Что такое полистирол?

Полистирол — характеристики, производство использование

Полистирол — это тип полимера, прозрачный, жесткий, хрупкий и умеренно прочный в немодифицированном состоянии. Это пластик, полученный путем полимеризации, который сочетает в себе строительный блок, называемый стиролом.

Полистирол используется в различных формах, в том числе в виде пены, пленки и жесткого пластика, для различных применений, от упаковки пищевых продуктов до защиты электроники.

В то время как использование полистирола является гибким и имеет низкую скорость усадки, он также медленно течет и может стать хрупким. Полистирол безопасен для пищевых продуктов, хотя со временем он может выщелачивать стирол.

Что такое полистирол?

Полистирол, также известный как полифенилэтен, представляет собой полимер, состоящий из повторяющихся молекул, называемых стиролом.

Это термопластичный полимер, то есть он размягчается и плавится при нагревании и может быть использован повторно. Это отличный электрический изолятор и устойчив к химическим веществам, таким как кислоты и щелочи.

Твердый полистирол прозрачен из-за отсутствия кристаллического расположения молекул стирола. Это хрупкий материал с плохой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению.

Он также имеет относительно низкую температуру стеклования 100ºC, при которой полимер начинает размягчаться перед плавлением. Полистирол имеет код вторичной переработки 6, его можно расплавлять и повторно использовать в различных формах.

что такое полистирол

Полистирол обычно комбинируют или сополимеризуют с другими соединениями для получения пластмасс с улучшенными свойствами.

Например, полистирол соединяется с метилметакрилатом с образованием поли(стирол-со-метилметакрилата) или ПСММА. Полученный материал имеет более высокую прозрачность с повышенной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и химическому воздействию.

Другой популярный пластик под названием акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) получается в результате сополимеризации акрилонитрила и бутадиена с полистиролом. В результате АБС обладает высокой прочностью на растяжение, свариваемостью, формуемостью и стабильностью размеров.

Каковы области применения полистирола?

Полистирол используется во всех отраслях промышленности, от игрушек и деталей товаров народного потребления до изоляционных и упаковочных материалов.

Он также является ингредиентом для синтеза новых пластмасс. Полистирол используется в твердом, пленочном и вспененном виде, образует полимерную матрицу в композитах, служит основой для сополимеризованных пластмасс.

  • Твердая или жесткая форма: этот тип полистирола прозрачный, жесткий, хрупкий и умеренно прочный в немодифицированном состоянии.
  • Форма пены: наиболее заметным применением полистирола является форма пены, также известная как вспененный полистирол (EPS).
  • Форма пленки: пленки из полистирола прозрачны, прочны и пригодны для печати.
  • Композиты: полистирол используется в качестве базовой полимерной матрицы для изготовления композитов, армированных волокном.
  • Сополимеризованный полистирол: полистирол обычно комбинируют с другими соединениями для синтеза пластмасс с уникальными свойствами. К ним относятся ABS, SBR, SAN и HIPS.

Полистирол используется в различных областях, начиная от бытовой техники и заканчивая медицинскими изделиями и автомобильными деталями.

В бытовых приборах пенополистирол используется в качестве изоляции, а его жесткая форма используется для корпусов и кожухов. Электроника также использует жесткую форму этого материала для корпусов и кожухов.

Полистирол также безопасен для пищевых продуктов, поэтому он используется в сфере общественного питания в качестве жесткой посуды и контейнеров для еды и напитков, а также полистироловой пленки в качестве части упаковки мяса и еды на вынос. В медицине также используется этот материал при производстве пробирок.

Строительство также получает выгоду от этого материала, так как в качестве утеплителя используется пенополистирол. Другой отраслью, в которой используется полистирол, является автомобилестроение, где используется чистый полистирол для детских защитных сидений и композиты из этого материала для автомобильных кузовов и компонентов.

Тарелки и чашки могут быть изготовлены из полистирола, звукопоглощающая пена и защитная ламинация плакатов и других изделий. Ветряные турбины и коррозионно-стойкие трубы также могут быть изготовлены из полистирола.

Его сополимеризованные формы ABS, SBR, SAN и HIPS могут использоваться для различных применений: от прототипов, напечатанных на 3D-принтере, до резиновых прокладок для оптических волокон и автомобильных бензобаков.

Каковы преимущества процесса литья полистерола под давлением?

Преимуществами литья полистирола под давлением являются низкая усадка, формуемость и гибкость для использования в смешанной и вспененной форме. Полистирол, как и все термопласты, пригоден для повторного использования и легко формуется.

Он также имеет низкую усадку в процессе литья пластмасс под давлением. Обычно полистирол дает усадку менее 0,5%, что мало по сравнению с другими пластиками, полученными литьем под давлением.

Это свойство позволяет фиксировать сложные детали конструкции деталей. Кроме того, полистирол меньше коробится и позволяет производить детали однородной формы, что позволяет конструкторам точно прогнозировать размеры готовых деталей.

Пенополистирол также можно использовать в процессе литья под давлением, называемом формованием структурной пены, для создания жестких, но легких конструкций для различных применений.

Сополимерный полистирол также подвергается литью под давлением для производства деталей с улучшенными механическими свойствами.

Каковы недостатки процесса литья полистерола под давлением?

Недостатками процесса литья полистирола под давлением являются низкий индекс текучести расплава, высокая температура плавления и короткий диапазон температур. Полистирол плавится при относительно высокой температуре плавления от 210 ºC до 250 ºC, что требует более высоких энергозатрат для выполнения процесса литья под давлением.

