Kas ir polistirols (PS)?
Tas ir sintētisks polimērs, kas izgatavots no monomēra stirola. PS veidojas stirola polimerizācija, kas ir sava veida celtniecības materiāls, ko izmanto dažādu plastmasas izstrādājumu ražošanai. Tas notiek arī dabiski (zemenes, kanēlis, kafija un alus).
Šis plastmasas polimērs ir dabiski caurspīdīgs termoplasts, kas ir pieejams gan cietā, gan cietā putu materiālā. Parasti lietotā PS materiāla īpašības ir skaidras, cietas un trauslas.
Parasti tiek izmantota plastmasa, lai ražotu dažādus gala segmenta izstrādājumus. Plastmasas cieto formu plaši izmanto, lai ražotu produktus, kuriem nepieciešama skaidrība. Tos bieži izmanto kopā ar krāsvielām, piedevām un citām plastmasas formām, lai ražotu preces, piemēram, elektroniskās ierīces, automašīnu detaļas, dārza podi, iekārtas utt.
PS izgatavots no putu materiāla un tiek saukts par izolētā polistirola (EPS) vai ekstrudēta polistirola (XPS), kas ir pazīstams ar izolācijas un mīkstināšanas īpašībām.
Šī materiāla cietā forma parasti tiek izmantota medicīnas ierīču lietošanai (testa caurulītes, Petri trauki utt.) Vai ikdienas priekšmetos, piemēram, dūmu detektoros, kompaktdiskos, pārtikas konteineros, kafijas tasītēs utt. Polimēra putu forma parasti tiek lietota kā iepakojuma materiāls dažādiem produktiem.
Pasaules tirgus prognoze polistirolam
Paredzams, ka PS tirgus pieaugs līdz 2020. gadam par vairāk nekā 28 miljardiem ASV dolāru. Tirgus apmērs 2016.gadā bija aptuveni 24 miljardi ASV dolāru, un līdz 2020. gadam tas pārsniegs 28 miljardus ASV dolāru atbilstoši nozares analīzei. PS plastmasas tirgus ir strauji augis kopš pēdējiem gadiem, un ir sagaidāms, ka tā pieaugs arī turpmākajos gados.
PS ir daudzpusīgs plastmasas materiāls ar vairākiem pielietojumiem dažādos gala segmenta tirgos. PS tiek plaši izmantots ikdienas patēriņa patēriņa produktu ražošanai, piemēram, ledusskapjiem, gaisa kondicionieriem, televizoriem, datoriem un vienreiz lietojamiem traukiem (putu tases, plāksnes un bļodas).
Tirgus vadītāji
Galvenie PS tirgus veicinošie faktori ir iedzīvotāju skaita pieaugums, pieaugošā urbanizācija un industrializācija, kā arī pieauguši vidējā līmeņa ienākumi.
Iepakojuma un elektronikas nozare ir divas galvenās svarīgākās nozares, kuras pēdējos gados ir piedzīvojušas PS pieprasījuma pieaugumu, un ir paredzams, ka tas arī turpmāk veicinās pasaules PS tirgus pieaugumu.
Reģionālā perspektīva
Paredzams, ka Ķīna būs lielākais PS tirgus gads (2016.-2017. Gads), kam seko citas Āzijas un Klusā okeāna reģiona jaunās tirgus ekonomikas valstis. Pat ja Āzijas un Klusā okeāna valstis ir vislielākie PS lietotāji visā pasaulē, bet joprojām ir citas valstis, piemēram Gaidāms, ka arī nākamajos gados pieaugs pieprasījums pēc Āfrikas, Eiropas un Dienvidamerikas.
Ierobežojumi
Prognozētajā periodā tam ir arī zināmi ierobežojumi, piemēram, izejvielu cenu svārstības (benzols, stirola monomērs uc). Ar šo materiālu saistītās atkritumu savākšanas problēmas un negatīvās lūžņu vērtības var arī kavēt tirgus izaugsmi.
Vadošie spēlētāji
Galvenie PS dalībnieki pasaules tirgū ir BASF SE (Vācija), Styrosolution Group (Vācija), Videolar S / A. (Sao Paulo), SABIC (Saūda Arābija) un Formosa Plastic Corporation (Taivāna) starp visiem citiem ražotājiem.
