Viss par polistirolu

Dažādi plastmasas veidi ir radikāli mainījuši mūsu izpratni par ikdienu – šodien mūsu dzīve vairs nav iedomājama bez atsevišķām plastmasas lietām. Tomēr ir dažādi plastmasas veidi, un katrai no tās šķirnēm ir savas specifiskās īpašības, kas nosaka konkrētas vielas izmantošanu noteiktās jomās. Tā kā polistirols mūsdienās ir viena no populārākajām plastmasas iespējām, ir vērts sīkāk apsvērt tā īpašības.

Polistirols ir polimerizēts stirols, tas ir, tas ir ķīmiskās rūpniecības produkts. Jūs varat sasniegt tā ražošanu, izmantojot dažādas metodes, no kurām katrai ir savas priekšrocības un trūkumi, un mēs sīkāk apsvērsim populārāko šajā rakstā tālāk. Kurā polistirols satur tikai tādu izplatītu vielu molekulas kā ogleklis un ūdeņradis, bet tas ir izgatavots no šķidrā stirola, ko savukārt iegūst no naftas un akmeņoglēm.

Pirmo reizi polistirols tika iegūts rūpnieciskās revolūcijas sākumposmā - tas ir zināms 1839. gadā tas tika sintezēts Vācijā... Cita lieta, ka tā ražošana rūpnieciskos apmēros sākās daudz vēlāk - tikai 1920. gadā, un arī tad pirmajās desmitgadēs tas netika tik aktīvi izmantots. Tikai Otrā pasaules kara laikā ASV viņi par tiem sāka patiesi interesēties, ražojot mākslīgo kaučuku uz polistirola bāzes, un PSRS šī materiāla rūpnieciskā ražošana tika pilnībā atlikta uz pēckara gadiem.

Nevar teikt, ka mūsdienu polistirols pilnībā atbilst pirms gadsimta paraugiem. - visu šo laiku zinātnieki meklēja veidus, kā uzlabot materiāla īpašības. Pateicoties tam, plastmasa pēc Otrā pasaules kara kļuva daudz izturīgāka, tostarp daudz labāk izturēja triecienus - tas kļuva iespējams, pateicoties stirola kopolimēru radīšanai, kas iegūti vēl sarežģītākos ķīmiskos procesos.

Precīzi mūsdienu polistirola fizikālās īpašības ir ļoti atkarīgas no tā, kā tas tika ražots, bet kopumā, runājot par vienkāršu polistirolu bez jebkāda precizējuma, mēs domājam materiālu ar ļoti specifiskiem parametriem. Tās blīvums nav augstākais (1060 kg / m

Molekulārā masa viela arī nekādā gadījumā nav specifiska un ļoti atkarīga no polistirola iegūšanas metodes - parasti tas svārstās no 50 tūkstošiem līdz 300 tūkstošiem, lai gan emulsijas varianti dažkārt demonstrē ievērojami augstākas likmes. Šķīdība polistirols ir nozīmīgs vairākās vielās, tostarp tā monomērā, kā arī acetonā, aromātiskajos ogļūdeņražos un esteros.

Polistirolam ir izteiktas dielektriskās īpašībaskas nemainās neatkarīgi no vides. Šis materiāls ir arī praktiski vienaldzīgs pret skābju un sārmu, sāļu, spirtu postošo iedarbību. Iepriekš mēs jau esam uzskaitījuši vielas, kas to joprojām var izšķīdināt, kā arī oksidē, halogenē, nitrē un sulfonē.

Sākotnējā formā, bez papildu tonēšanas, polistirols (vismaz tā bloku šķirne) ir ne tikai bezkrāsains, bet arī caurspīdīgs... Struktūra praktiski nesaglabā redzamo gaismu, izlaižot 90% no tās daudzuma, un tas ļauj izmantot šādu materiālu optisko stiklu ražošanā. Tajā pašā laikā ultravioletais un infrasarkanais starojums tik pārliecinoši neiziet cauri polistirola virsmām.

Ja mēs uzskatām polistirola īpašības kā priekšrocības, kas padara to tik populāru dažādās jomās, vispirms ir vērts izcelt šādus svarīgus punktus.

