Polistiren (PS) plastika je svuda. Od ambalaže do elektronike igra ogromnu ulogu u našem svakodnevnom životu. Ali šta ga čini tako široko korištenim?
U ovom ćemo članku istražiti svojstva PS plastike , zašto je važno u raznim industrijama i kako se procesuira. Saznat ćete o svojim aplikacijama, modifikacijama i izazovima koje predstavlja.
Šta je polistiren (PS) plastika?
PS je sintetički polimer. Napravljen je od stirena, tečnog ugljikovodika. Hemijska formula za stirene je C8H8. Kad se mnogi sureni molekuli povezuju zajedno, formiraju polistiren.
Evo kako to funkcionira:
Monomeri Styrena izvučeni su iz nafte.
Ovi monomeri prolaze polimerizaciju.
Rezultat? Dugi lanci stirena jedinica, stvarajući polistiren.
Hemijska struktura PS izgleda ovako:
[-ch (C6H5) -Ch2-] n
Gde:
PS plastika dolazi u različitim oblicima:
Čvrsta plastika (prozirna i kruta)
Pjena (lagana i izolacijska)
Film (tanak i fleksibilan)
Svaki oblik ima jedinstvena svojstva. Koriste se u raznim aplikacijama, od ambalaže do izgradnje.
PS je poznat po svom:
Ove karakteristike čine PS popularni izbor u mnogim industrijama. Lagan je, lako se plijesan i isplativo za proizvodnju.
U narednim odjeljcima zaronit ćemo dublje u PS-ove svojstva, aplikacije i metode obrade. Vidjet ćete zašto ovaj jednostavan polimer igra tako veliku ulogu u našem svakodnevnom životu.
Svojstva polistirena
Fizička svojstva PS plastike
Polistiren (PS) Plastika pokazuje nekoliko značajnih fizičkih svojstava zbog kojih je pogodan za razne industrijske primjene.
Gustina i izgled
PS je lagan, sa gustoćom od 1,05 g / cm³3 ;. To je samo tad teže od vode!
U svom čvrstom obliku PS je:
Ova jasnoća čini ga savršenim za aplikacije u kojima je vidljivost ključna.
Termičke karakteristike
PS ima zanimljivu toplinsku svojstva:
Šta to znači? PS počinje omekšati na 100 ° C. Potpuno se topi na 240 ° C.
Njegova toplotna provodljivost je mala na 0,033 W / (m · k). To čini PS odličan izolator.
Električna svojstva
PS sjaji kao električni izolator. Često se koristi u elektroničkim komponentama i kućištama.
Optička svojstva
PS ima veliku transparentnost. Njen refraktivni indeks je 1,55, veći od mnogih drugih plastika.
Ova nekretnina čini PS idealnim za:
Optička sočiva
Difuzori za laki
Prikažite slučajeve
| imovine | vrijednost |
| Gustina | 1,05 g / cm³ |
| Izgled | Prozirna, sjajna |
| Talište | 240 ° C (464 ° F) |
| Temperatura prelaska stakla | 100 ° C (212 ° F) |
| Toplotna provodljivost | 0,033 W / (m · K) |
| Električna izolacija | Odličan |
| Optička svojstva | Visoka prozirnost |
| Refraktivni indeks | 1.59 |
Mehanička svojstva PS plastike
Snaga i fleksibilnost
PS plastika pokazuje impresivnu čvrstoću:
Ali nije baš fleksibilan. Njegov izduženje na pauzi iznosi samo 1-2,5%.
Tvrdoća i otpornost na udarce
PS je težak, sa rockwell tvrdoćom R75-105. To ga čini otpornim na ogrebotine i udubljenja.
Međutim, lomljiva je s malim jačinom udara. Ispustite PS artikl i može se puknuti ili razbiti.
Ukočenost
PS je poznat po visokoj krutosti. To je kruti materijal, održavajući svoj oblik u većini uvjeti.
Evo brze usporedbe PS-ovih mehaničkih svojstava:
| imovine | vrijednost |
| Zatezna čvrstoća | 30-55 MPa |
| Snaga savijanja | 48-76 MPa |
| Izduženje na pauzi | 1-2,5% |
| Tvrdoća (rockwell) | R75-105 |
| Jačina uticaja | Niska |
| Ukočenost | Visoko |
Ove svojstva čine PS idealni za određene aplikacije:
Hemijska otpornost PS plastike
Kemijska otpornost PS plastike je mješovita torba. Stoji do nekih supstanci, ali propada nad drugima.
