Polistirena (50 Gambar): Apakah Bahan Ini? Aplikasi Dan Penyediaan Butiran, Ketumpatan Polistirena Lutsinar Dan Lain-lain, Takat Lebur Dan Sifat Lain

Isi kandungan:

Video: Polistirena (50 Gambar): Apakah Bahan Ini? Aplikasi Dan Penyediaan Butiran, Ketumpatan Polistirena Lutsinar Dan Lain-lain, Takat Lebur Dan Sifat Lain

Video: Polistirena (50 Gambar): Apakah Bahan Ini? Aplikasi Dan Penyediaan Butiran, Ketumpatan Polistirena Lutsinar Dan Lain-lain, Takat Lebur Dan Sifat Lain
Video: Teknologi Polimer - Polistirena 2024, Mac
Polistirena (50 Gambar): Apakah Bahan Ini? Aplikasi Dan Penyediaan Butiran, Ketumpatan Polistirena Lutsinar Dan Lain-lain, Takat Lebur Dan Sifat Lain
Polistirena (50 Gambar): Apakah Bahan Ini? Aplikasi Dan Penyediaan Butiran, Ketumpatan Polistirena Lutsinar Dan Lain-lain, Takat Lebur Dan Sifat Lain
Anonim

Pelbagai jenis plastik secara radikal telah mengubah pemahaman kita tentang kehidupan seharian - hari ini kehidupan kita tidak lagi dapat dibayangkan tanpa benda plastik tertentu. Walau bagaimanapun, terdapat pelbagai jenis plastik, dan setiap varietasnya mempunyai ciri khas tersendiri yang menentukan penggunaan bahan tertentu di kawasan tertentu. Oleh kerana polistirena adalah salah satu pilihan plastik yang paling popular hari ini, perlu dipertimbangkan ciri-cirinya dengan lebih dekat.

Imej
Imej

Apakah bahan ini?

Polisterin adalah styrene yang dipolimerisasi, ia adalah produk industri kimia. Anda boleh mencapai pembuatannya dengan menggunakan pelbagai kaedah, yang masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri, dan kami akan mempertimbangkan yang paling popular dengan lebih terperinci dalam artikel di bawah ini. Di mana polistirena hanya mengandungi molekul bahan biasa seperti karbon dan hidrogen , tetapi terbuat dari styrene cair, yang pada gilirannya diperoleh dari minyak dan arang batu.

Imej
Imej
Imej
Imej

Styrene polimer kelihatan seperti bahan keras dan elastik, tidak berwarna dan bahkan telus yang boleh membengkok tanpa pecah, dan sangat hygroscopic.

Buat pertama kalinya, polistirena diperoleh pada peringkat awal revolusi industri - diketahui bahawa pada tahun 1839 ia disintesis di Jerman … Perkara lain adalah bahawa pengeluarannya dalam skala industri bermula kemudian - hanya pada tahun 1920, dan bahkan pada dekad pertama ia tidak digunakan dengan begitu aktif. Hanya semasa Perang Dunia Kedua di Amerika, mereka benar-benar berminat dengan mereka, menghasilkan getah buatan berdasarkan polistirena, dan di USSR pengeluaran industri bahan ini ditangguhkan sepenuhnya sehingga tahun-tahun selepas perang.

Imej
Imej
Imej
Imej

Tidak dapat dikatakan bahawa polistirena moden sesuai sepenuhnya dengan sampel abad yang lalu . - selama ini, saintis mencari kaedah untuk memperbaiki sifat bahan tersebut. Berkat ini, plastik selepas Perang Dunia Kedua menjadi lebih tahan lama, termasuk kesan tahan lebih baik - ini menjadi mungkin berkat penciptaan kopolimer styrene yang diperoleh melalui proses kimia yang lebih kompleks.

Imej
Imej
Imej
Imej

Hartanah

Tepat ciri fizikal polistirena moden sangat bergantung pada bagaimana ia dihasilkan , tetapi secara umum, apabila kita membincangkan polistirena sederhana tanpa penjelasan, kita bermaksud bahan dengan parameter yang sangat spesifik. Ketumpatannya bukanlah yang tertinggi (1060 kg / m

Imej
Imej
Imej
Imej

Jisim molekul zat ini juga sama sekali tidak spesifik dan sangat bergantung pada kaedah mendapatkan polistirena - biasanya berkisar antara 50 ribu hingga 300 ribu, walaupun varian emulsi kadang-kadang menunjukkan kadar yang jauh lebih tinggi. Keterlarutan polistirena penting dalam sebilangan bahan, termasuk monomernya sendiri, serta aseton, hidrokarbon aromatik dan ester.

