پلی استایرن (PS) چیست؟
این پلیمر مصنوعی ساخته شده از استایرن مونومر است. PS توسط پلیمریزاسیون استایرن ساخته شده است که نوعی از مواد ساختمانی است که برای تولید انواع محصولات پلاستیکی استفاده می شود. این نیز به طور طبیعی رخ می دهد (توت فرنگی، دارچین، قهوه و آبجو).
این پلیمر پلاستیکی یک گرمانرم طبیعی شفاف است که در هر دو فرم جامد و همچنین یک ماده فوم سخت است. به طور کلی مواد PS استفاده می شود روشن، سخت و شکننده در خواص.
این معمولا از پلاستیک برای تولید انواع محصولات پایان بخش استفاده می شود. شکل جامد پلاستیک به طور گسترده ای برای تولید محصولاتی که نیاز به وضوح دارند استفاده می شود. اینها اغلب با ترکیبی از رنگ ها، مواد افزودنی و دیگر اشکال پلاستیک برای تولید محصولات مانند لوازم الکترونیکی، قطعات خودرو، گلدان های باغبانی، تجهیزات و غیره استفاده می شود.
PS از مواد فوم ساخته شده است و به عنوان Expisted Polystyrene (EPS) یا پلی استایرن اکسترود شده (XPS) نامیده می شود که برای خواص عایق بندی و آسترینگ آن شناخته شده است.
فرم جامد این ماده معمولا برای برنامه های کاربردی پزشکی (لوله های آزمایشگاهی، ظروف پتری و غیره) و یا برای موارد روزانه مانند آشکارسازهای دود، سی دی، ظروف غذا، فنجان قهوه و غیره استفاده می شود. فرم فوم پلیمری معمولا برای به عنوان یک ماده بسته بندی برای انواع محصولات.
پیش بینی بازار جهانی برای پلی استایرن
بازار PS پیش بینی می کند که تا سال 2020 بیش از 28 میلیارد دلار رشد کند. بازار در سال 2016 حدود 24 میلیارد دلار بود و تا سال 2020 به 28 میلیارد دلار برسد. بازار پلاستیکی PS از چند سال گذشته به سرعت در حال رشد است و انتظار می رود در سال های آینده نیز افزایش یابد.
PS یک پلاستیک چند منظوره با تعدادی از کاربردهای مختلف در بازارهای مختلف است. PS به طور گسترده ای برای تولید محصولات مصرفی روزانه مانند یخچال و فریزر، تهویه هوا، تلویزیون، کامپیوتر و ظروف یکبار مصرف (فنجان فنجان، صفحات و کاسه ها) استفاده می شود.
رانندگان بازار
عوامل اصلی بازار PS بازار رشد جمعیت، افزایش شهرنشینی و صنعتی شدن، افزایش درآمد متوسط طبقه است.
بخش بسته بندی و الکترونیک دو بخش عمده برجسته است که در سالهای اخیر رشد تقاضا برای PS را شاهد بوده اند و پیش بینی می شود که رشد بازار جهانی PS بیشتر شود.
چشم انداز منطقه ای
چین انتظار می رود که بزرگترین بازار برای PS برای سال (2016-17) باشد که توسط دیگر اقتصادهای نوظهور در مناطق آسیا-اقیانوس آرام دنبال خواهد شد. هرچند کشورهای آسیا-اقیانوس آرام بیشترین مصرف کننده PS در سراسر جهان هستند، اما هنوز هم کشورهای دیگر مانند انتظار می رود که آفریقای جنوبی، اروپا و آمریکای جنوبی تقاضای بیشتری در سال های آتی داشته باشد.
محدودیت ها
همچنین در دوره پیش بینی شده مانند محدودیت قیمت مواد خام (بنزن، مونومر استایرن و غیره)، محدودیت های خاصی نیز وجود دارد. مشکلات رفع این ماده و ارزش قراضه منفی نیز ممکن است رشد بازار را مختل کند.
بازیکنان پیشرو
بیشتر بازیکنان PS در بازار جهانی BASF SE (آلمان)، Styrosolution Group (آلمان)، Videolar S / A هستند. (سائوپائولو)، SABIC (عربستان سعودی) و شرکت Formosa Plastic Corporation (تایوان) در میان سایر تولید کنندگان.
تاریخچه PS Polymer
در ابتدا توسط ادوارد سیمون، متخصص آپارتمانی برلین کشف شد. از طوفان، رزین ترکیبی ترک خورده آدامس Liquidambar یک نوع ماده چرب از نوع استریل است. پس از چند روز کشف، سیمون دریافت که استیرول تولید شده از مونومر به دلیل اکسیداسیون به شکل ژله ضخیم شده است و به نام "استرولوکسید" نامگذاری شده است.
