Полистирол — это пластик и полимер из класса термопластов, обладающий высокой прочностью, бесцветностью и способностью пропускать через себя до 90% лучей видимого светового спектра. Естественно, что столь ценные свойства вещества не могли остаться без внимания со стороны специалистов разных отраслей. Сегодня с использованием компонента производят сотни товаров, включая одноразовую посуду, элементы теплоизоляции, сантехнические изделия, модульные теплицы, коаксиальные кабели и системы переливания крови.
Содержание
- Полистирол (ПС/PS) — что это за материал, фото пластика
- Физические свойства
- Химические свойства
- Виды составов полистирола (ПС)
- Методы производства полистирола
- FAQ
- Заключение
Полистирол (ПС/PS) — что это за материал, фото пластика
Основой полистирина становится бесцветная жидкость под названием винилбензол, прошедшая через процедуру полимеризации. В результате она теряет свою стартовую, влажную фракцию, и превращается в плотный стеклоподобный лист, отличающийся высокой степенью пропускания света. Современная наука знает сразу три метода организации подобного технологического процесса:
- эмульсионный — запуск реакции в водном растворе щелочи при температуре порядка 95 °C;
- суспензионный — смешивание со стабилизаторами и оказание давления с параллельным нагревом до 130 °C;
- блочный — поэтапная конверсионная обработка в рамках двух основных режимов, до 100 и 220 °C соответственно.
Эксплуатационные характеристики полистирина зависят в первую очередь от способа производства. Например, материал, полученный в виде суспензии, обладает лучшими качествами и используется для выпуска сложных товаров или дорогих конструкций.
Физические свойства
Полимеров стирола много, и все они отличаются своими уникальными техническими особенностями. Если говорить исключительно о полистирине, то в их числе:
- плотность — порядка 1 060 кг/м3;
- стойкость к температурным перепадам — от -40 до +60 °C;
- линейная усадка — от 0,4 до 0,8%;
- диэлектрическая проницаемость — 2,4-2,6 Ф/м;
- теплоемкость — 34 кДж/кг*К;
- термическая устойчивость — до 100 °C;
- температура плавления — около 240 °C.
Компонент не растворяется в простых эфирах, низших спиртах, алифатических углеводородах и уксусной кислоте. Запустить процесс его деструкции могут только соединения вроде хлорированных и ароматических углеводородов или ацетона.
Химические свойства
Необходимо понимать, что полистирол — это такой материал, по фото и внешнему виду которого сразу понятно его синтетическое происхождение. Он отличается повышенной стойкостью к разбавленным кислотам и щелочам, а также способностью к безостаточному растворению в собственных мономерах. Кроме того, вещество легко склеивается, формуется и прессуется. Его просто обрабатывать и окрашивать. Изделия, изготовленные из полистирина, не реагируют с водой и имеют минимальные параметры в плане качественного водопоглощения.
Работать с полистиролом приходится специалистам самых разных областей как сферы промышленности, так и индустрии оказания услуг. Например, сотрудники российского рекламно-производственного бренда «СловоДело» выполняют ультрафиолетовую печать на листах соответствующего материала. В итоге у экспертов получаются яркие, долговечные и фотографически точные изображения, позволяющие создавать необычные конструкции бытового, корпоративного и маркетингового типа. Правда, для достижения таких результатов нужно применять особые принтеры — печатные столы.
Виды составов полистирола (ПС)
Полистирин — продукт реакции полимеризации (процесса образования вещества путем многократного присоединения новых молекул). При изменении ее условий специалисты могут формировать разные типы субстратов, причем каждый из них будет обладать своими уникальными эксплуатационными и техническими особенностями.
Параметры результирующего материала зависят в первую очередь от конструкций находящихся в нем макромолекул. Современной науке известен, наверное, десяток разновидностей рассматриваемого полимера, но популярностью пользуются лишь пять, включая вспененную, светорассеивающую и, например, экструдированную.
Общего назначения
Физические свойства, плотность, характеристики и сферы применения полистирола изучены на сто процентов. Он представляет собой продукт непрерывной полимеризации стирола. Выглядит как гранулированный пластик. Отличается механической хрупкостью и слабой устойчивостью к физическим воздействиям.
Используется в основном для производства не слишком твердых предметов, не подвергающихся регулярным случаям химической агрессии. Позволяет выпускать детские игрушки (абсолютно чистые и безопасные в экологическом плане), а также медицинские принадлежности и различные упаковочные материалы. С его помощью специалисты создают строительные утеплительные панели и рекламные вывески.
