Промышленное производство полистирола основано на химической реакции, а именно на полимеризации стирола. В промышленности выделяются три метода производства полистирола. Однако они не получили широкого признания по тем или иным причинам.
Полистирол
Степень полимеризации промышленно выпускаемых полистиролов n = 600—2500, коэффициент полидисперсности — среднемассовая,
Фенильные группы препятствуют плавному расположению полимера и образованию кристаллических образований.
Полистирол — это твердый, хрупкий аморфный полимер с высокой визуальной проницаемостью и низкой механической прочностью. Полистирол имеет низкую плотность (1060 кг/м³) и усадку при литье 0,4-0,8%. Полистирол обладает отличными диэлектрическими свойствами и очень хорошей морозостойкостью (до -40°C). Низкая химическая прочность (за исключением редких кислот, спиртов и щелочей).
Медленная растворимость в ацетоне, толуоле, дихлорэтине и бензине. Не растворяется в воде. Это термопластичный материал. Полистирол легко поддается форматированию и окрашиванию. Рука — наведенная. Отличные адгезивные свойства. Низкое поглощение влаги, высокая влагостойкость, морозостойкость.
Производится в прозрачных цилиндрических гранулах, которые перерабатываются при температуре 190-230°C в изделия конечного формования с помощью инжекции или экструзии. Широкое применение полистирола (ПС) и пластмасс на его основе основано на их низкой стоимости, простоте обработки и огромном диапазоне различных сигналов.
Наиболее широко используются полистирольные пластики (более 60% производства полистирольных пластиков). Также создано множество других модификаций стирола-символи.
Полистирол в основном используется для производства широкого спектра изделий, применяемых в бытовом секторе человеческой деятельности (одноразовая столовая посуда, упаковка, детские игрушки и т.д.) и в строительной промышленности (например, в пищевой промышленности). Продукция в основном используется в бытовом секторе (одноразовая посуда, упаковка, детские игрушки и т.д.), в строительной отрасли (изоляция, несъемная опалубка, сэндвич-панели), в производстве облицовочных и отделочных материалов (формы для крыш, черепица для отделки крыш, полистирольные звукопоглотители, клеи, полимерные конденсаты), в медицине ( переливания крови, свалки Петри, одноразовые инструменты). После обработки при высоких температурах водой или паром пенополистирол может быть использован в качестве фильтрующего материала (фильтрующих насадок) в колонных фильтрах для очистки воды и сточных вод. Благодаря высоким электротехническим свойствам полистирола в высокочастотном секторе, он может применяться в производстве: диэлектрических антенн, коаксиальных кабелей. Тонкие пленки (до 100 мкм) и смеси (стирол — бутадиен — стеллен) могут производить до 20 мкм. Он также успешно используется в упаковочной и кондитерской промышленности, а также в конденсаторах.
Полистирол трещиностойкий и его модификации широко используются в области бытовой техники и электроники (часть бытовой техники).
Военная промышленность
Очень низкая вязкость полистирола в бензоле позволяет получать подвижные растворы даже при экстремальных концентрациях.2 Использование напалма3 полистирола определялось как плотность и зависело от увеличения молекулярной массы полистирола. 2.
Утилизация
Полистирол не считается опасным для окружающей среды. 4
Переработка отходов.
Отходы полистирола накапливаются в виде неиспользованной продукции из ПС и его сополимеров, а также в виде промышленных (технических) отходов из товарного ПС, ударопрочного ПС (УПП) и его сополимеров. Полистирольные пластики могут быть переработаны следующими способами
- Утилизация сильно загрязненных промышленных отходов, посредством
- переработка технических отходов из EPS и ABS пластиков методами литья под давлением, экструзии и сжатия; и
- утилизация изношенных изделий; и
- переработка отходов пенополистирола (EPS); и
- Переработка смешанных отходов.
Сжигание мусора.
Сжигание полистирола с образованием углекислого газа (CO2), монооксид углерода (CO) и сажа. 4 Сжигание полистиролсодержащих добавок (например, красок, укрепляющих ингредиентов и т.д.) может привести к выбросу в атмосферу других загрязняющих веществ.
Тепловое разрушение.
Продукты распада полистирола, образующиеся при термическом и термоокислительном повреждении, токсичны. При переработке полистирола, стирола, бензола, этилбензола и толуола в результате частичного разрушения материала могут выделяться пары угарного газа. 4
В заключение следует отметить, что листы полистирола являются недорогими материалами, каждый из которых намного дешевле многих других. Различные цвета и размеры полистирола позволяют покупателям выбрать приемлемый вариант и сэкономить много времени на производстве или строительстве.
Методы получения
Промышленное производство полистирола основано на химической реакции, а именно на полимеризации стирола. В промышленности выделяются три метода производства полистирола. Однако они не получили широкого признания по тем или иным причинам.
Эмульсия.
Этот метод довольно старый и не имеет широкого применения. Составление композиции проводится при температуре 85-95°C. По сути, стирол полимеризуется в растворе гидроксида натрия.
Раствор касторового масла заливается в специальный реактор. Исходный материал добавляют при перемешивании. Реакция инициируется добавлением праймера.
Мономер, который свободно плавает между мыльными мицеллами, начинает полимеризоваться. После того, как полимеризация достигает 20%, процесс переходит в «самоусиливающуюся» фазу и продолжается внутри полимера. Когда предел содержания «свободного» стирола достигает 0,5%, вся «каша» отправляется на стадию осаждения. Осажденный полистирол высушивается.
Подвеска.
Согласно этому методу производства, синтез происходит в специальном реакторе, который постоянно перемешивается и поддерживается при заданной температуре.
Стирол суспендируется в дистиллированной воде, добавляются стабилизаторы эмульсии (ПВА, гидроксид магния) и инициаторы полимеризации. В процессе синтеза давление и температура постепенно повышаются. В результате взаимодействия образуется суспензия, из которой полистирол отделяется центрифугированием. Затем материал промывают и сушат. Полистирол преимущественно производится с помощью этого процесса.
Сыпучий полистирол или пенополистирол в блоках
Полимеризация происходит поэтапно в среде бензола. На первом этапе температура составляет 80-100°C. На втором этапе температура составляет 100-120°C. Весь процесс осуществляется непрерывно в реакторе с мешалкой. Процесс считается завершенным, когда степень превращения стирола в полистирол достигает 80-90% по массе. Непрореагировавшее сырье возвращается в начало процесса. Получаемый продукт отличается высокой чистотой, а в процессе производства образуется очень мало отходов.
Виды полистирола
Ученые нашли способ смешивать полистирол с другими «соответствующими стиролами» (полимерами, сополимерами). Это позволяет создавать новые соединения с уникальными свойствами, такими как высокая термостойкость и ударопрочность. Наибольший промышленный интерес представляют блокированные и привитые статические сополимеры.
Существует три вида полистирола.
Давайте рассмотрим подробнее, что представляет собой каждый тип.
Полистирол общего назначения.
Очень хрупкий и жесткий полимер. Производится по ГОСТу суспензионным и блочным способами.
Физические свойства: прозрачный материал, улучшенная твердость, отличное водопоглощение, радиационная стойкость и диэлектрические свойства, но с низкой стойкостью к УФ-излучению.
Химические свойства: инертен в воде, слабо растворим в маслах и растворителях под действием кислот и щелочей.
Используется в производстве бытовых товаров, упаковки для пищевых продуктов и игрушек. Также используется при изготовлении вывесок для наружной рекламы.
Высокопрочный полистирол
Продуктом взаимодействия стирола с бутадиеном и бутадиен-стирольным каучуком является ударопрочный полистирол. Свойства полимера определяются соотношением стирола и каучука. Различают материалы со средним, высоким и сильным ударом.
Свойства этого образца аналогичны свойствам соответствующих образцов общего назначения по термостойкости, твердости и диэлектрическим свойствам. Он используется в бытовом секторе для производства посуды, мебели, столовых принадлежностей и игрушек. Он не только прочный, но и недорогой.
Экструдированный полистирол
Полимер производится путем экструзии полимеризованного стирола. С момента своего изобретения в середине 20-го века экструдированный полистирол пользуется огромной популярностью и не имеет себе равных.
Этот полистирол является универсальным изоляционным материалом. Он используется в промышленном и частном строительстве.
Основные физические и химические свойства:.
- Низкая теплопроводность.
- Химическая стойкость к агрессивным веществам.
- Повышенная прочность.
- Устойчивость к влаге и морозу.
- Долговечность.
- Устойчивость к биологическим повреждениям.
Нетоксичный, безопасный для людей и животных и простой в работе, материал имеет только один недостаток — он легко воспламеняется, но обладает способностью к самоуничтожению.
Сфера применения полистирола
Быт: полистирол используется в производстве канцелярских товаров, игрушек, изделий для интерьера и упаковочных материалов. Структурный: используется в производстве теплоизоляции, звукоизоляционных плит, декоративной отделки и клеевых основ. Медицина: используется в производстве станций переливания крови и одноразовых инструментов.
Электротехническая: используется в производстве кабелей, антенн и компонентов крупной бытовой техники.
Промышленность: используется в производстве турбин и агрегатов, а также различных конструкций.
Полистирол — недорогой материал с отличными экологическими свойствами, теплоизоляцией и высокой прочностью. Каждый тип превосходен и незаменим по-своему. На сегодняшний день аналогов этого материала не существует. А с его появлением, насколько комфортнее и теплее теперь можно жить! Теперь вы можете окружить своего крепкого соседа специальными звукоизолирующими элементами, утеплить свой дом с минимальными затратами, ходить на барбекю и брать одноразовую посуду. Пластмассы делают нашу жизнь лучше. Все, что нам нужно делать, — это использовать и утилизировать пластик без вреда для окружающей среды.
К преимуществам относится устойчивость к использованию и уходу. Полистирольные плитки можно чистить мягкой тканью, но можно и толстой тканью, допускается влажная обработка. Высокое качество монтажа позволяет получить практически бесшовную поверхность без разрывов в дизайне.
Полистирол — практичный, в ряде случаев незаменимый пластик
Полистирол — это материал, полученный в результате полимеризации полимеров. Это очень распространенный пластик, широко используемый в строительстве, промышленности и в быту.
Полистирол выпускается в виде гранул, напоминающих стекло. Этот твердый, прозрачный материал (который пропускает 90% света) не очень устойчив к вибрации. Как и стекло, он является аморфным, но с модификациями частичной кристаллизации.
Полистирол — это полимер с линейной структурой. Он очень устойчив к воде, разбавленным кислотам, щелочам, слабым спиртам, эфирам и фенолам. Он не устойчив к большинству органических растворителей. Горит коптящим пламенем. Не токопроводящий и морозостойкий — выдерживает температуру до минус 40 градусов Цельсия. Нагретый выше 60 градусов Цельсия, он начинает терять свою жестокость и прочность. Светлый, желтый по цвету и возрасту, он не переносит солнечного света и ультрафиолетового излучения. Однако материал устойчив к воздействию радиации.
Полистирол нетоксичен и не выделяет вредных веществ в воздух при нормальных условиях, допускается контакт с пищевыми продуктами и многими химическими реактивами, так как не вступает с ними в реакцию.
Улучшенный полистирол.
Свойства полистирола во многом зависят от состава реакционной смеси, а также от его полимеризации и полимеризации. Стирол можно смешивать с другими веществами, такими как синтетические шины, в различной степени, чтобы получить стирол с желаемыми свойствами. Более половины пластикового полистирола изготавливается из ударопрочного пластика. Модифицированный полистирол также устойчив к воздействию тепла и химических веществ.
Изделия из полистирола и их собратьев производятся методом литья или экструзии. Пластмассы легко поддаются обработке механическими инструментами, клеем, красителями или формой. К преимуществам также относятся простота переработки, низкая стоимость и огромное количество материалов с различными свойствами. В наших магазинах также представлен широкий ассортимент лабораторной посуды и других изделий из полистирола. В качестве примеров можно привести химические вещества, изготовленные из этого материала, субкости, термин «перец» и пластины Петри.