PS Polimēra vēsture
To sākotnēji atklāja Berlīnes aptiekārs Eduards Simons. No Storaks, turku sveķu sveķu Liquidambar sveķu destilēta eļļa veida viela, kuru sauc par stīrolu. Pēc dažām dienām pēc atklāšanas Simons atklāja, ka no monomēra iegūtais stīrs oksidēšanās dēļ ir biezāks par želejas formu, ko viņš sauc par "Styroloxyd".
1845. gadā ķīmiķis Jānis Blits un vēl viens vācu ķīmiķis Augustu Vilhelms fon Hofmans pārstāvēja tādu pašu transformāciju kā stirols bez skābekļa. Šo vielu sauca par "metastrīnu". Vēlāk analīze parādīja, ka abu ražotās vielas ķīmiskās īpašības ir vienādas.
Turklāt 1866. gadā Marcelīns Berthelots pareizi analizēja metrītirolu / ēdienu veidošanu no stīrola, veicot polimerizācijas procesu.
Pēc 80 gadu laika atšķirības, pamatojoties uz vācu ķīmiķa "Hermann Staudinger (1881-1965)" tēzi, tika atklāts, ka stīrola sildīšana izraisa ķēdes reakciju, kas ražo vairākas makromolekulas, kuras saucas par PS plastmasām.
PS plastmasas īpašības
Tas ir daudzpusīgs plastmasas veids, ko izmanto, lai izgatavotu dažādus gala segmenta plastmasas izstrādājumus. PS polimērs ir skaidrs, amorfs, nepolārs materiāls, ko var viegli apstrādāt un pārveidot par daudzām pusfabrikām, piemēram, putām, plēvēm un loksnēm. Runājot par tilpumu, tā ir viena no lielākajām izmantotajām plastmasām to īpašību dēļ, piemēram:
Tam ir augsta trieciena un karstuma pretestība.
Šie polimēri ir labs elektriskais izolators ar lielisku optisko skaidrību.
PS ir stipra ķīmiskā izturība pret atšķaidītām skābēm un bāzēm.
Tas ir viskozs šķidrums virs stikla temperatūras, kas ļauj viegli izgatavot daudzos gatavos izstrādājumos.
Tie ir viegli paplašināmi un nodrošina labu plūsmu.
Šie materiāli ir stipri liesmas slāpēšanas raksturs.
PS fiziskās īpašības
Ķīmiskā formula, ko izmanto PS, ir (C8H8) n
Blīvums - 0,96-1,04 g / cm3
Kušanas temperatūra ir ~ 240 ° C (464 ° F; 513 K) [4] Attiecībā uz izotaktisko PS
Šķīdība ūdenī nešķīstoša
Šķīdība-Nešķīst ūdenī acetonā [1]
Polimēra siltumvadītspēja ir 0,033 W / (M · K) (putas, ρ 0,05 g / cm3) [2]
Refrakcijas indekss ir 1,6; dielektriskā konstante 2,6 (1 kHz - 1 GHz) [3]
Dažādas PS plastmasas pakāpes
PS ir viena no svarīgākajām un plaši izmantotajām plastmasas precēm tirgū. PS un stirola kopolimēru ražošanas apjoms pasaulē ir vairāki miljoni tonnu gadā.
Pasaulē tas ir pārdots ar dažādiem tirdzniecības nosaukumiem, tādiem kā (Putuplasta, Styropor, Styron, Carinex, Styro-Flex, Cellofoam, Depron XPS, Fostarene, Styraclear, Lustrex1, SABIC PS un INEOS Styrenics).
Kopumā šie polimēri ir pieejami trīs dažādās kategorijās, kas ir:
GPPS
GPPS arī saucas par Crystal-clear PS. Šī plastmasas forma ir pilnīgi caurspīdīga, cieta un parasti ir zemu izmaksu PS, kas izgatavota no stirola monomēra. GPPS ir cietā PS forma, kas ražota 2-5 mm PS granulās.
HIPS
Liela iedarbība PS parasti satur 5 līdz 10% gumijas (butadiēna), un tā ir paredzēta produktu ražošanai, kam nepieciešama lielāka triecienizturība. HIPS PS parasti ir sava veida transplantāta kopolimērs, kuram PS ir sānu rokās. Sakņošanas process notiek tad, kad daži radikāli reaģē ar polibutadienas dubultsaiti.
EPS
Šī plastmasas pakāpe sastāv no mikro granulām vai lodītēm, kas satur putojošo vielu (parasti pentānu). EPS vai Foamed PS ir siltumizolācija ar augstu triecienizturību un vieglu apstrādi.
