Polistiren (PS) plastik her yerde. Ambalajdan elektroniklere kadar, günlük yaşamlarımızda büyük bir rol oynamaktadır. Ama onu bu kadar yaygın olarak kullanan nedir?
Bu makalede, keşfedeceğiz . PS Plastik'in özelliklerini , çeşitli endüstrilerde neden önemli olduğunu ve nasıl işlendiğini Uygulamaları, değişiklikleri ve sunduğu zorluklar hakkında bilgi edineceksiniz.
Polistiren (PS) plastik nedir?
PS sentetik bir polimerdir. Sıvı bir hidrokarbon olan stirenden yapılmıştır. Stiren için kimyasal formül C8H8'dir. Birçok stiren molekülü birbirine bağlandığında, polistiren oluştururlar.
İşte böyle çalışıyor:
Stiren monomerleri petrolden çıkarılır.
Bu monomerler polimerizasyon geçirir.
Sonuç? Polistiren yaratan uzun stiren birimleri zincirleri.
PS'nin kimyasal yapısı şuna benziyor:
[-ch (c6H5) -Ch2-] n
Nerede:
PS plastik farklı şekillerde gelir:
Her form benzersiz özelliklere sahiptir. Ambalajdan inşaata kadar çeşitli uygulamalarda kullanılırlar.
PS, şu şekilde bilinir:
Bu özellikler PS'yi birçok endüstride popüler bir seçim haline getirir. Hafif, kalıplanması kolay ve üretmek için uygun maliyetlidir.
Sonraki bölümlerde, PS'nin özelliklerine, uygulamalarına ve işleme yöntemlerine daha derinlemesine dalacağız. Bu basit polimerin neden günlük yaşamlarımızda bu kadar büyük bir rol oynadığını göreceksiniz.
Polistirenin özellikleri
PS plastiğinin fiziksel özellikleri
Polistiren (PS) plastik, fiziksel özellik sergiler. çeşitli endüstriyel uygulamalar için uygun hale getiren birkaç önemli
Yoğunluk ve görünüm
PS, 1.05 g/cm⊃3 yoğunluğuna sahip hafiftir. Bu sadece sudan biraz daha ağır!
Sağlam haliyle, PS:
Bu netlik, görünürlüğün çok önemli olduğu uygulamalar için mükemmeldir.
Termal özellikler
PS'nin bazı ilginç termal özellikleri vardır:
Bu ne anlama gelir? PS 100 ° C'de yumuşamaya başlar. 240 ° C'de tamamen erir.
Termal iletkenliği 0.033 w/(m · k) düşüktür. Bu, PS'yi mükemmel bir yalıtkan yapar.
Elektriksel Özellikler
PS bir elektrik yalıtıcı olarak parlar. Genellikle elektronik bileşenlerde ve muhafazalarda kullanılır.
Optik Özellikler
PS yüksek şeffaflığa sahiptir. Kırılma indisi 1.59, diğer birçok plastikten daha yüksektir.
Bu özellik PS'yi:
Optik lensler
Işık difüzörleri
Ekran Kılıfları
| mülk | değeri için ideal hale getirir |
| Yoğunluk | 1.05 g/cm³ |
| Dış görünüş | Şeffaf, parlak |
| Erime noktası | 240 ° C (464 ° F) |
| Cam geçiş sıcaklığı | 100 ° C (212 ° F) |
| Termal iletkenlik | 0.033 w/(m · k) |
| Elektrikli yalıtım | Harika |
| Optik Özellikler | Yüksek şeffaflık |
| Kırılma ineksi | 1.59 |
PS plastiğinin mekanik özellikleri
Güç ve esneklik
PS plastik etkileyici bir güç gösterir:
Çekme Gücü: 30-55 MPa
Çevir gücü: 48-76 MPa
Ama çok esnek değil. Moladaki uzaması sadece%1-2.5'tir.
Sertlik ve darbe direnci
PS zordur, R75-105 Rockwell sertliği ile. Bu, çiziklere ve eziklere karşı dirençli hale getirir.
