Minden a polisztirolról

A különféle műanyagok gyökeresen megváltoztatták a mindennapi életről alkotott felfogásunkat – ma már életünk elképzelhetetlen bizonyos műanyag dolgok nélkül. Vannak azonban különböző típusú műanyagok, és mindegyik fajtájának megvannak a maga sajátos jellemzői, amelyek meghatározzák egy adott anyag felhasználását bizonyos területeken. Mivel a polisztirol manapság az egyik legnépszerűbb műanyag opció, érdemes alaposabban megvizsgálni annak jellemzőit.

Polisztirol polimerizált sztirol, azaz a vegyipar terméke. Gyártását különféle módszerekkel érheti el, amelyek mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai, és az alábbi cikkben részletesebben megvizsgáljuk a legnépszerűbbeket. Ahol a polisztirol csak olyan általános anyagok molekuláit tartalmazza, mint a szén és a hidrogén, de folyékony sztirolból készül, amelyet viszont olajból és szénből nyernek.

A polisztirol először az ipari forradalom korai szakaszában került elő - ez ismert 1839-ben Németországban szintetizálták... A másik dolog az, hogy ipari méretekben történő gyártása sokkal később kezdődött - csak 1920-ban, és még akkor is az első évtizedekben nem használták olyan aktívan. Az Egyesült Államokban csak a második világháború alatt kezdtek igazán érdeklődni irántuk, polisztirol alapú műgumit gyártottak, és a Szovjetunióban ennek az anyagnak az ipari gyártását teljesen elhalasztották a háború utáni évekre.

Nem mondható el, hogy a modern polisztirol teljes mértékben megfelel az egy évszázaddal ezelőtti mintáknak. - ez idő alatt a tudósok az anyag tulajdonságainak javításának módjait keresték. Ennek köszönhetően a műanyag a második világháború után sokkal tartósabbá vált, beleértve az ütésállóságot is - ez a még bonyolultabb kémiai eljárások során nyert sztirol kopolimerek létrehozásának köszönhetően vált lehetővé.

Pontos a modern polisztirol fizikai jellemzői nagymértékben függenek az előállítás módjától, de általánosságban, amikor egyszerű polisztirolról beszélünk minden tisztázás nélkül, akkor nagyon specifikus paraméterekkel rendelkező anyagot értünk alatta. Sűrűsége nem a legmagasabb (1060 kg / m

Molekulatömeg az anyag sem specifikus, és erősen függ a polisztirol előállítási módjától - általában 50 ezer és 300 ezer között mozog, bár az emulziós változatok néha lényegesen magasabb arányt mutatnak. Oldhatóság A polisztirol számos anyagban jelentős, beleértve a saját monomerét, valamint az acetont, az aromás szénhidrogéneket és az észtereket.

A polisztirol kifejezett dielektromos tulajdonságokkal rendelkezikamelyek a környezettől függetlenül nem változnak. Ez az anyag gyakorlatilag közömbös a savak és lúgok, sók, alkoholok pusztító hatásaival szemben. Fentebb már felsoroltuk azokat az anyagokat, amelyek még képesek feloldani, illetve oxidál, halogénez, nitrál és szulfonál is.

Eredeti formájában, további színezés nélkül, polisztirol (legalábbis blokkváltozata) nem csak színtelen, de átlátszó is... A szerkezet gyakorlatilag nem tartja meg a látható fényt, mennyiségének 90% -át átengedi, és ez lehetővé teszi egy ilyen anyag használatát az optikai üvegek gyártásában. Ugyanakkor az ultraibolya és infravörös sugárzás nem halad át olyan magabiztosan a polisztirol felületeken.

Ha a polisztirol tulajdonságait tekintjük azoknak az előnyöknek, amelyek a különböző területeken oly népszerűvé teszik, akkor mindenekelőtt a következő fontos szempontokat érdemes kiemelni.

• Az alacsony költség és a könnyű feldolgozás kombinációja... Árán a polisztirol tulajdonságait tekintve a modern civilizáció egyik fő motorjának tekinthető. Nem véletlen, hogy ma olyan sok terméket állítanak elő ennek az anyagnak a közvetlen részvételével - egyszerűen nincs alternatívája.
• Jó vegyszerállóság. A mindennapi életben a polisztirol felületére kerülő anyagok többsége semmilyen veszélyt nem jelent rá – ez remek hír azoknak a gyártóknak, akik tartósságukkal jellemezhető termékeket szeretnének előállítani. Ugyanakkor egy kémiai laboratóriumban, ahol lenyűgöző reagenskészlet van kéznél, nem nehéz feloldani a polisztirolt.
• A toxicitás viszonylag biztonságos. A polisztirol viszonylag kevés káros füstöt bocsát ki, és környezetvédelmi szempontból bizonyos fenntartásokkal ártalmatlannak tekinthető. A szakértők legalábbis nem támasztanak korlátozást a polisztirol anyagok lakóhelyiségeken belüli felhasználására vonatkozóan, sőt polisztirol edények is készíthetők.
• Alkalmazások széles skálája... A polisztirol minősége, könnyű feldolgozhatósága és festése miatt bármiféle alapanyagként felhasználható.

A polisztirol minden előnyével rendelkezik korlátozások, és bár nem sok van belőlük, néha igen jelentős szerepet töltenek be.

A polisztirol egyik fő versenytársa egy másik népszerű polimer - polipropilén... Egyes területeken, például a csomagolóanyagok gyártásában, közvetlen versenytársak, de a különbség a két anyag között meglehetősen jelentős. Érdemes legalább azzal a ténnyel kezdeni a polisztirol nehezen újrahasznosítható, és bár gyakran lehet hallani, hogy biztonságos, a környezetvédők továbbra is szeretnek hibát találni benne.

A polipropilén sem bűnmentes, de így is kicsit kevesebb kérdés merül fel vele kapcsolatban, és egyszerűbb az újrahasznosítása. Ha pusztán a két anyag fizikai tulajdonságairól beszélünk, akkor a polipropilént fokozott rugalmasság is jellemzi - ahol a polisztirol már törik vagy megreped, ott az alakítható polipropilén egyszerűen meghajlik. Ami az árat illeti, a polisztirol talán már régen elvesztette volna a versenyt riválisával szemben, de többet alacsony költségű - a tényező, ami eddig talpon tartja.

Nem olyan nehéz vizuálisan megkülönböztetni egyiket a másiktól, de tudnia kell, mit kell nézni. A polisztirol szebbnek tűnik fényes és fényes, további színezés nélkül átlátszónak tűnik, bár lehet jellegzetes hideg kék árnyalata. A polipropilén kissé koszosabbnak tűnik a köd miatt., a fényszórási hatás sokkal nagyobb. Két anyagot is megkülönböztethet a koppintással: A polisztirol rezonáns és jellegzetes kattanásokat ad ki ütéskor, míg a polipropilén tompa hangot ad.

A polisztirol az egyik legvitatottabb anyag az egészségre ártalmak és veszélyek felmérése szempontjából. Egyrészt széles körben használják emberi lakásokban, sőt edények gyártásához is, ami már arra utal, hogy ez nem tiltott. Másrészt számos, a műanyag környezetbarátságát megkérdőjelező állítás elsősorban a polisztirolra vonatkozik. Joggal mondhatjuk, hogy bár nem a legveszélyesebb a meglévő anyagok közül, mégsem tekinthető biztonságosnak – nem is lehetne ilyen aktívan használni.

A polisztirol nem bocsáthat ki olyan sok mérgező anyagot, amely nem befolyásolja annyira az emberi egészséget, de ez csak addig van, amíg nem vagy állandó kapcsolatban vele, és amíg fel nem melegszik. Minél magasabb a hőmérséklet, annál veszélyesebb a környék a polisztirol termékekkel, különösen akkor, ha tűz keletkezett és az anyag ég. Leginkább a vegyi gőzök károsítják a májat, de problémák lehetnek még a szívvel és a tüdővel is, és egyes szakértők úgy vélik, hogy a sztirolgőzök banális belélegzése tele van hepatitis kialakulásával.

Azt is meg kell értenie, hogy a polisztirol és a polisztirol különbözik: a műanyag tulajdonságainak javítása érdekében a gyártó különféle lágyítókat, színezékeket és egyéb adalékokat adhat hozzá, amelyek befolyásolják az anyag szilárdságát és rugalmasságát.