PS plastmasas pielietojumi
Tā ir lēta un viegli pieejama polimēra forma. To lieto daudzām lietojumprogrammām, piemēram, elektronikai, medicīniskajai, optiskajai, automašīnu detaļām un izejmateriālu iepakojumam. Liela daļa preču, kas ražotas, izmantojot PS, tiek veidotas ar inžektorlējuma palīdzību, ieskaitot ēdamie trauki, tases, CD kastes, kosmētikas konteineri un vāki utt.
Tas galvenokārt tiek izmantots divu veidu pusfabrikātu ražošanai - PS Sheet un PS Foam. Šo pusfabrikātu plaši izmanto, lai ražotu gala produktus dažādiem gala tirgus segmentiem.
Polistirola loksne
PS tiek plaši izmantots, lai radītu lielas ietekmes stirola loksnes, kuras turpmāk tiek izmantotas modeļu, prototipu, zīmju, displeju, apvalku un citu izstrādājumu ražošanai. Šīs loksnes ir zemu izmaksu materiāls un tiek izmantotas vispārējai lietošanai. PS lapas ir priekšroka salīdzinājumā ar citu veidu loksnēm dažādiem produktiem, jo tie ir:
Ūdens noturīgs pret augstu blīvumu
Vieglais svars
Temperatūras jutīgums
Izturīgs
Netoksisks un bez smaržas
Lieliskas formas īpašības
Izmēru stabila un zemā ūdens absorbcija
Siltums un elektroniski noslēdzams
Ekonomisks
PS loksnes - fiziskās īpašības
Formēšanas temperatūra: no 325 ° F līdz 350 ° F
Maksimālā temperatūra: 180 ° F
Atbilst FDA standartiem
Necaurspīdīgs ar matētu apdari
Standarta izmēra pārdotās loksnes - 40 "x 72
Polistirola putas
PS putas ir vēl viena polimēra pusfabrikāta produkta forma, kuru tālāk izmanto gala segmenta patēriņa precēm. PS putas satur 95-98% gaisa. Tie ir labie siltumizolatori, tādēļ tos plaši izmanto kā ēkas izolācijas materiālu.
PS putu amortizācijas īpašība padara to ļoti piemērotu iepakošanas nozarei. PS tiek izmantots ļoti lielā iepakojuma ražošanas nozarē.
Piemērotas īpašības un zemas plastmasas putu izmaksas izrādās spēcīga konkurence citu polimēru formām, ko izmanto iepakojuma rūpniecībā. PS putas ēda, kas arī tika izmantota būvniecības nozarē tādu bezkontaktu arhitektūras sektoru būvniecībai kā dekoratīvie pīlāri.
PS Foam vispārējās īpašības
Viegls un pārnēsājams,
Viegli pārstrādājams
Var viegli laminēt ar epoksīda sveķiem,
PS putām ir augsta siltumizolācija,
Tas ir ideāli piemērots āra / iekštelpu darbiem,
Izturīgs pret mitrumu un kompresiju
Zema cena un ļoti izturīga
Izgatavots dažādās formās, izmēros un saspiešanas materiālos.
PS putas parasti tiek ražotas divos dažādos veidos:
A Polistirols (EPS)
EPS ir sava veida stingra, stingra un slēgta putuplasta. Tas parasti izskatās balts un ražots no iepriekš paplašinātām PS krellēm. EPS ir viens no visbiežāk izmantotajiem putuplasta veidiem ikdienas dzīvē. Balto putu parasti izmanto karstos dzērienos, ledusskapjos, izolācijā un iepakojumā uc
EPS materiāls ir lēts un viegls (15-30 kg uz kubikmetru). Tas nezaudē savu pamata īpašumu ar laiku un tiek pilnībā pārstrādāts un atkārtoti tiek izmantots, lai saglabātu vides līdzsvaru.
Pateicoties tā labvēlīgajām tehniskajām un fizikālajām īpašībām, piemēram, maza svara, stingrības un veidojamības pakāpei, EPS tiek izmantots plaša pielietojuma klāstā. To pat izmanto, lai izgatavotu veidņu loksnes, kuras tiek izmantotas ēku izolācijai un iepakojuma materiāliem
B Ekstrudētais polistirols (XPS)
XPS ir vēl viena putu forma, kas nodrošina labāku virsmas raupjumu un lielāku stingrību ar samazinātu siltuma vadītspēju. Blīvuma diapazons ir apmēram 28-45 kg / m 3. Tam ir gandrīz tāds pats ķīmiskais sastāvs kā EPS, bet ražots ar cita veida tehnoloģijām. EPS ir trīs pamatkrāsas - rozā, zilā un zaļā krāsā utt. To parasti izmanto demonstrēšanas paneļu ražošanā un būvlaukumā.
Polistirola vispārējie pielietojumi
Tas ir piemērojams dažādām gala lietotāju nozarēm, lai ražotu vairākas dažāda veida preces. Tas ir kļuvis par visbiežāk izmantoto polimēru dažādās nozarēs, piemēram:
Ierīce. To lieto vairākās ierīcēs, piemēram, ledusskapjos, gaisa kondicionieros, krāsnīs, mikroviļņu krāsnīs, putekļsūcējos un maisītājos utt. To plaši izmanto cietā vai putuplasta formā, lai ražotu šīs ierīces, jo tā ir inerta (nereaģē ar materiāliem ), rentabla un ilgstoša.
Automobiļu rūpniecība - PS (cieto un putu) tiek izmantota daudzu automobiļu detaļu ražošanā, ieskaitot pogas, instrumentu paneļus, apdari, enerģijas absorbējošās durvju paneļus un pat skaņas slāpējošās putas.
Elektronika - to izmanto televizoru korpusā, kā arī citās televizoru daļās, datoros un dažādu veidu IT aprīkojumos, kur nepieciešama forma, funkcija un estētika
Pārtikas pakalpojumu nozare - PS ir liela daļa iepakojuma nozarē salīdzinājumā ar konkurentiem. Tas tiek plaši izmantots pārtikas iepakojumā, jo tas labāk izolē, uztur pārtikas svaigu jau ilgu laiku un ir rentabla.
Izolācija - Vieglās PS putas izrādās lieliska siltumizolācija daudzos pielietojumos, piemēram, ēku sienu, jumtu, saldēšanas, saldētavu un pat rūpniecisko saldētavu telpās. Siltumizolē ir vēlams, jo tas ir inertāks, izturīgāks un izturīgs pret ūdens bojājumiem.
Medicīna - Sterilizācijas skaidrības un vienkāršības dēļ PS tiek izmantots plaša spektra medicīniskām vajadzībām, tostarp audu kultūras paplātēm, mēģenēm, petri traukiem, diagnostikas komponentiem un citām medicīniskām pārbaudēm.
Iepakojums - tas tiek ļoti izmantots un vēlams materiāls iepakojuma nozarē. To plaši izmanto, lai aizsargātu patēriņa preces, piemēram, CD un DVD kastes, putu iepakojuma zemesriekstu, lai piegādātu preces, palīgmateriālu iepakojumu, gaļas un mājputnu šķīvji, kā arī olu kartona kārbas utt. Tie ir piemērots iepakojuma materiāls, kas aizsargā preces pret bojājumiem un bojājumiem.
PS plastmasas trūkumi
Lai gan tas ir visplašāk izmantotais termoplasts un arī vairākas izmantošanas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem konkurentiem, joprojām ir noteikti lietošanas ierobežojumi, kas ir:
Tas ir uzliesmojošs, bet arī ir pieejami retāk.
Tās ir sliktas izturības pret šķīdinātājiem, un to var uzbrukt daudzas ķīmiskas vielas.
Homo-polimēri ir trausli.
Pakļauti stresa un vides plaisām.
Tiem ir slikta termiskā stabilitāte.
PS plastmasas pārstrāde
Parasti tā netiek pieņemta pārstrādes centru krēslā. PS pārstrādei izmanto dažādus centrus un paņēmienus. Dažās valstīs, piemēram, Vācijā, ir likums, saskaņā ar kuru ražotājiem ir pienākums pilnībā uzņemties atbildību par jebkura PS iepakojuma materiāla, ko tie pārdod, pārstrādi vai iznīcināšanu.
Lai veiktu šo plastmasas izstrādājumu pārstrādi, ir nepieciešams liels ieguldījums, lai izveidotu vītņus un loģistikas sistēmas, lai veiktu procesu. Pārstrādāto materiālu forma tiek izmantota ar jauniem PS materiāliem, lai ražotu PS loksnes un putas.
Atsevišķi pārstrādātus PS lūžņus var izmantot tādu produktu ražošanai kā apģērbi, pakaramie, parka soliņi, puķu podi, rotaļlietas, lineāli, skavotāji, sējeņu audumi, attēlu rāmji un arhitektūras veidnes utt.
