Tot sobre el poliestirè

Diversos tipus de plàstics han canviat radicalment la nostra comprensió de la vida quotidiana; avui ja no es pot imaginar la nostra vida sense certes coses de plàstic. Tanmateix, hi ha diferents tipus de plàstics, i cadascuna de les seves varietats té les seves pròpies característiques específiques que determinen l'ús d'una determinada substància en determinades zones. Com que el poliestirè és una de les opcions de plàstic més populars avui en dia, val la pena considerar-ne més de prop.

Poliestirè és estirè polimeritzat, és a dir, és un producte de la indústria química. Podeu aconseguir la seva fabricació mitjançant diversos mètodes, cadascun dels quals té els seus propis avantatges i desavantatges, i els més populars els considerarem amb més detall en aquest article a continuació. On El poliestirè només conté molècules de substàncies tan comunes com el carboni i l'hidrogen, però està fet d'estirè líquid, que, al seu torn, s'obté del petroli i del carbó.

Per primera vegada, el poliestirè es va obtenir en les primeres etapes de la revolució industrial; se sap que el 1839 es va sintetitzar a Alemanya... Una altra cosa és que la seva producció a escala industrial va començar molt més tard, només el 1920, i fins i tot en les primeres dècades no es va utilitzar tan activament. Només durant la Segona Guerra Mundial als Estats es van interessar realment per ells, produint cautxú artificial a base de poliestirè, i a l'URSS la producció industrial d'aquest material es va ajornar completament fins als anys de la postguerra.

No es pot dir que el poliestirè modern correspongui plenament a les mostres de fa un segle. - Durant tot aquest temps, els científics han estat buscant maneres de millorar les propietats del material. Gràcies a això, el plàstic després de la Segona Guerra Mundial es va fer molt més durador, incloent-hi molt millor suport als impactes; això va ser possible gràcies a la creació de copolímers d'estirè obtinguts mitjançant processos químics encara més complexos.

Exacte les característiques físiques del poliestirè modern depenen molt de com es va produir, però en general, quan parlem de poliestirè simple sense cap aclariment, ens referim a un material amb uns paràmetres molt concrets. La seva densitat no és la més alta (1060 kg / m

Massa molecular la substància tampoc no és específica i depèn en gran mesura del mètode d'obtenció del poliestirè; normalment oscil·la entre 50.000 i 300.000, tot i que les variants d'emulsió de vegades mostren taxes significativament més altes. Solubilitat El poliestirè és important en diverses substàncies, inclòs el seu propi monòmer, així com acetona, hidrocarburs aromàtics i èsters.

El poliestirè té propietats dielèctriques pronunciadesque no canvien independentment de l'entorn. Aquest material també és pràcticament indiferent als efectes destructius dels àcids i àlcalis, sals, alcohols. Més amunt, ja hem enumerat les substàncies que encara el poden dissoldre, i també s'oxida, halogenat, nitrat i sulfonat.

En la seva forma original, sense tint addicional, poliestirè (almenys la seva varietat de blocs) no només és incolor, sinó també transparent... L'estructura pràcticament no reté la llum visible, passant el 90% de la seva quantitat, i això permet l'ús d'aquest material en la fabricació d'ulleres òptiques. Al mateix temps, la radiació ultraviolada i infraroja no travessa les superfícies de poliestirè amb tanta seguretat.

Si considerem les propietats del poliestirè com els avantatges que el fan tan popular en diversos camps, en primer lloc, val la pena destacar els següents punts importants.

• Combinació de baix cost i facilitat de processament... Pel seu preu, el poliestirè es pot considerar un dels principals motors de la civilització moderna, ateses les seves propietats. No és en va que avui dia es produeixen tants productes amb la participació directa d'aquest material, simplement no té una alternativa.
• Bona resistència química. La majoria de les substàncies que poden arribar a la superfície de poliestirè a la vida quotidiana no representen cap perill per a ella: aquesta és una gran notícia per als fabricants que volen produir productes que es distingeixen per la durabilitat. Al mateix temps, en un laboratori químic, amb un impressionant conjunt de reactius a mà, no és difícil dissoldre el poliestirè.
• La toxicitat és relativament segura. El poliestirè emet relativament pocs fums nocius i des del punt de vista ambiental, amb certes reserves, es considera inofensiu. Almenys, els experts no proposen cap restricció a l'ús de materials de poliestirè a l'interior dels edificis residencials, i fins i tot es poden fer plats de poliestirè.
• Àmplia gamma d'aplicacions... Per les seves qualitats, facilitat de processament i tenyit, el poliestirè es pot utilitzar com a matèria primera per a la producció de qualsevol cosa.

Amb tots els avantatges del poliestirè, també en té limitacions, i encara que no n'hi ha molts, de vegades tenen un paper molt important.

Un dels principals competidors del poliestirè és un altre polímer popular: polipropilè... En algunes àrees, com la producció de materials d'embalatge, són competidors directes, però la diferència entre els dos materials és força significativa. Val la pena començar almenys amb això El poliestirè és difícil de reciclar, i encara que sovint es pot sentir que és segur, als ecologistes encara els encanta trobar-hi errors.

El polipropilè tampoc està exempt de pecat, però encara hi ha una mica menys de preguntes al respecte i és més fàcil reciclar-lo. Si parlem exclusivament de les qualitats físiques dels dos materials, aleshores El polipropilè també es caracteritza per una major flexibilitat - on el poliestirè ja s'està trencant o esquerdant, el polipropilè mal·leable simplement es doblega. Pel que fa al preu, el poliestirè, potser, hauria perdut la competència al seu rival fa temps, però més baix cost - el factor que el manté a flotació fins ara.

No és tan difícil distingir visualment l'un de l'altre, però cal saber què mirar. El poliestirè sembla més bonic és brillant i brillant, sense coloració addicional sembla transparent, tot i que pot tenir una tonalitat freda característica de blau. El polipropilè sembla una mica més brut a causa de la seva boira., l'efecte de dispersió de la llum és molt més gran. També podeu distingir entre dos materials tocant: el poliestirè és ressonant i emet clics característics quan es colpeja, mentre que el polipropilè sona apagat.

El poliestirè és un dels materials més controvertits pel que fa a l'avaluació del dany i perill per a la salut. D'una banda, s'utilitza molt en habitatges humans i fins i tot per a la fabricació de plats, la qual cosa ja fa pensar que això no està prohibit. D'altra banda, nombroses declaracions que posen en dubte la compatibilitat mediambiental del plàstic es refereixen principalment al poliestirè. Serà just dir que, tot i que no és el més perillós dels materials existents, tampoc no es pot considerar segur: no es podria utilitzar tan activament.

El poliestirè pot emetre no tantes substàncies tòxiques que no afectaran tant la salut humana, però això només és mentre no estiguis en contacte constant amb ell, i fins que s'escalfi. Com més alta sigui la temperatura, més perillós és el barri amb els productes de poliestirè, sobretot si s'ha iniciat un incendi i el material està en flames. Sobretot, els vapors químics pertorben el fetge, però els problemes fins i tot poden ser amb el cor i els pulmons, i alguns experts creuen que la inhalació banal de vapors d'estirè està plena de desenvolupament d'hepatitis.

També heu d'entendre que el poliestirè i el poliestirè són diferents: per millorar les propietats del plàstic, el fabricant pot afegir diversos plastificants, colorants i altres additius que afecten la resistència i l'elasticitat del material.

Quan més amunt vam dir que el poliestirè era relativament segur, vol dir que hi ha altres productes de l'activitat humana, encara més nocius, que encara no podem rebutjar, per exemple, l'escapament dels cotxes. A més, en teoria, el poliestirè es pot utilitzar gairebé completament de manera segura, sempre que conegueu i seguiu estrictament les instruccions, en particular, no promovent l'escalfament del material, sinó protegint-lo. Però tot i així No s'ha de percebre el poliestirè com una substància completament segura, perquè fins i tot en el món del plàstic, que ha rebut cada cop més crítiques en els últims anys, el poliestirè no és el més segur.

Actualment per a la producció de poliestirè, s'utilitzen diversos mètodes per obtenir-lo el material desitjat, i pel que fa a les seves propietats, el resultat final no sempre serà el mateix. Per entendre com funciona, Vegem cadascun dels tres mètodes populars.

Avui això el mètode ja està en gran part obsolet i pràcticament no s'utilitza a la producció... El principi de funcionament és el següent: primer, l'estirè es purifica dels inhibidors, després es combina en aigua amb emulsionants (sals d'àcids grassos i sulfònics, sabó), així com iniciadors de polimerització: persulfat de potassi i diòxid d'hidrogen. Quan s'escalfa a 85-95 graus, es produeix una reacció química: un procés de polimerització gradual, que es considera complet si la quantitat d'estirè cau per sota del 0,5%.

A continuació, l'emulsió resultant es coagula amb una solució de sal de taula ordinària i se sotmet a assecat, com a resultat de la qual cosa es forma una pols granular fina, cada grànul té una mida de no més de 0,1 mm. Encara que el poliestirè se sol descriure com a blanc i transparent, aquest mètode no podrà assolir aquestes característiques. - les boles tenen un to groguenc, que indica la presència d'impureses alcalines, que no es poden eliminar completament.

Un altre mètode que ja es considera obsolet, tot i que encara es considera adequat per reciclar poliestirè en copolímers com el poliestirè expandit. Per a la producció, necessiteu estirè preparat, o millor dit, la seva suspensió en aigua, hidròxid de magnesi, alcohol polivinílic, polimetacrilat de sodi i iniciadors de polimerització. Tot això s'envia al reactor, on la substància es barreja activament amb escalfament gradual fins a 130 graus i alta pressió. Després d'això, la suspensió resultant encara s'ha de sotmetre a un procés de centrifugació i només després de rentar i assecar el material recollit, s'obté poliestirè.

Aquest mètode es considera el més popular i rellevant avui en dia, i la major part del poliestirè es produeix avui d'aquesta manera. La justificació és bastant simple: la sortida és un material pur, ideal pel que fa als paràmetres d'il·luminació, que es caracteritza per l'estabilitat dels paràmetres. Al mateix temps, l'ús de la tecnologia en qüestió és alhora efectiu i garanteix una absència gairebé total de residus de producció.

La producció de blocs de poliestirè es basa en l'agitació de l'estirè en un entorn de benzè en dues etapes: primer a una temperatura d'uns 90 graus, i després amb un escalfament gradual de 100 a 220 graus. La producció de blocs s'atura en una etapa en què al voltant del 85% de l'estirè la massa s'ha convertit en poliestirè. L'eliminació de l'estirè que no ha tingut temps de polimeritzar es realitza mitjançant un buit.

El poliestirè s'utilitza en un gran nombre d'àrees de l'activitat humana i fins i tot s'utilitza per fer manualitats amb les vostres pròpies mans. A casa Se'n fan petits records, utilitzant tall làser, fresat, pintura de qualsevol color -des de vermell fins a daurat i negre, i en alguns casos- i impressió sobre una superfície de poliestirè. Es troba l'aplicació més àmplia del poliestirè en construcció, on s'utilitza per fer panells de paret i rajoles de sostre, envans diversos i baguettes. En forma de làmina, aquest material també es pot utilitzar per a façanes. Al final, sobre la base d'aquest material, produeixen el recentment popular formigó de poliestirè.

Indústria del moble també utilitza aquest material cada cop més activament, tot i que de moment no és un competidor de la fusta i els seus derivats. Tanmateix, quan la humitat és alta, s'utilitza constantment; per exemple, avui en dia es pot fer un plat de dutxa completament. A més, s'utilitzen grànuls de poliestirè com un farcit en coixins, i per a aquests efectes es venen ja fets en bosses.