Amikor fentebb a polisztirolt viszonylag biztonságosnak neveztük, ez azt jelentette, hogy vannak más, még károsabb emberi tevékenységi termékek is, amelyeket továbbra sem utasíthatunk el - például az autó kipufogógáza. Ezenkívül elméletileg a polisztirol szinte teljesen biztonságosan használható - feltéve, hogy ismeri és szigorúan betartja az utasításokat, különösen nem az anyag melegítésének elősegítésével, hanem az anyag védelmével. De még akkor is A polisztirolt nem szabad teljesen biztonságos anyagnak tekinteni, mert még az utóbbi években egyre több kritikát kapott műanyag világban sem a polisztirol a legbiztonságosabb.

Jelenleg polisztirol előállításához többféle módszert alkalmaznak a megszerzésére a kívánt anyagot, és tulajdonságait tekintve a kész eredmény nem mindig lesz ugyanaz. Hogy megértsük, hogyan működik, Nézzük meg mindhárom népszerű módszert.

Ma ezt a módszer már jórészt elavult, és gyakorlatilag nem használják a gyártásban... A működés elve a következő: először a sztirolt megtisztítják az inhibitoroktól, majd vízben keverik emulgeálószerekkel (zsír- és szulfonsavak sói, szappan), valamint polimerizációs iniciátorokkal - kálium-perszulfáttal és hidrogén-dioxiddal. 85-95 fokra melegítve kémiai reakció megy végbe - fokozatos polimerizációs folyamat, amely akkor tekinthető befejezettnek, ha a sztirol mennyisége 0,5% alá csökken.

A kapott emulziót ezután közönséges konyhai sóoldattal koagulálják, és szárítják, amelynek eredményeként finom szemcsés por képződik, amelynek minden szemcse mérete nem haladja meg a 0,1 mm-t. Bár a polisztirolt általában fehérnek és átlátszónak írják le, ezzel a módszerrel nem lehet elérni ezeket a jellemzőket. - a golyók sárgás árnyalatúak, ami lúgos szennyeződésekre utal, amelyeket nem lehet teljesen eltávolítani.

Egy másik módszer, amely már elavultnak tekinthető, bár még mindig alkalmasnak tekinthető a polisztirol kopolimerekké történő újrahasznosítására, mint például a habosított polisztirol. A gyártáshoz előkészített sztirolra, vagy inkább annak vízben készült szuszpenziójára, magnézium-hidroxidra, polivinil-alkoholra, nátrium-polimetakrilátra és polimerizációs iniciátorokra van szüksége. Mindezt a reaktorba küldik, ahol az anyagot aktívan keverik, fokozatos felmelegítéssel 130 fokig és nagy nyomással. Ezt követően a kapott szuszpenziót továbbra is centrifugális feldolgozásnak kell alávetni, és csak az összegyűjtött anyag mosása és szárítása után kapunk polisztirolt.

Ez a módszer ma a legnépszerűbb és legrelevánsabb, és a polisztirol nagy részét ma ilyen módon állítják elő. Az indoklás meglehetősen egyszerű: a kimenet tiszta, a világítási paraméterek szempontjából ideális anyag, amelyet a paraméterek stabilitása jellemez. Ugyanakkor a szóban forgó technológia alkalmazása hatékony és garantálja a gyártási hulladék szinte teljes hiányát.

A polisztirol blokkgyártása a sztirol benzolos környezetben történő két lépésben történő keverésén alapul - először körülbelül 90 fokos hőmérsékleten, majd fokozatos melegítéssel 100-ról 220-ra. A blokkgyártást abban a szakaszban állítják le, amikor a sztirol körülbelül 85%-a. a tömeg polisztirollá változott. A polimerizálódáshoz még nem jutott sztirol eltávolítása vákuum segítségével történik.

A polisztirolt az emberi tevékenység számos területén használják, és még a saját kezű kézművességhez is használják. Otthon apró szuveníreket készítenek belőle, lézervágással, marással, tetszőleges színben - pirostól arany-feketéig - festéssel, esetenként - polisztirol felületre történő nyomtatással. A polisztirol legszélesebb körben alkalmazható építés alatt, ahol falpaneleket és mennyezetcsempéket, különféle válaszfalakat és bagetteket készítenek belőle. Lapos formában ez az anyag homlokzatokhoz is használható. Végül ennek az anyagnak az alapján állítják elő a mostanában népszerű polisztirol beton.

