Характеристики полистирола

Содержание:

1. Технические характеристики полистирола
2. Виды полистирола
3. Достоинства и недостатки полистирола
4. Сферы применения полистирола
5. Производство полистирола
6. Способы обработки полистирола
7. Бренды и цены на полистирол

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:

• плотность — около 1100 кг/м3;
• удельный вес составляют 1,04-1,06 г/см3;
• термическая стойкость — в пределах 100°С;
• насыпная плотность гранул — 550 - 570 кг/м3;
• электрическая прочность — 50 Герц;
• ударная вязкость — от 30 до 70 кДж/м2; 
• линейная усадка в форме — около 0,6%;
• высокая эластичность при нагревании;
• однородность материала в массе;
•  стойкость к спиртосодержащим веществам, разбавленным щелочам, кислотам;
• устойчивость к радиоактивному излучению;
• долговечность.

Полистирол не пропускает ток, не впитывает влагу. Может использоваться в условиях пониженных температур, до -40°С. Начинает плавиться при температуре +240°С.

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.

Виды

По назначению подразделяются на три основных вида:

• общего назначения;
• ударопрочный;
• экструдированный.

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:

• средняя ударная прочность (MIPS – Middle Impact Polystyrene) — 3,5-4,5% каучука;
• высокая ударная прочность (HIPS – High Impact Polystyrene) — 7,5-9% каучука;
• сверхударопрочный (SHIPS – Super High Impact Polystyrene) — 10-15% каучука.

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:

Характеристики	Виды
	Общего назначения	Ударопрочный	Экструдированный
Плотностькг/м3	1050	1060	1040
Напряжение (МПа) разрушающее при:
-       изгибе	50 - 60	55 - 60	60 - 87
-       сжатии	80-100	80-100	46-80
-       растяжении	35-40	27-56	36-60
Удлинение при разрыве %	1-1,5%	1-2%	1-3%
Теплостойкость °С	60 - 70	65 - 80	85 - 90
Ударная вязкость кДж/м2	12-20	40-50	80-100

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:

• стойкость к кислотам, щелочам, спиртосодержащим составам;
• доступная цена;
• отсутствие запаха;
• простота обработки.

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:

• долгий процесс разложения при утилизации;
• легкая воспламеняемость;
• хрупкость.

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:

• Рекламная индустрия. Изготовление вывесок, трафаретов, информационных табличек, указателей, световых коробов, рекламных щитов, объемных букв.



• Строительство. Производство теплоизоляционных плит, сэндвич-панелей, облицовочных панелей, потолочной плитки, подложки под ламинат или линолеум, несъемной опалубки, гидро- и пароизоляционных мембран. Полимер добавляют при производстве красок, клеевых составов и сухих строительных смесей.
• Сельское хозяйство. Остекление оранжерей, парников, теплиц.
• Медицинская и фармацевтическая промышленность. Изготовление одноразовых шприцов, зажимов, элементов для переливания крови и других изделий.
• Дизайн интерьеров. Создание перегородок, мебели, декоративных ширм, внутреннего остекления помещений, душевых кабин.
• Торговля. Обустройство витрин, торгового и выставочного оборудования, остекление торговых павильонов.
• Пищевое производство. Различные упаковки, контейнеры, одноразовая посуда, пищевые пленки, корпуса бытовой техники и прочая кухонная утварь.

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.

Основные из них:

1. Блочный — наиболее популярный и эффективный способ получения полистирола. Процесс производства осуществляется путем термической полимеризации сополимеров в массе, при температуре 200°С. В процессе производства в полистирол вводятся стабилизаторы, антипирены, красители и прочие модифицирующие добавки.Блочный метод применяется в настоящее время на большинстве химических заводов. Обеспечивает получение качественного сырья с высокой молекулярной массой.
2. Суспензионный— применяется в основном при изготовлении пенополистирола. Метод основан на нагревании и непрерывном смешивании перекиси бензола, гидроперекиси кумола, стабилизаторов и эмульсий под давлением, при температуре до 120°С.Весь цикл полимеризации происходит в течение 12-15 часов в специальных реакторах с нагревающим модулем.
3. Эмульсионный метод основан на полимеризации стирола в щелочном растворе. Реакция происходит под действием водорастворимых соединений двуокиси водорода или персульфата калия, при умеренном температурном режиме, в диапазоне от 85 до 95°С. В результате получается мелкодисперсная масса с размерами частиц до 0,1 мм. Материал имеет желтоватый оттенок, из-за невозможного удаления посторонних включений. Метод не получил такого распространения, как блочный или суспензионный из-за низкого качества производимого полимера.

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:

• лазерная резка для изготовления элементов сложной конфигурации и букв;
• термоформовка при нагревании промышленным феном или на специальных формовочных машинах;
• сгибание при помощи термоструны;
• ручная или механическая резка ножовками, болгарками или циркулярными пилами;
• высечка с помощью трафаретов.

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:

1. GEBAU PS — прозрачные листы общего назначения. Выпускаются с гладкой и рифленой поверхностью, а так же антибликовой обработкой. Прозрачный полистирол используется для внутреннего остекления помещений, устройства витрин и торгового оборудования. Листы с антибликовым покрытием применяются для защитного остекления стендов, картин и репродукций.
2. GEBAU HIPS — наиболее популярный ударопрочный полупрозрачный или матовый материал, подходит для термического и вакуумного формования при изготовлении элементов сложных форм, светорассеивателей, объемных изделий.
3. GEBAU HIPS UV —транслюцентный светорассеивающий ударопрочный полистирол с защитой от ультрафиолета. Широко применяется в рекламной индустрии, строительстве и автомобилестроении;
4. GEBAU ABS/PMMA —акрилонитрил-бутадиен-стирол имеет верхний соэкстудированный слой из полиметилметакрилата. Применяется при изготовлении сантехнических приборов и оборудования: душевых кабин, ванн, сантехнических перегородок.
5. GEBAU ABS/PMMA UV — листы с повышенной прочностью и УФ-защитой для автотранспортных средств — акрилонитрил-бутадиен-стирол с верхним соэкструдированным слоем из вандало- и УФ-стойкого полиметилметакрилата (АБС+ПММА);
6. GEBAU ABS/TPU — особо прочные листы для внутренней отделки в авиа-, авто- и ж/д промышленности — акрилонитрил-бутадиен-стирол с верхним соэкструдированным слоем из термопласт-эластомера (АБС+ТПЭ).

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:

Толщина в мм	Цена за лист размером 2,000×3,000
	Цветной гл/мгл	белый гл/мат
1	1 302-1 736	1 257
1,5	2 537	2 513
2	3 353-3 579	3 234
3	5 028
4	6 705	6 468
5	8 380	8 086
6	10 057	10 057

Листовой полистирол HIPS GEBAU сочетает в себе стойкость к трещинообразованию, легкость в обработке и устойчивость к пониженным температурам.

На российском рынке присутствуют и другие производители полистирола:

• ООО НПП «Симплекс»;
• ООО «Лада-лист» (Zuroplast);
• Химический завод «Тимплекс».
• Нелидовский завод пластических масс (NZPM HIPS).

Весь ассортимент выпускаемой продукции сертифицирован.

Современный качественный материал широко востребован, благодаря доступности и высоким эксплуатационным показателям.