Полистирол

Что представляет собой полистирол

плотность 1,05г/м3

Полимер обладает слабой полярностью, имея высокие диэлектрические свойства, они мало зависимы от частоты тока и температур. Он растворим в кетонах, ароматических углеводородах, альдегидах и эфирах, но не растворяется в спиртах, очень устойчив к кислотам, щелочам и воде. Полимер легко формируется и окрашивается, легко обрабатывается механическими способами, хорошо склеивается, он обладает высокой влагостойкостью и морозостойкостью, низким водопоглощением. В производстве его получают 3 способами:

1. Эмульсионный
2. Суспензионный
3. Блочный.

Наиболее устаревший способ получения эмульсионный, поскольку он не нашел своего применения в производстве. Для того чтобы получить полистирол таким методом, необходимо иметь воду, стирол, инициатор полимеризации и эмульгатор, реакция которых происходит при температуре +85 +95оС. Весь процесс заканчивается, когда свободного стирола остается меньше чем 0,5%. Такой метод дает возможность получить полистирол с повышенной молекулярной массой.

Метод суспензионный производится по периодической схеме в реакторах с теплоотводящей рубашкой и мешалкой, применяя эмульсию, стабилизатор и инициатор полимеризации. В ходе процесса температура постепенно повышается до +130оС под давлением. Готовый продукт промывают и сушат. Этот метод также почти не используется, поскольку устарел, но его применяют для получения пенополистирола.

Наиболее эффективным является третий способ, он почти безотходный, поэтому нашел применение в производстве полистирола. Используются две схемы -полной и неполной конвенции для общего назначения полистирола. Полимеризация происходит в среде бензола постадийно, начиная с температуры +80оС постепенно доведя массу до +220оС, пока стирол не превратится в полистирол на 80-90%. Готовый продукт отличается стабильными параметрами и высокой чистотой.

№8. Производители поликарбонат: кому можно доверять?

Чтобы правильно выбрать поликарбонат и в дальнейшем рассчитывать на его долговечность, важно обращать внимание на производителя: известность его имени и длительность гарантии (чем дольше, тем лучше, в идеале 10-15 лет). При покупке не мешает обратить внимание на сертификаты, а отправляться за поликарбонатом на рынок не рекомендуется – там вряд ли придерживаются необходимых условий хранения

Наилучшим образом зарекомендовала себя продукция таких компаний:

• Bayer Material Science – крупный немецкий концерн, работающий в сфере здравоохранения, сельского хозяйства и высокотехнологичных материалов. Поликарбонат производится под торговой маркой Makrolon, имеет высочайшее качество, ведь главное для компании – инновации и собственная репутация;
• Sabic Innovative Plastics – компания, расположенная в Саудовской Аравии, производит поликарбонат нескольких серий под торговой маркой Lexan. Компания всегда играла важнейшую роль в разработке и производстве новых видов полимеров. Сегодня представительства и предприятия компании работают в 40 странах мира, ассортимент продукции постоянно растет;
• Samyang – корейская компания, выпускающая достаточно качественный материал под торговой маркой Trirex. По соотношению цены и качества это неплохой вариант, поэтому продукция пользуется большим спросом среди отечественных покупателей;
• Teijin Limited – японская корпорация, которая также постоянно проводит новые разработки и предлагает все более совершенные полимеры. Поликарбонат компании очень качественный и долговечный, но на отечественном рынке представлен мало;
• Dow Chemical – американский производитель, выпускающий поликарбонат Calibre и Magnum ABC. Продукция отличается высочайшим качеством, отличной геометрией, хорошей долговечностью, но стоит дорого и представлена на рынке мало;
• «Полигаль» — российско-израильская компания, выпускает поликарбонат под одноименной маркой. Это относительно недорогой материал с длительным сроком службы;
• Carboglass – крупный отечественный производитель, который дает гарантию на продукцию 15 лет, а это внушает доверие. При этом стоимость материала ниже, чем на заграничные образцы, что и обеспечивает популярность продукции;
• Safplast Innovative – еще одна отечественная компания. Выпускает поликарбонат под торговой маркой Novattro, дает на него гарантию 14 лет, при этом продукция стоит несколько дешевле, чем Carboglass;
• Plastilux – китайский производитель поликарбоната Sunnex. Смотреть в его сторону стоит только в том случае, если главный критерий выбора – это низкая цена. Гарантия на продукцию 8 лет;
• Vizor. Поликарбонат этой торговой марки ранее производился в Китае, сегодня заводы есть и в Чехии. Качество среднее, цена низкая, гарантия 5 лет;
• ITALON – китайская компания, продукцию которой можно посоветовать тем, кто желает максимально сэкономить, так как качество ее невысокое, а цена более чем бюджетная, гарантия 5 лет.

Приобретать материал от no-name компании очень не рекомендуется – последствия такого поступка понятны без разъяснений. Учитывая все описанные нюансы выбора поликарбоната, можно найти именно тот материал, который станет идеальным решением в каждом конкретном случае.

Свойства полиуретана

Его основу составляют два типа сырья — это полиол и изоцианат. Этот синтетический полимерный материал входит в группу полиэфир-полиолов и его свойства, и технические характеристики зависят от молекулярной структуры. Также полиуретан является эластомером, материалом, который после растяжения возвращается в свое исходное состояние.

Так полиуретан имеет несколько разных состояний, он производится в виде вязкой жидкости, мягкой резины, твердого пластика, может иметь высокую или низкую степень эластичности.

Вне зависимости от того, в какой форме представлен материал в дальнейшем он не изменяется вследствие влияния тепловых или механических воздействий, при необходимости изделие может, например, растягиваться, но после всегда возвращается к своей изначальной форме. Полиуретан также устойчив к контакту с химическими жидкостями, маслами, ультрафиолетовыми лучами, бактериями и грибками. Его успешно применяют на Крайнем севере и в жарких странах, в создании гидравлических устройств и в космической отрасли, в строительстве и инженерии.

Что это за материал?

Как и все пластмассы он получен при взаимодействии изоцианатов с рядом полиолов. В зависимости от желаемого конечного продукта (чтобы сделать его более жестким или гибким), химические составы могут содержать другие ингредиенты, такие как катализаторы, пенообразователи и, возможно, антипирены для смешивания в условиях высокого давления, придающих ему высокую теплоизоляционную плотность. Эти различные комбинации позволяют изготавливать различные виды изделий.

1. Медицинские протезы и имплантаты.
2. Валы, шины, амортизаторы и другие детали для строительной и автомобильной промышленности.
3. Текстиль для производства мебели, одежды, обуви, спецодежды, экипировки для туризма и товаров для дома.
4. Прочие товары широкого потребления (контейнеры, бутылочки, подгузники).

Можно сказать, что на сегодня это самый востребованный полимер, используемый во всех областях человеческой жизни, даже в нефтяной промышленности для производства бонов (огнестойкие плавучие заграждения от утечек). Ткань полиуретан представляет собой легкий и чрезвычайно прочный, водонепроницаемый материал. Все используют его в той или иной форме каждый день — дома, в офисе, автомобиле, в отпуске для отдыха и занятий спортом.

Состав и свойства

Полиуретаны (ПУ) являются крупнейшим классом полимеров с различными свойствами. Существуют тысячи природных и искусственных полимеров, другие самые известные: нейлон, кремний, полиэтилен, полипропилен, полистирол. Они могут быть термореактивными или термопластичными, жесткими и твердыми или гибкими и мягкими. Плотность продукта определяется количеством используемого вспенивающего агента, а гибкость или жесткость — типом используемых полиолов и изоцианатов.

Свойства полиуретанов в значительной степени зависят от структуры основной цепи полимера. Они могут быть приспособлены для обеспечения высокой прочности, высокой жесткости или высокой гибкости и ударной вязкости. Большинство имеют хорошую устойчивость к нефти, углеводородам, кислороду и озону. Двумя главными недостатками являются их восприимчивость к микробной атаке и склонность ароматических уретанов к обесцвечиванию при воздействии ультрафиолетового излучения.

Искусственная кожа представляет собой композитный материал, состоящий из одного или нескольких слоев полимерных смол, соединенных уретановыми связями, а также тканой или нетканой текстильной основы, такой как полиэстер, хлопок, нейлон или молотая кожа.

Технические характеристики

Существует множество различных полиуретановых тканей, качество которых регламентируются государственным стандартом России. Для одежных, галантерейных, обувных и обивочных искусственных кож это ГОСТы под номерами: 28461-90; Р 56621-2015; Р 56626-2015; Р 57020-2016 и другие.

В зависимости от типа, у них бывают следующие характеристики.

1. Разрывная нагрузка от 8 до 25 даН.
2. Жесткость не более 7-70 сН.
3. Устойчивость к многократному изгибу, не менее 50-150 килоциклов.
4. Устойчивость окраски к трению (сухому и мокрому) не менее 4-5 баллов.
5. Прочность связи между слоями не менее 0,3-0,5 Н/мм.
6. Водоупорность не менее 250 мм вод. ст.
7. Морозостойкость от -10 до -20 градусов.
8. Светостойкость для светлых тонов от 3 до 4 баллов.
9. Величина прогиба от многократного растяжения не более 5-7 мм.

Специальные виды материала

Для различных нужд исходное сырье может содержать модифицирующие добавки, или само изделие обрабатываться каким-либо способом.

Довольно часто панели с одной стороны покрываются защитным слоем, обеспечивающим сохранность материала от действия ультрафиолетовых лучей. Такое покрытие несколько увеличивает срок эксплуатации изделия. Более уникальным и узконаправленным является покрытие плиты слоем, частично преобразующим ультрафиолет в излучение красного спектра. Такой вариант рекомендован для теплиц и парников, где требуется максимально сохранять тепло. Для обратной цели – рассеивания тепла, предназначены плиты, содержащие цветовой пигмент, поглощающий тепловое излучение

Такое изделие чаще используется для остекления веранд и беседок, где важно сохранять прохладу. На фото – беседка, крытая поликарбонатным листом

Стандартные размеры поликарбоната

Такие параметры как ширина и длина изделия практически не отличаются, разница состоит в толщине панели, что вполне закономерно.

• Размеры монолитного поликарбоната таковы: ширина – 2,05 см, а длина – 6,05. Толщина изделия может быть в 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 и 12 мм. 12-миллиметровый лист можно смело отнести к категории антивандальных материалов.
• Сотовый поликарбонат — размеры листов почти такие же. Длина – 6 и 12 м, а ширина – 2,1 м. Значения толщины несколько другие: 4, 6, 8, 10, 16, 25, 32 мм. Встречается сотовая плита толщиной в 35 мм, но достаточно редко.

Следует отметить, что сотовые панели с толщиной 4 и 6 мм не являются конструкционными материалами и не рекомендованы для использования во внешних работах. 8 и 10 мм – вполне достаточная величина для обеспечения требуемой характеристики: устойчивости при снеговых и ветряных нагрузках.

При выборе следует обращать внимание не только на стандартные размеры поликарбоната, но и на его структуру. То есть панель, толщиной в 10 мм, но с двухслойной структурой, уступит по прочности листу той же толщины, но четырехслойному

Цветовая гамма панелей

Количество возможных цветов определяет производитель, но, как правило, гамма включает в себя основные оттенки и особо модные, например – бронза. Основные цвета: красный, синий или бирюзовый, зеленый и белый предлагает практически любой изготовитель. Можно подобрать и более интересные оттенки: цвет колотого льда, перламутровый, серебристый и так далее.

На вопрос, сколько стоит цветной поликарбонат, ответ вполне ожидаемый: дороже, чем прозрачный, так как при его производстве используются специальные красители. Вид веранды или беседки, выполненной из цветного пластика намного эффектнее, чем из прозрачного. При этом можно комбинировать различные оттенки. На фото приведен образец.

При монтаже следует обращать внимание на еще одну особенность: цветной полимер имеет тем более высокий коэффициент термического расширения, чем в более темный оттенок он окрашен. Это означает, что крепление прозрачного материала может быть более жестким, чем, например, бронзового

Точно так же от интенсивности окрашивания зависит и коэффициент светопропускания: чем темнее цвет, тем ниже уровень светопрозрачности.

Технические характеристики

Технические характеристики полиуретана делают его незаменимым конструкционным материалом во многих отраслях промышленности, где изделия должны иметь высокую сопротивляемость, износостойкость, устойчивость к агрессивному воздействию окружающей среды.

• Плотность полимера зависит от его вида, показатели могут быть в пределах 30-300 кг/м3.
• Твердость по шкале Шору (A, D) находится в пределах 50-98 единиц, что позволяет использовать его при высоких механических нагрузках.
• Имеет обширный температурный интервал эксплуатации, от -60 до +80 °C, возможно кратковременное использование при +120-140 °C без потери технических характеристик.
• Полимер имеет высокую эластичность при высокой твердости материала, его показатели прочности достигают до 50МПа. Он может без повреждения растягиваться до 650%.
• Не проводит электричество.
• Имеет низкую массу, что дает альтернативу использовать изделия с меньшим весом.
• Озоностойкость – тоже несомненный плюс, он не разрушается под воздействием озона, как, например, резина.
• Высокая стойкость к кислотам, маслам, растворителям.
• При производстве полимера можно запрограммировать необходимый коэффициент трения, и получить материал с очень низким или высоким показателем.

По сравнению с резиной он имеет более высокую износостойкость и эластичность, не восприимчив к маслам, меньше пачкается, медленнее стареет, быстрее принимает форму после деформации и лучше переносит механическое воздействие.

Если сравнить полиуретан с металлом, то он очевидно более эластичен, имеет меньший вес, не проводит электричество и менее восприимчив к воздействию абразивов. Также полиуретан значительно дешевле в производстве и в обслуживании, механизмы, оснащенные деталями из этого материала, создают меньше шума. Все это влияет на качество и стоимость конечного продукта.

В сравнении с пластмассой полиуретан показывает лучшие результаты при высоких и низких температурах, он более эластичен, не раскалывается при ударном и другом механическом воздействии.

К минусам можно отнести:

Воздухонепроницаемость, что важно при создании обуви и одежды;
Усадку вспененных декоративных деталей и сложности в нанесении четкого рисунка;
Излишнюю твердость и хрупкость при длительном холодовом воздействии;
Низкую сопротивляемость к скручиванию.

Поэтому крайне важно правильно выбрать вид полимера для эксплуатации в определенных условиях. Абсолютным минусом материала можно назвать сложность вторичной переработки изделий из него

Физические свойства полистирола

1. Плотность — 1050-1080кг/м3
2. Насыпная плотность гранул — 550-560кг/м3
3. Усадка линейная в форме — 0,4-0,8%
4. Нижний предел рабочей температуры — ( -40оС), верхний предел — (+75оС)
5. Электрическая прочность с частотой 50Гц — 20-23кВ/мм
6. Удельное электрическое сопротивление поверхностное — 1016Ом, объемное, под напряжением 1 мин — 1017Ом-см, под напряжением 15 мин — 1015Ом-см.
7. Коэффициент линейного расширения термического — 6х10-5, 7х10-5градус-1
8. Теплопроводность — 0,093-0,140Вт/м*К
9. Теплоемкость — 34х103Дж/кг*К
10. Диэлектрическая проницаемость — 2,49-2, 6
11. Тангенс угла при диэлектрических потерях с частотой 1МГц составляет — 3-4Х10-4.

Применение

в виде прозрачных грануло

Из полистирола научились изготавливать массу самых необходимых предметов, которые нашли применение в повседневной жизни. Все изделия совершенно безвредны для здоровья людей, в быту они нас постоянно окружают — одноразовая посуда игрушки для детей, упаковка.

В строительстве полистирол нашел очень большое применение, на его основе производятся теплоизоляционные материалы — плиты, сэндвич-панели, несъемная опалубка и др. Также производится и отделочный декоративный материал для облицовки — потолочный багет и плитка декоративная.

В медицинской промышленности полимер также применим, из него производят некоторые части в системах переливания крови, одноразовые инструменты. Вспененный полистирол также актуален для подготовки и очистке сточных вод.

В пищевой промышленности используется упаковочный материал, который также производится из полистирола. Есть и ударопрочный вид полимера, он стал незаменим для бытовой техники, электроники.