Полистирол (50 сурет): бұл не материал? Түйіршіктерді қолдану және дайындау, мөлдір және басқа полистиролдың тығыздығы, балқу температурасы және басқа қасиеттері

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-18 12:17

Пластмассаның әр түрлі түрлері біздің күнделікті өмір туралы түсінігімізді түбегейлі өзгертті - бүгінде біздің өмірімізді белгілі бір пластикалық заттарсыз елестету мүмкін емес. Дегенмен, пластмассаның әр түрлі түрлері бар және оның әр сортында белгілі бір затты белгілі бір аймақтарда қолдануды анықтайтын өзіндік ерекшеліктері бар. Полистирол бүгінгі таңда ең танымал пластикалық опциялардың бірі болғандықтан, оның ерекшеліктерін мұқият қарастырған жөн.

Бұл не материал?

Полистирол полимерленген стирол болып табылады, яғни химия өнеркәсібінің өнімі. Сіз оны өндіруге әр түрлі әдістермен қол жеткізе аласыз, олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар, және біз ең танымалдарын төменде осы мақалада толығырақ қарастырамыз. Сонымен бірге полистирол құрамында көміртегі мен сутегі сияқты қарапайым заттардың молекулалары ғана бар , бірақ ол сұйық стиролдан жасалған, ол өз кезегінде мұнай мен көмірден алынады.

Полимерленген стирол қатты және серпімді, түссіз және тіпті мөлдір затқа ұқсайды, ол бұзылмай бүгілуі мүмкін және жоғары гигроскопиялық.

Алғаш рет полистирол өнеркәсіптік революцияның бастапқы кезеңінде алынды - белгілі 1839 жылы Германияда синтезделді … Тағы бір нәрсе, оны өнеркәсіптік ауқымда өндіру кейінірек басталды - тек 1920 жылы, тіпті алғашқы онжылдықтарда да ол соншалықты белсенді қолданылмады. Тек Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде штаттарда олар полистиролға негізделген жасанды каучук өндіріп, оларға шынымен қызығушылық танытты, ал КСРО-да бұл материалдың өнеркәсіптік өндірісі соғыстан кейінгі жылдарға дейін толығымен кейінге қалдырылды.

Қазіргі полистирол бір ғасыр бұрынғы үлгілерге толық сәйкес келеді деп айтуға болмайды . - осы уақыт ішінде ғалымдар материалдың қасиеттерін жақсарту жолдарын іздеді. Осының арқасында Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін пластмасса әлдеқайда берік болды, оның ішінде әсерге жақсы төзімді болды - бұл одан да күрделі химиялық процестер нәтижесінде алынған стирол сополимерлерінің арқасында мүмкін болды.

Қасиеттері

Дәл Қазіргі полистиролдың физикалық сипаттамалары оның қалай өндірілгеніне байланысты , бірақ тұтастай алғанда, біз ешқандай түсіндірусіз қарапайым полистирол туралы айтатын болсақ, біз өте нақты параметрлері бар материалды айтамыз. Оның тығыздығы ең жоғары емес (1060 кг / м

Молекулалық массасы Бұл зат ерекше емес және полистирол алу әдісіне байланысты - әдетте 50 мыңнан 300 мыңға дейін болады, дегенмен эмульсиялық нұсқалар кейде айтарлықтай жоғары көрсеткіштерді көрсетеді. Ерігіштік полистирол бірқатар заттарда маңызды, оның ішінде өзінің мономері, сонымен қатар ацетон, хош иісті көмірсутектер мен эфирлер.

Ол эфирлерді, төменгі спирттерді, фенолдарды және алифатты көмірсутектерді қоса алғанда, көптеген еріткіштерге берілмейді.

Полистирол айқын диэлектрлік қасиеттерге ие олар қоршаған ортаға қарамастан өзгермейді. Бұл материал қышқылдар мен сілтілердің, тұздардың, спирттердің деструктивті әсеріне де іс жүзінде бей -жай қарамайды. Жоғарыда біз оны ерітуге болатын заттардың тізімін жасадық, сонымен қатар тотықтырады, галогендейді, нитраттайды және сульфондайды.

Бастапқы түрінде, қосымша бояусыз, полистирол (кем дегенде оның блок сорты) түссіз ғана емес, сонымен қатар мөлдір … Құрылым іс жүзінде 90% өтетін көрінетін жарықты сақтамайды және бұл мұндай материалды оптикалық көзілдірік өндірісінде қолдануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, ультракүлгін және инфрақызыл сәуле полистирол беттерінен соншалықты сенімді өтпейді.

Егер біз полистиролдың қасиеттерін әр түрлі салаларда соншалықты танымал ететін артықшылықтар ретінде қарастыратын болсақ, ең алдымен келесі маңызды сәттерді бөліп көрсеткен жөн

• Төмен құны мен өңдеудің қарапайымдылығы … Оның бағасы бойынша полистирол қасиеттерін ескере отырып, қазіргі өркениеттің негізгі қозғалтқыштарының бірі деп санауға болады. Бүгінгі күні көптеген материалдар осы материалдың тікелей қатысуымен шығарылуы бекер емес - оның нақты баламасы жоқ.
• Жақсы химиялық төзімділік . Күнделікті өмірде полистирол бетіне түсетін заттардың көпшілігі оған ешқандай қауіп төндірмейді - бұл беріктікпен ерекшеленетін өнімдер шығарғысы келетін өндірушілер үшін үлкен жаңалық. Сонымен бірге, химиялық зертханада әсерлі реагенттер жиынтығы бар полистиролды еріту қиын емес.
• Уыттылық салыстырмалы түрде қауіпсіз . Полистирол зиянды түтінді аз бөледі және экологиялық тұрғыдан алғанда, белгілі бір ескертулермен, зиянсыз болып саналады. Кем дегенде, сарапшылар тұрғын үйдің ішінде полистирол материалдарын қолдануға ешқандай шектеулер қоймайды, тіпті полистирол ыдыстарды да жасауға болады.
• Қолданбалардың кең ауқымы … Полистирол өзінің қасиеттерінің, өңдеу мен бояудың қарапайымдылығының арқасында кез келген нәрсені өндіру үшін шикізат ретінде қолданыла алады.

Полистиролдың барлық артықшылықтарымен қатар, ол да бар шектеулер және олардың саны көп болмаса да, кейде олар өте маңызды рөл атқарады.

Біріншіден, мұндай пластиктің кез келген қызып кетуі қауіпті, тіпті тұрмыстық жағдайда да полистиролды қайда қолдануға болатынын және қай жерде қолдануға болмайтыны туралы ойлану қажет. Сонымен қатар, материалдың көптеген түрлері үшін соққыға төзімділіктен басқа, соққылар елеулі қауіп төндіреді, және жалпы алғанда, жалпы сынғыштық проблема болып табылады.

Полипропиленмен салыстыру

Полистиролдың негізгі бәсекелестерінің бірі - тағы бір танымал полимер - полипропилен … Кейбір салаларда, мысалы, қаптама материалдарын өндіруде, олар тікелей бәсекелес болып табылады, бірақ екі материалдың арасындағы айырмашылық айтарлықтай. Ең болмағанда осыдан бастау керек полистиролды қайта өңдеу қиын , және сіз бұл қауіпсіз деп жиі еститін болсаңыз да, экологтар әлі де болса одан кінә іздегенді ұнатады.

Полипропилен де күнәсіз емес, бірақ оған сұрақтар әлі де аз, оны қайта өңдеу оңайырақ. Егер біз екі материалдың физикалық қасиеттері туралы ғана айтатын болсақ, онда полипропилен икемділіктің жоғарылауымен де сипатталады - полистирол сынған немесе жарылған жерде, икемді полипропилен бүгіледі. Бағаға келетін болсақ, полистирол, мүмкін, бәсекелесті бәсекелесінен әлдеқашан жоғалтқан болар еді, бірақ одан да көп төмен баға Оны осы уақытқа дейін ұстап тұрған фактор.

Бірінен екіншісін визуалды түрде ажырату соншалықты қиын емес, бірақ сіз не қарау керектігін білуіңіз керек. Полистирол әдемі көрінеді ол жылтыр және жылтыр, қосымша бояусыз мөлдір болып көрінеді, дегенмен ол көк түске тән суық реңкке ие болуы мүмкін. Полипропилен тұманға байланысты сәл лас көрінеді ., жарықтың шашырау әсері әлдеқайда жоғары. Сондай -ақ, екі материалды түрту арқылы ажыратуға болады: полистирол қатты дыбыс шығарады және соққанда тән шертулер шығарады, ал полипропилен дыбыстары өшеді.

Оның адамға зияны бар ма?

Полистирол - денсаулыққа зиян мен қауіпті бағалау тұрғысынан даулы материалдардың бірі . Бір жағынан, ол тұрғын үйлерде, тіпті ыдыс -аяқтар жасау үшін де кеңінен қолданылады, бұл бұған тыйым салынбағанын көрсетеді. Екінші жағынан, пластмассаның экологиялық қауіпсіздігіне күмән келтіретін көптеген мәлімдемелер бірінші кезекте полистиролға қатысты. Қолданыстағы материалдардың ішіндегі ең қауіптісі болмаса да, оны қауіпсіз деп санауға болмайды - оны соншалықты белсенді қолдануға болмайды.

Полистирол өндірісінің шикізаты болып табылатын стирол өте улы болып саналатынын түсіну керек.

Полистирол адам денсаулығына көп әсер етпейтін улы заттарды бөле алмайды , бірақ бұл сіз онымен үнемі байланыста болмайынша және ол қызғанша. Температура неғұрлым жоғары болса, полистирол өнімдерімен көршілес болу қауіпті болады, әсіресе егер өрт басталып, материал жанып тұрса. Ең алдымен, химиялық түтіндер бауырды бұзады, бірақ проблемалар тіпті жүрек пен өкпеде болуы мүмкін, ал кейбір сарапшылар стирол буларын ингаляциялау гепатиттің дамуына әкелуі мүмкін деп санайды.

Сіз полистирол мен полистиролдың әр түрлі екенін түсінуіңіз керек: пластмассаның қасиеттерін жақсарту үшін өндіруші материалға беріктігі мен серпімділігіне әсер ететін әр түрлі пластификаторларды, бояғыштарды және басқа қоспаларды қосуы мүмкін.

Кейбір жағдайларда бұл қоспалар стиролдың өзіне қарағанда қауіпті болуы мүмкін, ал өндіруші тұтынушыларды жоғалтпау үшін қауіп туралы қосымша мәліметтерді көрсетпеуі мүмкін.

Жоғарыда біз полистиролды салыстырмалы түрде қауіпсіз деп атағанда, біз адам қызметінің басқа, одан да зиянды өнімдері бар екенін айттық, олар әлі де бас тарта алмаймыз - мысалы, автокөліктің шығуы. Сонымен қатар, теориялық түрде полистиролды қауіпсіз қолдануға болады - егер сіз нұсқауларды білсеңіз және қатаң сақтасаңыз, атап айтқанда материалды жылытуға емес, оны одан қорғауға болады. Бірақ солай болса да Сіз полистиролды мүлдем қауіпсіз зат ретінде қабылдамауыңыз керек, өйткені соңғы жылдары көп сынға ұшыраған пластик әлемінде де полистирол ең қауіпсіз емес.

Түрлерге шолу

Қазірге полистирол алу үшін алудың бірнеше әдістері қолданылады қажетті материал және оның қасиеттері бойынша дайын нәтиже әрқашан бірдей болмайды. Бұл қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін, Үш танымал әдістердің әрқайсысын қарастырайық.

Бұл материалдардың әрқайсысында полистирол алу әдісінің тән белгісі бар таңбасы бар.

Эмульсия

Бүгін бұл әдіс қазірдің өзінде ескірген және іс жүзінде өндірісте қолданылмайды … Жұмыс принципі келесідей: біріншіден, стирол ингибиторлардан тазартылады, содан кейін ол суда эмульгаторлармен (май мен сульфон қышқылдарының тұздары, сабын), сондай -ақ полимерлену инициаторлары - калий персульфаты мен сутегі диоксидімен біріктіріледі. 85-95 градусқа дейін қыздырғанда химиялық реакция пайда болады - егер стирол мөлшері 0,5%-дан төмен түссе, біртіндеп полимерлену процесі.

Содан кейін алынған эмульсия кәдімгі натрий хлоридінің ерітіндісімен коагуляцияланады және кептіруге жатады, нәтижесінде ұсақ түйіршікті ұнтақ түзіледі, оның әрбір түйіршігінің өлшемі 0,1 мм аспайды. Полистирол әдетте ақ және мөлдір деп сипатталса да, бұл әдіс бұл сипаттамаларға қол жеткізе алмайды . - шарларда сілті қоспалары бар екендігін көрсететін сарғыш реңк бар, оны толық жоюға болмайды.