Bútoripar is egyre aktívabban használja ezt az anyagot, bár jelenleg nem versenytárs a fa és származékai tekintetében. Ahol azonban magas a páratartalom, ott folyamatosan használják - például ma már teljesen zuhanytálca készíthető belőle. Ezenkívül polisztirol granulátumot használnak mint a párnák töltőanyaga, és erre a célra készen, zacskóban árusítják.

Egy hétköznapi ember számára a polisztirol élelmiszerválasztéka szinte a fő anyagként ismert. eldobható étkészletek gyártásához... Az üdítőitalok palackozásánál manapság oly népszerű műanyag poharak nagy része belőle készül. Ezenkívül az élelmiszer-minőségű polisztirolt erősen használják csomagolóanyagként alacsony költsége és viszonylagos erőssége miatt. Figyelembe véve az anyag dielektromos tulajdonságait, érdemes megjegyezni, hogy széles körű alkalmazásra talált villamosmérnök.

A mindennapi életben leggyakrabban polisztirol lemezzel kell dolgoznia, amely mechanikailag és termikusan is feldolgozható. A hajlítással, ragasztással, vágással és fúrással történő alakítás lehet közönséges és ütésálló anyag is. A 2 mm-nél kisebb vastagságú lapok feldarabolására egy közönséges szúrófűrészt használnak, míg a vastagabb lapok darálóval vagy kéziszerszámmal is kivehetők. Ipari műhelyben lézeres vágás lehetséges. A vágási vonal kissé szakadtnak bizonyul, ezért utólagos feldolgozást igényel - először reszelővel, majd csiszolóval továbbítják.

Ha lyukat kell készíteni a lemezen, használjon fúrót, amelyhez speciálisan műanyag lemez fúrására készült fúró szükséges. Ha a lemez vastagsága kicsi, a fúrás során a mester kívánsága ellenére deformálódhat - az események ilyen fejlődését elkerülheti, ha egy fahasábot helyez a lap alá. A lapot vagy vákuumtechnikával, vagy nagy nyomású levegő fújásával alakítják ki. A jelzett módszerek bármelyikével történő feldolgozás az anyag jelentős (160-200 fokos) felmelegítésével jár.

Ha matt polisztirolról beszélünk, akkor olyan típusú feldolgozáson is áteshet, mint csiszolás és polírozás. Ehhez csiszolót használnak, de semmi esetre sem csiszolókoronggal - ehelyett egy puha korongot vesznek, amelyre speciális polírozó pasztát alkalmaznak. Ha kicsi az alkatrész, kézzel is polírozható vagy csiszolható.

Többek között, a polisztirol felületre bármilyen speciális bevonat felvihető – fémrétegből tükörfilmmé. Nyomtatható rá fekete vagy színes színben, bármelyik ismert módon. Ugyanakkor a kapott szöveg vagy kép védelme érdekében a felületet lakkkal kell kinyitni, mert a polimer nem szívja fel a nedvességet.

Tiszta formájában a polisztirol látszólag nem károsítja a környezetet, ugyanakkor hulladéka, ahogyan a műanyag esetében kell, hatalmas ideig megmarad, szennyezve a bolygót.... Ráadásul a természetes környezetben a polimer és kopolimerjei túlzott melegítésnek lehetnek kitéve, beleértve a tűzben való égést is, és akkor a következmények sokkal súlyosabbak lehetnek. Ugyanígy nem kívánatos a polisztirol tárgyak ellenőrizetlen érintkezése az anyagot feloldani képes anyagokkal, ellenkező esetben nem kerülhető el a sztirol, benzol, toluol, szén-monoxid és etilbenzol mérgező gőzeinek felszabadulása.

Az anyag viszonylagos előnye az a legtöbb esetben újrahasznosítható, mind a közvetlen hulladékot, mind pedig az abból származó egyszerűen elhasználódott termékeket felhasználva. Feldolgozási technikaként extrudálást, préselést és öntést alkalmaznak. A kilépésnél olyan termékeket kapnak, amelyek minősége nem rosszabb, mint az újaknak, miközben nem képződik szemét. Ezenkívül az elmúlt években új építőanyagot készítettek polisztirol alapján - polisztirol beton, amely alacsony építésre alkalmas. Sajnos a hatalmas mennyiségű polisztirol hulladékot, különösen a szegény országokban, egyszerűen elégetik. Ez a műanyaghulladékkal kapcsolatos viselkedés rendkívül negatív a környezetre nézve.

A következő videó a polisztirol lemezről és alkalmazásának jellemzőiről szól.