Polistireni (PS) plastika është kudo. Nga paketimi në elektronikë, ajo luan një rol të madh në jetën tonë të përditshme. Por çfarë e bën atë të përdoret kaq gjerësisht?
Në këtë artikull, ne do të eksplorojmë pronat e PS Plastic , pse është e rëndësishme në industri të ndryshme, dhe si përpunohet. Do të mësoni për aplikimet, modifikimet dhe sfidat e tij që ai paraqet.
Isfarë është plastika polistireni (PS)?
PS është një polimer sintetik. Madeshtë bërë nga stireni, një hidrokarbur i lëngshëm. Formula kimike për stiren është C8H8. Kur shumë molekula të stirenit lidhen së bashku, ato formojnë polistiren.
Ja se si funksionon:
Monomerët e stirenit nxirren nga nafta.
Këta monomerë i nënshtrohen polimerizimit.
Rezultati? Zinxhirët e gjatë të njësive të stirenit, duke krijuar polistiren.
Struktura kimike e PS duket si kjo:
[-ch (C6H5) -CH2-] n
Ku:
CH përfaqëson një atom karboni dhe hidrogjeni
C6H5 është unaza e benzenit
n është numri i njësive të përsëritura
PS plastika vjen në forma të ndryshme:
Plastike e ngurtë (transparente dhe e ngurtë)
Shkumë (peshë e lehtë dhe izoluese)
Film (i hollë dhe fleksibël)
Secila formë ka veti unike. Ato përdoren në aplikacione të ndryshme, nga paketimi në ndërtim.
PS është e njohur për të saj:
Këto karakteristika e bëjnë PS një zgjedhje popullore në shumë industri. It'sshtë e lehtë, e lehtë për tu formuar dhe me kosto efektive për tu prodhuar.
Në seksionet e ardhshme, ne do të zhyten më thellë në pronat, aplikimet dhe metodat e përpunimit të PS. Do të shihni pse ky polimer i thjeshtë luan një rol kaq të madh në jetën tonë të përditshme.
Vetitë e polistirenit
Karakteristikat fizike të PS plastike
Polistireni (PS) plastik shfaq disa veti të dukshme fizike që e bëjnë atë të përshtatshme për aplikime të ndryshme industriale.
Dendësia dhe pamja
PS është i lehtë, me një densitet prej 1.05 g/cm³. Kjo është vetëm një tad më e rëndë se uji!
Në formën e tij të ngurtë, PS është:
I transparentë
I pangjyrë
Me shkëlqim
Kjo qartësi e bën atë të përsosur për aplikimet ku dukshmëria është thelbësore.
Karakteristikat termike
PS ka disa veti interesante termike:
Çfarë do të thotë kjo? PS fillon të zbutet në 100 ° C. Ajo shkrihet plotësisht në 240 ° C.
Përçueshmëria e saj termike është e ulët në 0.033 w/(M · K). Kjo e bën PS një izolues të shkëlqyeshëm.
Vetitë elektrike
PS shkëlqen si një izolues elektrik. Shpesh përdoret në përbërës elektronikë dhe banesa.
Veti optike
PS krenohet me transparencë të lartë. Indeksi i tij refraktiv është 1.59, më i lartë se shumë plastikë të tjerë.
Kjo pronë e bën PS ideal për:
Lentet optike
Shpërndarës të dritës
Rastet e shfaqjes
| e pasurisë | vlerën |
| Dendësi | 1.05 g/cm³ |
| Pamje | Transparent, me shkëlqim |
| Pikë e shkrirjes | 240 ° C (464 ° F) |
| Temperatura e kalimit të qelqit | 100 ° C (212 ° F) |
| Përçueshmëri termike | 0.033 w/(m · k) |
| Izolim elektrik | I shkëlqyeshëm |
| Veti optike | Transparencë e lartë |
| Indeks refraktiv | 1.59 |
Karakteristikat mekanike të plastikës PS
Forcë dhe fleksibilitet
PS plastike tregon forcë mbresëlënëse:
Por nuk është shumë fleksibël. Zgjatja e saj në pushim është vetëm 1-2.5%.
