Polistiren nedir (PS)?
Monomer stirenden yapılmış sentetik bir polimerdir. PS, çeşitli plastik ürünler üretmek için kullanılan bir tür yapı bloğu malzemesi olan stirenin polimerizasyonu ile yapılır. Ayrıca doğal olarak oluşur (çilek, tarçın, kahve ve bira).
Bu plastik polimer, katı formda ve sert bir köpük malzemede mevcut olan doğal bir şeffaf termoplastiktir. Genellikle kullanılan PS malzemesi açık, sert ve kırılgan özelliktedir.
Çeşitli son segment ürünleri üretmek için yaygın olarak plastik kullanılır. Plastiğin katı şekli, netlik gerektiren ürünler üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar genellikle elektronik aletler, otomobil parçaları, bahçe tencereleri, ekipman vb. Ürünler üretmek için renklendiriciler, katkı maddeleri ve diğer plastik formlarının bir kombinasyonu ile kullanılır.
PS köpük malzemeden üretilmiştir ve yalıtım ve tamponlama özellikleri ile bilinen Genişletilmiş Polistiren (EPS) veya Ekstrüde Polistiren (XPS) olarak adlandırılır.
Bu malzemenin katı formu, tıbbi cihaz uygulamaları (test tüpleri, Petri kapları vb.) Veya duman detektörleri, CD'ler, yiyecek kapları, kahve fincanları vb. Gibi günler boyunca kullanılan ürünler için yaygın olarak kullanılır. Polimer köpük formu yaygın olarak kullanılır. çeşitli ürünler için bir ambalaj malzemesi olarak.
Polistiren için Küresel Pazar Tahmini
PS piyasasının 2020 yılına kadar 28 milyar ABD dolarından daha fazla büyüyeceği tahmin ediliyor. Piyasa, 2016 yılında 24 milyar ABD doları civarındaydı ve endüstri analizine göre 2020 yılında 28 milyar ABD dolarını geçecek. PS plastik pazarı son birkaç yıldır hızla büyüyor ve önümüzdeki yıllarda da artması bekleniyor.
PS, farklı uç segment pazarlarında çok sayıda kullanıma sahip çok yönlü bir plastiktir. PS, buzdolapları, klimalar, televizyonlar, bilgisayarlar ve tek kullanımlık mutfak eşyaları (köpüklü kaplar, tabaklar ve kaseler) gibi günlük tüketim ürünleri üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Market sürücüleri
PS piyasasını yönlendiren başlıca faktörler, nüfus artışı, artan kentleşme ve sanayileşme, artan orta sınıf geliridir.
Ambalaj ve elektronik sektörü, son yıllarda PS için talep artışına tanıklık eden ve küresel PS pazarındaki büyümenin daha da artması beklenen iki önemli sektördür.
Bölgesel Görünüm
Çin'in Asya-Pasifik bölgelerindeki diğer gelişmekte olan ekonomiler tarafından takip edilen yıl (2016-17) için en büyük pazar olması bekleniyor. Asya-Pasifik ülkeleri dünya çapındaki en büyük PS ülkeleri olmasına rağmen, Afrika, Avrupa ve Güney Amerika'nın da önümüzdeki yıllarda artan talebi olması bekleniyor.
Kısıtlamalar
Ayrıca, öngörülen dönemde dalgalanan hammadde fiyatları (benzen, stiren monomer vb.) Gibi belirli kısıtlamalara da maruz kalmaktadır. Bu malzeme ile ilgili bertaraf sorunları ve olumsuz hurda değeri de pazarın büyümesini engelleyebilir.
Lider Oyuncular
Küresel pazardaki en iyi PS oyuncuları BASF SE (Almanya), Styrosolution Group (Almanya), Videolar S / A'dır. (Sao Paulo), SABIC (Suudi Arabistan) ve Formosa Plastic Corporation (Tayvan) diğer tüm üreticiler arasında.
PS Polimerin Tarihçesi
Başlangıçta Berlin'in bir eczacı olan Eduard Simon tarafından keşfedildi. Storakstan Türk sakız ağacı Liquidambar'ın reçinesi, stirol adı verilen yağlı bir maddeyi damıtmıştır. Birkaç gün süren keşiften sonra Simon, monomerden üretilen stirolün, “Styroloxyd” adını verdiği jöle formunda oksidasyona bağlı olarak kalınlaştığını keşfetti.
1845'te kimyager John Blyth ve bir başka Alman kimyacı olan August Wilhelm Von Hofmann, oksijen yokluğunda aynı stirol dönüşümünü temsil ediyordu. Bu madde “metastyrol” olarak adlandırıldı. Daha sonra analiz, üretilen maddenin kimyasal özelliklerinin aynı olduğunu ortaya koydu.
Daha 1801'de Marcelin Berthelot, polimerizasyon süreci ile stirolden metatrol / yemek oluşumunu doğru bir şekilde analiz etmiştir.
Zaman aralığından 80 yıl sonra, Alman organik kimyacı “Hermann Staudinger (1881-1965)” tezi temelinde, stirolün ısıtılmasının, PS plastikleri olarak adlandırılan birkaç makromolekül üreten bir zincir reaksiyonu ile sonuçlandığı keşfedildi.
PS Plastiklerinin Özellikleri
Son segment plastik ürünleri üretmek için kullanılan çok yönlü bir plastik formudur. PS polimer, köpükler, filmler ve tabakalar gibi çok sayıda yarı-mamul ürüne kolayca işlenebilen ve dönüştürülebilen, açık, amorf, polar olmayan bir malzemedir. Hacim olarak, özellikleri nedeniyle en büyük kullanılan plastiklerden biridir:
Yüksek darbe ve ısı direnci vardır.
Bu polimerler mükemmel optik berraklığa sahip iyi bir elektrikli yalıtkandır.
PS, seyreltik asit ve bazlara karşı güçlü kimyasal dirence sahiptir.
Cam sıcaklığının üzerinde viskoz bir sıvıdır ve çok sayıda bitmiş ürüne kolay imalat sağlar.
Kolayca genişletilebilirler ve iyi akışa izin verirler.
Bu malzemeler, doğada güçlü bir şekilde alev geciktiricidir.
PS'nin Fiziksel Özellikleri
PS için kullanılan kimyasal formül (C8H8) n'dir.
Yoğunluk - 0,96-1,04 g / cm3
Erime noktası ~ 240 ° C'dir (464 ° F; 513 K) [4] İzotaktik PS için
Suda çözünmez çözünürlük
Çözünürlük-Asetonda çözünmez [1]
Polimer termal iletkenliği 0.033 W / (M · K) (köpük, ρ 0.05 g / cm3) [2] dir.
Kırılma indeksi 1,6'dır; dielektrik sabit 2.6 (1 kHz - 1 GHz) [3]
PS Plastiklerin Farklı Sınıfları
PS, piyasadaki en önemli ve yaygın olarak kullanılan emtia plastiklerinden biri olarak sayılmaktadır. PS ve stiren kopolimerlerinin üretim hacmi, dünya çapında yılda birkaç milyon ton seviyesindedir.
Global olarak (Styrofoam, Styropor, Styron, Carinex, Styro-Flex, Cellofoam, Depron XPS, Fostarene, Styraclear, Lustrex1, SABIC PS ve INEOS Styrenics gibi) farklı ticari isimler altında satış yapmaktadır.
Genel olarak, bu polimerler üç önemli farklı sınıflarda mevcuttur:
GPPS
GPPS ayrıca Crystal-clear PS olarak da adlandırılır. Bu plastik formu tamamen şeffaftır, serttir ve genellikle stiren monomerinden yapılan düşük maliyetli PS'dir. GPPS, 2-5 mm PS pelet formunda üretilen katı bir PS formudur.
HIPS
Yüksek darbe PS genellikle% 5 ila% 10 kauçuk (butadien) içerir ve daha yüksek darbe dayanımı gerektiren ürünler üretmek içindir. HIPS PS genellikle yan kol olarak PS'ye sahip bir tür aşı kopolimeridir. Aşılama işlemi, bazı radikallerin poli-bütadien çift bağı ile reaksiyona girmesiyle oluşur.
EPS
Bu plastik derecesi, mikro-peletler veya şişirici madde içeren (genellikle pentan) boncuklardan oluşur. EPS veya Köpüklü PS, yüksek darbe dayanımı ve kolay işlenmeyle termal olarak yalıtılmaktadır.
PS Plastiklerinin Uygulamaları
Polimerin ucuz ve kolay ulaşılabilir bir şeklidir. Elektronik, medikal, optik, otomotiv parçaları ve sarf malzemelerinin ambalajlanması gibi birçok uygulama için kullanılır. PS kullanılarak üretilen çok sayıda ürün, yemek kapları, bardaklar, CD kutuları, kozmetik kapları ve kapakları dahil olmak üzere enjeksiyon kalıplama ile oluşturulur.
Büyük ölçüde iki çeşit yarı mamul-PS Levha ve PS Köpük üretimi için kullanılır. Bu yarı mamul mal, çeşitli nihai pazar segmentleri için nihai ürünler üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Polistiren Levha
PS, modeller, prototipler, işaretler, ekranlar, muhafazalar ve daha fazlasını üretmek için kullanılan yüksek darbe stiren levhaları üretmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu levhalar düşük maliyetli malzemelerdir ve genel amaçlı kullanımlar için kullanılır. PS levhalar, oldukları gibi çeşitli ürünler için başka bir tabaka formuna tercih edilir:
Yüksek yoğunluğa dayanıklı su
Hafif
Sıcaklığa duyarlı
Dayanıklı
Toksik olmayan ve kokusuz
Mükemmel şekillendirme özellikleri
Boyutsal olarak kararlı ve düşük su emme
Isı ve elektronik olarak kapatılabilir
Ekonomik
PS Levhalar - Fiziksel özellikler
Şekillendirme sıcaklığı: 325 ° F ila 350 ° F
Maksimum sıcaklık: 180 ° F
FDA standartlarını karşılar
Mat ile opak
Satılan standart ölçü sayfası - 40 ″ x 72
Polyester köpük
PS köpüğü, daha fazla segment tüketici ürünleri üretmek için kullanılan polimerin yarı-mamul iyi bir başka şeklidir. PS köpükleri% 95-98 hava içerir. Bunlar iyi bir termal izolatördür, bu nedenle, yalıtım malzemesi olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
PS köpüğün sönümleme özelliği, ambalaj endüstrisi için son derece uygundur. PS, ambalaj sektöründe çok büyük ölçekte kullanılmaktadır.
Uygun özellikler ve düşük plastik köpük maliyeti, ambalaj endüstrisinde kullanılan diğer polimer formları için güçlü bir rekabet olduğunu kanıtlamaktadır. PS köpükler, inşaat sütunlarında, süs sütunları gibi ağırlık taşımayan mimari sektörlerin inşasında da kullanılmıştır.
PS Köpük Genel Özellikleri
Hafif ve taşınabilir,
Kolayca geri dönüştürülebilir,
Epoksi reçine ile kolayca lamine edilebilir,
PS köpükler yüksek ısı yalıtımına sahiptir.
Dış mekan / iç mekan çalışmaları için idealdir.
Neme ve sıkıştırmaya karşı dayanıklıdır,
Düşük fiyat ve yüksek dayanıklılık
Farklı şekil, boyut ve sıkıştırma malzemelerine üretilmiştir.
PS köpükler genellikle iki farklı biçimde üretilir:
A. Genişletilmiş Polistiren (EPS)
EPS bir çeşit sert, sert ve kapalı köpüktür. Genellikle beyazdır ve önceden genişlemiş PS boncuklarından üretilir. EPS, günlük hayatta en sık kullanılan PS köpüğünden biridir. Beyaz köpük, sıcak içecekler, buzdolapları, yalıtım ve ambalajlamada yaygın olarak kullanılır.
EPS malzemesi ucuz ve hafiftir (15-30 kg / metre küp) Zamanla temel özelliğini kaybetmez ve tamamen geri dönüştürülür ve çevre dengesini korumak için tekrar kullanılır.
Düşük ağırlık, sertlik ve şekillendirilebilirlik gibi avantajlı teknik ve fiziksel özellikleri nedeniyle, EPS geniş bir uygulama yelpazesinde kullanıma sunulmaktadır. Yalıtım ve ambalaj malzemeleri yapımında kullanılan kalıplanmış sacların üretiminde bile kullanılır.
B Ekstrüde Polistiren (XPS)
XPS, daha düşük yüzey iletkenliği ve daha düşük ısı iletkenliği ile daha yüksek sertlik sunan bir başka köpük formudur. Yoğunluk aralığı yaklaşık 28-45 kg / m3'tür. EPS gibi neredeyse aynı tür kimyasal bileşime sahiptir, ancak farklı bir teknoloji ile üretilmiştir. EPS üç temel renkte pembe, mavi ve yeşil vb. Olarak gelir. Genellikle gösteri panelleri ve inşaat alanında üretim yapmak için kullanılır.
Polistirenin Genel Kullanımları
Farklı formlarda bir dizi mal üretmek için çeşitli son kullanıcı endüstrilerine uygulanabilir. Çeşitli sektörlerde en yaygın kullanılan polimer olmuştur:
Cihazlar - Soğutucu, klima, fırın, mikrodalga fırın, elektrikli süpürge ve karıştırıcı vb. Gibi birçok cihazda kullanılır. Bu cihazların inert olduğu için katı veya köpük formunda yaygın olarak kullanılır (malzeme ile reaksiyona girmez. ), uygun maliyetli ve uzun ömürlü.
Otomotiv - PS (katı ve köpük), topuzlar, gösterge panelleri, trim, enerji emici kapı panelleri ve hatta ses sönümleme köpüğü gibi birçok otomotiv parçasının üretiminde kullanılmaktadır.
Elektronik - Form, fonksiyon ve estetik kombinasyonunun gerekli olduğu konut, televizyon, bilgisayar ve farklı BT ekipmanlarının diğer bölümlerinde kullanılır.
Gıda Servisi - PS, rakipleri ile karşılaştırıldığında ambalaj sektöründe önemli bir paya sahiptir. Gıda ambalajında daha iyi yalıtım sağladığı, uzun süre taze kalmasını sağladığı ve maliyet etkin olduğu için yaygın olarak kullanılır.
Yalıtım - Hafif PS köpük, bina duvarı, çatı kaplama, soğutma, dondurucular ve hatta endüstriyel soğuk hava depoları gibi birçok uygulamada mükemmel ısı yalıtımı sağlar. Daha inert, dayanıklı ve su hasara karşı dayanıklı olduğundan yalıtım için tercih edilir.
Tıbbi - Sterilizasyon kolaylığı ve netliği nedeniyle PS, doku kültürü tepsileri, test tüpleri, petri kapları, teşhis bileşenleri ve diğer test tıbbi cihazları dahil olmak üzere çok çeşitli tıbbi kullanımlar için kullanılır.
Ambalajlama - Ambalaj sektöründe yüksek oranda kullanılan ve tercih edilen bir malzemedir. CD ve DVD kılıfları gibi tüketici ürünlerinin, nakliye malları için ambalaj malzemeleri, sarf malzemeleri ambalajı, et ve kümes hayvanı tepsileri ve ayrıca yumurta kartonları gibi ürünlerin korunmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ürünleri, hasar ve bozulmaya karşı malları korumak için uygun bir ambalaj malzemesidir.
PS Plastiklerinin Dezavantajları
En yaygın kullanılan termoplastik olmasına rağmen ve bir takım kullanımlar için diğer rakipler üzerinde tercih edilmesine rağmen, kullanımda hala bazı sınırlamalar vardır:
Yanıcıdır, ancak geciktirilmiş kaliteler de mevcuttur.
Bunlar zayıf solvent direncidir ve birçok kimyasal tarafından saldırıya uğrayabilir.
Homo-polimerler doğada kırılgandır.
Strese ve çevresel çatlamaya maruz bırakıldı.
Kötü termal stabiliteleri vardır.
PS Plastiklerinin Geri Dönüşümü
Genellikle, geri dönüşüm merkezlerinde kaldırım kenarı koleksiyonunda kabul edilmez. PS'in geri dönüşümü için farklı merkezler ve teknikler kullanılmaktadır. Almanya gibi bazı ülkelerde, sattıkları PS ambalaj malzemelerinin geri dönüşümünü veya bertaraf edilmesini tamamen üstlenmeyi gerektiren bir yasa var.
Bu plastik ürünlerin geri dönüşümü, işlemi gerçekleştirmek için kompaktörler ve lojistik sistemleri kurmak için yüksek miktarda yatırım gerektirir. Geri dönüştürülmüş malzeme formu, PS levhaları ve köpükler üretmek için yeni üretilmiş PS malzemeleri ile kullanılır.
Giysi, askı, park bankları, çiçek saksıları, oyuncaklar, cetveller, zımba gövdeleri, fidelik kapları, resim çerçeveleri ve mimari kalıplar gibi ürünleri üretmek için bireysel olarak geri dönüştürülmüş PS hurda kullanılabilir.
