Полистирол — виды и характеристики, преимущества и недостатки
Полистирол представляет собой жесткий и твердый полимер, относящийся к группе термопластов.
Материал получают путем полимеризации стирола (винилбензола). Для повышения пластичности и ударопрочности в исходное сырье добавляются сополимеры и модифицирующие добавки.
Легкие и прочные изделия популярны в строительстве, мебельном производстве, рекламной индустрии и других отраслях.
Технические характеристики
Полистирол получил широкое распространение, благодаря экологической безопасности, простоте механической обработки, доступной стоимости и высоким техническим и эксплуатационным свойствам:
Термопластичный полимер легко растворяется в сложных эфирах, ацетоне, концентрированной азотной кислоте и ароматических углеводородах.
Несмотря на экологическую безопасность изделий, при сильном нагревании или горении полистирол выделяет токсичные вещества.
По назначению подразделяются на три основных вида:
Общего назначения
Твердый и прозрачный, получается методом суспензионной полимеризации, или непрерывной полимеризации стирола в массе. Выпускается в виде прозрачных гранул. Отличается хрупкостью и жесткостью.
Подходит для изготовления изделий, не имеющих повышенных требований к механической прочности.
Устойчив к влаге, радиации и различным агрессивным воздействиям. Является отличным диэлектриком.
Боится прямых солнечных лучей. Растворяется в ацетоне. Подвержен воздействию технических масел и органических растворителей.
Применяется для производства детских игрушек, рекламных вывесок, одноразовых изделий медицинского назначения, внутренних отделочных и интерьерных работ, внутреннего остекления.
Ударопрочный
Модифицированный, созданный путем сополимеризации стирола с акрилонитрилом, бутадиеновыми, бутадион-стирольными привитыми каучуками и другими полимерами. Выпускается в виде стабилизированных окрашенных и неокрашенных однородных гранул.
Присутствие в составе продукта каучука повышает механическую прочность и замедляет образование микротрещин.
Эксплуатационные показатели зависят от пропорций каучука и стирол:
Ударопрочный непрозрачный — наиболее востребованный полимер, используемый в строительстве, машиностроении, бытовой сфере и рекламной отрасли.
Перерабатывается в термопластавтоматах методом литья под давлением или в экструдерах — вакуумным формованием или пневмоформованием.
Светорассеивающий полистирол
Материал разработан специально для изготовления световой рекламы. Обладает идеальными светорассеивающими свойствами. В отличие от оргстекла, имеет только наружную глянцевую поверхность. Благодаря УФ-стабилизирующим добавкам, отражает прямые солнечные лучи.
Используется для изготовления светильников, объемных букв с подсветкой, световых коробов при изготовлении интерьерной и наружной рекламы.
Полистирол экструдированный
Легкий синтетический материал изготавливается методом экструзии из полимеризованного стирола.
Экологически безвреден и не токсичен. Легко режется и обрабатывается, прост в монтаже.
Обладает прекрасными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Влагостоек, не восприимчив к плесени и грибку. Устойчив к химическим воздействиям.
Широко применяется в строительстве для утепления и звукоизоляции наружных ограждающих конструкций зданий, в качестве декоративного отделочного материала. Подходит для использования как внутри, так и снаружи помещений.
Вспененный полистирол используют в качестве наполнителя при изготовлении полистирол-бетонных блоков. Этот строительный материал отличаются хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, долговечностью и экологической безопасностью.
Поверхность может быть матовой, глянцевой, тисненой или гладкой.
Сравнительные характеристики видов полистирола:
Напряжение (МПа) разрушающее при:
Удлинение при разрыве %
Ударная вязкость кДж/м2
Нагревание выше 90°С приводит к снижению технических характеристик.
Достоинства и недостатки
Полистирол экологичен и безопасен для окружающей среды. Не пахнет и не выделяет токсичных веществ. Может использоваться в жилых помещениях и на пищевых производствах. Поддается вакуумному формованию и термоформированию.
Обладает рядом преимуществ перед другими полимерами:
На листы полистирола легко нанести офсетную и трафаретную печать или пленочную аппликацию.
Безопасен для здоровья и может использоваться для изготовления пищевых контейнеров, одноразовой посуды и детских игрушек.
Важным преимуществом полистирола является возможность вторичной переработки.
Материал достаточно гибок, но при излишнем сгибании пластик белеет и может трескаться.
Кроме того, к недостаткам полистирола относится:
Полимер быстро разрушается под действием ультрафиолета.
Полистирол является сильно горючим материалом. Горит коптящим пламенем, однако имеет способность к самозатуханию.
Сфера применения
Благодаря множеству преимуществ перед другими полимерными материалами, полистирол востребован в различных сферах:
Кроме того, из полистирола изготавливаются детские игрушки, пластиковые карты, канцтовары, рассеиватели светильников.
Ударопрочные модификации полистирола используют для создания корпусов телевизоров и компьютеров, приборов радиоэлектроники, деталей холодильников и другой бытовой техники.
Полистирол добавляется в качестве наполнителя в бетон при изготовлении полистирол-бетонных блоков.
Производство полистирола
Сырьем для полистирола служит продукт нефтесинтеза— стирол.
Для производства используются несколько методов.
Изделия из полистирола изготавливают путем переработки гранул полистирола в термопластавтоматах под давлением или методом экструзии при температуре 190-240°С.
Сам по себе полистирол — довольно хрупкий материал. Для улучшения технических характеристик, полистирол смешивают с различными модифицирующими полимерами, бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком, подвергают сшиванию, получая при этом сополимеры стирола. При такой обработке полистирол становиться значительно прочнее, но теряет свою прозрачность. Ударопрочные модификации полимеров, маркируемые аббревиатурой HIPS (High Impact PolyStyrene).
При производстве листов или изделий полистирол может окрашиваться в массе путем добавления концентрированных пигментов.
Производство полистирола является безотходным. Все обрезки, отходы механической обработки или отслужившие свой срок изделия измельчаются и отправляются на переработку.
При обработке полистирола электрическими разрядами (коронировании) на поверхности происходит реакция окисления, которая делает материал пригодным для печати на его поверхности полиграфическими красками.
Возможно вас заинтересует:
| Листовой полистирол HIPS | Толщина, мм | Стоиомость листа |
| ORANGE 137 UV глянец/мат GEBAU | 2 | от 3579 руб |
| Цветной UV гл/мат GEBAU | 1 | от 13910 руб |
| Опал 563/141 гл/мгл GEBAU | 4 | от 6705 руб |
| Опал 563/141 глянец/мгл GEBAU | 3 | от 5028 руб |
| Опал 563 /141 гл/мгл GEBAU | 1,5 | от 2527 руб |
| Опал 563/141 гл/мгл GEBAU 2,00х3,00 | 1 | от 1736 руб |
| Белый UV глянец/мат GEBAU | 5 | от 8086 руб |
| Белый UV глянец/мат GEBAU | 4 | от 6468 руб |
| Белый UV гл/мат GEBAU | 2 | от 3234 руб |
| Белый UV гл/мат GEBAU | 1 | от 5002 руб |
Весь ассортимент >>>
Способы обработки
Листы полистирола могут обрабатываться теми же инструментами, что и дерево или металл:
Тонкие листы легко режутся канцелярским ножом.
Для обработки края полимера используются рубанки, рашпили, напильники, шаберы.
При изготовлении сложных рельефных фигур, объемных букв, барельефов используется вакуумная резка, термическая или вакуумная формовка.
Полистирол сваривается ультразвуком, горячим воздухом или с помощью нагревательных элементов при температуре 200-250°С. Хорошо склеивается клеем на основе ПВХ, неопрена или цианакрилата.
Материал легко сверлится. Окрашивается в массе при изготовлении. Растворяется в ацетоне, хлорированных и ароматических углеводородах, сложных эфирах.
Поверхности изделий могут подвергаться металлизации или оклеиваться зеркальной пленкой. На поверхность полистирола легко наносится трафаретная, шелкографическая или офсетная печать.
Бренды и цены
Большой ассортимент листов из полистирола представляет торговая компания «Рекламные материалы».
Одним из самых популярных производителей полистирола в России является компания «GebauKunststoff».
В широкой линейке представлен глянцевый и матовый материал различных расцветок: оранжевый, белый, зеленый, голубой, серый и другие. Особым спросом пользуются листы с защитой от ультрафиолета.
Ассортимент продукции включает в себя:
Цена за лист материала зависит от характеристик и толщины материала и производителя.
Компания «Рекламные материалы» предлагает купить полистирол российского бренда по выгодной цене за лист материала.
Сравнительный анализ цен полистирола HIPS GEBAU:
Полистирол: виды, свойства и характеристики
Полистирол – это термопластичный полимер с линейной структурой, являющийся продуктом полимеризации стирола. Физические и химические характеристики, а также эксплуатационные свойства зависят от способа получения, молекулярной массы, полидисперсности и других факторов. Его перерабатывают литьем под давлением и экструзией при высоких температурах.
Сфера его применения достаточно широка. Полимер используют в гражданской и военной промышленности, машиностроении, электротехнике, строительстве, приборостроении, медицине, пищевой промышленности, для внешней и внутренней декоративной отделки помещений, а также для изготовления различных бытовых предметов. Его достоинства заключаются в следующем:
Среди существенных недостатков можно выделить горючесть, плохую износостойкость, повышенную хрупкость, низкую рабочую температуру.
Для повышения физических характеристик и улучшения эксплуатационных свойств его смешивают с другими полимерами.
Содержание:
Методы получения
Существует несколько методов производства полистирола. Некоторые из них получили широкое распространение и используются по сей день, другие применяют лишь в редких случаях. Выделяют три основных способа его создания: эмульсионный, суспензионный, блочный или получаемый в массе.
Эмульсионный способ в силу ряда причин не получил такого распространения, как два другие. Он основан на полимеризации стирола в щелочном растворе при 85 – 95 градусов по Цельсию. Для получения готового продукта используются стирол, вода, эмульгатор и инициатор полимеризации. Данный метод позволяет получать полимер с большой молекулярной массой.
Суспензионный способ на сегодняшний день уже устарел, но до сих пор его используют в производстве пенополистирола, также его применяют для получения сополимеров. Полимеризация стирола происходит при постепенном повышении температурных показателей под давлением. В ходе производственного процесса получают суспензию, из которой путем центрифугирования уже получают готовое продукт. Далее он подвергается промывке и сушке.
Блочный или получаемый в массе метод является самым современным и применяется на большинстве химических заводов. Его преимущества – получение на выходе продукции высокого качества, безотходность, высокая эффективность. На промышленных предприятиях используют две схемы: полной и неполной конверсии. Процесс происходит в несколько этапов с постепенным повышением температуры.
Виды полистирола
Благодаря смешению полистирола с другими полимерами и сополимерами стирола, удается получить материалы, обладающие превосходной теплостойкостью и ударной прочностью. Наибольшее промышленное значение имеют блок-сополимеры и привитые сополимеры, а также статистические сополимеры. Выделяют три основных вида промышленного полистирола: общего назначения, ударопрочный и экструдированный.
Полистирол общего назначения
Полистирол общего назначения – прозрачный материал, отличающийся жесткостью и хрупкостью. Имеет следующие маркировки: PS, PS-GP, GPPS, Сrystal PS и XPS. Производится согласно ГОСТа 20282-86 с помощью суспензионного и блочного метода, предназначен для изготовления изделий различными методами термоформования.
Получаемый материал устойчив к воде, кислотам и щелочам, отличается низкой устойчивостью к различным растворителям и техническим маслам. Кроме того, имеет следующие физико-химические свойства:
Он в основном используется для производства бытовых изделий, тары и пищевой упаковки, а также детских игрушек. Применяется в светотехнике, при изготовлении щитов наружной рекламы, для декоративных и отделочных строительных работ.
Ударопрочный полистирол
Ударопрочный полистирол является продуктом сополимеризации стирола с бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком. Его свойства во многом зависят от объема каучуковой фазы. Методы переработки – литье под давлением при высоких температурах и экструзия листа с вакуум- или пневмоформованием.
Соотношение стирола и каучука определяют эксплуатационные характеристики пластика. Выделяют следующие виды ударопрочного полистирола:
Ударопрочный пластик имеет схожие значения с полистиролом общего назначения по теплостойкости, твердости, диэлектрическим свойствам. Его используют в приборостроении, изготовлении мебели, производстве бытовой техники, осветительных приборов, посуды и игрушек. Широта применения объясняется не только его высокими эксплуатационными свойствами, но и низкой ценой. В настоящее время он является одним из самых дешевых пластиков.
Экструдированный полистирол
Экструдированный полистирол изготавливается из полимеризированного стирола методом экструзии. Несмотря на то, что он был изобретен еще в первой половине XX века, ему до сих пор нет аналогов, которые бы превосходили его по эксплуатационным свойствам и доступности. Он является универсальным утеплителем. Его используют для теплоизоляции в промышленном и гражданском строительстве, а также при производстве холодильного оборудования, звукоизоляции спортивных и ледовых арен.
Этот универсальный синтетический материал обладает уникальными эксплуатационными свойствами:
Материал хорошо поддается обработке, прост в монтаже, что немаловажно при любых строительных работах. Он абсолютно нетоксичен, что позволяет применять как его для наружной, так и для внутренней отделки жилых помещений.
Недостатком является его высокая горючесть, ему присвоен класс Г4, однако он имеет способность к самозатуханию.
Отличается доступной ценой, которая варьируется в зависимости от производителя, размеров и плотности плит.
Сфера применения
Бытовая сфера. Полимер не имеет запаха и может контактировать с пищей без вреда для здоровья человека. Именно благодаря высокой экологичности и безопасности, он используется для изготовления большого количества бытовых мелочей: одноразовая посуда, упаковка и тара, детские игрушки, предметы интерьера, канцтовары.
Строительство. Материал широко применяется в строительстве для теплоизоляции, при производстве сэндвич панелей, как декоративный и отделочный материал. Из него изготавливают потолочную плитку, звукопоглощающие элементы, клеевую основу и многое другое. Кроме того, его часто используют в дорожном строительстве, возведении промышленных зданий и сооружений.
Медицина. Пластик применяется при изготовлении различного медицинского инвентаря и инструментария. В частности, в производстве систем переливания крови, одноразовых инструментов, расходных материалов, чашек Петри.
Электротехника и бытовая электроника. Хорошие диэлектрические свойства полистирола нашли применение в производстве антенн, кабелей, тонких ориентированных конденсаторных пленок. Он также применяется при изготовлении корпусов бытовой техники, холодильных установок.
Промышленность. В гражданской промышленности его используют для возведения различных конструкций, агрегатов, турбин, зданий и сооружений. Его также применяют и в военной промышленности для производства напалма и некоторых взрывчатых веществ.
Полистирол является высокотехнологичным и недорогим материалом с превосходными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. Экологическая безопасность и доступность обуславливают его широкое применение в самых разных сферах человеческой жизни. В настоящий момент полимер не имеет аналогов, которые смогли бы его заменить. Близкие к полистиролу материалы либо имеют худшие эксплуатационные свойства, либо отличаются более высокой ценой. По всей видимости, он еще долгие годы будет оставаться востребованным как на российском, так и на мировом рынке.
Полистирол – характеристики, свойства, область применения
Листовой полистирол (polystyrene) – одна из разновидностей термопластичных полимеров, образуемая путем полимеризации мономера стирола. Продукт относится к практичному и легкому пластику, используемому в строительстве, медицине, промышленной и сельскохозяйственной сфере. На сегодня он почти не имеет аналогов. Родственные ему материалы обладают более высокой ценой и худшими эксплуатационными характеристиками, поэтому изделия из полистирола еще долго будут востребованы на рынке.
Что это за материал?
В основе материала лежит бесцветная жидкость винилбензол, которая после прохождения полимеризации преобразуется в твердое стеклоподобное вещество с высокой степенью пропускания света. Производство продукта осуществляется несколькими способами:
В рамках производственного процесса происходит образование прозрачных гранул, которые перерабатывают в лист полистирола посредством литья или экструзионным методом. Получаемый продукт имеет малую плотность и может пропускать до 90 % солнечных лучей.
Виды материала
В зависимости от способа изготовления и структурных особенностей материал может быть общего назначения (ПС), ударопрочным (УПМ) и экструдированным (вспененным).
Общего назначения
Обычный полистирол ГОСТ 20282-86 похож на акриловое стекло. Он отличается повышенной хрупкостью, но имеет хорошие диэлектрические свойства, устойчивость к кислотам и щелочам. Изготовление пластиковых гранул осуществляется блочным или суспензионным методом. В дальнейшем стеклоподобное вещество принято экструдировать в листовой материал следующих видов:
Ударопрочный
Данный тип материала производят путем полимеризации винилбензола с добавлением бутадиенового каучука. Ударопрочный полистирол характеризуется мягкоплавкостью, простотой в механической обработке и экологической чистотой. Степень его прочности зависит от объема добавляемого каучука. Так, содержание добавок в сверхударопрочном продукте составляет 10–15 %, а в материале средней прочности – не более 4,5 %.
В связи с каучуковой фазой полимер обладает низким уровнем светопропускания. Как правило, он представляет собой полистирол листовой черный глянцевый или матовые листы в различном цветовом исполнении. По твердости и диэлектрическим параметрам ударопрочный пластик имеет одинаковые значения с материалом общего назначения.
Экструдированный
Экструдированный ПС – это продукт с пористой закрытой структурой, которая значительно повышает его плотность. Изготовление термопласта осуществляется посредством нагревания гранул с пенообразованием и последующей экструзией в полистирол прозрачный листовой или рулонный. Сфера применения этого вида пластмассы охватывает теплоизоляцию фундаментов в гражданских и промышленных сооружениях, утепление полов, кровли, внутренних и наружных стен.
Близкими к вспененному продукту являются пенопласт и пенополистирол. Однако рассматриваемый полимер имеет более высокую плотность, отличается хорошей степенью светопропускания (до 90 %) и стойкостью к агрессивной среде. Экструдированный материал полистирол можно использовать в местах с повышенным уровнем влажности, поскольку он влагоустойчив и невосприимчив к грибкам.
Технические характеристики
Во многих сферах хозяйствования полистирольные листы служат отличным заменителем стекла. Будучи эффективным светорассеивателем, они могут использоваться в изготовлении декоративной подсветки или для остекления парников и теплиц. Но прежде, чем купить полистирол, характеристики и описание этого материала следует рассмотреть в первую очередь.
Физические и химические свойства
Многие свойства полимера зависят от его молекулярной массы, способа получения и других факторов. Чем выше низкомолекулярная фракция гранул, тем ниже температура размягчения и прочность полистирола. В целом полимер общего назначения имеет следующие характеристики:
Габариты тех или иных разновидностей материала могут существенно различаться, поэтому выбирая полистирол, размер листа лучше уточнять у производителя. В частности, компания «Полигаль Восток» реализует гладкий плазгаль в Москве в размерах 2050х3050 мм, рифленый – 1200х1800 мм.
Пожароопасные свойства
Значение кислородного индекса ПС составляет 17–19 %, а это значит, что негорючесть – не самая сильная его сторона. Продукт является сгораемым материалом, не теряющим своих горючих качеств даже в составе железобетонного каркаса. Если при строительстве используется полистирол, характеристики и свойства листов часто привлекают внимание пожарных служб. Поэтому при реализации продукции производители придерживаются открытой позиции и уведомляют покупателей о повышенной пожарной опасности предлагаемого товара.
Вместе с тем, полимер не склонен к самовозгоранию. Его воспламенение может происходить только при контакте с открытым огнем, но при этом он способен выделять токсичные газы. Стоит отметить, что в последние годы многие производители стремятся улучшить пожаробезопасность материала и создают негорючий полистирол, используя в этих целях различные добавки (агенты антипирена) и дымопоглощающие компоненты.
Область применения
Благодаря прочностным и светопропускающим характеристикам, материал находит обширное применение в быту и хозяйственной сфере:
Методы обработки
Если возникла необходимость обработать полистирол, свойства этого пластика необходимо изучить с особым вниманием. Несмотря на высокую прочность, при сгибании он может резко сломаться, поэтому при сверлении под листы подкладывают деревянный брусок. Разрезание материала производится ручным инструментом или дисковой пилой. Если разрезается полистирол, толщина которого менее 2 мм, можно использовать лобзик.
Для формовки листов применяют вакуумный способ или метод нагнетания воздуха под давлением. Если планируется создание специальных покрытий, изделия подвергают металлизации или оклеивают зеркальной пленкой. Также существует возможность нанесения на полистирол прозрачный красок или печати, что особенно актуально при изготовлении рекламных конструкций.
Преимущества
По своим свойствам и эксплуатационным параметрам материал успешно конкурирует со многими другими видами термопластов. Он обладает высокой химической стойкостью и не реагирует на контакт со спиртсодержащими веществами или разбавленными кислотами. Однако нужно учитывать, что на полистирол пластик не лучшим образом воздействуют технические масла и органические растворители.
Материал отличается простотой в обработке. Он легко поддается сверлению, фрезерованию, распиливанию и другим необходимым работам. Если необходимо склеить полистирол, вес 1м2 и небольшая толщина позволяют сделать это без особых усилий. Его можно соединять при помощи полимерных составов или сваривать некоторыми видами сварки (термосваркой, ультразвуком).
Среди других преимуществ отметим:
В завершение нужно отметить, что полистирольные листы – это недорогой материал, который обходится гораздо дешевле многих своих аналогов. Разнообразные цвета и размеры полистирола позволяют покупателям подобрать приемлемый вариант, обеспечив существенную экономию средств на производственных или строительных работах.