در سال 1845 شیمیدان جان بلیت و یکی دیگر از شیمیدان آلمانی، آگوست ویلهلم ون هفمن، همان تغییرات استیرول را در غیاب اکسیژن نشان دادند. این ماده به عنوان "متاسترول" نامگذاری شد. بعدها، تجزیه و تحلیل نشان داد که خواص شیمیایی هر دو ماده تولید شده یکسان هستند.
علاوه بر این در سال 1866 مارسلین برتلوت به درستی تجزیه و تحلیل تشکیل metatyrol / ناهار خوری از styrol توسط فرایند پلیمریزاسیون.
پس از 80 سال شکاف زمانی، بر اساس پایان نامه شیمی شیمی آلی آلمانی "هرمان استادینگر (1965-1981)" کشف شد که گرمایش استیرول باعث واکنش زنجیره ای می شود که چندین ماکرومولکول به نام پلی استر PS تولید می شود.
خصوصیات PS Plastics
این یک فرم چند منظوره پلاستیکی است که برای ساختن انواع محصولات پلاستیکی پایه استفاده می شود. پلی استایرن پلی استایرن یک ماده شفاف، آمورف و غیر قطبی است که می تواند به راحتی پردازش شود و به تعداد زیادی از محصولات نیمی از محصولات مانند فوم، فیلم و ورق تبدیل شود. از لحاظ حجم، یکی از بزرگترین پلاستیک های استفاده شده به علت ویژگی های آن است:
این دارای مقاومت بالا و مقاومت در برابر حرارت است.
این پلیمرها یک عایق الکتریکی خوب با وضوح عالی نوری است.
PS دارای مقاومت شیمیایی قوی به اسیدهای رقیق و پایه است.
این یک مایع چسبناک است که بالاتر از دمای شیشه آن است که امکان ساخت آسان را به تعداد زیادی از کالاهای آماده می کند.
آنها به راحتی قابل انعطاف و اجازه جریان خوب را می دهند.
این مواد به شدت شعله بازدارنده در طبیعت است.
خصوصیات فیزیکی PS
فرمول شیمیایی مورد استفاده برای PS (C8H8) n است
تراکم - 0.96-1.04 g / cm3
نقطه ذوب ~ 240 درجه سانتیگراد (464 درجه فارنهایت، 513 کیلو گرم) [4] برای Isotactic PS
حلالیت در آب غیر قابل حل است
حلالیت-غیر محلول در استون [1]
هدایت حرارتی پلیمر 0.033 W / (M · K) (فوم، ρ 0.05 g / cm3) [2]
شاخص انکساری 1.6 است؛ ثابت دی الکتریک 2.6 (1 کیلوهرتز - 1 گیگاهرتز) [3]
مقادیر مختلف PS Plastics
PS در میان یکی از مهمترین و گسترده ترین پلاستیک های موجود در بازار شمرده می شود. حجم تولید کوپلیمرهای PS و استایرن در سالانه به میزان چند میلیون تن در سال است.
این شرکت در سراسر جهان تحت نام های مختلف تجاری مانند (Styrofoam، Styropor، Styron، Carinex، Styro-Flex، Cellofoam، Depron XPS، Fostarene، Styraclear، Lustrex1، SABIC PS و INEOS Styrenics) فروش می کند.
به طور کلی، این پلیمرها در سه دسته مختلف مهم هستند که عبارتند از:
GPPS
GPPS همچنین به عنوان Crystal-clear PS شناخته می شود. این فرم از پلاستیک کاملا شفاف، سفت و سخت است و معمولا PS کم هزینه از مونومر استایرن ساخته شده است. GPPS یک فرم جامد PS است که به شکل گلوله های 2-5 میلی متر PS تولید می شود.
HIPS
تاثیر بالا PS معمولا حاوی 5 تا 10 درصد لاستیک (بوتادین) است و برای تولید محصولاتی است که نیاز به مقاومت بیشتر در برابر ضربه دارند. HIPS PS معمولا یک نوع کوپلیمر پیوند است که دارای PS به عنوان سلاح جانبی است. فرآیند پیوند رخ می دهد زمانی که برخی از رادیکال با پیوند دو پلی-بوتادین واکنش نشان می دهد.
EPS
این درجه از پلاستیک شامل میکرو گرانول یا دانه ای حاوی ماده خفیف (معمولا پنتان) است. EPS یا Foamed PS با عایق حرارتی با مقاومت بالا و پردازش آسان است.
برنامه های PS Plastics
این یک فرم ارزان و قابل دسترس از پلیمر است. این دستگاه برای بسیاری از کاربردها مانند الکترونیک، پزشکی، نوری، قطعات خودرو و بسته بندی مواد مصرفی استفاده می شود. تعداد زیادی از محصولات تولید شده از PS با قالب گیری تزریقی از جمله ظروف غذاخوری، فنجان، موارد CD، ظروف لوازم آرایشی و پوشش و غیره شکل گرفته است.
این عمده برای تولید دو نوع محصولات نیمه تمام استفاده می شود - PS Sheet و PS Foam. این محصول نیمه تمام به طور گسترده ای برای تولید محصولات نهایی برای انواع مختلف از بخش های بازار استفاده می شود.
پلی استایرن ورق
PS به طور گسترده ای برای تولید ورق های استایرن با تاثیر بالا استفاده می شود که بیشتر برای تولید مدل ها، نمونه های اولیه، نشانه ها، نمایش ها، محوطه ها و موارد دیگر استفاده می شود. این ورقها کم هزینه هستند و برای استفاده عمومی استفاده می شود. ورق های PS بر روی یک فرم دیگر از ورق ها برای انواع محصولات به عنوان آنها ترجیح داده می شود:
آب مقاوم در برابر چگالی بالا
سبک وزن
درجه حرارت حساس
ماندگار
غیر سمی و بدون بو
خواص شکل دهنده عالی
ابعاد پایدار و جذب آب کم
حرارت و الکترونی قابل انعطاف
مقرون به صرفه
PS Sheets - خواص فیزیکی
دمای تشکیل: 325 تا F 350 درجه فارنهایت
حداکثر درجه حرارت: 180 درجه فارنهایت
مطابق استانداردهای FDA
مات با پایان مات
اندازه استاندارد ورق های فروخته شده - 40 "x 72
پلی استایرن فوم
فوم PS یکی دیگر از بهترین مواد نیمه جامد پلیمر است که بیشتر برای تولید محصولات مصرف کننده نهایی استفاده می شود. فوم PS شامل 95-98٪ هوا است. آنها از عایق حرارتی خوب استفاده می کنند، بنابراین به طور گسترده به عنوان مصالح ساختمانی عایق استفاده می شود.
اموال دمایی فوم PS باعث می شود که آن بسیار مناسب برای صنعت بسته بندی باشد. PS در مقیاس بسیار بزرگ در صنعت بسته بندی استفاده می شود.
خواص مناسب و کم هزینه فوم پلاستیک ثابت می کند رقابت قوی برای دیگر اشکال پلیمر های مورد استفاده در صنعت بسته بندی. فوم PS همچنین در بخش ساخت و ساز برای ساختن بخش های غیرمتمرکز معماری مانند ستون های زینتی استفاده می شود.
خصوصیات عمومی PS Foam
سبک و قابل حمل،
به راحتی قابل بازیافت
می توان به راحتی با رزین اپوکسی لمینیت
فوم PS دارای عایق حرارتی بالا،
این ایده آل برای آثار در فضای باز /
مقاومت در برابر رطوبت و فشرده سازی،
قیمت پایین و بسیار با دوام
ساخته شده به اشکال مختلف، اندازه، و مواد فشرده سازی.
فوم PS معمولا در دو شکل مختلف تولید می شود:
الف Expanded Polystyrene (EPS)
EPS نوعی فوم سخت و سخت و بسته است. معمولا ظاهر سفید و دانه های PS قبل از گسترش است. EPS یکی از رایج ترین فوم PS در زندگی روزمره است. فوم سفید معمولا برای نوشیدنی های گرم، یخچال و فریزر، عایق بندی و بسته بندی و غیره استفاده می شود.
ماده EPS ارزان و سبک وزن است (15 تا 30 کیلوگرم در هر متر مکعب). این ویژگی بنیادی خود را با گذشت زمان از دست نمی دهد و به طور کامل بازیافت می شود و برای حفظ تعادل محیطی مورد استفاده مجدد قرار می گیرد.
با توجه به ویژگی های فنی و فیزیکی مطلوب آن مانند وزن کم، سختی و فرمولاسیون، EPS برای طیف وسیعی از برنامه ها به کار می رود. این حتی برای تولید ورق های قالب مورد استفاده برای ساخت عایق و مواد بسته بندی استفاده می شود
ب پلی استایرن اکسترود شده (XPS)
XPS یک فرم دیگر از فوم است که زبری سطح و سختی بالاتر را با کاهش هدایت گرما ارائه می دهد. محدوده تراکم حدود 28-45 کیلوگرم بر متر است . این ترکیب تقریبا همان نوع ترکیب شیمیایی از EPS دارد اما با تکنولوژی متفاوت تولید می شود. EPS در سه رنگ پایه صورتی، آبی و سبز و غیره است. معمولا برای ساخت تابلوهای تظاهرات و در زمینه ساخت و ساز استفاده می شود.