• Zemu izmaksu un apstrādes vienkāršības kombinācija... Par savu cenu polistirolu var uzskatīt par vienu no galvenajiem mūsdienu civilizācijas dzinējiem, ņemot vērā tā īpašības. Nav brīnums, ka mūsdienās tik daudz produktu tiek ražoti, tieši piedaloties šim materiālam – tam vienkārši nav alternatīvas.
• Laba ķīmiskā izturība. Lielākā daļa vielu, kas ikdienā var nokļūt uz polistirola virsmas, tai nerada nekādu apdraudējumu – tā ir lieliska ziņa ražotājiem, kuri vēlas ražot produktus, kas izceļas ar izturību. Tajā pašā laikā ķīmiskajā laboratorijā, kur pie rokas ir iespaidīgs reaģentu komplekts, nav grūti izšķīdināt polistirolu.
• Toksicitāte ir salīdzinoši droša. Polistirols izdala salīdzinoši maz kaitīgu izgarojumu un no vides viedokļa ar zināmām atrunām tiek uzskatīts par nekaitīgu. Vismaz eksperti neizvirza ierobežojumus polistirola materiālu izmantošanai dzīvojamās telpās, un var izgatavot pat polistirola traukus.
• Plašs pielietojumu klāsts... Pateicoties tā īpašībām, apstrādes un krāsošanas vienkāršībai, polistirolu var izmantot kā izejvielu jebkura izstrādājuma ražošanai.

Ar visām polistirola priekšrocībām tas arī ir ierobežojumiem, un, lai gan to nav daudz, dažreiz tiem ir ļoti nozīmīga loma.

Viens no galvenajiem polistirola konkurentiem ir vēl viens populārs polimērs - polipropilēns... Dažās jomās, piemēram, iepakojuma materiālu ražošanā, tie ir tiešie konkurenti, taču atšķirība starp abiem materiāliem ir diezgan būtiska. Ir vērts sākt vismaz ar to, ka polistirolu ir grūti pārstrādāt, un, lai gan bieži var dzirdēt, ka tas ir droši, vides speciālistiem joprojām patīk tajā atrast vainas.

Arī polipropilēns nav bez grēka, taču par to joprojām ir nedaudz mazāk jautājumu, un to ir vieglāk pārstrādāt. Ja runājam tikai par abu materiālu fiziskajām īpašībām, tad polipropilēnu raksturo arī palielināta elastība - kur polistirols jau plīst vai plaisā, kaļamais polipropilēns vienkārši izliecas. Runājot par cenu, polistirols, iespējams, jau sen būtu zaudējis konkurenci savam konkurentam, bet vairāk lēts Vai tas ir faktors, kas to līdz šim notur virs ūdens.

Vizuāli atšķirt vienu no otra nav tik grūti, taču ir jāzina, uz ko skatīties. Polistirols izskatās skaistāks tas ir spīdīgs un spīdīgs, bez papildu krāsošanas izskatās caurspīdīgs, lai gan tam var būt raksturīgs auksts zils tonis. Polipropilēns šķiet nedaudz netīrāks tā dūmaka dēļ., gaismas izkliedes efekts ir daudz lielāks. Varat arī atšķirt divus materiālus, pieskaroties: polistirols ir rezonējošs un, atsitot, izstaro raksturīgus klikšķus, savukārt polipropilēna skaņas ir klusinātas.

Polistirols ir viens no vispretrunīgākajiem materiāliem kaitējuma un bīstamības veselībai novērtēšanā. No vienas puses, to plaši izmanto cilvēku mājokļos un pat trauku ražošanā, kas jau liek domāt, ka tas nav aizliegts. No otras puses, daudzi apgalvojumi, kas liek apšaubīt plastmasas draudzīgumu videi, galvenokārt attiecas uz polistirolu. Jāsaka godīgi, ka, lai gan tas nav bīstamākais no esošajiem materiāliem, tas tomēr arī nav uzskatāms par drošu - to nevarēja tik aktīvi izmantot.

Polistirols var izdalīt ne tik daudz toksisku vielu, kas tik ļoti neietekmēs cilvēka veselību, bet tas ir tikai tik ilgi, kamēr neesat ar to pastāvīgā kontaktā un līdz tas uzsilst. Jo augstāka temperatūra, jo bīstamāka ir apkārtne ar polistirola izstrādājumiem, īpaši, ja ir izcēlies ugunsgrēks un deg materiāls. Visvairāk ķīmiskie izgarojumi traucē aknu darbību, bet problēmas var būt pat ar sirdi un plaušām, un daži eksperti uzskata, ka banāla stirola tvaiku ieelpošana ir saistīta ar hepatīta attīstību.

Jums arī jāsaprot, ka polistirols un polistirols atšķiras: Lai uzlabotu plastmasas īpašības, ražotājs var pievienot dažādus plastifikatorus, krāsvielas un citas piedevas, kas ietekmē materiāla izturību un elastību.

Kad iepriekš mēs polistirolu saucām par salīdzinoši drošu, mēs domājām, ka ir citi, vēl kaitīgāki cilvēka darbības produkti, no kuriem mēs joprojām nevaram atteikties - piemēram, automašīnu izplūdes gāzes. Turklāt teorētiski polistirolu var lietot gandrīz pilnīgi droši – ar nosacījumu, ka zina un stingri ievēro instrukcijas, jo īpaši, nevis veicinot materiāla sasilšanu, bet gan aizsargājot to no tā. Bet pat tā Polistirolu nevajadzētu uztvert kā pilnīgi drošu vielu, jo pat plastmasas pasaulē, kas pēdējos gados saņem arvien vairāk kritikas, polistirols nav tas drošākais.

