради и багети. В листова форма този материал може да се използва и за фасади. В крайна сметка, на базата на този материал, те произвеждат популярните напоследък полистирол бетон.

Мебелна индустрия също използва този материал все по-активно, въпреки че в момента не е конкурент на дървото и неговите производни. Там обаче, където влажността е висока, той се използва постоянно – например, днес може да се направи изцяло от него душ корито. Освен това се използват гранули от полистирол като пълнител във възглавници, и за тези цели се продават готови в торбички.

На обикновения човек хранителната разновидност на полистирола е добре известна като почти основен материал. за производство на съдове за еднократна употреба... Повечето от пластмасовите чаши, които днес са толкова популярни за бутилиране на безалкохолни напитки, са направени от него. Освен това много се използва полистирол за хранителни цели като опаковъчен материал поради ниската си цена и относителната здравина. Като се имат предвид диелектричните свойства на материала, заслужава да се отбележи, че той също е намерил широко приложение в електроинженерство.

В ежедневието най-често трябва да работите с листов полистирол, които могат да се обработват както механично, така и термично. Оформянето чрез огъване, залепване, рязане и пробиване може да бъде както обикновен материал, така и устойчив на удар. За фрагментиране на лист с дебелина под 2 мм се използва обикновен прободен трион, докато по-дебели листове могат да се вземат с мелница или ръчен инструмент. В индустриален цех е възможно лазерно рязане. Линията за рязане се оказва малко накъсана, поради което изисква последваща обработка - първо се преминава с пила, а след това с шмиргел.

Ако е необходимо да направите дупка в листа, използвайте бормашина, за която имате нужда от бормашина, създадена специално за пробиване на листова пластмаса. Ако дебелината на листа е малка, по време на пробиване той може да се деформира против желанията на капитана - можете да избегнете подобно развитие на събитията, като поставите дървен блок под листа. Листът се формира или чрез вакуумна техника, или чрез издухване на въздух под високо налягане. Обработката по някой от посочените методи включва значително (до 160-200 градуса) нагряване на материала.

Ако говорим за матов полистирол, тогава той също може да претърпи такъв вид обработка като шлайфане и полиране. За това се използва мелница, но в никакъв случай с абразивно колело - вместо това се взема меко колело, върху което се нанася специална полираща паста. Ако частта е малка, можете също да я полирате или шлайфате на ръка.

Наред с други неща, върху повърхността на полистирола могат да се нанасят всякакви специални покрития – от метален слой до огледален филм. Върху него може да се отпечата черно или цветно, по всеки от познатите начини. В същото време, за да се защити полученият текст или изображение, е необходимо повърхността да се отвори с лак, тъй като полимерът не абсорбира влагата.

В чистата си форма полистиролът изглежда не вреди много на околната среда, но в същото време, неговите отпадъци, както би трябвало да бъдат за пластмасата, се запазват за огромен период от време, замърсявайки планетата... Освен това, намирайки се в естествена среда, полимерът и неговите съполимери могат да бъдат изложени на прекомерно нагряване, включително изгаряне при пожар, и тогава последствията могат да бъдат много по-страшни. По същия начин е нежелан неконтролиран контакт на полистиролови предмети с вещества, способни да разтварят материала, в противен случай не може да се избегне отделянето на токсични пари на стирен, бензен, толуен, въглероден окис и етилбензол.

Относителното предимство на материала е, че може да се рециклира в повечето случаи, оползотворяване както на директни отпадъци, така и на просто износени продукти от тях. Като техники за обработка се използват екструдиране, пресоване и леене. На изхода се получават продукти, които не са по-ниски по качество на новите, докато не се образува боклук. Освен това през последните години беше направен нов строителен материал на базата на полистирол - полистирол бетон, което е подходящо за ниско строителство. За съжаление огромни количества отпадъци от полистирол, особено в бедните страни, просто се изгарят. Това поведение с пластмасовите отпадъци е изключително негативно за околната среда.

Следващото видео разказва за листовия полистирол и характеристиките на неговото приложение.