Полистирол также имеет низкий индекс текучести расплава с типичным значением от 12 до 16 г/10 мин, что представляет собой легкость текучести расплавленного пластика в процессе литья под давлением, измеряемую в граммах текучести пластика за 10 минут.

Температурный диапазон, при котором полистирол начинает размягчаться и плавиться, относительно невелик, и процесс необходимо тщательно контролировать и соответствующим образом проектировать.

Немодифицированный полистирол также является хрупким, из-за чего детали могут выйти из строя во время извлечения деталей из формы. Должна быть тщательно продумана конструкция выталкивающего штифта, чтобы детали могли выдерживать изгибающее напряжение, возникающее во время выталкивания.

Сополимеризация полистирола с такими соединениями, как каучук или бутадиен, также часто используется для улучшения ударной вязкости материала и уменьшения хрупкости пластика.

Как полистирол влияет на здоровье человека?

Полистирол влияет на здоровье человека, выделяя стирол, когда он начинает выщелачиваться после длительных периодов времени, что может повлиять на центральную нервную систему.

Стирол, основной строительный блок полистирола, считается потенциальным канцерогеном Международным агентством по изучению рака Всемирной организации здравоохранения. В 1980-х годах Агентство по охране окружающей среды США (EPA) смогло показать, что стирол был обнаружен в 100% образцов человеческого жира, взятых в 48 штатах США.

Хроническое воздействие стирола опасно для здоровья человека. Он влияет на центральную нервную систему, вызывая головные боли, усталость и спутанность сознания.

Полистирол токсичен?

Полистирол не токсичен, но воздействие молекул стирола в течение длительного времени может вызвать различные проблемы со здоровьем. Молекулы стирола могут выщелачиваться из контейнеров из полистирола в пищу и легко попадать в организм человека.

Обычно считается, что полистирол безопасен до тех пор, пока он не начнет осыпаться или не произойдет движение стирола в виде микро- или наночастиц.

Несколько научных исследований связывают воздействие стирола с риском развития рака. Молекулы стирола, вымываемые из контейнеров с едой и напитками, увеличивают вероятность проглатывания этих молекул.

Используется ли полистирол для литья пластмасс под давлением?

Да, полистирол используется для литья пластмасс под давлением — это наиболее часто используемый пластиковый материал для литьевых деталей. Полистирол можно формовать под давлением как в твердом, так и в вспененном виде.

Литье под давлением твердого полистирола обеспечивает такие свойства, как низкая усадка, что делает детали менее склонными к короблению. Кроме того, он хорошо фиксирует сложные детали конструкции деталей.

Из-за своей высокой молекулярной массы он имеет низкий индекс текучести расплава, что может удлинить производственный цикл. Полистирол также используется в процессе, называемом формованием конструкционной пены. Э

то модифицированный процесс литья под давлением с процессом выдувания или вспенивания перед впрыскиванием материала в форму. Этот процесс производит детали, которые являются жесткими и легкими.

Хрупкость полистирола и низкий индекс расплава обычно улучшаются путем его сополимеризации или смешивания с другими материалами для облегчения процесса литья под давлением.

В чем разница между полистиролом и полипропиленом?

Отличие полистирола от полипропилена заключается в их долговечности; в отличие от полистирола, полипропилен устойчив к большему количеству форм повреждений. И полистирол, и полипропилен являются полимерами, то есть большими молекулами с повторяющимися более мелкими структурными единицами или мономерами.

Стирол является мономером для полистирола, тогда как пропилен для полипропилена. Полипропилен является одним из наиболее часто используемых пластиков в производстве предметов домашнего обихода, пищевых контейнеров, деталей электроники, упаковки, автомобильных компонентов и других отраслях промышленности. В отличие от полистирола, полипропилен более устойчив к ультрафиолету и органическим растворителям.

Несмотря на то, что оба имеют схожие экономические преимущества, их применение различается в зависимости от их физических свойств, формы и производственного процесса.

Полипропилен — прочный и небьющийся пластик, что делает его более универсальным и долговечным, чем полистирол. Полипропилен устойчив к высоким температурам и автоклавируется (процесс стерилизации паром при высокой температуре).

Полистирол не автоклавируется, но используются другие методы стерилизации, такие как гамма-излучение. Полипропилен также обычно пригоден для повторного использования, в то время как полистирольные пластмассы, особенно те, которые используются для упаковки, утилизируются после однократного использования.

При использовании литья под давлением полипропилен имеет более высокий индекс текучести расплава и более низкую температуру плавления, чем полистирол. Это делает процесс литья полипропилена под давлением менее энергоемким, с более быстрым производственным циклом.

Преимущество использования полистирола по сравнению с полипропиленом заключается в том, что он имеет более низкую скорость усадки, что может повлиять на качество и точность конечного изделия из пластика. Вспенивать можно как полипропилен, так и полистирол. Однако, в отличие от полистирола, полипропилен в форме волокна используется для изготовления канатов с превосходной прочностью и долговечностью.

Заключение

Полистирол является популярным материалом во многих областях применения, от деталей потребительских товаров до изоляционных и упаковочных решений. Его формуемость и низкая усадка делают полистирол пригодным для литья под давлением.

Кроме того, полистирол является базовым материалом для различных процессов сополимеризации для производства более качественных пластиков с уникальными свойствами.

Он также используется в качестве полимерной матрицы для нескольких композитных материалов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

десять − восемь =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: