Полистирол — это натуральный прозрачный синтетический термопласт, полученный из мономера стирола
Полистирол — это натуральный прозрачный синтетический термопласт, полученный из мономера стирола. Обычно он доступен в двух формах: твердый пластик и жесткий пенопласт. Его основной характеристикой является размягчение при нагревании, а его пленки и листы можно превращать в различные продукты, используемые в различных целях. Это один из крупнейших пластиковых товаров по размеру рынка (на его долю приходится около 7% мирового рынка термопластов).
Твердая пластиковая форма PS в основном используется в медицине и здравоохранении, например, в чашках Петри, пробирках, бытовой технике, контейнерах, компакт-дисках, детекторах дыма и т. д.
Говоря о пенопластовой форме PS, он также имеет широкий спектр применения в упаковке и потребительских товарах. Вы, должно быть, замечали специальную упаковку из белого пенопласта всякий раз, когда покупали новый телевизор или любой другой крупный электронный продукт (эта пенопластовая упаковка сделана из пенополистирола).
Химическая структура полистирола придает ему уникальные физико - механические свойства, такие как прозрачность, жесткость и легкий вес.
Как делается PS?
Как и другие термопласты, PS производится путем фильтрации водородного топлива на более легкие группы, называемые «фракциями». Некоторые из этих фракций смешиваются с определенными катализаторами посредством полистирола, что называется полимеризацией. Пенопласт PS изготавливается из «порообразователей», которые увеличивают или удлиняют пену и придают ей форму, позволяющую удерживать воздух.
Основные свойства полистирола
Добавление добавок и специальных химических веществ в PS является стандартной практикой для улучшения некоторых его более слабых свойств. Например, PS можно смешать с метилметакрилатом для достижения более высокой прозрачности и лучшей химической и УФ-стабильности. Однако следует учитывать, что из купажа получаются продукты желтого цвета. Другим хорошим примером является поли(стирол-ко-бутадиен) (SBR, SBS) и поли(стирол-ко-акрилонитрил-ко-бутадиен) (ABS). Все смеси обладают высокой ударной и стрессовой прочностью. Его часто сополимеризуют с мономером чередующейся структуры для повышения термостойкости полистирола.
- Отсутствие кристалличности делает ПС оптически прозрачным
- PS является отличным электроизолятором с хорошей химической стойкостью к разбавленным кислотам и щелочам.
- Плохая устойчивость к углеводородным растворителям, кислороду и УФ-излучению.
- Низкая ударная вязкость из-за твердости основной цепи полимера.
- Максимальный предел температуры при длительном или непрерывном использовании ограничен из-за недостаточной кристалличности и низкой температуры стеклования (Tg = 373 К (100°С))
- От средней до высокой прочности на разрыв и низкой ударной вязкости.
- Плотность полистирола может варьироваться от 0,96 до 1,05 г/см3 и от 28 до 34 кг/м3, в зависимости от таких факторов, как молекулярная масса, кристалличность и условия обработки.
Коммерческие полистиролы
В мире используются три основных сорта полистирола.
Ударопрочный полистирол – это термопласт, обладающий высокой ударной вязкостью. Он состоит из 5-10 каучуков. HIPS – это привитой сополимер с полистироловыми вставками. Прививка происходит, когда некоторые радикалы начинают реагировать на двойные связи полибутадиена.
Полистирол общего назначения представляет собой кристально чистый полимер, жесткий и несколько хрупкий по своей природе, а также недорогой термопласт, извлекаемый из мономера стирола. GPPS представляет собой твердый пластик, который обычно производится в виде гранул диаметром 2–5 мм.
Вспененный полистирол состоит из шариков пентана (порообразователя). EPS широко используется в упаковке и обладает хорошей технологичностью, высокой ударопрочностью и теплоизоляцией.
Пенопласт — это торговая марка экструдированного пенополистирола (XPS) с закрытыми порами, принадлежащая химической компании Dow. Он также известен как «Blue Board» и представляет собой строительную изоляционную плиту из непрерывного пенопласта, широко используемую в стенах, фундаментах для теплоизоляции и водных преградах. Обычно материал светло-голубого цвета. Наиболее распространено применение в США и Канаде. Он на 95% состоит из воздуха, что делает его непотопляемым и способным сохранять форму в течение длительного времени.
Пенопласт в основном используется для производства контейнеров, упаковочных материалов и кофейных чашек. Фирменный пенополистирол классифицируется по шероховатости и типу «хруста», который он создает при разрезании. Он имеет умеренные растворимые свойства, смешивается со многими органическими растворителями, цианоакрилатами и пропеллентами.