Ngurtësia dhe rezistenca ndaj ndikimit
PS është e vështirë, me një ngurtësi Rockwell prej R75-105. Kjo e bën atë rezistent ndaj gërvishtjeve dhe çadrave.
Sidoqoftë, është e brishtë me forcë të ulët ndikimi. Hidhni një artikull PS, dhe mund të plas ose copëtohet.
Ngurtësi
PS është i njohur për ngurtësinë e tij të lartë. Shtë një material i ngurtë, duke ruajtur formën e tij në shumicën e kushteve.
Këtu keni një krahasim të shpejtë të vetive mekanike të PS:
| pasurisë | vlera e |
| Forcë në tërheqje | 30-55 MPa |
| Forcë fleksibël | 48-76 MPa |
| Zgjatja në pushim | 1-2.5% |
| Fortësia (Rockwell) | R75-105 |
| Forca e ndikimit | I ulët |
| Ngurtësi | I lartë |
Këto prona e bëjnë PS -në ideale për aplikime të caktuara:
Takëm i disponueshëm
Rastet e CD -ve
Materiale për paketim
Rezistenca kimike e PS plastike
Rezistenca kimike e PS Plastic është një çantë e përzier. Ai qëndron në disa substanca, por mashtrohet kundër të tjerëve.
Rezistenca ndaj kimikateve të zakonshme
PS tregon rezistencë të mirë ndaj:
Acide (holluar)
Bazë
Alkolat
Kjo e bën atë të përshtatshme për shumë aplikime shtëpiake dhe industriale.
Dobësi
Sidoqoftë, PS ka thembra e tij të Akilit. Është e tretshme në:
PS gjithashtu nuk bën mirë kundër:
Acide të përqendruara
Esterë
Ketone
Këto mund të bëjnë që PS të degradojë ose shpërndahet.
Rezistencë UV
PS ka rezistencë të dobët UV. Kur i ekspozohet rrezet e diellit, ajo ka tendencë për:
Kjo kufizon përdorimin e tij në aplikimet në natyrë.
Këtu është një tabelë e shpejtë referimi:
| e grupit kimik | Rezistenca |
| I holloj acidet | I mirë |
| Bazë | I mirë |
| Alkolat | I mirë |
| Hidrokarbure aromatike | I varfër |
| Hidrokarbure të klorinuara | I varfër |
| Acide të përqendruara | I varfër |
| Esterë | I varfër |
| Ketone | I varfër |
| Drita UV | I varfër |
Aplikimet e PS Plastic
PS plastike është tepër e gjithanshme. Përdoret në industri të ndryshme, nga paketimi në pajisjet mjekësore. Le të shqyrtojmë aplikacionet e saj të gjera.
Paketim
PS mbizotëron në botën e paketimit. Do ta gjesh në:
Natyra e tij e lehtë dhe vetitë e izolimit e bëjnë atë ideal për paketimin e ushqimit.
Elektronikë
Në industrinë e elektronikës, PS luan një rol vendimtar:
Karakteristikat e izolimit elektrik të PS e bëjnë atë një material për aplikime elektronike.
Industri automobilistike
Prodhuesit e makinave e duan PS për shkathtësinë e tij:
PS ndihmon në uljen e peshës së automjetit, duke përmirësuar efikasitetin e karburantit.
Konstruksion
Bordi i shkumës së polistirenit XPS
PS gjen rrugën e saj edhe në ndërtesa:
Bordet e Izolimit (EPS dhe XPS)
Formacione dekorative dhe zbukurim
Aplikime të lehta të betonit
Karakteristikat e saj të izolimit ndihmojnë në përmirësimin e efikasitetit të energjisë në ndërtesa.
Mjekësor dhe laborator
PS është thelbësore në fushat mjekësore dhe shkencore:
Qartësia dhe rezistenca e saj kimike e bëjnë atë të përsosur për pajisjet laboratorike.