Ударопрочный
Изготавливается методом сополимеризации сразу нескольких мономеров. Обычно в качестве дополнительных присадок задействуют каучук и акрилонитрил. Теряет свою первоначальную прозрачность, но приобретает уникальные эксплуатационные характеристики в плане прочности. Чем больше вторичного вещества в итоговой макромолекуле, тем ярче и заметнее становятся прочностные параметры.
Как правило, в промышленности применяют не непосредственный ударопрочный полистирин, а его основную разновидность — стирол высокой плотности. С его помощью производят всевозможные листовые отделочные стройматериалы, в том числе короба для кабелей и напольных плинтусов. Второе наименование представленного компонента, посредством которого его определяют профессиональные строители и химики разных профилей — дюрополимер или дюропрофиль.
Светорассеивающий
Правила использования полистирола варьируются в зависимости от вида конкретного соединения. Например, реагент, способный рассеивать до 90% лучей видимого светового спектра чрезвычайно востребован в разных направлениях, тем или иным образом связанных с рекламой. Из него изготавливают:
- вывески;
- светильники;
- объемные буквы;
- декорации;
- световые короба и пр.
Фактически большая часть наружных рекламных конструкций произведена именно из полистирина, обладающего выдающимися способностями к рассеиванию света. Он относительно легкий, дешевый и пригодный к элементарной обработке — в общем, идеально подходящий для выпуска товаров маркетингового назначения.
Экструдированный
Классифицировать полистирол можно по целому набору характеристик — в том числе и по способам создания или выделки. Иногда листы только что синтезированного материала отправляют в специальные машины, отвечающие за организацию процесса экструзии. Они сначала измельчают компонент, а затем выдавливают его через отверстия особого диаметра, как зубную пасту из тюбика. В итоге получаются шарики или гранулы, отличающиеся оптимальной прочностью и небольшим весом.
В дальнейшем из представленного реагента изготавливают целый комплект принципиально разных продуктов. Наибольшей актуальностью и востребованностью он характеризуется в кругах профессиональных строителей. С его помощью делают, например, панели для интерьерной и экстерьерной отделки частных домов и городских квартир, а также изоляционные конструкции для защиты от температурных перепадов, всевозможных шумов и посторонних звуков, издаваемых соседями.
Вспененный
С вопросом о том, что делают из полистирола и как он выглядит, мы практически разобрались — на очереди последняя популярная разновидность рассматриваемой синтетической основы. Она является самой распространенной и применяется для производства многочисленных товаров. Базовые гранулы вещества заполняются тем или иным природным газом, увеличиваясь в 40-50 раз, в зависимости от особенностей эксплуатируемого специалистами технологического процесса.
При необходимости эксперты добавляют компоненту различные полезные свойства, путем внедрения присадок внутрь своеобразных шариков. В числе популярных добавок — всевозможные пластификаторы, придающие стартовому реагенту дополнительные характеристики в плане гибкости. Еще один вариант надбавки — антипирены, отличающиеся повышенной стойкостью к горению.
Методы производства полистирола
Абсолютно все способы генерации полистирина основаны на процессе полимеризации винилбензола. Они разнятся лишь подходами к организации соответствующих реакций, сопутствующими условиями их проведения и количеством присадок, интегрируемых внутрь макромолекул результирующего вещества. Сотрудники большинства существующих в мире химических предприятий предпочитают синтезировать рассматриваемый компонент по эмульсионной, суспензионной или блочной технологии.
Итогами их трудов пользуются эксперты самых разных областей, связанных с промышленностью и индустрией оказания коммерческих услуг. Например, команда рекламно-производственного бренда «СловоДело» предпочитает работать исключительно с высококлассным полистирином, пригодным для УФ-обработки. Он становится идеальным элементом всевозможных маркетинговых конструкций, вроде баннеров, объемных букв и светящихся вывесок. Изображения на таких поверхностях получаются отличными — с высоким уровнем детализации и цветопередачи.
Эмульсионный
Полистирол — это пластик или нет? Вопрос, на который невозможно ответить неоднозначно, ведь представленный материал входит в число наиболее ярких объектов синтетического происхождения. Первая, достаточно популярная методика его формирования, предлагает проводить химические процессы в щелочном растворе при постоянной температуре около 90-95 °C. В качестве основных компонентов операции выступают молекулы винилбензола, воды и всевозможных эмульгаторов.
Суспензионный
Чрезвычайно востребованная технология, позволяющая получать как непосредственный пенополистирол, так и целый набор других, не менее известных полимеров. Представляет собой процесс обработки базового сырья в камерах высокого давления, при неизменном температурном режиме и нагреве до 130 °C. На выходе образуется суспензия — реагент, твердые частицы которого пребывают в стандартном взвешенном состоянии. Затем специалисты превращают их в полноценные гранулы.
Блочный
Области применения полистирола варьируются в зависимости от его свойств, заданных при производстве. Иногда сотрудники химических предприятий осознанно усложняют свою работу, чтобы синтезировать синтетику, отличающуюся выдающимися эксплуатационными характеристиками.
Например, полимеризуют вещества в поэтапном режиме, при невероятной температуре, доходящей до 230 °C. В роли оборудования, пригодного для организации соответствующих процессов, выступают колонные аппараты. На выходе продуцируется компонент с низкой молекулярной массой и специфическими параметрами.
FAQ
Рассмотрим частные вопросы по теме.
Где используется и применяется полистирол?
Полистирин входит в число наиболее востребованных материалов. С его помощью изготавливают тысячи товаров:
- рекламных — от табличек и вывесок до высококачественных объемных букв и светящихся маркетинговых конструкций;
- строительных — от сэндвич-панелей и изоляционных плит до элементов интерьерной и экстерьерной отделки частных домов и городских квартир;
- дизайнерских — узлы и детали мебели, душевых кабин, ширм, перегородок, а также многочисленных домашних украшений и аксессуаров;
- торгово-выставочных — всевозможные стенды, баннеры, витрины, стойки, плиты для выкладки продукции и павильоны;
- сельскохозяйственных — от теплиц и парник до оранжерей, позволяющих выращивать растения вне зависимости от сезона и погоды.
Вариантов эксплуатации полистирина по-настоящему много. Они дополняются принципиально разными методами обработки и формовки исходного материала, синтезируемого профессиональными химиками. Лазерная резка, вакуумное формование, трафаретная высечка, термоформовка — технологий также хватает.
Правда, для их использования экспертам приходится приобретать дорогостоящее оборудование и проходить особые образовательные курсы. Именно поэтому большая часть отраслевых предприятий специализируется на одном (максимум двух) способах производства продукции из синтетического полистирина.
Какие есть достоинства и недостатки полистирола?
Фактически у рассматриваемого вещества нет альтернатив. Объемы его мирового генерирования сегодня оцениваются в 15,6 млн тонн в год. Подобную популярность реагент получил не на пустом месте, а благодаря многочисленным техническим и эксплуатационным преимуществами:
- универсальности — возможности выпуска принципиально разных товаров в варьирующихся сегментах и индустриях;
- экологической чистоте — абсолютной безопасности для жизни и здоровья как взрослых людей, так и малышей;
- устойчивостью к химическим средам — надежной защите от вступления в различные реакции;
- пожаробезопасности — негорючести, достигаемой путем интеграции в макромолекулы антипиренов;
- продолжительному сроку службы — например, синтетическая отделочная панель вроде ширмы с легкостью прослужит владельцу и 10, и 15 лет.
Впрочем, минусы у материала тоже есть, но, как правило, их удается купировать еще на этапе производства. Скажем, хрупкость убирается с помощью каучука, а эффект ускоренного старения под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения — посредством специализированных присадок.
Какие есть способы обработки полимеров стирола?
Обрабатывать полистирин можно по-разному, в зависимости от того, какие свойства должны появиться у результирующего продукта. Популярностью пользуются пять ключевых технологий:
- лазерная резка — с задействованием современного и продвинутого лучевого оборудования;
- вакуумная формовка — путем помещения в камеру, из которой впоследствии выкачивается воздух;
- высечка по трафаретам — трафарирование, позволяющее получать детализированные резные конструкции;
- механическая резка — рубка и пилка компонента, организуемая посредством станков, напоминающих токарные;
- термоформовка — обработка прессами под воздействием повышенных температурных режимов.
Каждый вариант обладает своими преимуществами и недостатками — специалисты применяют их все, в зависимости от конкретных показаний и потребностей.
Заключение
Для чего используют полистирол? Конечно же, для производства разнообразных товаров в разных областях промышленности и сферы оказания стандартных коммерческих услуг. Синтетический материал пользуется популярностью и у сотрудников команды бренда «СловоДело». С его помощью эксперты изготавливают всевозможные рекламные конструкции, впоследствии решающие целые перечни маркетинговых задач. Вывески, баннеры, стенды, трехмерные буквы — полистирин пригоден для создания практически любых профильных изделий.
Ваша оценка:
