Ce este polistirenul (PS)?
Este un polimer sintetic realizat din monomer stiren. PS este produsă prin polimerizarea stirenului, care este un fel de material de construcție utilizat pentru a produce o varietate de produse din plastic. Se întâmplă, de asemenea, în mod natural (căpșuni, scorțișoară, cafea și bere).
Acest polimer din plastic este un termoplastic transparent transparent care este disponibil atât în formă solidă, cât și ca material spumant rigid. Materialul PS folosit în general este clar, dur și fragil în proprietăți.
Este utilizat în mod obișnuit din material plastic pentru a produce o varietate de produse de segment final. Forma solidă de plastic este utilizată pe scară largă pentru a produce produse care necesită claritate. Acestea sunt adesea folosite cu o combinație de coloranți, aditivi și alte forme de materiale plastice pentru a produce bunuri cum ar fi aparatele electronice, piese de automobile, ghivece de grădinărit, echipamente etc.
PS este fabricat din material spumos și este denumit polistiren expandat (EPS) sau polistiren extrudat (XPS), cunoscut pentru proprietățile sale de izolare și amortizare.
Forma solidă a acestui material este utilizată în mod obișnuit pentru aplicațiile dispozitivelor medicale (tuburi de testare, plăci Petri etc.) sau pentru obiecte de zi cu zi cum ar fi detectoare de fum, CD-uri, recipiente pentru alimente, pahare de cafea etc. ca material de ambalaj pentru o varietate de produse.
Prognoza globală a pieței pentru polistiren
Piața pentru PS este prognozată să crească cu peste 28 miliarde USD până în 2020. Piața a fost în jurul valorii de 24 miliarde USD în 2016 și va depăși 28 miliarde USD până în 2020, conform analizei industriei. Piata de plastic PS a crescut rapid din ultimii ani si este, de asemenea, de asteptat sa creasca si in urmatorii ani.
PS este un material plastic versatil, cu o serie de utilizări în diferite segmente de piață. PS este utilizat pe scară largă pentru a produce produse de uz zilnic de utilizare cum ar fi frigidere, aparate de aer condiționat, televizoare, computere și unelte de unică folosință (cupe spumante, plăci și boluri).
Drivere de piață
Factorii majori care conduc piața PS sunt creșterea populației, creșterea urbanizării și industrializarea, creșterea venitului din clasa de mijloc.
Sectorul ambalajelor și cel al electronicii reprezintă două segmente majore care au înregistrat o creștere a cererii de PS în ultimii ani și se anticipează că vor spori și mai mult creșterea pieței PS la nivel mondial.
Perspectiva regională
China este de așteptat să fie cea mai mare piață pentru PS pentru anul (2016-17), urmată de alte economii emergente în regiunile asiatice și Pacific. Deși țările din Asia-Pacific sunt cei mai mari consumatori de PS în întreaga lume, dar încă alte țări, cum ar fi Africa, Europa și America de Sud sunt, de asemenea, de așteptat să crească cererea în anii următori.
Constrângerile
Este, de asemenea, supus anumitor restricții în perioada prognozată, cum ar fi prețurile fluctuante ale materiilor prime (benzen, monomer stiren etc.). Problemele de eliminare legate de acest material și valoarea negativă a acestuia pot împiedica creșterea pieței.
Jucători de frunte
Cei mai importanți jucători ai PS de pe piața mondială sunt BASF SE (Germania), Grupul Styrosolution (Germania), Videolar S / A. (Sao Paulo), SABIC (Arabia Saudită) și Formosa Plastic Corporation (Taiwan) printre toți ceilalți producători.
Istoria PS Polymer
A fost inițial descoperită de Eduard Simon, un medic din Berlin. Din storax, rășina copacului dulce turc Liquidambar a produs o substanță uleioasă distilată numită stirol. După câteva zile de descoperire, Simon a descoperit că stirolul produs de monomer s-a îngroșat datorită oxidării în forma de gelatină pe care a numit-o "Styroxyd".
În 1845, chemistul John Blyth și un alt chimist german August Wilhelm von Hofmann au reprezentat aceeași transformare a stirolului în absența oxigenului. Această substanță a fost denumită "metastyrol". Ulterior, analiza a arătat că proprietățile chimice ale substanței produse sunt identice.
Mai departe, în 1866, Marcelin Berthelot a analizat pe bună dreptate formarea metatirolului / mesei din stirol prin procesul de polimerizare.
După 80 de ani de timp, pe baza tezei germane de chimie organică "Hermann Staudinger (1881-1965)", sa descoperit că încălzirea stirolului are ca rezultat o reacție în lanț care produce mai multe macromolecule numite PS plastice.
Proprietățile PS Plastics
Este o formă versatilă de plastic utilizată pentru a face o varietate de produse din plastic de segment final. Polimerul PS este un tip clar, amorf, nepolar de material care poate fi ușor prelucrat și transformat într-un număr mare de produse semifinite, cum ar fi spume, filme și foi. În ceea ce privește volumul, este unul dintre cele mai mari materiale plastice utilizate datorită proprietăților sale, cum ar fi:
Are rezistență ridicată la impact și rezistență la căldură.
Acești polimeri sunt un bun izolator electric cu o claritate optică excelentă.
PS are rezistență chimică puternică la acizii și bazele diluate.
Este un lichid vâscos deasupra temperaturii sticlei, care permite fabricarea ușoară a unui număr mare de produse finite.
Ele sunt ușor de expandat și permit un flux bun.
Aceste materiale sunt foarte rezistente la flacără.
Proprietățile fizice ale PS
Formula chimică utilizată pentru PS este (C8H8) n
Densitate - 0,96-1,04 g / cm3
Punctul de topire este de ~ 240 ° C (464 ° F; 513 K). [4] Pentru izotactic PS
Solubilitate în apă insolubilă
Solubilitate-Nere solubil în acetonă [1]
Conductivitatea termică a polimerului este de 0,033 W / (M · K) (spumă, ρ 0,05 g / cm3) [2]
Indicele de refracție este de 1,6; dielectric constant 2.6 (1 kHz - 1 GHz) [3]
Diferite grade de PS Plastics
PS este considerat printre unul dintre cele mai importante și utilizate pe scară largă în materie de plastic de pe piață. Volumul de producție al copolimerilor PS și stiren este de la câteva milioane de tone pe an la nivel global.
Acesta a fost comercializat sub diferite nume comerciale cum ar fi (Styrofoam, Styropor, Styron, Carinex, Styro-Flex, Cellofoam, Depron XPS, Fostarene, Styraclear, Lustrex1, SABIC PS și INEOS Styrenics).
În general, acești polimeri sunt disponibili în trei clase importante, care sunt:
GPPS
GPPS, de asemenea, denumit PS Crystal-clear. Această formă de material plastic este pe deplin transparentă, rigidă și este de obicei ieftină PS realizată din monomer stiren. GPPS este o formă solidă de PS fabricată sub formă de pelete de 2-5 mm PS.
HIPS
Impactul de înaltă rezistență PS conține de obicei 5 până la 10% din cauciuc (butadienă) și este destinat producerii de produse care necesită rezistență la impact mai mare. HIPS PS este de obicei un tip de copolimer grefat având PS ca brațe laterale. Procesul de altoire are loc atunci când unii reacționează radical cu dubla legătură a poli-butadienei.
EPS
Acest tip de material plastic constă din micro-pelete sau granule care conțin agent de suflare (de obicei pentan). EPS sau spumă PS este termoizolantă cu rezistență ridicată la impact și prelucrare ușoară.
Aplicații ale PS Plastics
Este o formă ieftină și ușor accesibilă a polimerului. Este utilizat pentru multe aplicații, cum ar fi electronice, componente medicale, optice, auto și ambalarea consumabilelor. Un număr mare de produse fabricate cu PS sunt formate prin turnare prin injecție, inclusiv ustensile de masă, cupe, cutii de CD, recipiente și capace cosmetice etc.
Este utilizat în principal pentru producerea a două tipuri de produse semifinite - PS Sheet și PS Foam. Acest bun semi-finit este folosit pe scară largă pentru a produce produse finale pentru o varietate de segmente de piață finale.
Foaie de polistiren
PS este utilizat pe scară largă pentru a produce foi de stiren cu impact ridicat, care sunt utilizate în continuare pentru producerea de modele, prototipuri, semne, afișaje, incinte și multe altele. Aceste foi sunt materiale cu cost redus și utilizate pentru uz general. Plăcile PS sunt preferate față de o altă formă de foi pentru o varietate de produse, deoarece acestea sunt:
Rezistenta la apa la densitate mare
Greutate ușoară
Sensibil la temperatură
Durabil
Non-toxic și inodor
Proprietăți excelente de formare
Stabilitate dimensională și absorbție scăzută a apei
Încălzire și etanșare electronică
Economic
PS Sheets - Proprietăți fizice
Temperatura de formare: 325 ° F până la 350 ° F
Temperatura maximă: 180 ° F
Respectă standardele FDA
Opac cu finisaj mat
Dimensiunea standard a foilor vândute - 40 "x 72
Spumă de polistiren
Spuma PS este o altă formă a bunului semifinit al polimerului, care este utilizat în continuare pentru a produce produse de consum pentru segmentul final. Spumele PS conțin 95-98% aer. Acestea sunt izolații termice bune, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă ca material de izolație a clădirilor.
Proprietatea de amortizare a spumei PS o face foarte potrivită pentru industria ambalajelor. PS este utilizat pe scară largă în industria ambalajelor.
Proprietățile adecvate și costul redus al spumei din plastic se dovedesc a fi o competiție puternică pentru alte forme de polimeri utilizați în industria ambalajelor. Spumele PS au fost folosite și în sectorul construcțiilor pentru construcția de sectoare arhitecturale care nu poartă în greutate, cum ar fi pilonii ornamentali.
Proprietăți generale ale PS Foam
Ușoare și portabile,
Reciclabile cu ușurință,
Poate fi ușor laminat cu rășină epoxidică,
Spumele PS au izolație termică ridicată,
Este ideal pentru lucrări de exterior / interior,
Rezistent la umiditate și compresie,
Prețul scăzut și extrem de durabil
Fabricate în diferite forme, dimensiuni și materiale de compresie.
Spumele PS sunt produse în mod obișnuit în două forme diferite:
A. Polistiren expandat (EPS)
EPS este un fel de spumă rigidă, dură și închisă. Este de obicei alb în aparență și este produsă din margele PS pre-expandate. EPS este una dintre cele mai frecvent utilizate spume PS în viața de zi cu zi. Spuma albă este frecvent utilizată pentru băuturi calde, în frigidere, izolație și ambalare etc.
Materialul EPS este ieftin și ușor (15-30 kg pe metru cub) Nu își pierde proprietatea fundamentală în timp și este complet reciclat și reutilizat pentru a menține echilibrul ecologic.
Datorită proprietăților sale tehnice și fizice favorabile, cum ar fi greutatea redusă, rigiditatea și formabilitatea, EPS este introdus în uz pentru o gamă largă de aplicații. Este folosit chiar și pentru fabricarea foilor turnate care sunt utilizate pentru izolarea clădirilor și pentru materialele de ambalare
B. Polistiren extrudat (XPS)
XPS este o altă formă de spumă care oferă o rugozitate îmbunătățită a suprafeței și o rigiditate mai mare cu conductivitate termică redusă. Domeniul de densitate este de aproximativ 28-45 kg / m 3. Are aproape același tip de compoziție chimică ca EPS, dar este produs cu un alt tip de tehnologie. EPS vine în trei culori de bază roz, albastru și verde etc. Este utilizat în mod obișnuit pentru fabricarea panourilor demonstrative și în zona de construcție.
Utilizări generale ale polistirenului
Aceasta se aplică unei varietăți de industrii destinate utilizatorilor finali pentru producerea unui număr de produse sub diferite forme. A devenit polimer cel mai frecvent utilizat în diferite industrii, cum ar fi:
Aparatul este utilizat într-un număr de aparate cum ar fi frigidere, aparate de aer condiționat, cuptor, microunde, aspiratoare și mixere etc. Se folosește în formă solidă sau spumă pentru fabricarea acestor aparate deoarece este inert (nu reacționează cu materialele ), rentabile și durabile.
Automotive - PS (solid și spumă) este utilizat în producția multor piese auto, inclusiv butoane, panouri de instrumente, ornamente, panouri de ușă absorbante de energie și chiar spumă de umplere a sunetului.
Electronică - Este folosit pentru locuințe, dar și în alte părți ale televizoarelor, computerelor și diferitelor tipuri de echipamente informatice, unde este necesară combinarea formelor, funcțiilor și esteticii
Serviciul alimentar - PS deține o cotă majoră în sectorul ambalajelor în comparație cu concurenții săi. Este utilizat pe scară largă în ambalajul produselor alimentare, deoarece se izolează mai bine, menține alimente proaspete pentru o perioadă lungă de timp și este rentabil.
Izolație - Spuma ușoară PS se dovedește a fi o izolație termică excelentă într-o serie de aplicații, cum ar fi pereții clădirilor, acoperișurile, frigiderele, congelatoarele și chiar în spațiile industriale de depozitare frigorifică. Este preferat pentru izolație, deoarece este mai inert, durabil și rezistent la deteriorarea apei.
Medical - datorită clarității și ușurinței sale de sterilizare, PS este utilizat pentru o gamă largă de utilizări medicale, inclusiv tăvi de cultură tisulară, tuburi de testare, vase Petri, componente de diagnoză și alte dispozitive medicale de testare.
Ambalaj - Este foarte utilizat și preferat în sectorul ambalajelor. Este utilizat pe scară largă pentru a proteja produsele de consum, cum ar fi CD-uri și DVD-uri, arahide de ambalaj de spumă pentru mărfuri de expediere, ambalaje consumabile, tăvi de carne și păsări de curte și, de asemenea, cutii de ouă etc. Acestea sunt un material adecvat pentru ambalaje ca bunuri de protecție împotriva deteriorării și a deteriorării.
Dezavantaje ale PS Plastics
Deși este cel mai utilizat termoplastic și de asemenea preferat față de alți concurenți pentru o serie de utilizări, are încă anumite limitări în utilizare care sunt:
Este inflamabil, dar sunt disponibile și note retardate.
Sunt rezistente slabe la sol și ar putea fi atacate de multe substanțe chimice.
Homo-polimerii sunt fragili în natură.
Subiecți la stres și crăparea mediului.
Ei au o stabilitate termică slabă.
Reciclarea produselor PS Plastics
De obicei, nu este acceptat în colecția curbside din centrele de reciclare. Diferite centre și tehnici sunt utilizate pentru reciclarea PS. În anumite țări, cum ar fi Germania, există o lege care impune producătorilor să își asume în totalitate responsabilitatea de a recicla sau elimina orice material de ambalaj PS pe care îl vând.
Reciclarea acestor produse din plastic necesită un volum mare de investiții pentru a înființa compactori și sisteme logistice pentru realizarea procesului. Forma reciclată a materialului este utilizată cu materiale PS noi produse pentru a produce foi și spume PS.
Recipientele PS reciclate individual pot fi folosite pentru a produce produse precum îmbrăcăminte, umerase, bănci de parc, ghivece de flori, jucării, rigle, corpuri de capsatoare, containere pentru rasaduri, rame de tablouri și mulaje arhitecturale etc.