Aplikime të tjera
Shkathtësia e PS shtrihet në shumë fusha të tjera:
Lodra dhe produkte të konsumit
Takëm të disponueshëm dhe enë tavoline
Marrja dhe Prototipimi i Modelit
Këtu keni një përmbledhje të shpejtë të aplikacioneve të PS:
| e industrisë | Aplikimet |
| Paketim | Enë ushqimore, shkumë mbrojtëse, paketim me pakicë |
| Elektronikë | Shtëpitë e pajisjeve, izolimi, rastet e CD/DVD |
| Automobil | Prerja e brendshme, panelet e instrumenteve, elementët strukturorë |
| Konstruksion | Borde izolimi, formacione dekorative, beton të lehtë |
| Mjekësor/laborator | Enët Petri, përbërësit diagnostikues, paketimi i pajisjes |
| Tjetër | Lodra, takëm të disponueshëm, prototipim |
Modifikimet e PS plastike
PS plastike mund të modifikohet në mënyra të ndryshme për të përmirësuar vetitë e saj për aplikime të ndryshme. Këto modifikime përfshijnë kopolimerë, aditivë dhe shkumë.
Kopolimerët dhe përzierjet
Polistireni shpesh përzihet ose kopolimerizohet me materiale të tjera për të përmirësuar rezistencën e ndikimit, fleksibilitetin dhe stabilitetin termik.
Polistireni me ndikim të lartë (ijet)
Ijet janë PS me një kthesë. Shtë më e ashpër dhe më fleksibël sesa PS i rregullt.
Përbërje
Hips bëhet duke shtuar gome polibutadiene në PS. Kjo krijon një sistem dyfazor:
Karakteristikat e zgjeruara
Në krahasim me PS të rregullt, Hips ofron:
Aplikime
Ijet gjen rrugën e saj në shumë produkte:
Ijet kundrejt qëllimit të përgjithshëm PS PS
| PRONA | PRONA | Qëllimi i përgjithshëm PS |
| Forca e ndikimit | I lartë | I ulët |
| Fluksshmëri | I mirë | I varfër |
| Errësirë | I errët | I transparentë |
| Kosto | Më i lartë | Më i ulët |
Akrilonitril butadiene stirene (ABS)
ABS është një plastikë e ashpër që përfshin PS. Është e njohur për forcën e saj dhe rezistencën e nxehtësisë.
Roli i PS në abs
PS kontribuon në ABS:
Ngurtësi
Lehtësia e përpunimit
Shkëlqim
Karakteristikat e përmirësuara
ABS tejkalon PS në disa mënyra:
Forca e ndikimit më të lartë
Rezistencë më e mirë e nxehtësisë
Rezistencë kimike e përmirësuar
Përdorimet e zakonshme të abs
Ju do të gjeni abs në:
Pjesë automobilistike
Banesa elektronike
Sistem tubash
Tulla Lego
Kopolimerë dhe përzierje të tjera të PS
PS luan mirë me të tjerët. Këtu janë disa modifikime të tjera të njohura:
Metakrilati PS-Co-metil (PSMMA)
PSMMA kombinon PS me metakrilatin metil. Ofron:
Përdoret në sinjalizimet në natyrë dhe lentet optike.
Stiren-butaden Gome (SBR)
SBR është një gome sintetike. Madeshtë bërë duke kopolimerizuar stiren me butaden. SBR siguron:
Ju do të gjeni SBR në goma makinash dhe thembra këpucësh.
Aditivë dhe mbushës
PS plastike mund të përmirësohet me aditivë për të përmbushur nevojat specifike të performancës.
Ngjyrat dhe pigmentet : Këto përdoren për të siguruar një gamë të gjerë të opsioneve të ngjyrave, duke lejuar produktet e PS të plotësojnë kërkesat estetike.
Retardantët e flakës : Këto aditivë përmirësojnë rezistencën ndaj zjarrit të PS, duke e bërë atë më të sigurt për aplikimet në elektronikë dhe ndërtim.
Modifikuesit e ndikimit : Këto materiale janë shtuar për të rritur ashpërsinë e PS, duke zvogëluar brishtësinë e tij natyrore dhe duke zgjeruar përdorimin e tij në zonat me ndikim të lartë.
Agjentët antistikë : Këto janë shtuar për të zvogëluar ndërtimin statik, veçanërisht të rëndësishëm për përbërësit elektronikë ku shkarkimi statik mund të shkaktojë dëme.
Shkumë dhe kompozita
PS mund të shkumëzohet ose kombinohet me materiale të tjera për të krijuar produkte të lehta, izoluese.
Polistireni i zgjeruar (EPS) : që përdoret zakonisht për izolimin dhe paketimin mbrojtës, EPS është një shkumë e lehtë që ofron veti të shkëlqyera të izolimit termik.
Polistireni i ekstruduar (XPS) : XPS ka një densitet më të lartë se EPS, duke e bërë atë më të përshtatshëm për aplikimet ku rezistenca e lagështisë është kritike, siç është në izolimin e ndërtimit.
Kompozitat e shkumës PS me fibra ose mbushës : Këto kompozita kombinojnë PS me materiale si fibrat e qelqit ose mbushësit e mineraleve për të përmirësuar forcën, rezistencën termike ose vetitë mekanike, duke i bërë ato të përshtatshme për aplikime më të kërkuara.
Përpunimi i PS plastikës
Polistireni (PS) plastika mund të përpunohet duke përdorur disa metoda, në varësi të aplikacionit. Secili proces ofron përfitime unike dhe kërkon konsiderata specifike të projektimit.
Formim injeksioni
Formimi i injeksionit është një nga metodat më të zakonshme për përpunimin e plastikës PS. Ai përfshin injektimin e PS të shkrirë në një myk, duke lejuar që pjesët komplekse dhe të hollësishme të krijohen në mënyrë efikase.
Përshkrimi i procesit dhe avantazhet : PS është shkrirë dhe injektuar në kallëpe ku ftohet dhe forcohet. Procesi është i shpejtë, me kosto efektive dhe mund të prodhojë pjesë me vëllim të lartë, të ndërlikuar me saktësi të mirë dimensionale.
Konsideratat e projektimit për pjesët PS të formuara nga injeksioni : Për shkak të brishtësisë së tij, PS kërkon vëmendje të kujdesshme ndaj trashësisë së murit dhe modelimit të nxjerrjes për të shmangur plasaritjen. Për më tepër, normat e ftohjes dhe kontrolli i temperaturës janë thelbësore për të minimizuar prishjen.
Zgjidhja e problemeve të çështjeve të zakonshme të formimit të injeksionit : Problemet e zakonshme përfshijnë tkurrjen, shtrëngimin dhe plasaritjen. Këto shpesh mund të korrigjohen duke rregulluar hartimin e mykut, duke kontrolluar procesin e ftohjes dhe duke modifikuar indeksin e rrjedhës së shkrirjes së materialit.
Nxjerrje
Nxjerrja është një proces tjetër popullor për formimin e plastikës PS, veçanërisht për prodhimin e formave të gjata, të vazhdueshme si çarçafë, tuba dhe profile.
Përmbledhje e procesit dhe aplikime : Në nxjerrje, PS është shkrirë dhe detyruar përmes një vdesi për të krijuar forma të vazhdueshme. Përdoret zakonisht për të bërë çarçafë, shufra dhe tuba.
Notat e nxjerrjes së PS plastike : Klasa të ndryshme të PS janë në dispozicion për nxjerrje, secila e optimizuar për aplikime të ndryshme, siç është nxjerrja e filmit ose nxjerrja e fletës.
Bashkëjetese me polimere të tjera : PS gjithashtu mund të bashkëekstruktohet me plastikë të tjerë për të rritur karakteristikat e performancës, siç është fleksibiliteti i përmirësuar ose qëndrueshmëria. Bashkëjetesa lejon produkte me shumë shtresa që kombinojnë përfitimet e materialeve të ndryshme.
Termoformues
Termoformimi përfshin ngrohjen e fletëve të PS dhe formimin e tyre mbi kallëpe. Kjo metodë është ideale për krijimin e pjesëve të mëdha, të lehta, siç janë paketimi dhe tabaka.
Formimi i vakumit dhe teknikat e formimit të presionit : Në formimin e vakumit, fleta e ndezur PS është tërhequr mbi një myk nga një vakum. Në formimin e presionit, presioni shtesë është aplikuar për të arritur detaje më të imta dhe qoshe më të mprehta.