Bununla birlikte, düşük darbe mukavemeti ile kırılgandır. Bir PS öğesini bırakın, çatlayabilir veya paramparça olabilir.
Sertlik
PS, yüksek sertliği ile bilinir. Çoğu koşulda şeklini koruyan sert bir malzemedir.
İşte PS'nin mekanik özelliklerinin hızlı bir
| karşılaştırması | : |
| Gerilme mukavemeti | 30-55 MPa |
| Bükülme mukavemeti | 48-76 MPa |
| Molada Uzatma | % 1-2.5 |
| Sertlik (Rockwell) | R75-105 |
| Darbe gücü | Düşük |
| Sertlik | Yüksek |
Bu özellikler PS'yi belirli uygulamalar için ideal hale getirir:
PS plastiğinin kimyasal direnci
PS plastiğinin kimyasal direnci karışık bir torbadır. Bazı maddelere dayanır, ancak diğerlerine karşı sarsılır.
Ortak kimyasallara direnç
PS, şunlara karşı iyi bir direnç gösterir:
Asitler (seyreltin)
Üs
Alkoller
Bu, birçok ev ve endüstriyel uygulamaya uygun hale getirir.
Zayıflıklar
Ancak, PS'nin Aşil'in topuğu vardır. Çözünür:
PS de iyi bir şekilde karşılaşmaz:
Konsantre asitler
Esterler
Ketonlar
Bunlar PS'nin bozulmasına veya çözülmesine neden olabilir.
UV direnci
PS zayıf UV direncine sahiptir. Güneş ışığına maruz kaldığında, aşağıdakilere eğilimlidir:
Sarı
Kırılgan olmak
Zamanla bozun
Bu, açık hava uygulamalarındaki kullanımını sınırlar.
İşte hızlı bir referans tablo:
| Kimyasal Grup | Direnci |
| Seyrelimli asitler | İyi |
| Üs | İyi |
| Alkoller | İyi |
| Aromatik hidrokarbonlar | Fakir |
| Klorlu hidrokarbonlar | Fakir |
| Konsantre asitler | Fakir |
| Esterler | Fakir |
| Ketonlar | Fakir |
| UV ışığı | Fakir |
PS plastik uygulamaları
PS plastik inanılmaz derecede çok yönlüdür. Ambalajdan tıbbi cihazlara kadar çeşitli endüstrilerde kullanılır. Geniş kapsamlı uygulamalarını keşfedelim.
Ambalajlama
PS ambalaj dünyasına hakimdir. Bunu bulacaksınız:
Hafif doğası ve yalıtım özellikleri, gıda ambalajı için idealdir.
Elektronik
Elektronik endüstrisinde PS önemli bir rol oynar:
PS'nin elektrik yalıtım özellikleri onu elektronik uygulamalar için bir malzeme haline getirir.
Otomotiv endüstrisi
Araba üreticileri PS'yi çok yönlülüğü için seviyor:
PS, yakıt verimliliğini artırarak araç ağırlığını azaltmaya yardımcı olur.
Yapı
XPS polistiren köpük tahtası
PS de binalara girer:
Yalıtım özellikleri binalarda enerji verimliliğini artırmaya yardımcı olur.
Tıbbi ve Laboratuvar
PS, tıbbi ve bilimsel alanlarda çok önemlidir:
Netliği ve kimyasal direnci onu laboratuvar ekipmanı için mükemmel hale getirir.
Diğer uygulamalar
PS'nin çok yönlülüğü diğer birçok alana uzanır:
Oyuncaklar ve tüketici ürünleri
Tek kullanımlık çatal bıçak takımı ve sofra takımı
Model yapımı ve prototipleme
İşte PS uygulamalarına hızlı bir genel bakış:
| endüstri | uygulamaları |
| Ambalajlama | Gıda kapları, koruyucu köpük, perakende ambalaj |
| Elektronik | Cihaz muhafazaları, yalıtım, CD/DVD vakaları |
| Otomotiv | İç kaplama, enstrüman panelleri, yapısal elemanlar |
| Yapı | Yalıtım levhaları, dekoratif kalıplar, hafif beton |
| Tıbbi/laboratuvar | Petri tabakları, teşhis bileşenleri, cihaz ambalajı |
| Diğer | Oyuncaklar, tek kullanımlık çatal bıçak takımı, prototipleme |
PS plastik değişiklikleri
PS plastik, farklı uygulamalar için özelliklerini geliştirmek için çeşitli şekillerde değiştirilebilir. Bu modifikasyonlar kopolimerler, katkı maddeleri ve köpükler içerir.
Kopolimerler ve karışımlar
Polistiren, darbe direncini, esnekliği ve termal stabiliteyi iyileştirmek için genellikle diğer malzemelerle harmanlanır veya kopolimerleştirilir.
Yüksek etkili polistiren (HIPS)
Kalçalar bir bükülme ile PS'dir. Normal PS'den daha sert ve daha esnektir.
Kompozisyon
Kalçalar PS'ye polibutadien kauçuk ilave edilerek yapılır. Bu iki aşamalı bir sistem oluşturur:
Gelişmiş Özellikler
Normal PS ile karşılaştırıldığında, kalçalar:
Başvuru
Hips birçok ürüne girer:
Hips vs Genel Amaçlı PS
| Özelliği | Kalçalar | Genel Amaçlı PS |
| Darbe gücü | Yüksek | Düşük |
| Esneklik | İyi | Fakir |
| Açıklık | Opak | Şeffaf |
| Maliyet | Daha yüksek | Daha düşük |
Akrilonitril butadien stiren (ABS)
ABS, PS'yi içeren sert bir plastiktir. Gücü ve ısı direnci ile bilinir.
PS'nin ABS'deki rolü
PS ABS'lere katkıda bulunur:
Sertlik
İşleme kolaylığı
Parlaklık
Geliştirilmiş özellikler
ABS PS'den çeşitli şekillerde daha iyi performans gösterir:
ABS'nin ortak kullanımları
Abs bulacaksınız:
Otomotiv parçaları
Elektronik Konutlar
Boru sistemleri
Lego tuğlaları
Diğer PS kopolimerleri ve karışımları
PS başkalarıyla iyi oynar. İşte diğer bazı popüler değişiklikler:
PS-Co-metil metakrilat (PSMMA)
PSMMA, PS'yi metil metakrilat ile birleştirir. Sunar:
Dış mekan tabelalarında ve optik lenslerde kullanılır.
Stiren-Butadien Kauçuk (SBR)
SBR sentetik bir kauçuktur. Bütadien ile stirenin kopolimerleştirilmesiyle yapılır. SBR:
Mükemmel aşınma direnci
İyi yaşlanma istikrarı
Yüksek güç
SBR'yi araba lastiklerinde ve ayakkabı tabanlarında bulacaksınız.
Katkı maddeleri ve dolgu maddeleri
PS plastik, belirli performans ihtiyaçlarını karşılamak için katkı maddeleri ile geliştirilebilir.
Renklendiriciler ve pigmentler : Bunlar, PS ürünlerinin estetik gereksinimleri karşılamasına izin veren çok çeşitli renk seçenekleri sunmak için kullanılır.
Alev geciktiricileri : Bu katkı maddeleri PS'nin yangın direncini geliştirerek elektronik ve inşaattaki uygulamalar için daha güvenli hale getirir.
Etki değiştiriciler : Bu malzemeler PS'nin tokluğunu artırmak, doğal kırılganlığını azaltmak ve yüksek etkili alanlarda kullanımını genişletmek için eklenir.
Antistatik ajanlar : Bunlar, statik deşarjın hasara neden olabileceği elektronik bileşenler için önemli olan statik birikmeyi azaltmak için eklenir.
Köpükler ve kompozitler
PS, hafif, yalıtım ürünleri oluşturmak için köpüklenebilir veya diğer malzemelerle birleştirilebilir.
Genişletilmiş polistiren (EPS) : Yalıtım ve koruyucu ambalaj için yaygın olarak kullanılan EPS, mükemmel termal yalıtım özellikleri sunan hafif bir köpüktür.
Ekstrüde polistiren (XPS) : XPS, EPS'den daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir, bu da bina yalıtımında olduğu gibi nem direncinin kritik olduğu uygulamalar için daha uygun hale getirir.
PS köpük kompozitleri lifler veya dolgu maddeleri ile kompozitler: Bu kompozitler, mukavemeti, termal direnci veya mekanik özellikleri iyileştirmek için PS'yi cam lifler veya mineral dolgu maddeleri gibi malzemelerle birleştirerek onları daha zorlu uygulamalar için uygun hale getirir.
PS plastiğinin işlenmesi
Polistiren (PS) plastik, uygulamaya bağlı olarak çeşitli yöntemler kullanılarak işlenebilir. Her işlem benzersiz faydalar sunar ve özel tasarım hususları gerektirir.
Enjeksiyon kalıplama
Enjeksiyon kalıplama, PS plastiğini işlemek için en yaygın yöntemlerden biridir. Erimiş PS'nin bir kalıta enjekte edilmesini, karmaşık ve ayrıntılı parçaların verimli bir şekilde oluşturulmasına izin verir.
Süreç Açıklaması ve Avantajları : PS eritilir ve soğuduğu ve sertleştiği kalıplara enjekte edilir. Süreç hızlı, uygun maliyetlidir ve iyi boyutsal doğruluğa sahip yüksek hacimli, karmaşık parçalar üretebilir.
Enjeksiyon kalıplanmış PS parçaları için tasarım hususları : PS, çatlamayı önlemek için duvar kalınlığına ve ejeksiyon tasarımına dikkat edilmesini gerektirir. Ek olarak, çözülmeyi en aza indirmek için soğutma oranları ve sıcaklık kontrolü kritiktir.
Yaygın enjeksiyon kalıplama sorunlarının giderilmesi : Yaygın sorunlar büzülme, bükülme ve çatlamayı içerir. Bunlar genellikle kalıp tasarımını ayarlayarak, soğutma işlemini kontrol ederek ve malzemenin eriyik akış indeksi değiştirilerek düzeltilebilir.
Ekstrüzyon
Ekstrüzyon, özellikle tabakalar, borular ve profiller gibi uzun, sürekli formlar üretmek için PS plastiğini şekillendirmek için bir başka popüler süreçtir.
Sürece Genel Bakış ve Uygulamalar : Ekstrüzyonda, PS eritilir ve sürekli şekiller oluşturmak için kalıptan zorlanır. yapmak için yaygın olarak kullanılır Çarpılar, çubuklar ve borular .
PS plastik ekstrüzyon dereceleri : Her biri film ekstrüzyonu veya tabaka ekstrüzyonu gibi farklı uygulamalar için optimize edilmiş ekstrüzyon için farklı PS dereceleri mevcuttur.
Diğer polimerlerle birlikte ekstrüzyon : PS, gelişmiş esneklik veya dayanıklılık gibi performans özelliklerini artırmak için diğer plastiklerle de ek olarak eklenebilir. Koeyzaj, farklı malzemelerin faydalarını birleştiren çok katmanlı ürünlere izin verir.
Termoform
Termoform, PS tabakalarını ısıtmayı ve kalıplar üzerinde şekillendirmeyi içerir. Bu yöntem, ambalaj ve tepsiler gibi büyük, hafif parçalar oluşturmak için idealdir.
Vakum oluşturma ve basınç oluşturma teknikleri : Vakum şekillendirmede, ısıtılmış PS tabakası bir kalıp üzerine bir vakumla çizilir. Basınç oluşturmada, daha ince detaylar ve daha keskin köşeler elde etmek için ek basınç uygulanır.
Sac ekstrüzyonu ve rulo stok üretimi : PS tabakaları, termoform işleminde kullanılmadan önce tipik olarak ekstrüzyon yoluyla üretilir. Rulo stoğu, seri üretim için yaygın olarak kullanılan başka bir formdur.
Termoorming Tasarım Kılavuzları : Termoform için PS parçaları tasarlarken, düzgün kalınlık ve uygun taslak açılar, parça salınımı ve köşelerde incelmeyi önlemek için kritik öneme sahiptir.
Diğer işleme yöntemleri
Ana yöntemlerin ötesinde, PS plastik belirli ihtiyaçları karşılamak için ek teknikler kullanılarak işlenebilir.
Darbe kalıplama : PS, şişeler ve kaplar gibi içi boş parçalar oluşturmak için eritilir ve bir kalıbın içine üflenir.
Dönme Kalıplama : Bu yöntem, PS'nin dönen bir kalıpta ısıtılmasını ve büyük tanklar veya kaplar gibi içi boş, kesintisiz ürünler oluşturmayı içerir.
Sıkıştırma kalıplama : Sıkıştırma kalıplamasında PS, malzemeyi şekillendirmek için basınç uygulandığı ısıtmalı bir kalıp içine yerleştirilir. Bu teknik PS için daha az yaygındır, ancak güçlü, katı parçalar gerektiren belirli uygulamalar için kullanılır.
PS plastiğinin geri dönüşümü ve çevresel etkisi
PS plastik yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak çevresel etkisi artan bir endişe kaynağıdır. PS'yi çevreleyen geri dönüşüm zorluklarına ve çevre sorunlarına dalalım.
PS plastiğinin geri dönüştürülebilirliği
PS geri dönüştürülebilir, ancak diğer plastikler kadar basit değildir. İşte bilmeniz gerekenler:
PS, önemli kalite kaybı olmadan birden çok kez geri dönüştürülebilir
Geri dönüşüm sembolü #6 ile tanımlanır
Birçok geri dönüşüm tesisi, işleme zorlukları nedeniyle PS'yi kabul etmez
Geri dönüşüm sürecindeki zorluklar
PS'yi geri dönüştürmek kolay değil. Birkaç engel, diğer plastiklerden daha az yaygın hale getirir:
Kontaminasyon: Gıda kalıntıları genellikle PS gıda kaplarını kirletir
Yoğunluk: PS hafiftir, taşımayı pahalı hale getirir
Pazar talebi: Geri dönüştürülmüş PS ürünleri için sınırlı pazar
İşleme: PS geri dönüşümü için gerekli özel ekipman
Bu zorluklar PS geri dönüşümünü birçok tesis için ekonomik olarak daha az uygulanabilir kılmaktadır.
Çevresel Endişeler
PS çeşitli çevre sorunları ortaya koymaktadır:
Biyolojik olarak parçalanamaz
PS doğal olarak bozulmaz. Yüzlerce yıldır çevrede devam edebilir.
Yavrulamak
Hafif PS ürünleri kolayca çöp olur. Genellikle sokaklarda ve doğal alanlarda bulunurlar.
Deniz kirliliği
PS, deniz kirliliğine önemli bir katkıda bulunur. Deniz hayatına zarar vererek küçük parçalara ayrılır.
Alternatifler ve sürdürülebilir çözümler
Bu endişeleri gidermek için çeşitli alternatifler ve çözümler ortaya çıkıyor:
Biyolojik olarak parçalanabilir alternatifler
Geliştirilmiş Geri Dönüşüm Teknolojileri
Azaltma stratejileri
Geri dönüştürülmüş PS için yenilikçi kullanımlar
İşte PS'nin bazı alternatiflerle karşılaştırılması:
| Malzeme | biyolojik olarak parçalanabilir | geri dönüştürülebilir | göreceli maliyet |
| Ps | HAYIR | Evet (zorlu) | Düşük |
| Pla | Evet | Evet | Orta |
| PBS | Evet | Evet | Yüksek |
| Kağıt | Evet | Evet | Düşük |
PS'nin çevresel etkisi önemlidir. Ancak yeni teknolojiler ve alternatiflerle daha sürdürülebilir çözümlere doğru ilerliyoruz.
Diğer plastiklerle karşılaştırma
Polistiren (PS) genellikle her biri farklı özellikler sunan diğer popüler plastiklerle karşılaştırılır. nasıl PS birikiyor PP , PET ve PVC'ye karşı .
PS ve PP (Polipropilen)
Yoğunluk : PS, 1.05 g/cm⊃3 daha hafif (0.91 g/cm³) PP'ye kıyasla daha yüksek bir yoğunluğa ( ; ) sahiptir . Bu, PP'yi hafif uygulamalar için daha uygun hale getirir.
Esneklik : PP, PS'den daha esnek ve daha az kırılgandır, bu da ambalaj ve otomotiv parçaları gibi dayanıklılık ve darbe direnci gerektiren uygulamalar için daha iyi olur.
Geri Dönüştürülebilirlik : Her iki plastik de geri dönüştürülebilir olsa da, PP genellikle yapısı ve kırılganlığı nedeniyle zorluklarla karşı karşıya olan PS'den geri dönüşüm için genellikle daha kolay ve daha uygun maliyetlidir.
| Özellik | PS | PP |
| Yoğunluk | 1.05 g/cm³ | 0.91 g/cm³ |
| Esneklik | Kırılgan, daha az esnek | Son derece esnek |
| Geri dönüşüm | Daha zor | Daha kolay ve daha yaygın |
PS ve PET (Polietilen Tereftalat)
Şeffaflık : Hem PS hem de PET şeffaftır, ancak PET daha iyi netlik sunar, bu da görünürlüğün gerekli olduğu yerlerde su şişeleri ve gıda ambalajları için tercih edilen malzeme yapar.
Güç : PET, PS'den daha güçlü ve daha fazla etkiye dayanıklıdır. Ayrıca sıcaklık değişikliklerine karşı daha iyi direnç sunar, bu da hem sıcak hem de soğuk ortamlar için idealdir.
Uygulamalar : PS, CD kutuları ve yalıtım gibi ürünler için tercih edilirken, PET içecek kapları, ambalaj ve tekstil lifleri için kullanılır.
| Özellik | PS | PET |
| Şeffaflık | Şeffaf, açık | Daha yüksek netlik |
| Kuvvet | Kırılgan, daha az dayanıklı | Daha güçlü, daha dayanıklı |
| Ortak kullanım | CD vakaları, yalıtım | İçecek şişeleri, lifler |
PS ve PVC (Polivinil Klorür)
Esneklik : PVC, kırılgan olan PS'den daha esnektir. Bu, PVC'yi sıhhi tesisat boruları, elektrik yalıtım ve esnek ambalaj için uygun hale getirir.
Kimyasal Direnç : PVC, özellikle asitlere ve alkalilere karşı daha iyi kimyasal direnç sunar, bu da sert kimyasallara maruz kalmanın beklendiği uygulamalar için uygundur.
Çevresel Etki : PVC, üretim ve bertaraf sırasında toksik klorun salınması nedeniyle daha önemli bir çevresel etkiye sahipken, PS'nin ana çevresel zorluğu geri dönüştürülebilirliğidir.
| Özelliği | PS | PVC |
| Esneklik | Kırılgan | Esnek |
| Kimyasal direnç | Ilıman | Yüksek |
| Çevresel etki | Zor Geri Dönüşüm | Toksik üretim ve bertaraf |
Çözüm
PS plastik çok yönlüdür ve yaygın olarak kullanılır. Netliği, sertliği ve yalıtım özellikleri ile bilinir. PS, ambalaj, elektronik ve inşaatta uygulamalar bulur.
Kalçalar ve ABS gibi değişiklikler performansını artırır. Enjeksiyon kalıplama ve termoform dahil olmak üzere çeşitli işleme yöntemleri PS'yi çeşitli ürünlere şekillendirir.
Doğru PS sınıfı ve işleme yöntemini seçmek çok önemlidir. Belirli uygulamalarda optimum performans sağlar. PS seçerken güç, kimyasal direnç ve çevresel etki gibi faktörleri düşünün.
İpuçları: Tüm plastiklerle ilgileniyorsunuz
