1 、 Definição e estrutura do poliestireno
O poliestireno (PS) é um polímero termoplástico formado pela polimerização do monômero de estireno (c ₈ h ₈), e sua fórmula química pode ser expressa como (c ₈ h ₈) ₙ. Do ponto de vista da estrutura molecular, é uma molécula de cadeia longa composta por muitas unidades de estireno conectadas covalentemente, com cada unidade de estireno contendo um anel de benzeno (C ₆ H ₅) e um grupo de etileno (CH = CH). Essa estrutura exclusiva concede poliestireno com uma série de propriedades físicas e químicas distintas.
2 、 Propriedades físicas
Aparência e condição: geralmente é um sólido incolor e transparente, com bom brilho, mas pode aparecer em várias cores após adicionar aditivos. Suas formas são diversas, incluindo produtos granulares, semelhantes a folhas e vários produtos moldados.
Densidade: A densidade é relativamente pequena, cerca de 1,04-1,06g/cm ³, um pouco mais pesada que a água, o que a torna vantajosa em alguns campos que requerem materiais leves.
Transparência: O poliestireno puro possui alta transparência, comparável ao vidro, o que o torna altamente favorecido no campo óptico e na indústria de embalagens que requer transparência.
Dduade e fragilidade: alta dureza, mas alta fragilidade, fácil de fraturar. No entanto, modificando o material, como adicionar borracha ou outras substâncias, sua fragilidade pode ser reduzida e sua resistência ao impacto pode ser melhorada.
Ponto de fusão e resistência ao calor: o ponto de fusão é de cerca de 240 ℃, mas no uso prático, sua resistência ao calor é relativamente ruim. Geralmente, a temperatura de uso a longo prazo não excede 70 ℃, caso contrário, é propenso a deformação.
3 、 Propriedades químicas
Resistência à corrosão química: possui um certo grau de resistência à corrosão à água, óleo mineral, etc., mas é facilmente solúvel em solventes orgânicos, como hidrocarbonetos aromáticos (como benzeno e tolueno) e hidrocarbonetos halogenados (como tetracloreto de carbono). Essa característica deve ser observada durante o uso para evitar o contato com esses solventes.
Inflamabilidade: possui combustibilidade e produz chamas brilhantes quando queimadas, liberando fumaça preta com um odor de estireno, enquanto gera produtos como dióxido de carbono e água.
Estabilidade: As propriedades químicas são relativamente estáveis à temperatura ambiente e não são propensas a oxidação, hidrólise e outras reações. No entanto, é propenso ao envelhecimento em ambientes como radiação ultravioleta e altas temperaturas, levando a uma diminuição no desempenho.
4 、 Classificação
De acordo com diferentes processos de produção e desempenho, o poliestireno é dividido principalmente nas duas categorias a seguir:
Poliestireno de uso geral (GPPs): refere -se ao poliestireno comum, que tem as vantagens de alta transparência, processamento fácil e baixo custo, mas possui alta fragilidade e baixa resistência ao impacto. Utilizado principalmente para fabricar utensílios de mesa descartáveis, materiais de embalagem, componentes de instrumentos ópticos, etc.
Poliestireno de alto impacto (quadris): Ao adicionar borracha e outros modificadores ao poliestireno, a resistência ao impacto do material é melhorada, mantendo um certo grau de transparência e processabilidade. Amplamente utilizado em cartuchos de eletrodomésticos (como geladeiras e caixas de máquina de lavar), brinquedos, componentes de dispositivos eletrônicos e outros campos.
5 、 Campos de aplicação
Indústria de embalagem: como o poliestireno possui boa formabilidade, isolamento e características leves, é frequentemente usado para fabricar vários materiais de embalagem, como caixas de embalagem de alimentos, materiais de tampão de plástico com espuma, etc. O poliestireno de espuma (EPS) é um material de embalagem comum, com excelente isolamento de calor e choques, que é amplamente utilizado na embalagem de produtos eletrônicos, os produtos eletrônicos, os produtos domésticos, os aplicações domésticas, os aplicações de térmicas, que são amplamente utilizadas na embalagem de produtos eletrônicos, os produtos eletrônicos, os produtos domésticos, os aplicativos domésticos, a embalagem eletrônica, os produtos de embalagem, os produtos de embalagem, com excelentes produtos, que são amplamente utilizados na embalagem de produtos eletrônicos, aplicações de produtos eletrônicos, produtos eletrônicos.
Indústria eletrônica e elétrica: utilizando seu desempenho de isolamento e facilidade de processamento, é usado para fabricar gabinetes elétricos, componentes de isolamento, gabinetes de exibição, etc. Por exemplo, a caixa de televisões e computadores pode ser feita de material de poliestireno.
Indústria da construção: espuma de poliestireno (EPS e XPS, poliestireno extrudado) é um importante material de isolamento térmico de construção, que tem um bom desempenho de isolamento térmico e baixa absorção de água. Pode ser usado para isolamento de parede, isolamento do telhado, etc., ajudando a reduzir o consumo de energia dos edifícios.
No campo das necessidades diárias, produzimos garrafas de água descartáveis, utensílios de mesa, caixas de CD, abajures e outras necessidades diárias para atender a várias necessidades na vida das pessoas.
Indústria de brinquedos: O poliestireno de alto impacto tornou -se um material comumente usado na fabricação de brinquedos devido à sua excelente resistência ao impacto e fácil formabilidade. Muitos brinquedos de plástico são feitos de poliestireno.
6 、 Método de produção
A produção de poliestireno é alcançada principalmente através da reação de polimerização do estireno, e os métodos de polimerização comumente usados incluem:
Método de polimerização por suspensão: dispersa o monômero de estireno em fase aquosa, adicione iniciador e dispersante e realize a reação de polimerização sob condições de agitação. As partículas de poliestireno geradas são suspensas em água e passam por processos como separação, lavagem e secagem para obter o produto acabado. As partículas de poliestireno produzidas por esse método têm tamanho uniforme de partícula e são adequadas para fabricar poliestireno de uso geral e poliestireno de alto impacto.
Lotion polymerization: take water as the medium, add emulsifier to make styrene monomer form lotion, and conduct polymerization under the action of initiator. The polystyrene produced by this method has a high molecular weight and is mainly used for producing polystyrene resins for special purposes.
Bulk polymerization method: Directly polymerize styrene monomers without adding solvents or dispersing media. This method has a simple production process and high product purity, but it is difficult to dissipate heat during the reaction process, which can easily lead to local overheating and affect product quality.
7、 Environmental Impact and Recycling
Environmental impact: Polystyrene, due to its difficult to degrade nature, will exist in the natural environment for a long time, forming "white pollution". Improper disposal of discarded polystyrene products can pose certain hazards to soil, water sources, and the ecological environment. In addition, the black smoke and harmful gases produced during its combustion can also have an impact on air quality.
Recycling and reuse: In order to reduce the impact of polystyrene on the environment, recycling and reuse work is particularly important. Polystyrene can be processed through two methods: physical recovery and chemical recovery. Physical recycling is the process of washing, crushing, melting, and granulating discarded polystyrene products to produce recycled polystyrene particles, which are used to produce products with low performance requirements. Chemical recycling is the process of breaking down polystyrene into styrene monomers or other small molecule compounds through chemical reactions such as cracking, and reusing them for polymerization reactions. At present, the recycling rate of polystyrene is gradually improving, but it still faces problems such as high recycling costs and technical difficulties.
In short, polystyrene is a widely used polymer material that not only brings convenience to people's lives, but also needs to pay attention to its impact on the environment. Through reasonable use and effective recycling, sustainable development can be achieved.
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