Nxjerrja e fletës dhe prodhimi i aksioneve të rrotullave : Fletët PS prodhohen në mënyrë tipike përmes nxjerrjes përpara se të përdoren në procesin e termoformimit. Stoku i rrotullimit është një formë tjetër që përdoret zakonisht për prodhimin në masë.
Udhëzimet e projektimit të termoformimit : Kur hartoni pjesë PS për termoformimin, trashësinë uniforme dhe këndet e duhura të draftit janë kritike për lëshimin e pjesëve dhe për të shmangur rrallimin në qoshe.
Metodat e tjera të përpunimit
Përtej metodave kryesore, plastika PS mund të përpunohet duke përdorur teknika shtesë për të përmbushur nevoja specifike.
Formimi i goditjes : PS është shkrirë dhe hidhet në një myk për të krijuar pjesë të uritur, siç janë shishet dhe kontejnerët.
Formimi rrotullues : Kjo metodë përfshin ngrohjen e PS në një myk rrotullues, krijimin e produkteve të zbrazëta, pa probleme si tanke të mëdha ose kontejnerë.
Formimi i kompresimit : Në formimin e kompresimit, PS vendoset në një myk të ndezur, ku presioni aplikohet për të formuar materialin. Kjo teknikë është më pak e zakonshme për PS, por përdoret për aplikacione specifike që kërkojnë pjesë të forta, të ngurta.
Riciklimi dhe ndikimi mjedisor i PS plastikës
PS plastike përdoret gjerësisht, por ndikimi i tij në mjedis është një shqetësim në rritje. Le të zhyten në sfidat e riciklimit dhe çështjet mjedisore që rrethojnë PS.
Riciklueshmëria e PS plastike
PS është e riciklueshme, por nuk është aq e drejtpërdrejtë sa plastika tjetër. Ja çfarë duhet të dini:
PS mund të riciklohet shumë herë pa humbje të konsiderueshme të cilësisë
Identifikohet nga simboli i riciklimit #6
Shumë lehtësira riciklimi nuk e pranojnë PS për shkak të sfidave të përpunimit
Sfidat në procesin e riciklimit
Riciklimi i PS nuk është i lehtë. Disa pengesa e bëjnë atë më pak të zakonshme se plastika tjetër:
Ndotja: Mbetjet e ushqimit shpesh kontaminojnë kontejnerët e ushqimit PS
Dendësia: PS është e lehtë, duke e bërë atë të shtrenjtë për t'u transportuar
Kërkesa e tregut: Treg i kufizuar për produktet e ricikluara PS
Përpunimi: Pajisjet speciale të nevojshme për riciklimin e PS
Këto sfida e bëjnë riciklimin e PS më pak të zbatueshëm ekonomikisht për shumë lehtësira.
Shqetësimet mjedisore
PS paraqet disa çështje mjedisore:
Jo biodegradues
PS nuk prishet natyrshëm. Mund të vazhdojë në mjedis për qindra vjet.
Pjell
Produktet e lehta PS bëhen lehtësisht të pjellore. Ata shpesh gjenden në rrugë dhe zona natyrore.
Ndotje detare
PS është një kontribues i madh në ndotjen detare. Ajo shpërthen në copa të vogla, duke dëmtuar jetën detare.
Alternativa dhe zgjidhje të qëndrueshme
Për të adresuar këto shqetësime, po shfaqen disa alternativa dhe zgjidhje:
Alternativa të biodegradueshme
Teknologjitë e përmirësuara të riciklimit
Strategjitë e zvogëlimit
Përdorime inovative për PS të ricikluar
Këtu keni një krahasim të PS me disa alternativa:
| materiale | biodegradueshme | e riciklueshme e | kosto relative |
| Ps | Jo | Po (sfiduese) | I ulët |
| Pla | Po | Po | Mesatare |
| PBS | Po | Po | I lartë |
| Letër | Po | Po | I ulët |
Ndikimi mjedisor i PS është i rëndësishëm. Por me teknologji dhe alternativa të reja, ne po shkojmë drejt zgjidhjeve më të qëndrueshme.
Krahasimi me plastikën tjetër
Polistireni (PS) shpesh krahasohet me plastikën tjetër popullore, secila duke ofruar veti të dallueshme. Ja se si PS grumbullohet kundër PP , PET , dhe PVC.
PS vs PP (polipropileni)
Dendësia : PS ka një densitet më të lartë ( 1.05 g/cm³ ) në krahasim me PP, i cili është më i lehtë ( 0.91 g/cm³ ). Kjo e bën PP më të përshtatshme për aplikimet e lehta.
Fleksibiliteti : PP është më fleksibël dhe më pak i brishtë se PS, duke e bërë atë më të mirë për aplikimet që kërkojnë qëndrueshmëri dhe rezistencë ndaj ndikimit, siç janë paketimi dhe pjesët e automobilave.
Riciklueshmëria : Ndërsa të dy plastika janë të riciklueshme, PP është përgjithësisht më e lehtë dhe më kosto efektive për riciklimin sesa PS, e cila përballet me sfida për shkak të strukturës dhe brishtësisë së saj.
| Pronë | PS | PP |
| Dendësi | 1.05 g/cm³ | 0.91 g/cm³ |
| Fluksshmëri | I brishtë, më pak fleksibël | Shumë fleksibël |
| Riciklueshmëri | Më e vështirë | Më e lehtë dhe më e zakonshme |
PS vs PET (polietileni terefhtalat)
Transparenca : Të dy PS dhe PET janë transparente, por PET ofron qartësi më të mirë, duke e bërë atë materialin e zgjedhjes për shishet e ujit dhe paketimin e ushqimit, ku dukshmëria është thelbësore.
Forca : PET është më e fortë dhe më rezistente ndaj ndikimit sesa PS. Ajo gjithashtu ofron rezistencë më të mirë ndaj ndryshimeve të temperaturës, duke e bërë atë ideal për të dy mjediset e nxehta dhe të ftohta.
Aplikimet : PS preferohet për produkte si raste CD dhe izolim, ndërsa PET përdoret për kontejnerët e pijeve, paketimin dhe fibrat e tekstilit.
| pronë | PS | PET |
| Transparencë | Transparente, e qartë | Qartësi më e lartë |
| Forcë | I brishtë, më pak i qëndrueshëm | Më i fortë, më i qëndrueshëm |
| Përdorime të zakonshme | Rastet e CD -ve, izolimi | Shishe pije, fibra |
PS vs PVC (polivinil klorur)
Fleksibiliteti : PVC është më fleksibël se PS, i cili është i brishtë. Kjo e bën PVC të përshtatshme për tubat hidraulik, izolimin elektrik dhe paketimin fleksibël.
Rezistenca kimike : PVC ofron rezistencë më të mirë kimike, veçanërisht kundër acideve dhe alkaleve, duke e bërë atë të përshtatshme për aplikime ku pritet ekspozimi ndaj kimikateve të ashpra.
Ndikimi në mjedis : PVC ka një ndikim më të rëndësishëm në mjedis për shkak të lëshimit të klorit toksik gjatë prodhimit dhe asgjësimit, ndërsa sfida kryesore mjedisore e PS është riciklueshmëria e saj.
| pronë | PS | PVC |
| Fluksshmëri | I brishtë | Fleksibël |
| Rezistencë kimike | Zbut | I lartë |
| Ndikimi në mjedis | Riciklimi i vështirë | Prodhimi dhe asgjësimi toksik |
Përfundim
PS plastike është e gjithanshme dhe e përdorur gjerësisht. Shtë i njohur për qartësinë, ngurtësinë dhe vetitë e saj të izolimit. PS gjen aplikime në paketim, elektronikë dhe ndërtim.
Modifikimet si ijet dhe ABS përmirësojnë performancën e tij. Metoda të ndryshme të përpunimit, përfshirë formimin e injeksionit dhe termoformimin, formojnë PS në produkte të ndryshme.
Zgjedhja e shkallës së duhur të PS dhe metodës së përpunimit është thelbësore. Siguron performancën optimale në aplikacione specifike. Konsideroni faktorë si forca, rezistenca kimike dhe ndikimi në mjedis kur zgjidhni PS.
Këshilla: Ju ndoshta jeni të interesuar për të gjithë plastikën