Otpornost na zajedničke hemikalije
PS pokazuje dobru otpornost na:
Kiseline (razblaženost)
Baza
Alkoholi
To ga čini pogodnim za mnoge domaćinstva i industrijske primjene.
Slabosti
Međutim, PS ima svoju ahilove petu. To je topivo u:
PS takođe se ne može dobro protiv:
Koncentrirane kiseline
Esteri
Ketones
Oni mogu prouzrokovati da se PS razgradi ili otopi.
UV otpor
PS ima loš UV otpor. Kada je izložen sunčevoj svjetlosti, ima tendenciju:
To ograničava njegovu upotrebu u vanjskim aplikacijama.
Evo brze referentne tablice:
| na hemijsku grupu | otpornost |
| Razrijeđivanje kiselina | Dobro |
| Baza | Dobro |
| Alkoholi | Dobro |
| Aromatični ugljovodonici | Loš |
| Klorirani ugljikovodici | Loš |
| Koncentrirane kiseline | Loš |
| Esteri | Loš |
| Ketones | Loš |
| UV svjetlo | Loš |
Primjene PS plastike
PS plastika je nevjerovatno svestran. Koristi se u raznim industrijama, od ambalaže do medicinskih sredstava. Istražimo njegove široke aplikacije.
Pakovanje
PS dominira u svijetu ambalaže. Pronaći ćete ga u:
Njegova lagana priroda i izolacijska svojstva čine ga idealnim za pakiranje hrane.
Elektronika
U industriji elektronike PS igra presudnu ulogu:
Svojstva električne izolacije PS-a čine ga materijalom za elektroničke aplikacije.
Automobilska industrija
Proizvođači automobila vole PS za svoju svestranost:
Komponente za unutrašnjost
Instrument ploče i ručice
Lagani konstrukcijski elementi
PS pomaže u smanjenju težine vozila, poboljšavajući efikasnost goriva.
Izgradnja
XPS polistirenska ploča pjene
PS pronalazi i put u zgrade:
Njegova izolacijska svojstva pomažu poboljšati energetsku efikasnost u zgradama.
Medicinska i laboratorija
PS je presudan u medicinskim i naučnim poljima:
Njegova jasnoća i hemijska otpornost čine ga savršenim za laboratorijsku opremu.
Ostale aplikacije
Vjestralnost PS-a proširuje se na mnoga druga područja:
Igračke i proizvode potrošača
Jednokratni pribor za jelo i pribor za jelo
Izrada modela i prototipiranje
Evo brzi pregled PS aplikacija:
| Industrijski | primjeni |
| Pakovanje | Kontejneri za hranu, zaštitna pjena, maloprodajna ambalaža |
| Elektronika | Kućišta uređaja, izolacija, CD / DVD slučajevi |
| Automobilski | Unutrašnje trim, ploče s instrumentima, konstrukcijski elementi |
| Izgradnja | Izolacijske ploče, ukrasne lajseve, lagani beton |
| Medicinski / laboratorija | Petri suđe, dijagnostičke komponente, pakovanje uređaja |
| Drugi | Igračke, za jednokratnu upotrebu, prototipiranje |
Izmjene PS plastike
PS plastika se može izmijeniti na različite načine za poboljšanje svojih svojstava za različite aplikacije. Ove izmjene uključuju kopolimere, aditive i pjene.
Kopolimeri i mješavine
Polistiren je često pomiješan ili kopolimeriziran s drugim materijalima za poboljšanje otpornosti na udarce, fleksibilnost i termičku stabilnost.
Visoki udarni polistiren (bokovi)
HIPS je PS sa zaokretom. Teže je i fleksibilniji od redovnog PS-a.
Sastav
Bokovi se vrši dodavanjem polibutadiene gume u ps. To stvara dvofazni sistem:
Poboljšana svojstva
U poređenju sa redovnim PS, HIPS nudi:
Veća otpornost na udarce
Bolja fleksibilnost
Poboljšana žilavost
Aplikacije
Bokovi pronalaze svoj put u mnogim proizvodima:
HIPS vs Opće namjene PS
| HIPS | HIPS | Opći namjena PS |
| Jačina uticaja | Visoko | Niska |
| Fleksibilnost | Dobro | Loš |
| Neprozirnost | Neproziran | Prozirni |
| Trošak | Viši | Donji |
Akrilonitril Butadiene Styrene (ABS)
ABS je teška plastika koja uključuje PS. Poznato je po svojoj snazi i otpornosti na toplinu.