Бұл әдіс бүгінде танымал болмаса да, дәл осы әдіс мүмкін болатын молекулалық массасы жоғары субстанцияны қамтамасыз етеді.

Тоқтату

Тағы бір әдіс ескірген болып саналады, бірақ ол полистиролды кеңейтілген полистирол сияқты сополимерлерге қайта өңдеуге жарамды деп саналады. Өндіріс үшін дайын стирол, дәлірек айтқанда, оның судағы суспензиясы, магний гидроксиді, поливинил спирті, натрий полиметакрилаты және полимерлеу инициаторлары қажет. Мұның бәрі реакторға жіберіледі, онда зат 130 градусқа дейін біртіндеп қыздырумен және жоғары қысыммен белсенді араласады. Осыдан кейін алынған суспензия әлі де центрифуганы өңдеуге ұшырауы керек, ал жиналған материалды жуып кептіргеннен кейін ғана полистирол алынады.

Блокты

Бұл әдіс қазіргі уақытта ең танымал және өзекті болып саналады, ал қазіргі кезде полистиролдың көп бөлігі осылай шығарылады . Негіздеме өте қарапайым: шығыс - бұл таза материал, жарықтандырудың техникалық параметрлері бойынша идеалды, параметрлердің тұрақтылығымен сипатталады. Бұл ретте қарастырылып отырған технологияны қолдану тиімді әрі өндірістік қалдықтардың жоқ болуына кепілдік береді.

Полистиролдың блоктық өндірісі бензол ортасында стиролды екі кезеңмен араластыруға негізделген - алдымен шамамен 90 градус температурада, содан кейін 100 -ден 220 -ға дейін біртіндеп жылытумен. Блок өндірісі стиролдың 85% -ға жуығы сатысында тоқтатылады. массасы полистиролға айналды. Полимерленуге үлгермеген стиролды шығару вакуум көмегімен жүзеге асырылады.

Қолдану

Полистирол адам қызметінің көптеген саласында қолданылады және тіпті өз қолыңызбен қолөнер жасау үшін де қолданылады. Үйде ұсақ кәдесыйлар одан лазерлік кесу, фрезерлеу, кез келген түстерде - қызылдан алтынға және қараға дейін бояуды, ал кейбір жағдайларда полистирол бетіне басып шығаруды қолданады. Полистиролдың ең кең қолданылуы табылды құрылыста , онда ол қабырға панельдері мен төбеге арналған плиткалар, әр түрлі бөлімдер мен багеттер жасау үшін қолданылады. Парақ түрінде бұл материалды қасбеттерге де қолдануға болады. Ақырында, осы материалдың негізінде олар жақында танымал болған шығарады полистирол бетон.

Жиһаз өнеркәсібі сонымен қатар бұл материалды белсенді түрде қолданады, бірақ қазіргі уақытта ол ағаш пен оның туындыларына бәсекелес емес. Алайда, ылғалдылығы жоғары жерде ол үнемі қолданылады - мысалы, душ кабинасын бүгінде одан толық жасауға болады. Сонымен қатар, полистирол түйіршіктері қолданылады жастық толтырғыш сияқты , және бұл мақсаттарда қаптарда дайын күйінде сатылады.

Қарапайым адам үшін полистиролдың әртүрлілігі негізгі материал ретінде белгілі. бір реттік ыдыс -аяқ жасау үшін … Қазіргі кезде алкогольсіз сусындарды құю үшін әйгілі пластикалық шыныаяқтардың көпшілігі одан жасалған. Сонымен қатар, тағамдық полистирол жиі қолданылады орау материалы ретінде оның төмен құны мен салыстырмалы беріктігіне байланысты. Материалдың диэлектрлік қасиеттерін ескере отырып, ол кеңінен қолданылғанын атап өткен жөн электротехника.

Сонымен қатар, полистирол өнімдерін қолданудың көптеген нұсқалары бар, олардың барлығын тізімдеу мүмкін емес.

Онымен қалай жұмыс істеу керек?