استفاده عمومی از پلی استایرن
این برای انواع صنایع نهایی برای تولید تعدادی از کالاها در قالب های مختلف قابل استفاده است. این پلیمر به طور معمول در صنایع مختلف مانند:
Appliance - این دستگاه در تعدادی از لوازم خانگی مانند یخچال و فریزر، تهویه مطبوع، اجاق، مایکروویو، جارو برقی، و بلندرها و غیره استفاده می شود. این دستگاه به صورت جامد یا فوم به طور گسترده ای برای تولید این لوازم به صورت غیر مستقیم استفاده می شود (با مواد )، مقرون به صرفه و طولانی مدت.
خودرو - PS (جامد و فوم) در تولید بسیاری از قطعات خودرو از جمله دستگیره، پانل ابزار، تر و تمیز، پانل درب جذب انرژی و حتی فوم ضعیف صدا استفاده می شود.
الکترونیک - این مورد برای مسکن و همچنین در قسمت های دیگر تلویزیون، رایانه و انواع مختلف تجهیزات فناوری اطلاعات استفاده می شود که در آن ترکیبی از فرم، عملکرد و زیبایی شناسی مورد نیاز است
خدمات غذایی - PS سهم عمده ای در بخش بسته بندی در مقایسه با رقبا دارد. به طور گسترده ای در بسته بندی مواد غذایی به کار می رود زیرا آن را بهتر استنشاق می کند، غذاهای تازه را برای مدت زمان طولانی نگه می دارد و ارزان تر است.
عایق - پلی استایرن سبک سبک PS ثابت می شود عایق حرارتی عالی در تعدادی از برنامه های کاربردی مانند دیوار ساختمان، سقف، تبرید، فریزر و حتی در امکانات ذخیره سازی صنعتی سرد است. برای عایق ترجیح داده می شود زیرا آن را بی عیب تر، با دوام و مقاوم در برابر آلودگی آب می کند.
پزشکی - با توجه به وضوح و سهولت استریلیزاسیون، PS برای طیف گسترده ای از کاربردهای پزشکی از جمله سینی کشت بافت، لوله های آزمایشگاهی، پتری غذا، اجزای تشخیصی و دیگر دستگاه های پزشکی آزمایش استفاده می شود.
Packaging- این ماده بسیار مورد استفاده و ترجیح در بخش بسته بندی است. به طور گسترده ای برای محافظت از محصولات مصرفی مانند موارد CD و DVD، بادام زمینی بسته بندی فوم برای حمل کالا، بسته بندی مواد مصرفی، گوشت و سینی های مرغ و نیز کارتن های تخم مرغ و غیره استفاده می شود. مواد مناسب برای بسته بندی به عنوان محافظ کالا در برابر آسیب و خرابکاری هستند.
معایب PS Plastics
گرچه این است که به طور گسترده استفاده شده از گرمانرم و همچنین ترجیح داده شده بیش از رقبای دیگر برای تعدادی از استفاده، هنوز هم محدودیت های خاصی در استفاده است که عبارتند از:
این قابل اشتعال است اما نمرات عقب مانده نیز موجود است.
آنها مقاومت کمتری در برابر حلال دارند و ممکن است توسط بسیاری از مواد شیمیایی مورد حمله قرار گیرند.
پلیمرهای Homo در طبیعت شکننده هستند.
در معرض استرس و ترک خوردگی محیطی.
آنها پایداری حرارتی ضعیف دارند.
بازیافت PS Plastics
معمولا در مجموعه های محدود در مراکز بازیافت پذیرفته نمی شود. مراکز و تکنیک های مختلف برای بازیافت PS استفاده می شود. در بعضی از کشورها مانند آلمان، یک قانون وجود دارد که نیاز به تولیدکنندگان دارد تا به طور کامل مسئولیت بازیافت یا دفع هر نوع مواد بسته بندی PS را که به فروش می رسانند، انجام دهد.
بازیافت این محصولات پلاستیکی نیاز به مقدار زیادی سرمایه گذاری دارد تا فشرده سازان و سیستم های لجستیک را برای اجرای این فرآیند راه اندازی کنند. فرم بازیافت مواد با مواد PS تولید شده جدید برای تولید صفحات PS و فوم استفاده می شود.
قطعه پلی اتیلن بازیافت شده جداگانه می تواند برای تولید محصولات مانند لباس، چوب لباسی، نیمکت پارک، گلدان گل، اسباب بازی ها، حاکمان، اسمبلر، ظروف گلدوزی، قاب عکس و مصالح ساختمانی از و غیره استفاده شود.