Uloga PS-a u ABS-u
PS doprinosi ABS-u:
Krutost
Jednostavnost obrade
Sjaj
Poboljšane karakteristike
ABS nadmašuje PS na više načina:
Uobičajene upotrebe ABS-a
Pronaći ćete ABS u:
Automobilski dijelovi
Elektronska kućišta
Cevni sustavi
Lego cigle
Drugi PS kopolimeri i mješavine
PS igra dobro sa drugima. Evo još nekih popularnih modifikacija:
PS-co-metil metakrilat (pmma)
PSMMA kombinira PS sa metil metakrilatom. Nudi:
Koristi se u vanjskoj signalizaciji i optičkim sočivima.
Styrena-Butadiene guma (SBR)
SBR je sintetička guma. Napravio je kopolimerizacijski stiren sa butadieneom. SBR pruža:
Pronaći ćete SBR u automobilskim gumama i potplatima za cipele.
Aditivi i punila
PS plastika se može poboljšati aditivima za ispunjavanje specifičnih potreba za performansama.
Boje i pigmenti : Oni se koriste za pružanje širokog raspona opcija boja, omogućavajući PS proizvodima da ispune estetske potrebe.
Retardanti plamena : Ovi aditivi poboljšavaju otpornost na požar PS-a, čineći ga sigurnijim za aplikacije u elektroniku i izgradnji.
Modifikatori utjecaja : Ovi materijali se dodaju kako bi se povećala žilavost PS-a, smanjujući njegovu prirodnu boju i proširuju svoju upotrebu u područjima visokog udarca.
Antistatički agenti : Oni se dodaju kako bi se smanjilo statičko nakupljanje, posebno važno za elektroničke komponente u kojima statički pražnjenje može prouzrokovati oštećenja.
Pene i kompoziti
PS može biti pesto ime ili u kombinaciji s drugim materijalima za stvaranje laganih, izolacijskih proizvoda.
Prošireni polistiren (EPS) : Obično se koristi za izolaciju i zaštitnu ambalažu, EPS je lagana pjena koja nudi izvrsna svojstva toplotne izolacije.
Ekstrudirani polistiren (XPS) : XPS ima veću gustoću od EPS-a, čineći je da je bolje pogodni za prijave u kojima je otpor vlage kritičan, kao što je u izolaciji izgradnje.
PS FOAM kompoziti sa vlaknima ili punilama : Ovi kompoziti kombiniraju PS sa materijalima poput staklenih vlakana ili mineralnih punila za poboljšanje čvrstoće, toplotne otpornosti ili mehaničkih svojstava, što ih čini pogodnim za zahtjevnije aplikacije.
Obrada PS plastike
Plastika polistirena (PS) može se obraditi pomoću nekoliko metoda, ovisno o aplikaciji. Svaki proces nudi jedinstvene koristi i zahtijeva posebna razmatranja dizajna.
Obriši ubrizgavanje
Ubrizgavanje je jedno od najčešćih metoda za obradu PS plastike. Uključuje ubrizgavanje rastopljenog PS-a u kalup, omogućavajući efikasno stvaranje složenih i detaljnih dijelova.
Opis procesa i prednosti : PS se rastopi i ubrizgava u kalupe u kojima se hladi i očvrsne. Proces je brz, isplativ, i može proizvesti veliku količinu, zamršenu dijelove sa dobrom dimenzijskom tačnošću.
Dizajnerska razmatranja za injekcijski oblikovani PS dijelovi : Zbog svoje britblenes, PS zahtijeva pažljivu pažnju na debljinu zida i dizajnu izbacivanja kako bi se izbjeglo pucanje. Uz to, stope hlađenja i kontrola temperature su kritične za minimiziranje izbijanja.
Rešavanje problema Uobičajene probleme sa ubrizgavanjem : Zajednički problemi uključuju skupljanje, pecanje i pucanje. Oni se često mogu ispraviti podešavanjem dizajna kalupa, kontrolirajući proces hlađenja i modificiranje indeksa topila materijala.
Ekstruzija
Ekstruzija je još jedan popularan proces za oblikovanje PS plastike, posebno za proizvodnju dugih, kontinuiranih obrazaca poput listova, cijevi i profila.
Pregled procesa i aplikacije : U ekstruziji, PS se rastopi i prisiljava kroz matricu za stvaranje kontinuiranih oblika. Obično se koristi za izradu listova, šipki i cijevi.
Ocjene ekstruzije PS plastike : Različite ocjene PS-a dostupne su za ekstruziju, a svaka je optimizirana za različite aplikacije, poput ekstruzije filma ili ekstruzije lima.
Koekstruzija sa drugim polimerima : PS se takođe može suočiti sa drugom plastikom za poboljšanje karakteristika performansi, poput poboljšane fleksibilnosti ili trajnosti. Koefistriziranje omogućava višeslojne proizvode koji kombinuju prednosti različitih materijala.
Termoforming
Thermoroforming uključuje grijanje PS limova i oblikovanje ih preko kalupa. Ova metoda je idealna za stvaranje velikih, laganih dijelova poput ambalaže i ladica.
Vakuumski formiranje i tehnike formiranja pritiska : U vakuumu oblikovanju, grijani PS list izvlači se preko kalupa vakuumom. U formiranju pritiska prinosi se dodatni pritisak za postizanje finijih detalja i oštrijih uglova.
Proizvodnja listova i roll Stock Proizvodnja : PS listovi obično se proizvode ekstrujom prije nego što se koriste u procesu termoformiranja. Roll Stock je još jedan oblik koji se obično koristi za masovnu proizvodnju.
Smjernice za dizajn termoformiranja : Prilikom dizajniranja PS dijelova za termoformiranje, jednolična debljina i pravilni uglovi nacrta kritični su za izdanje dijela i izbjegavanje stanja u uglovima.
Ostale metode obrade
Iza glavnih metoda, PS plastika se može obraditi koristeći dodatne tehnike za ispunjavanje specifičnih potreba.
Blowling : PS se rastopi i puše u kalup za stvaranje šupljih dijelova, poput boca i posuda.
Rotacijsko oblikovanje : Ova metoda uključuje grijanje PS u rotirajućem kalupu, stvarajući šuplje, bešavne proizvode poput velikih rezervoara ili posuda.
Kompresioniranje : U kompresijskom oblikovanju PS se postavlja u grijani kalup u kojem se pritiska nanosi za oblikovanje materijala. Ova tehnika je manja uobičajena za PS, ali se koristi za određene aplikacije koje zahtijevaju snažne, čvrste dijelove.
Recikliranje i utjecaj na okoliš PS plastike
PS plastika se široko koristi, ali njegov utjecaj na okoliš je rastuća zabrinutost. Zaronimo u izazove za recikliranje i pitanja zaštite okoliša oko PS-a.
Reciklabilnost PS plastike
PS se može reciklirati, ali nije tako jednostavan kao druga plastika. Evo što trebate znati:
PS se može reciklirati više puta bez značajnog gubitka kvalitete
Identificiran je simbolom recikliranja br. 6
Mnogi uređaji za reciklažu ne prihvataju PS zbog obrade izazova
Izazovi u procesu recikliranja
Recikliranje PS nije lako. Nekoliko prepreka čine je manje uobičajenim od ostale plastike:
Kontaminacija: ostaci hrane često kontaminiraju posude za psu
Gustina: PS je lagan, čineći ga skupom prevozu
Tržišna potražnja: ograničeno tržište za reciklirane PS proizvode
Obrada: Posebna oprema potrebna za RS recikliranje
Ovi izazovi čine PS recikliranje manje ekonomski održivih za mnoge objekte.
Zabrinutost za okoliš
PS predstavlja nekoliko pitanja zaštite okoliša:
Ne-biorazgradiv
PS se prirodno ne raspada. To može potrajati u okruženju stotinama godina.
Leglo
Lagani PS proizvodi lako postaju legnje. Često se nalaze u ulicama i prirodnim područjima.
Zagađenje morskog morskog zagađenja
PS je glavni doprinos zagađenja morskog. Probija se u male komade, šteti morskom životu.
Alternativa i održiva rješenja
Da biste se bavili tim zabrinutostima, pojavljuje se nekoliko alternativa i rješenja:
Biorazgradive alternative
Poboljšane tehnologije recikliranja
Strategije smanjenja
Inovativna upotreba za reciklirani PS
Građevinski materijal
Sintetička građa
Art i zanatski materijal
Evo usporedbe PS-a s nekim alternativama:
| materijalni | biorazgradivi | recikliranja | relativni trošak |
| PS | Ne | Da (izazovno) | Niska |
| Plakati | Da | Da | Srednji |
| PBS | Da | Da | Visoko |
| Papir | Da | Da | Niska |
Uticaj okoliša PS je značajan. Ali s novim tehnologijama i alternativama krećemo prema održivim rješenjima.
Poređenje sa ostalom plastikom
Polistiren (PS) često se u usporedbi s drugim popularnim plastikom, svaka koja nudi različita svojstva. Evo kako PS hržite protiv PP , PET- a i PVC-a.
PS vs. PP (polipropilen)
Gustoća : PS ima veću gustinu ( 1,05 g / cm³3; ) u odnosu na PP, koji je lakši ( 0,91 g / cm³3; ). To PP čini pogodnijim za lagane aplikacije.
Fleksibilnost : PP je fleksibilniji i manje krhki od PS-a, čineći je boljim za aplikacije koje zahtijevaju trajnost i otpornost na udarce, poput dijelova za pakiranje i automobile.
Reciklabilnost : Iako se obje plastike mogu reciklirati, PP je općenito lakši i isplativiji za recikliranje od PS-a, što se suočava sa izazovima zbog svoje strukture i babline.
| nekretnine | PS | PP |
| Gustina | 1,05 g / cm³3; | 0,91 g / cm³3; |
| Fleksibilnost | Krhka, manje fleksibilna | Vrlo fleksibilan |
| Recikliranje | Teže | Lakše i češće |
PS vs. Pet (polietilen terephtalat)
Transparentnost : Oba PS i PET su transparentni, ali kućni ljubimac nudi bolju jasnoću, što ga čini materijalom izbora za boce za vodu i ambalažu hrane u kojem je vidljivost važnosti.
Snaga : PET je jači i više otporan na udarca od ps. Takođe nudi bolji otpor temperaturnim promjenama, čineći ga idealnim za vruće i hladne okruženja.
Primjene : PS se preferira za proizvode poput CD slučajeva i izolacije, dok se kućni ljubimac koristi za posude za piće, pakiranje i tekstilnu vlakna.
| svojstvo | PS | PET |
| Transparentnost | Prozirna, jasna | Veća jasnoća |
| Snaga | Krhka, manje izdržljiva | Jači, izdržljiviji |
| Uobičajena upotreba | CD futrole, izolacija | Boce za piće, vlakna |
PS vs. PVC (polivinil hlorid)
Fleksibilnost : PVC je fleksibilniji od PS, koji je krhki. To čini PVC pogodnim za vodovodne cijevi, električnu izolaciju i fleksibilnu ambalažu.
Kemijska otpornost : PVC nudi bolju hemijsku otpornost, posebno na kiselinu i alkaliju, što ga čini pogodnim za aplikacije u kojima se očekuje izloženost harškim hemikalijama.
Utjecaj na životnu sredinu : PVC ima značajniji utjecaj na okoliš zbog oslobađanja otrovnog hlora tijekom proizvodnje i odlaganja, dok je glavni ekološki izazov PS-a njegova rezigramizacija.
| svojstvo | PS | PVC |
| Fleksibilnost | Krhka | Fleksibilan |
| Kemijska otpornost | Umjeren | Visoko |
| Uticaj na životnu sredinu | Teško recikliranje | Toksična proizvodnja i odlaganje |
Zaključak
PS plastika je svestrana i široko korištena. Poznato je po svojoj jasnoći, rigidnosti i izolacionim svojstvima. PS pronalazi aplikacije u ambalaži, elektronici i izgradnji.
Izmjene poput bokova i ABS-a poboljšavaju njegove performanse. Razne metode obrade, uključujući injekcijsko oblikovanje i termoformiranje, oblikovati PS u raznolike proizvode.
Odabir desne klase i metode obrade PS je presudan. Osigurava optimalne performanse u određenim aplikacijama. Razmislite o faktorima poput snage, hemijskog otpora i utjecaja na okoliš pri odabiru PS-a.
Savjeti: Možda ste zainteresirani za sva plastiku