Per a una persona normal, la varietat alimentària de poliestirè és ben coneguda com gairebé el material principal. per a la fabricació de vaixella d'un sol ús... La majoria dels gots de plàstic que són tan populars per embotellar refrescos avui en dia estan fets amb això. A més, s'utilitza molt el poliestirè de qualitat alimentària com a material d'embalatge pel seu baix cost i força relativa. Tenint en compte les propietats dielèctriques del material, val la pena assenyalar que també ha trobat una àmplia aplicació Enginyeria Elèctrica.

A la vida quotidiana, sovint has de treballar amb làmina de poliestirè, que es poden processar tant mecànicament com tèrmicament. El format per doblegat, encolat, tall i perforació pot ser tant un tipus de material normal com un de resistent als impactes. Un trencaclosques normal s'utilitza per fragmentar una làmina amb un gruix inferior a 2 mm, mentre que les làmines més gruixudes es poden agafar amb una esmoladora o amb una eina manual. En un taller industrial el tall per làser és possible. La línia de tall resulta una mica trencada, per tant, requereix un processament posterior: primer es passa amb una llima i després amb esmeril.

Si cal fer un forat a la làmina, utilitzeu un trepant, per al qual necessiteu un trepant creat específicament per perforar la làmina de plàstic. Si el gruix de la làmina és petit, durant la perforació es pot deformar contra els desitjos del mestre; podeu evitar aquest desenvolupament d'esdeveniments col·locant un bloc de fusta sota la xapa. La làmina es forma ja sigui per una tècnica de buit o per bufat d'aire a alta pressió. El processament mitjançant qualsevol dels mètodes indicats implica un escalfament important (fins a 160-200 graus) del material.

Si parlem de poliestirè mat, també pot patir un tipus de processament com ara rectificat i polit. Per a això, s'utilitza una esmoladora, però en cap cas amb una roda abrasiva; en canvi, s'agafa una roda suau, sobre la qual s'aplica una pasta de poliment especial. Si la peça és petita, també la podeu polir o triturar a mà.

Entre altres coses, qualsevol recobriment especial es pot aplicar a la superfície de poliestirè – d'una capa metàl·lica a una pel·lícula de mirall. Es pot imprimir-hi en negre o en color, de qualsevol de les maneres conegudes. Al mateix temps, per protegir el text o la imatge resultant, cal obrir la superfície amb vernís, perquè el polímer no absorbeix la humitat.

En la seva forma pura, el poliestirè no sembla fer gaire mal al medi ambient, però al mateix temps, els seus residus, com haurien de ser pel plàstic, persisteixen durant un període de temps enorme, contaminant el planeta.... A més, en estar a l'entorn natural, el polímer i els seus copolímers poden estar exposats a un escalfament excessiu, inclosa la combustió en un incendi, i llavors les conseqüències poden ser molt més nefastes. Així mateix, no és desitjable el contacte incontrolat d'objectes de poliestirè amb substàncies capaces de dissoldre el material, en cas contrari no es pot evitar l'alliberament de vapors tòxics d'estirè, benzè, toluè, monòxid de carboni i etilbenzè.

L'avantatge relatiu del material és això es pot reciclar en la majoria dels casos, utilitzant tant els residus directes com els productes simplement gastats. Com a tècniques de processament s'utilitzen extrusió, premsat i fosa. A la sortida s'obtenen productes de qualitat no inferior als nous, mentre que no es formen escombraries. A més, en els darrers anys, s'ha fet un nou material de construcció a base de poliestirè: formigó de poliestirè, que és adequat per a construccions de poca alçada. Malauradament, grans quantitats de residus de poliestirè, especialment als països pobres, simplement s'incineren. Aquest comportament amb els residus plàstics és extremadament negatiu per al medi ambient.

El següent vídeo explica sobre la làmina de poliestirè i les característiques de la seva aplicació.