Imej
Imej
Imej
Imej

Ia tidak sesuai dengan sejumlah pelarut, termasuk eter, alkohol rendah, fenol dan hidrokarbon alifatik.

Polistirena mempunyai sifat dielektrik yang ketara yang tidak berubah tanpa mengira persekitaran. Bahan ini juga praktikal tidak peduli dengan kesan merosakkan asid dan alkali, garam, alkohol. Di atas, kami telah menyenaraikan zat-zat yang masih dapat melarutkannya, dan ia juga mengoksidakan, halogenasi, nitrat dan sulfonasi.

Imej
Imej
Imej
Imej

Dalam bentuk asalnya, tanpa pewarnaan tambahan, polistirena (sekurang-kurangnya pelbagai jenis bloknya) tidak hanya tidak berwarna, tetapi juga telus … Strukturnya secara praktikal tidak mengekalkan cahaya yang dapat dilihat, melewati 90% dari jumlahnya, dan ini memungkinkan penggunaan bahan seperti itu dalam pembuatan cermin mata optik. Pada masa yang sama, sinaran ultraviolet dan inframerah tidak melalui permukaan polistirena dengan begitu yakin.

Imej
Imej
Imej
Imej

Sekiranya kita menganggap sifat polistirena sebagai kelebihan yang menjadikannya begitu popular di pelbagai bidang, pertama sekali, perlu diperhatikan perkara penting berikut

  • Gabungan kos rendah dan kemudahan pemprosesan … Pada harganya, polistirena boleh dianggap sebagai salah satu enjin utama peradaban moden, memandangkan sifatnya. Bukan apa-apa bahawa hari ini begitu banyak produk dihasilkan dengan penyertaan langsung bahan ini - ia tidak mempunyai alternatif sebenarnya.
  • Rintangan kimia yang baik . Sebilangan besar bahan yang boleh masuk ke permukaan polistirena dalam kehidupan seharian tidak menimbulkan bahaya - ini adalah berita baik bagi pengeluar yang ingin menghasilkan produk yang dibezakan oleh ketahanan. Pada masa yang sama, di makmal kimia, dengan set reagen yang mengagumkan di tangan, tidak sukar untuk melarutkan polistirena.
  • Ketoksikannya agak selamat . Polistirena mengeluarkan sedikit asap berbahaya dan dari sudut persekitaran, dengan tempahan tertentu, dianggap tidak berbahaya. Sekurang-kurangnya, para pakar tidak mengemukakan sekatan penggunaan bahan polistirena di dalam premis kediaman, malah boleh dibuat pinggan polistirena.
  • Pelbagai aplikasi … Oleh kerana kualiti, kemudahan pemprosesan dan pencelupan, polistirena boleh digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran apa sahaja.
Imej
Imej
Imej
Imej
Imej
Imej
Imej
Imej

Dengan semua kelebihan polistirena, ia juga mempunyai batasan , dan walaupun tidak banyak dari mereka, kadang-kadang mereka memainkan peranan yang sangat ketara.

Pertama sekali, sebarang pemanasan berlebihan untuk plastik sedemikian berbahaya, dan walaupun dalam keadaan domestik anda masih perlu memikirkan di mana anda boleh menggunakan polistirena dan di mana anda tidak seharusnya. Sebagai tambahan, bagi kebanyakan jenis bahan, selain tahan kejutan, impak menimbulkan bahaya yang besar, dan secara umum, kerapuhan umum adalah masalah.

Perbandingan dengan polipropilena

Salah satu pesaing utama polistirena adalah polimer lain yang popular - polipropilena … Di beberapa kawasan, seperti pengeluaran bahan pembungkusan, mereka adalah pesaing langsung, tetapi perbezaan antara kedua-dua bahan itu cukup ketara. Perlu dimulakan sekurang-kurangnya dengan fakta bahawa polisterin sukar dikitar semula , dan walaupun anda sering mendengar bahawa ia selamat, ahli alam sekitar masih suka mencari kesalahan dengannya.

Imej
Imej

Polipropilena juga tidak berdosa, tetapi masih ada sedikit soalan lagi, dan lebih mudah untuk mengitar semula. Sekiranya kita bercakap semata-mata mengenai kualiti fizikal kedua-dua bahan itu, maka polipropilena juga dicirikan oleh peningkatan fleksibiliti - di mana polistirena sudah pecah atau retak, polipropilena mudah lentur hanya membengkok. Mengenai harganya, polistirena, mungkin akan kehilangan persaingan dengan pesaingnya sejak dulu, tetapi lebih banyak lagi kos rendah Adakah faktor yang menjadikannya bertahan sehingga kini.

Imej
Imej
Imej
Imej

Membezakan antara satu sama lain secara visual tidak begitu sukar, tetapi anda perlu tahu apa yang harus dilihat. Polistirena kelihatan lebih cantik ia berkilau dan berkilat, tanpa pewarnaan tambahan ia kelihatan telus, walaupun boleh mempunyai warna biru khas. Polipropilena kelihatan sedikit lebih kotor kerana jerebu ., kesan penyerakan cahaya jauh lebih tinggi. Anda juga dapat membezakan antara dua bahan dengan mengetik: polistirena tidak berbunyi dan mengeluarkan klik khas ketika dipukul, sementara polipropilena terdengar meredam.

Imej
Imej
Imej
Imej

Adakah ia berbahaya bagi manusia?

Polistirena adalah salah satu bahan yang paling kontroversial dari segi menilai bahaya dan bahaya kepada kesihatan . Di satu pihak, ia digunakan secara meluas di tempat tinggal manusia dan bahkan untuk pembuatan pinggan mangkuk, yang sudah menunjukkan bahawa ini tidak dilarang. Sebaliknya, banyak pernyataan yang mempertikaikan keramahan alam sekitar plastik merujuk terutamanya kepada polistirena. Adalah adil untuk mengatakan bahawa, walaupun bukan bahan yang paling berbahaya dari bahan yang ada, ia masih tidak boleh dianggap selamat - ia tidak dapat digunakan dengan begitu aktif.

Imej
Imej
Imej
Imej

Perlu difahami bahawa styrene, yang merupakan bahan mentah untuk pengeluaran polistirena, dianggap sangat beracun.

Polistirena boleh mengeluarkan begitu banyak bahan toksik yang tidak akan menjejaskan kesihatan manusia , tetapi ini hanya selagi anda tidak terus bersentuhan dengannya, dan sehingga ia memanas. Semakin tinggi suhu, semakin berbahaya kawasan kejiranan dengan produk polistirena, terutamanya jika api telah marak dan bahannya terbakar. Yang paling penting, asap kimia mengganggu hati, tetapi masalahnya mungkin terjadi pada jantung dan paru-paru, dan beberapa pakar percaya bahawa penyedutan duka dari styrene uap penuh dengan perkembangan hepatitis.

Imej
Imej
Imej
Imej

Anda juga harus memahami bahawa polistirena dan polistirena berbeza: untuk meningkatkan sifat plastik, pengeluar dapat menambahkan pelbagai pemplastik, pewarna, dan bahan tambahan lain yang mempengaruhi kekuatan dan keanjalan pada bahan.

Imej
Imej

Dalam beberapa kes, bahan tambahan ini boleh menjadi lebih berbahaya daripada styrene itu sendiri, dan pengeluar mungkin tidak menunjukkan data bahaya tambahan agar tidak kehilangan pelanggan.

Ketika di atas, kami menyebut polistirena agak selamat, kami bermaksud ada produk lain yang lebih berbahaya daripada aktiviti manusia, yang masih tidak dapat kami hentikan - contohnya, ekzos kereta. Di samping itu, secara teori, polistirena boleh digunakan hampir dengan selamat - dengan syarat anda mengetahui dan mengikut arahan dengan tegas, khususnya, bukan dengan mempromosikan pemanasan bahan, tetapi dengan melindunginya. Tetapi boleh juga Anda tidak boleh menganggap polistirena sebagai bahan yang benar-benar selamat, kerana walaupun dalam dunia plastik, yang mendapat kritikan lebih banyak dalam beberapa tahun kebelakangan ini, polistirena bukanlah yang paling selamat.

Imej
Imej
Imej
Imej

Gambaran keseluruhan spesies

Untuk sekarang untuk penghasilan polistirena, beberapa kaedah digunakan untuk memperoleh bahan yang diinginkan, dan dari segi sifatnya, hasilnya tidak akan selalu sama. Untuk memahami bagaimana ia berfungsi, Mari kita perhatikan setiap tiga kaedah popular.

Imej
Imej

Setiap bahan ini mempunyai tanda dengan sebutan ciri kaedah mendapatkan polistirena.

Emulsi

Hari ini kaedahnya sudah lama ketinggalan zaman dan praktikalnya tidak digunakan dalam pengeluaran … Prinsip operasi adalah seperti berikut: pertama, styrene disucikan dari perencat, setelah itu digabungkan dalam air dengan pengemulsi (garam asam lemak dan sulfonik, sabun), serta pemula polimerisasi - kalium persulfat dan hidrogen dioksida. Apabila dipanaskan hingga 85-95 darjah, tindak balas kimia berlaku - proses pempolimeran secara beransur-ansur, yang dianggap lengkap sekiranya jumlah styrene turun di bawah 0.5%.

Imej
Imej
Imej
Imej

Emulsi yang dihasilkan kemudian dibekukan dengan larutan natrium klorida biasa dan boleh dikeringkan, akibatnya terbentuk serbuk berbutir halus, setiap butirannya berukuran tidak lebih dari 0.1 mm. Walaupun polistirena biasanya digambarkan sebagai putih dan telus, kaedah ini tidak akan dapat mencapai ciri-ciri ini . - bola mempunyai warna kekuningan, menunjukkan adanya kekotoran alkali, yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya.

Imej
Imej

Walaupun kaedah ini tidak popular hari ini, kaedah inilah yang memberikan zat dengan berat molekul setinggi mungkin.

Penangguhan

Kaedah lain yang sudah dianggap ketinggalan zaman, walaupun masih dianggap sesuai untuk mengitar semula polistirena menjadi kopolimer seperti polistirena yang diperluas. Untuk penghasilan, styrene yang disiapkan diperlukan, atau lebih tepatnya, penggantungannya dalam air, magnesium hidroksida, polivinil alkohol, natrium polimetrilat dan pemula polimerisasi. Semua ini dihantar ke reaktor, di mana bahan tersebut dicampur secara aktif dengan pemanasan secara beransur-ansur hingga 130 darjah dan tekanan tinggi. Selepas itu, penggantungan yang dihasilkan masih perlu menjalani proses penyaringan, dan hanya setelah mencuci dan mengeringkan bahan yang dikumpulkan, polistirena diperolehi.

Imej
Imej
Imej
Imej

Tersekat

Kaedah ini pada masa ini dianggap paling popular dan relevan, dan kebanyakan polistirena hari ini dihasilkan dengan cara ini . Rasionalnya cukup sederhana: outputnya adalah bahan murni, sesuai dari segi parameter teknikal pencahayaan, yang dicirikan oleh kestabilan parameter. Pada masa yang sama, penggunaan teknologi yang dipertimbangkan adalah berkesan dan menjamin ketiadaan sisa pengeluaran yang hampir lengkap.

Penghasilan blok polistirena berdasarkan pengadukan styrene dalam medium benzena dalam dua peringkat - pertama pada suhu sekitar 90 darjah, dan kemudian dengan pemanasan secara beransur-ansur dari 100 hingga 220. Pengeluaran blok dihentikan pada tahap ketika kira-kira 85% daripada styrene jisim telah bertukar menjadi polistirena. Penyingkiran styrene yang belum sempat dipolimerisasi dilakukan dengan menggunakan vakum.

Imej
Imej
Imej
Imej

Permohonan

Polistirena digunakan dalam sebilangan besar bidang aktiviti manusia dan bahkan digunakan untuk membuat kraf dengan tangan anda sendiri. Di rumah cenderahati kecil dibuat daripadanya, menggunakan pemotongan laser, penggilingan, melukis dalam pelbagai warna - dari merah hingga emas dan hitam, dan dalam beberapa kes - dan mencetak pada permukaan polistirena. Penggunaan polistirena yang paling luas telah dijumpai dalam pembinaan , di mana ia digunakan untuk membuat panel dinding dan jubin siling, pelbagai partisi dan baguette. Dalam bentuk lembaran, bahan ini juga boleh digunakan untuk fasad. Pada akhirnya, berdasarkan bahan ini, mereka menghasilkan yang popular baru-baru ini konkrit polistirena.

Imej
Imej
Imej
Imej

Industri perabot juga menggunakan bahan ini dengan lebih aktif dan aktif, walaupun pada masa ini ia bukan pesaing untuk kayu dan turunannya. Walau bagaimanapun, di mana kelembapannya tinggi, ia selalu digunakan - contohnya, dulang mandi boleh dibuat sepenuhnya dari hari ini. Di samping itu, butiran polistirena digunakan seperti pengisi bantal , dan untuk tujuan ini dijual siap dalam beg.

Imej
Imej
Imej
Imej

Bagi orang biasa, pelbagai jenis makanan polistirena terkenal sebagai bahan utama. untuk pembuatan pinggan mangkuk sekali pakai … Sebilangan besar cawan plastik yang begitu popular untuk pembotolan minuman ringan hari ini dibuat daripadanya. Di samping itu, polistirena gred makanan banyak digunakan sebagai bahan pembungkusan kerana kos rendah dan kekuatan relatif. Memandangkan sifat dielektrik bahan, perlu diperhatikan bahawa ia juga telah menemukan aplikasi yang luas di Kejuruteraan Elektrik.

Imej
Imej

Pada masa yang sama, sebenarnya, terdapat begitu banyak pilihan untuk menggunakan produk polistirena sehingga tidak mungkin menyenaraikan semuanya.

Bagaimana untuk bekerja dengannya?

Dalam kehidupan seharian, selalunya anda harus bekerja dengan polistirena lembaran , yang boleh diproses secara mekanikal dan termal. Membentuk dengan membongkok, merekatkan, memotong dan menggerudi boleh menjadi jenis bahan biasa dan tahan bahan. Jigsaw biasa digunakan untuk memecah kepingan kurang dari 2 mm, sementara kepingan tebal dapat diambil dengan penggiling atau alat tangan. Di bengkel industri pemotongan laser mungkin . Garis pemotongan ternyata sedikit compang-camping, oleh itu ia memerlukan pemprosesan selanjutnya - ia diserahkan terlebih dahulu dengan fail, dan kemudian dengan emery.

Imej
Imej

Sekiranya perlu membuat lubang di lembaran, gunakan gerudi, yang mana anda memerlukan gerudi yang dibuat khusus untuk menggerudi plastik lembaran. Sekiranya ketebalan lembaran kecil, semasa penggerudian mungkin berubah bentuk sesuai dengan kehendak tuan - anda dapat mengelakkan perkembangan kejadian seperti itu dengan meletakkan bongkah kayu di bawah lembaran. Lembaran dibentuk sama ada dengan teknik vakum atau dengan meniup udara di bawah tekanan tinggi. Pemprosesan dengan kaedah yang ditunjukkan melibatkan pemanasan bahan yang ketara (hingga 160-200 darjah).

Imej
Imej

Sambungan bahagian-bahagian individu yang diperbuat daripada polistirena dibenarkan baik dengan mengimpal dan melekat. Dalam kedua kes tersebut, sebelum bergabung dengan serpihan permukaan, anda mesti terlebih dahulu merosot dengan berhati-hati. Anda perlu memasak dengan kaedah gas atau ultrasonik, untuk merekatkan - dengan komposisi polimer berdasarkan sianakrilat atau neoprena.

Sekiranya kita bercakap mengenai polistirena matte, maka ia juga boleh menjalani jenis pemprosesan seperti mengisar dan menggilap . Untuk ini, penggiling digunakan, tetapi tidak dengan roda kasar - sebaliknya, roda lembut diambil, di mana pasta penggilap khas digunakan. Sekiranya bahagiannya kecil, anda juga boleh menggilap atau mengisar dengan tangan.

Antara lain, sebarang lapisan khas boleh digunakan pada permukaan polistirena – dari lapisan logam ke filem cermin . Ia boleh dicetak di atasnya dengan warna hitam atau warna, dengan cara yang diketahui. Pada masa yang sama, untuk melindungi teks atau gambar yang dihasilkan, perlu membuka permukaan dengan varnis, kerana polimer tidak menyerap kelembapan.

Imej
Imej

Memproses

Dalam bentuknya yang murni, polistirena nampaknya tidak banyak membahayakan alam sekitar, tetapi pada masa yang sama, pembazirannya, sebagaimana mestinya untuk plastik, berterusan untuk jangka masa yang panjang, mencemarkan planet ini … Selain itu, berada di persekitaran semula jadi, polimer dan kopolimernya dapat terkena pemanasan berlebihan, termasuk pembakaran dalam api, dan akibatnya dapat menjadi lebih mengerikan. Begitu juga, sentuhan objek polistirena yang tidak terkawal dengan bahan yang mampu melarutkan bahan tidak diingini, jika tidak, pelepasan wap toksik dari styrene, benzena, toluena, karbon monoksida dan etilbenzena tidak dapat dielakkan.

Imej
Imej

Kelebihan relatif bahan tersebut ialah ia boleh dikitar semula dalam kebanyakan kes , menggunakan kedua-dua sisa langsung dan produk yang sudah usang daripadanya. Penyemperitan, penekanan dan pemutus digunakan sebagai teknik pemprosesan. Di pintu keluar, produk yang diperoleh tidak berkualiti dari yang baru, sementara tidak ada sampah yang terbentuk. Di samping itu, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bahan binaan baru dibuat berdasarkan polistirena - konkrit polistirena , yang sesuai untuk pembinaan tingkat rendah. Malangnya, sejumlah besar sisa polistirena, terutama di negara-negara miskin, hanya dibakar. Tingkah laku sampah plastik ini sangat negatif bagi persekitaran.

Disyorkan: