Obrada
Polistiren i kopolimeri jedna su od najvećih skupina polimera proizvedenih u svijetu. Tehnologija njihove obrade, u pravilu, nije teška. Stiren polimeri mogu se preraditi svim glavnim metodama. Štoviše, to je najjednostavniji PSON koji se može najgore obraditi zbog svoje krhkosti, lomljivosti i sklonosti pucanju pri svim naprezanjima (uključujući unutarnja). To je zbog činjenice da linearno skupljanje PS -a tijekom obrade može doseći tri posto, dok je relativna deformacija prije loma obično manja od ove vrijednosti. Stiren kopolimeri se obrađuju bez ikakvih problema.
Listovi i ploče od polistirena (uključujući pjenasti PS ili EPS) proizvode se ekstruzijom na ekstruzijskim linijama s ravnim utorima, to se također odnosi na pjenasti PS. Često list nije neovisan proizvod i šalje se na daljnju preradu pneumatskim ili vakuumskim oblikovanjem (termoformiranjem) u proizvode za pakiranje ili posuđe za jednokratnu upotrebu. Termoformiranje se provodi ili na posebnim šaržnim strojevima ili na automatskim linijama za termoformiranje visokih performansi.
Slika 2. Vrste EPS pjene
Ubrizgavanjem iz PS -a proizvode robu za dom, kuhinju (kante za ulje, kante za kruh, staklenke za skladištenje rasutih proizvoda itd.), Automobile i građevinske proizvode itd. Nema potrebe za posebnom opremom za preradu polistirenske plastike injekcijom. Možete koristiti standardne strojeve za brizganje i koristiti bilo koju vrstu kalupa, uključujući vruće trkače, zatvaranje, višekomponentne itd.
Važno je imati na umu da je poželjno projektirati padine za ubrizgavanje za PSON više nego za ostale termoplastike (najmanje 2 stupnja). To je posljedica vrlo male relativne deformacije tijekom prije opisanog loma.
Osim toga, odljev u kalupu ne može se jako ohladiti, poželjno je ukloniti proizvod što je moguće toplije.
Za skupno bojanje PS proizvoda postoje posebne pigmentne masterbatches na bazi polistirena. Također, s malim postotkom unosa i niskim zahtjevima za transparentnošću, polistirenski proizvodi mogu se bojati SKP -om na bazi poliolefina.
Pjenasto pjenjenje (ne miješajte s pjenjenim) obrađuje se na posebnim strojevima, gdje se pjenjenje odvija vrućom parom. Tako proizvode zaštitnu pjenastu ambalažu i građevinske završne pločice, profile, ploče.
Upotreba tvari
Odmah treba napomenuti da je jedina razlika između običnog i prozirnog polistirena u tome što se druga opcija smatra izvrsnom zamjenom za pleksiglas, budući da izvrsno obavlja svoje funkcije. Naravno, zahvaljujući tome, tvar je dobila najveću distribuciju upravo kao zamjena za staklo.
Ovdje je također važno napomenuti da je ova tvar jeftinija opcija, ali su istodobno njezina fizikalna i kemijska svojstva prikladna za uporabu ne samo izvana, već i iznutra.
Prozirni polistirenski glatki tip izvrsna je zamjena u slučajevima kada je potrebno izvesti unutarnje ostakljenje prostorije. Osim toga, sirovina savršeno propušta sunčeve zrake, ali istodobno učinak takvih izravnih zraka na sam materijal uzrokuje požutjelost, zamućenje ili čak pogoršanje karakteristika čvrstoće.
Oblici izdavanja
Polistiren se proizvodi u dva glavna oblika:
- u obliku gotovih listova različitih duljina, debljina i širina.Prozirni polistirenski lim može dobiti različite boje tijekom proizvodnog procesa pomoću boja;
- ploča od ekspandiranog polistirena. Ovaj materijal nam je poznatiji kao pjena. Mjehurići zraka zauzimaju više od 90% volumena PS pjene, pa je ovaj materijal vrlo lagan.
Veličina polistirenske ploče može varirati. Najčešće dimenzije: 1500 x 2400, 1000 x 1400, 1000 x 2000, 2000 x 3000 mm.
Većina ruskih proizvođača jamči proizvodnju polistirenskih ploča bilo koje veličine na zahtjev klijenta.
Tehnički podaci
Karakteristično |
Indeks |
jedinica mjere |
Metoda ispitivanja |
|
Općenito |
||||
Polycasa HIPS |
Polycasa GPPS |
|||
Gustoća |
1,05 |
1.05 |
g / cm3 |
ISO 1183 |
Optički |
||||
Prijenos svjetlosti |
— |
89 |
% |
DIN 5036 |
Indeks loma |
— |
1.59 |
ISO 489 |
|
Mehanički |
||||
Modul savijanja |
1850 |
3450 |
MPa |
ISO 178 |
Čvrstoća na savijanje |
34 |
85 |
MPa |
ISO 178 |
Modul produljenja |
1730 |
3400 |
MPa |
ISO 527 |
Vlačna čvrstoća |
24 |
45 |
MPa |
ISO 527 |
Istezanje pri lomu |
2,9 |
3 |
% |
ISO 527 |
Jačina udarca |
||||
Charpy sa zarezima |
9 |
— |
kJ / m2 |
ISO 179 |
Charpy bez zareza |
— |
6 |
kJ / m2 |
ISO 179 |
Toplinski |
||||
Temperatura lima tijekom vakuumskog oblikovanja |
145-150 |
130-170 |
° C |
|
Temperatura lima tijekom oblikovanja puhanjem |
120-150 |
120-150 |
° C |
|
Temperatura plijesni |
60-70 |
— |
° C |
|
Skupljanje nakon oblikovanja |
0,4-0,6 |
0.4-0.6 |
% |
|
Temperatura predsušenja |
80 |
80 |
° C |
|
Temperatura vrućeg savijanja lima |
125-135 |
105-120 |
° C |
|
Vicat omekšavanje |
92 |
101 |
° C |
ISO 306 |
Linearni koeficijent širenja |
8 |
8 |
K-1 X 10-5 |
DIN 53752 |
Toplinska vodljivost |
0,16 |
0.16 |
Š / mK |
DIN 52612 |
Maksimalna temperatura primjene |
70 |
80 |
° C |
|
Električni |
||||
Dielektrična konstanta (100 Hz) |
2,5 |
2,5 |
DIN 53483 |
|
Dielektrična čvrstoća (100 Hz) |
155 |
20 |
kV / mm |
DIN 53481 |
opće informacije
Fizičko -mehanička i dielektrična svojstva polistirena ovise o načinu njegove proizvodnje, molekulskoj težini, polidisperznosti i nizu drugih čimbenika. S povećanjem sadržaja frakcije niske molekulske mase, mehanička čvrstoća i temperatura omekšavanja polimera opadaju; prisutnost frakcija velike molekularne mase otežava preradu polistirena u proizvode. Zagrijavanje polistirena, osobito iznad temperature staklastog prijelaza (Tg polistirena 78-85 ° C), dovodi do smanjenja gotovo svih njegovih mehaničkih karakteristika, uključujući razbijanje vlačnih naprezanja.
Polistiren ima sljedeće nedostatke:
- sklonost starenju,
- niska otpornost na toplinu,
- maksimalna radna temperatura (70 - 75 o S),
- povećana krhkost.
To ograničava njegovu upotrebu u proizvodima koji su tijekom rada izloženi udarnim opterećenjima. Prilikom savijanja polistirenska traka se lako savija, a zatim oštro lomi s karakterističnim pucketanjem. Na prijelomu se uočava sitnozrna struktura.
Gori svijetlim, jako dimljenim plamenom. Miris je slatkast, cvjetni. Gustoća polistirena: od 1,05 do 1,08 g / cm. mladunče. ...
Polistiren je vrlo zapaljiv. Vrijednost indeksa kisika je 17-19% kisika, što znači da polistiren održava stabilno izgaranje u zraku, koji sadrži 21% kisika. Prema američkom standardu UL-94, polistiren ima visoku klasu zapaljivosti UL-94 HB.
obrađen brizganjem i ekstruzijom na 190-230 ° C. Koriste se kao konstrukcijski, električni izolacijski (filmovi, niti itd.) Te kao ukrasni i završni materijal u instrumentima i strojarstvu, radiju i elektrotehnici (na primjer, kućišta i ploče s instrumentima), za proizvodnju robe široke potrošnje (posuđe, olovke, igračke, pribor za osvjetljavanje itd.).
Za dobivanje materijala s većom otpornošću na toplinu i otpornost na udarce polistiren, koristiti smjese potonjeg s drugim polimerima i stiren kopolimerima, od kojih naib. maturalna večer. bitni su kopolimeri bloka i kalemljeni, takozvani materijali otporni na udarce (vidi. Polistiren visokog utjecaja), i također slučajni kopolimeri stirena s akrilonitrilom (ABS plastika), akrilati i meta-kristali, α-metilstiren i maleinski anhidrid. Statistički. kopolimeri s vinilnim monomerima dobivaju se istom tehnologijom kao i polistiren, - najčešće kopolimerizacija suspenzije ili emulzije.
Povećanje otpornosti na toplinu i smanjenje krhkosti postižu se dobivanjem kopolimera stirena s gumama (polistiren visokog udarca). Taj se postupak naziva i modifikacija materijala.
Ovisno o načinu priprave, kopolimeri mogu imati linearnu (blok kopolimeri) ili razgranatu (cijepljeni kopolimeri) strukturu makromolekula.
Požar
Odvojeno, vrijedi govoriti o takvoj kvaliteti kao što je opasnost od požara. Prozirni polistiren 2 mm, 3 mm itd. Razlikuje se po tome što spada u skupinu zapaljivih materijala. Treba dodati da čak i u kombinaciji s betonskim okvirom polistiren i dalje zadržava tu kvalitetu. Razlog za ovaj negativni učinak je što sastav ima visok sadržaj ugljika. Zbog toga se vatrogasci obično zanimaju za građevine izrađene od ovih sirovina. Međutim, ovdje vrijedi znati jednu vrlo važnu činjenicu. Unatoč činjenici da je tvar zapaljiva, ne pripada skupini spontano zapaljivih. Prozirni polistiren može se zapaliti samo od izloženosti otvorenoj vatri.
Što se tiče tehničkih i operativnih karakteristika, one su sljedeće:
- materijal je prilično lagan i fleksibilan;
- dobro se podvrgava raznim operacijama obrade, rezanju itd .;
- trajan;
- dobri pokazatelji otpornosti na kiseline i lužine;
- smatraju se otpornima na udarce i vrlo se lako oblikuju.
Primjena
Zbog mnogih pozitivnih karakteristika i visoke kvalitete, materijal se aktivno koristi u sljedećim područjima.
- Kao unutarnja i vanjska dekorativna završna obrada. Sendvič ploče, ljepila, proizvodi za zvučnu i toplinsku izolaciju izrađeni su od polistirena. Vanjske fasade kuća i drugih građevina izolirane su pjenom od materijala.
- Na području medicine. Materijal se koristi za izradu instrumenata, kapaljki, štrcaljki, Petrijevih zdjelica i drugih predmeta medicinske opreme.
- Visoka ekološka prihvatljivost i bezopasnost polistirena za zdravlje omogućuju izradu kućanskih potrepština - posuđa, materijala za pakiranje, pribora za pisanje, dječjih igračaka, raznih posuda za kućanstvo. Također je idealan za stvaranje kade i tuša.
- Podloge za sitotisak izrađene su od polimera.
- Polistiren dobro raspršuje svjetlost, stoga se u poljoprivredi proizvode okviri za staklenike i staklenike u kojima se staklo zamjenjuje prozirnom plastikom.
- Polimer se koristi u industrijske i vojne svrhe - koristi se za izgradnju tehničkih zgrada, turbina, opreme, eksploziva.
- Plastične posude za prehrambenu industriju također su izrađene od polistirena, na primjer, ladice za pakiranje namijenjene za pakiranje mliječnih ili mesnih proizvoda.
- U elektrotehnici se materijal koristi kao filmovi za kondenzaciju u žicama i kablovima, kao i za proizvodnju kućišta za kućanske aparate - perilice rublja, hladnjake itd.
- Osim toga, plastika je našla primjenu i na području oglašavanja - od nje se izrađuju natpisi, znakovi, ploče na vratima trgovina, hotela, kafića, vladine institucije.
Za više informacija o prednostima i nedostacima polistirenske ploče pogledajte sljedeći video.
Značajke i svrha
Polistiren je materijal od lima dobiven polimerizacijom vinil benzena (stirena), koji je glavni ugljik od kojeg se stvara većina polimera. Polistirenski lim ima linearnu strukturu, lako se obrađuje, ali njegova glavna značajka je visoka termoplastičnost. To nam omogućuje proizvodnju proizvoda različitih oblika, svih vrsta i marki. Tehnologija proizvodnje plastike prilično je jednostavna, a po svojim svojstvima izdržljiv je i praktičan materijal, kojeg karakteriziraju povećane karakteristike otporne na udarce. Uspješno zamjenjuje staklo zbog svoje prozirnosti.
Paleta boja proizvoda je višestruka, što ga omogućuje korištenje u dizajnu interijera. Osim toga, različite vrste plastike koriste se za dobivanje kućanskih potrepština, lijekova i građevinarstva.Koristi se u vojnoj i prehrambenoj industriji. Mnoge stvari oko nas izrađene su od polistirena, uključujući sve vrste tehničkih uređaja, bez kojih je teško zamisliti suvremeni život.
Opseg primjene
Kućna sfera. Polimer je bez mirisa i može doći u dodir s hranom bez štete po zdravlje ljudi. Zahvaljujući visokoj ekološkoj prihvatljivosti i sigurnosti koristi se za proizvodnju velikog broja predmeta za kućanstvo: jednokratnog posuđa, ambalaže i posuda, dječjih igračaka, predmeta za interijer, dopisnica.
Graditeljstvo. Materijal se naširoko koristi u građevinarstvu za toplinsku izolaciju, u proizvodnji sendvič ploča, kao ukrasni i završni materijal. Stropne pločice, elementi koji apsorbiraju zvuk, ljepljiva baza i još mnogo toga izrađeni su od nje. Osim toga, često se koristi u cestogradnji, izgradnji industrijskih zgrada i građevina.
Lijek. Plastika se koristi u proizvodnji različite medicinske opreme i instrumenata. Konkretno, u proizvodnji sustava za transfuziju krvi, jednokratnih instrumenata, potrošnog materijala, Petrijevih zdjelica.
Električna i potrošačka elektronika. Dobra dielektrična svojstva polistirena našla su primjenu u proizvodnji antena, kabela, tanko orijentiranih kondenzatorskih filmova. Također se koristi u proizvodnji kućišta za kućanske aparate, rashladnih jedinica.
Industrija. U civilnoj industriji koristi se za izgradnju različitih građevina, jedinica, turbina, zgrada i građevina. Također se koristi u vojnoj industriji za proizvodnju napalma i nekih eksploziva.
Polistiren je visokotehnološki i jeftin materijal s izvrsnim svojstvima toplinske i zvučne izolacije. Sigurnost i dostupnost okoliša određuju njegovu široku upotrebu u različitim sferama ljudskog života. Trenutno polimer nema analoga koji bi ga mogao zamijeniti. Materijali bliski polistirenu ili imaju lošije performanse ili su skuplji. Očigledno, ostat će tražen i na ruskom i na svjetskom tržištu još mnogo godina.
Metode dobivanja
Postoji nekoliko metoda za proizvodnju polistirena. Neki od njih su postali široko rasprostranjeni i koriste se do danas, drugi se koriste samo u rijetkim slučajevima. Postoje tri glavna načina za njegovu izradu: emulzija, suspenzija, blok ili u rinfuzi.
Iz više razloga, metoda emulzije nije dobila takvu distribuciju kao druge dvije. Temelji se na polimerizaciji stirena u alkalnoj otopini na 85 - 95 stupnjeva Celzijusa. Za dobivanje gotovog proizvoda koriste se stiren, voda, emulgator i inicijator polimerizacije. Ova metoda omogućuje dobivanje polimera velike molekularne težine.
Metoda suspenzije već je zastarjela, ali se još uvijek koristi u proizvodnji ekspandiranog polistirena, koristi se i za dobivanje kopolimera. Polimerizacija stirena događa se s postupnim povećanjem temperature pod tlakom. Tijekom proizvodnog procesa dobiva se suspenzija iz koje se već centrifugiranjem dobiva gotov proizvod. Zatim se opere i osuši.
Metoda blok ili skupno najsuvremenija je i koristi se u većini kemijskih postrojenja. Njegove prednosti su dobivanje visokokvalitetnih proizvoda na izlazu, bez otpada, visoka učinkovitost. Industrijska poduzeća koriste dvije sheme: potpunu i nepotpunu konverziju. Proces se odvija u nekoliko faza s postupnim povećanjem temperature.
Vrste i karakteristike
Prema svojim karakteristikama i načinu proizvodnje, polimer može biti različitih vrsta.
- Polistirenski lim GPPS (opća namjena).
- VIPS materijal srednjeg utjecaja.
- Pjenasti plastični lim, označen EPS -om i EPS -om.
- Proizvodi oslobođeni pomoću ekstrudera (EPS, XPS).
- Polistiren otporan na udarce (HIPS).
Najpopularniji je prozirni materijal opće namjene koji ima visoku razinu otpornosti na deformacije i dobru granicu sigurnosti, što je posljedica sadržaja gume u njegovom sastavu.
Njegova tehnička svojstva:
- bezbojnost;
- niska apsorpcija vlage;
- visoka dielektrična konstanta;
- otpornost na zračenje;
- tvrdoća i žilavost;
- krhkost;
- izloženost ultraljubičastom zračenju.
Plastika s visokim utjecajem izdržljivija je, ali ima gotovo istu tvrdoću i toplinsku vodljivost. Proizvodi dobiveni ekstruzijskom polimerizacijom smatraju se najboljim materijalom za toplinsku izolaciju, a njegove su performanse jedinstvene.
- Polimerni limovi imaju dobru otpornost na vlagu.
- Mirno podnose temperature ispod nule.
- Imaju povećanu trajnost.
- U svom sastavu su ekološki prihvatljivi.
- Ne utječu agresivni mediji.
- Imaju nisku toplinsku vodljivost i dugi vijek trajanja.
- Nemojte truliti, hrđati ili plijesni.
Plastični limovi ove vrste podložni su različitim metodama obrade - poliranju i lakiranju, glodanju, piljenju, oblikovanju vakuumskim i termičkim djelovanjem, ispisu u boji, metalizaciji i bušenju. Jedini tretman koji se ne može primijeniti na materijal je električno zavarivanje, budući da plastika ima visoke karakteristike izolacije.
No, ekstrudirani polistiren ima značajan nedostatak - nisku razinu otpornosti na vatru. Međutim, proizvod ne izgori jer se materijal sam gasi. Prozirna ili bijela polimerna plastika koristi se u razne svrhe. Ali može se i obojiti, što se postiže dodavanjem potrebnih pigmenata tijekom proizvodnje ili nanošenjem sredstva za bojenje na već gotove površine. U građevinarstvu se često koriste sljedeće vrste proizvoda:
- sjajni polistiren;
- plastika s zrcalnom površinom;
- mat proizvodi.
Dimenzije lima su različite: duljina se kreće od 1000 do 3500 mm, širina je 1000-2000 mm. Debljina proizvoda varira od 1 do 3 mm. Treba dodati da se polimerni lim lako obrađuje, ima pristupačnu cijenu, a to također utječe na konkurentnost materijala.
Raspršivanje svjetlosti i ekstrudirani polistiren
Uobičajeni polistiren koji raspršuje svjetlost prilično je sličan akrilnom staklu. Sirovine se smatraju vrlo krhkim i imaju malu gustoću. No, istodobno je raspon njegove uporabe prilično širok.
Među prednostima materijala ističe se visoka otpornost na vlagu, zbog čega mu je vijek trajanja prilično dug. Površina je potpuno glatka i visoko prozirna, što je čini uspješnom u primjeni kao jeftina zamjena za pleksiglas. Od očitih nedostataka ne ističe se samo krhkost, već i niska otpornost na ultraljubičaste zrake i njihovo djelovanje.
Kako bi se dobio ekstrudirani ili, kako se još naziva, pjenasti polistiren, potrebno je zagrijati sirovinu uz dodatak sredstva za pjenjenje i naknadnu ekstruziju u obliku lima ili rolanog materijala. Ekspandirani polistiren najčešće se koristi u građevinskoj industriji. Kao svestrana izolacija koristi se oko 60 godina. Od očitih prednosti može se izdvojiti pouzdanost, visoka otpornost na kemikalije, vlagu i plijesan. Osim toga, među svim ostalim vrstama polistirena, ovaj se smatra najprikladnijim za okoliš. Od minusa ističe se samo jedan - zapaljivost, kao i za ostale vrste.
Ljudi koji su koristili bilo koju vrstu polistirena su zadovoljni.Najveći broj pozitivnih recenzija došao je od onih koji su ovaj materijal ugradili kao vrata za tuš kabine. Neki su se žalili da je po iznimno vrućem vremenu, kad je izložen sunčevoj svjetlosti, polistiren počeo neugodno mirisati i požutjeti.
Obrada polistirenskog lima
Polistirenski lim je jednostavan za obradu. Visoka termoplastičnost omogućuje izradu različitih proizvoda od ovog materijala: od najtanjih posuda za prehrambene proizvode do debelih limova za vanjsko oglašavanje u gradovima. Polistirenski lim s visokim utjecajem prikladniji je za obradu.
- piljenje - izvodi se pomoću kružne ili ručne pile. Za vrlo tanke listove dopuštena je ubodna pila;
- bušenje - koriste se bušilice za plastiku ili metal. Proizvedeno bušilicom za plastiku. Ispod dna lima postavlja se drveni blok kako bi se spriječilo pojavljivanje čipsa;
- obrada rubova - rubovi listova podliježu obradi datotekom, pa čak i ravninom;
- oblikovanje - volumetrijski oblik proizvoda s lima PS dobiva se vakuumskom metodom ili tlakom zraka. Temperatura tijekom toplinske obrade mora se održavati u rasponu od 160-200 ° C;
- zavarivanje - koriste se ultrazvučne i plinske vrste zavarivanja. Električno zavarivanje nemoguće je zbog visokih električnih izolacijskih svojstava materijala;
- lijepljenje - izrađeno pomoću sintetičkih ljepila na bazi neoprena i cijanoakrilata. Površine koje se lijepe odmašćuju se prije početka rada;
- tiskanje - primjena tiskanih slika moguća je bez dodatne površinske obrade lista. Metode ispisa: offset, stencil i sitotisak;
- lakiranje - dopuštena je obrada površine listova prirodnim i sintetičkim lakovima;
- poliranje - mat površina se polira kotačićem za poliranje pomoću posebne paste. Ne preporučuje se uporaba tvrdih abraziva;
- glodanje - odvija se na univerzalnim glodalicama. Prilikom učvršćivanja plahti na krevet koristite drvene brtve;
- metalizacija - za proizvodnju metalizacije raspršivanjem u visokom vakuumu.
Tačka omekšavanja polistirena je 95 ° C. Stoga se preporučuje korištenje rashladnog sredstva za sve vrste strojne obrade (piljenje, bušenje, glodanje).
Opis polistirena visokog utjecaja
Prozirni polistiren otporan na udarce je materijal od lima koji se odlikuje otpornošću na hladnoću, potpunom ravnodušnošću prema djelovanju lužina, kao i tankoćom. Zbog svih ovih svojstava često se koristi u prehrambenoj industriji. Međutim, na ovaj ili onaj način, ova vrsta sirovine koristi se u gotovo svim sferama ljudskog djelovanja zbog svestranosti svojih svojstava. Ovisno o načinu obrade, može se podijeliti u nekoliko vrsta:
- sjajna i mat;
- glatka i reljefna;
- prozirni polistirenski difuzor svjetlosti ili, obrnuto, obojeni materijal.
Među glavnim prednostima ističu se sljedeće točke:
- visoka čvrstoća i vodootpornost;
- ima svojstva dielektrika;
- ako je u čvrstom obliku, tada ne emitira tvari opasne za ljude;
- lagana strojna obrada;
- visoka otpornost na mraz;
- materijal se prilično lako topi.
Među nedostacima tvari otporne na udarne limove je njezina zapaljivost, kao i topljivost u većini sastava na bazi aromatskih ugljikovodika.