Pašlaik polistirola ražošanai tiek izmantotas vairākas iegūšanas metodes vēlamo materiālu, un tā īpašību ziņā gatavais rezultāts ne vienmēr būs vienāds. Lai saprastu, kā tas darbojas, Apskatīsim katru no trim populārākajām metodēm.

Šodien šis metode jau ir lielā mērā novecojusi un praktiski netiek izmantota ražošanā... Darbības princips ir šāds: vispirms stirolu attīra no inhibitoriem, pēc tam to ūdenī apvieno ar emulgatoriem (taukskābju un sulfonskābju sāļiem, ziepēm), kā arī polimerizācijas iniciatoriem - kālija persulfātu un ūdeņraža dioksīdu. Sildot līdz 85-95 grādiem, notiek ķīmiska reakcija - pakāpenisks polimerizācijas process, kas tiek uzskatīts par pabeigtu, ja stirola daudzums nokrītas zem 0,5%.

Pēc tam iegūto emulsiju koagulē ar parastā galda sāls šķīdumu un žāvē, kā rezultātā veidojas smalks granulēts pulveris, kura katras granulas izmērs nepārsniedz 0,1 mm. Lai gan polistirolu parasti raksturo kā baltu un caurspīdīgu, šo metodi nevar izmantot, lai sasniegtu šīs īpašības. - bumbiņām ir dzeltenīga nokrāsa, kas norāda uz sārmu piemaisījumu klātbūtni, ko nevar pilnībā novērst.

Vēl viena metode, kas jau tiek uzskatīta par novecojušu, lai gan joprojām tiek uzskatīta par piemērotu polistirola pārstrādei tādos kopolimēros kā putupolistirols. Ražošanai nepieciešams sagatavots stirols vai drīzāk tā suspensija ūdenī, magnija hidroksīds, polivinilspirts, nātrija polimetakrilāts un polimerizācijas iniciatori. Tas viss tiek nosūtīts uz reaktoru, kur viela tiek aktīvi sajaukta ar pakāpenisku karsēšanu līdz 130 grādiem un augstu spiedienu. Pēc tam iegūtā suspensija joprojām ir jāapstrādā centrifūgā, un tikai pēc savāktā materiāla mazgāšanas un žāvēšanas tiek iegūts polistirols.

Šī metode mūsdienās tiek uzskatīta par vispopulārāko un aktuālāko, un lielākā daļa polistirola mūsdienās tiek ražota šādā veidā. Pamatojums ir ļoti vienkāršs: izvade ir tīrs materiāls, ideāls apgaismojuma tehnisko parametru ziņā, ko raksturo parametru stabilitāte. Tajā pašā laikā aplūkojamās tehnoloģijas izmantošana ir gan efektīva, gan garantē gandrīz pilnīgu ražošanas atkritumu neesamību.

Polistirola bloku ražošana balstās uz stirola maisīšanu benzola vidē divos posmos - vispirms aptuveni 90 grādu temperatūrā un pēc tam ar pakāpenisku karsēšanu no 100 līdz 220. Bloku ražošana tiek pārtraukta posmā, kad aptuveni 85% stirola masa ir pārvērtusies polistirolā. Stirola, kam nav bijis laika polimerizēties, noņemšana tiek veikta, izmantojot vakuumu.

Polistirols tiek izmantots daudzās cilvēka darbības jomās un tiek izmantots pat amatniecības izgatavošanai ar savām rokām. Mājās No tā tiek izgatavoti nelieli suvenīri, izmantojot lāzergriešanu, frēzēšanu, krāsošanu jebkurā krāsā - no sarkanas līdz zelta un melnai, un dažos gadījumos - un apdruku uz polistirola virsmas. Ir atrasts visplašākais polistirola pielietojums celtniecībā, kur no tā izgatavo sienu paneļus un griestu flīzes, dažādas starpsienas un bagetes. Lokšņu formā šo materiālu var izmantot arī fasādēm. Galu galā, pamatojoties uz šo materiālu, viņi ražo nesen populāro polistirola betons.

Mēbeļu rūpniecība arī arvien aktīvāk izmanto šo materiālu, lai gan šobrīd nav konkurents koksnei un tā atvasinājumiem. Taču tur, kur ir augsts mitrums, tas tiek izmantots pastāvīgi – piemēram, no tā mūsdienās var pilnībā izgatavot dušas paliktni. Turklāt tiek izmantotas polistirola granulas kā pildviela spilvenos, un šiem nolūkiem pārdod jau gatavus maisos.

Vienkāršam cilvēkam polistirola pārtikas dažādība ir labi pazīstama kā gandrīz galvenais materiāls. vienreiz lietojamo trauku ražošanai... Lielākā daļa no plastmasas glāzēm, kas mūsdienās ir tik populāras bezalkoholisko dzērienu pildīšanai pudelēs, ir izgatavotas no tā. Turklāt tiek plaši izmantots pārtikas polistirols kā iepakojuma materiāls zemo izmaksu un relatīvās izturības dēļ. Ņemot vērā materiāla dielektriskās īpašības, ir vērts atzīmēt, ka tas ir arī atradis plašu pielietojumu elektrotehnika.

Ikdienā visbiežāk nākas strādāt ar lokšņu polistirolu, ko var apstrādāt gan mehāniski, gan termiski. Formēšana ar locīšanu, līmēšanu, griešanu un urbšanu var būt gan parasta veida materiāls, gan triecienizturīgs. Par 2 mm biezas loksnes sadrumstalošanai izmanto parastu finierzāģi, savukārt biezākas loksnes var ņemt ar dzirnaviņām vai rokas instrumentu. Rūpnieciskajā darbnīcā iespējama lāzergriešana. Griešanas līnija izrādās nedaudz nobružāta, tāpēc tai ir nepieciešama turpmāka apstrāde - vispirms to izlaiž ar vīli un pēc tam ar smirģeli.

Ja nepieciešams izveidot caurumu loksnē, izmantojiet urbi, kam nepieciešams speciāli lokšņu plastmasas urbšanai radīts urbis. Ja loksnes biezums ir mazs, urbšanas laikā tā var deformēties pretēji meistara vēlmēm – no šādas notikumu attīstības var izvairīties, novietojot zem loksnes koka kluci. Loksni veido vai nu ar vakuuma tehniku, vai pūšot gaisu zem augsta spiediena. Apstrāde ar jebkuru no norādītajām metodēm ietver ievērojamu (līdz 160-200 grādiem) materiāla karsēšanu.

Ja mēs runājam par matētu polistirolu, tad tam var tikt veikta arī tāda veida apstrāde kā slīpēšana un pulēšana. Šim nolūkam tiek izmantota slīpmašīna, bet nekādā gadījumā ar abrazīvu riteni - tā vietā tiek ņemts mīksts ritenis, uz kura tiek uzklāta īpaša pulēšanas pasta. Ja detaļa ir maza, to var arī pulēt vai slīpēt ar rokām.

Cita starpā, uz polistirola virsmas var uzklāt jebkādus īpašus pārklājumus – no metāla slāņa uz spoguļplēvi. To var uzdrukāt melnā vai krāsainā krāsā jebkurā no zināmajiem veidiem. Tajā pašā laikā, lai aizsargātu iegūto tekstu vai attēlu, ir nepieciešams atvērt virsmu ar laku, jo polimērs neuzsūc mitrumu.

Šķiet, ka tīrā veidā polistirols nenodara lielu kaitējumu videi, taču tajā pašā laikā tā atkritumi, tāpat kā plastmasai, saglabājas milzīgu laiku, piesārņojot planētu.... Turklāt, atrodoties dabiskajā vidē, polimērs un tā kopolimēri var tikt pakļauti pārmērīgai karsēšanai, tostarp degšanai ugunī, un tad sekas var būt daudz briesmīgākas. Tāpat nav vēlama nekontrolēta polistirola priekšmetu saskare ar vielām, kas spēj izšķīdināt materiālu, pretējā gadījumā nevar izvairīties no toksisku stirola, benzola, toluola, oglekļa monoksīda un etilbenzola tvaiku izdalīšanās.

Materiāla relatīvā priekšrocība ir tā vairumā gadījumu to var pārstrādāt, izmantojot gan tiešus atkritumus, gan vienkārši nolietotus produktus no tiem. Ekstrūzija, presēšana un liešana tiek izmantota kā apstrādes paņēmieni. Pie izejas tiek iegūti produkti, kas pēc kvalitātes nav zemāki par jauniem, vienlaikus neveidojas atkritumi. Turklāt pēdējos gados uz polistirola bāzes ir izgatavots jauns būvmateriāls - polistirola betons, kas ir piemērots mazstāvu celtniecībai. Diemžēl milzīgs daudzums polistirola atkritumu, īpaši nabadzīgās valstīs, tiek vienkārši sadedzināts. Šāda rīcība ar plastmasas atkritumiem ir ārkārtīgi negatīva videi.

Nākamais video stāsta par lokšņu polistirolu un tā pielietojuma iezīmēm.