Күнделікті өмірде көбінесе парақты полистиролмен жұмыс істеу керек , оларды механикалық және термиялық өңдеуге болады. Иілу, желімдеу, кесу және бұрғылау арқылы қалыптау материалдың қарапайым түрі де, соққыға төзімді болуы мүмкін. Қалыңдығы 2 мм -ден аз парақты бөлшектеу үшін кәдімгі мозаика қолданылады, ал қалыңырақ парақтарды тегістеуішпен немесе қолмен жұмыс істейтін құралмен алуға болады. Өндірістік цехта лазермен кесуге болады . Кесу сызығы сәл жыртылған болып шығады, сондықтан ол кейінгі өңдеуді қажет етеді - ол алдымен файлмен, содан кейін зымыранмен беріледі.

Егер парақта тесік жасау қажет болса, бұрғылауды қолданыңыз, ол үшін пластикалық пластикті бұрғылау үшін арнайы жасалған бұрғы қажет. Егер парақтың қалыңдығы аз болса, бұрғылау кезінде ол шебердің қалауына қарсы деформациялануы мүмкін - парақтың астына ағаш блокты қою арқылы оқиғалардың мұндай дамуын болдырмауға болады. Парақ вакуумдық техникамен немесе ауаны жоғары қысыммен үрлеу арқылы түзіледі. Көрсетілген әдістердің кез келгенімен өңдеу материалды айтарлықтай (160-200 градусқа дейін) қыздыруды қамтиды.

Полистиролдан жасалған жеке бөлшектерді қосуға дәнекерлеу кезінде де, желімдеу арқылы да рұқсат етіледі. Екі жағдайда да, бетінің фрагменттерін қоспас бұрын, алдымен мұқият майсыздандыру керек. Пісіруді газбен немесе ультрадыбыстық әдіспен, цианоакрилат немесе неопрен негізіндегі полимерлі композициялармен желімдеу керек.

Егер біз күңгірт полистирол туралы айтатын болсақ, онда ол өңдеуге де жатады тегістеу және жылтырату . Бұл үшін тегістеуіш қолданылады, бірақ абразивті дөңгелегі жоқ - оның орнына жұмсақ дөңгелек алынады, оған арнайы жылтыратқыш пастасы қолданылады. Егер бөлшек кішкентай болса, оны қолмен жылтыратуға немесе ұнтақтауға болады.

Басқа нәрселермен қатар, полистирол бетіне кез келген арнайы жабынды қолдануға болады – металл қабатынан айна пленкасына дейін . Оны қара немесе түрлі түсті жолмен, кез келген белгілі тәсілмен басып шығаруға болады. Сонымен қатар, алынған мәтінді немесе суретті қорғау үшін бетті лакпен ашу қажет, себебі полимер ылғалды сіңірмейді.

Өңдеу

Полистирол таза күйінде қоршаған ортаға көп зиян тигізбейді, бірақ сонымен бірге оның қалдықтары, пластикке керек сияқты, ұзақ уақыт бойы сақталып, планетаны ластайды .… Сонымен қатар, табиғи ортада бола отырып, полимер мен оның сополимерлері шамадан тыс қызуға, соның ішінде өртте жануға ұшырауы мүмкін, содан кейін салдары әлдеқайда қорқынышты болуы мүмкін. Сол сияқты, полистирол заттарының материалды ерітуге қабілетті заттармен бақылаусыз байланысы қажет емес, әйтпесе стирол, бензол, толуол, көміртегі тотығы мен этилбензолдың улы буларының бөлінуін болдырмауға болмайды.

Материалдың салыстырмалы артықшылығы - бұл көп жағдайда оны қайта өңдеуге болады , тікелей қалдықтарды да, одан тек ескірген өнімдерді қолдану. Өңдеу техникасы ретінде экструзия, престеу және құю қолданылады. Шығу кезінде қоқыс пайда болмай, сапасы жағынан жаңаларынан кем түспейтін өнімдер алынады. Сонымен қатар, соңғы жылдары полистирол негізінде жаңа құрылыс материалы жасалды - полистирол бетон , бұл аз қабатты құрылысқа сәйкес келеді. Өкінішке орай, полистирол қалдықтарының көп мөлшері, әсіресе кедей елдерде, жай ғана өртеледі. Пластикалық қалдықтармен жүріс -тұрыс қоршаған ортаға өте теріс.