關於聚苯乙烯

各種類型的塑料從根本上改變了我們對日常生活的理解——今天，如果沒有某些塑料製品，我們的生活已經無法想像。但是，有不同類型的塑料，每個品種都有自己的特定特徵，這些特徵決定了特定物質在某些領域的用途。由於聚苯乙烯是當今最受歡迎的塑料選擇之一，因此值得更仔細地考慮其特性。

聚苯乙烯 是一種聚合苯乙烯，即是化學工業的產物。您可以使用各種方法來實現它的製造，每種方法都有其優點和缺點，我們將在下面的這篇文章中更詳細地考慮最流行的方法。其中 聚苯乙烯只包含碳和氫等常見物質的分子，但它是由液態苯乙烯製成的，而苯乙烯又是從石油和煤炭中獲得的。

聚苯乙烯最早是在工業革命的早期獲得的——眾所周知， 1839年在德國合成.另一件事是，它的工業規模生產開始得晚得多——僅從 1920 年開始，即使在最初的幾十年裡，它也沒有被如此積極地使用。只有在美國的第二次世界大戰期間，他們才真正對它產生了興趣，生產基於聚苯乙烯的合成橡膠，而在蘇聯，這種材料的工業生產完全推遲到戰後幾年。

不能說現代聚苯乙烯與一百年前的樣品完全一致。 – 在這段時間裡，科學家們一直在尋找改善材料性能的方法。正因為如此，二戰後的塑料變得更加耐用，包括更好的抗衝擊能力——這要歸功於通過更複雜的化學過程獲得的苯乙烯共聚物的產生。

準確的 現代聚苯乙烯的物理特性高度依賴於它的生產方式，但總的來說，當他們在沒有任何說明的情況下談論簡單的聚苯乙烯時，他們的意思是一種具有非常具體參數的材料。它的密度不是最高的（1060 kg / m3），但該材料沒有特定的熔點 - 已經在零以上 60 度時，它開始變形，在 105 時它可以自燃，當加熱到 200 度時，它的化學結構開始破壞。

分子量 該物質也絕不是特定的，並且在很大程度上取決於獲得聚苯乙烯的方法 - 它通常在 50,000 到 300,000 的範圍內，儘管乳液選擇有時表現出明顯更高的比率。 溶解度 聚苯乙烯在許多物質中都很重要，包括它自己的單體，以及丙酮、芳烴和酯類。

聚苯乙烯具有顯著的介電性能無論環境如何，它們都不會改變。這種材料實際上對酸和鹼、鹽、醇的破壞作用也無所謂。上面，我們已經列出了仍然可以溶解它的物質，它也被氧化、鹵化、硝化和磺化。

在其原始形式中，沒有額外的著色，聚苯乙烯（至少它的塊狀品種） 不僅無色，而且透明.該結構實際上不保留可見光，通過其量的 90%，這使得該材料可以用於製造光學玻璃。同時，紫外線和紅外線輻射不會如此自信地穿過聚苯乙烯表面。

如果我們將聚苯乙烯的特性視為使其在各個領域如此受歡迎的優勢，首先值得強調以下幾點。

• 低成本和易於加工的結合.以它的價格，聚苯乙烯可以被認為是現代文明的主要引擎之一，考慮到它的特性。今天，在這種材料的直接參與下生產出如此多的產品並非沒有意義 - 它根本沒有真正的替代品。
• 良好的耐化學性。 日常生活中聚苯乙烯表面上的大多數物質不會對其構成任何危險——這對於想要生產耐用產品的製造商來說是個好消息。同時，在化學實驗室中，手頭有一套令人印象深刻的試劑，溶解聚苯乙烯並不難。
• 毒性在相對安全的範圍內。 聚苯乙烯排放的任何有害煙霧相對較少，從環境的角度來看，它被認為是無害的，但有一定的保留。至少，專家沒有對住宅內使用聚苯乙烯材料提出任何限制，甚至可以用聚苯乙烯製作餐具。
• 廣泛的應用.由於其質量，易於加工和染色，聚苯乙烯可用作生產某些東西的原料。

具有聚苯乙烯的所有優點，它還具有 局限性，雖然數量不多，但有時它們起著非常重要的作用。

聚苯乙烯的主要競爭對手之一是另一種流行的聚合物—— 聚丙烯.在某些領域，例如包裝材料的生產，它們是直接的競爭對手，但兩種材料之間的差異相當顯著。至少從以下事實開始是值得的 聚苯乙烯難以回收，雖然你經常可以聽到它是安全的，但環保主義者仍然喜歡挑剔它。

聚丙烯也不是無罪的，但對它的質疑還是少了一點，而且更容易回收利用。如果我們純粹談論這兩種材料的物理性質，那麼 聚丙烯還具有增加柔韌性的特點 - 在聚苯乙烯已經斷裂或破裂的地方，柔韌的聚丙烯只會彎曲。至於價格，聚苯乙烯或許早就輸給了競爭對手，但更多的是 低成本 - 迄今為止使它保持運轉的因素。

從視覺上區​​分一個和另一個並不難，但你需要知道要看什麼。 聚苯乙烯看起來更漂亮， 它有光澤，有光澤，沒有額外的顏色，它看起來是透明的，儘管它可能有一種特有的冷藍色陰影。 由於霧度，聚丙烯似乎稍微臟一些，其光散射效果要高得多。 您還可以通過點擊來區分兩種材料： 聚苯乙烯發出響亮的聲音，敲擊時會發出特有的咔嗒聲，而聚丙烯發出的聲音則很沉悶。

在評估危害和健康危害方面，聚苯乙烯是最具爭議的材料之一。 一方面，它被大量用於人類住宅，甚至用於製作菜餚，這已經表明這是不被禁止的。另一方面，許多質疑塑料環保性的聲明主要指的是聚苯乙烯。公平地說，雖然它不是現有材料中最危險的，但也不能說是安全的——它不能被如此積極地使用。

聚苯乙烯能釋放的有毒物質不多，不會對人體健康造成太大影響， 但這只是只要你不經常聯繫他，直到他變熱。溫度越高，接近聚苯乙烯產品的危險性越大，尤其是在發生火災並且材料燃燒的情況下。最重要的是，化學煙霧會破壞肝臟，但心臟和肺也可能出現問題，一些專家認為，普通吸入苯乙烯蒸氣會導致肝炎的發展。

還必須了解，聚苯乙烯聚苯乙烯是不同的： 為了改善塑料的性能，製造商可以在材料的成分中添加各種影響強度和彈性的增塑劑、染料和其他添加劑。

當我們在上面稱聚苯乙烯相對安全時，這意味著我們仍然無法拒絕其他更有害的人類活動產品——例如汽車尾氣。此外，理論上，可以使用聚苯乙烯並且幾乎完全安全 - 只要您了解並嚴格遵循說明，特別是不促進材料的加熱，而是保護它免受它的影響。但即使在這種情況下 不要把聚苯乙烯當作完全安全的物質，因為即使在近年來受到越來越多批評的塑料世界裡，聚苯乙烯也不是最安全的。

眼下 對於聚苯乙烯的生產，有幾種方法用於獲得 所需的材料，就其特性而言，最終的結果並不總是相同的。要了解它是如何工作的， 考慮三種流行方法中的每一種。

迄今為止，這 該方法在很大程度上已經過時，實際上並未在生產中使用.操作原理如下：首先，苯乙烯從抑製劑中提純，然後在水中與乳化劑（脂肪酸鹽和磺酸鹽、肥皂）以及聚合引髮劑 - 過硫酸鉀和二氧化氫混合。當加熱到 85-95 度時，會發生化學反應 - 逐漸聚合的過程，如果苯乙烯的量降至 0.5% 以下，則認為該過程已完成。

然後將所得乳液用普通食鹽溶液凝結並乾燥，形成細顆粒粉末，每個顆粒的大小不超過0.1毫米。 雖然聚苯乙烯通常被描述為白色和透明的，但這種特性無法通過這種方法獲得。 - 球呈淡黃色，表明存在無法完全消除的鹼金屬雜質。

另一種已經被認為已經過時的方法，儘管它仍然被認為適合將聚苯乙烯回收成共聚物，如膨脹聚苯乙烯。為了生產，需要製備苯乙烯，或者更確切地說，它在水、氫氧化鎂、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸鈉和聚合引髮劑中的懸浮液。所有這些都被送到反應器，在那裡物質被主動混合，逐漸加熱到 130 度並增加壓力。之後，得到的懸浮液還需要在離心機中處理，只有將收集的材料洗滌和乾燥後，才能得到聚苯乙烯。

這種方法目前被認為是最流行和相關的，今天大部分聚苯乙烯都是用這種方法生產的。 理由很簡單：就照明參數而言，輸出是一種干淨、理想的材料，其特點是其參數的穩定性。同時，所考慮的技術的使用既有效又保證了幾乎完全沒有生產浪費。

聚苯乙烯的塊狀生產基於在苯介質中分兩個階段混合苯乙烯 - 首先在大約 90 度的溫度下，然後從 100 到 220 逐漸加熱。塊的生產在大約 85% 的階段停止大量的苯乙烯變成了聚苯乙烯。使用真空除去沒有時間聚合的苯乙烯。

聚苯乙烯用於人類活動的大量領域，甚至用於製作 DIY 工藝品。 在家 小紀念品是用它製成的，使用激光切割、銑削、任何顏色的著色——從紅色到金色和黑色，在某些情況下——在聚苯乙烯表面上印刷。聚苯乙烯應用最廣泛 建設中， 牆板和天花板，各種隔板和長方形麵包都是用它製成的。在板材形式中，這種材料也可用於裝飾外牆。最後，在這種材料的基礎上，最近製作了一種流行的材料。 聚苯乙烯混凝土.

家具行業 也越來越多地使用這種材料，儘管目前它不是木材及其衍生物的競爭對手。然而，在濕度高的地方，它經常被使用——例如，今天已經可以完全用它來製作淋浴盤。此外，使用聚苯乙烯顆粒 作為枕頭填充物 出於這些目的，已經準備好的以袋裝形式出售。

對於普通外行來說，食品級聚苯乙烯幾乎是眾所周知的主要材料。 用於製造一次性餐具.大多數用於裝瓶軟飲料的塑料杯今天都是用它製成的。此外，食品級聚苯乙烯大量使用 作為包裝材料 由於其低成本和相對實力。鑑於該材料的介電特性，值得注意的是，它還廣泛應用於 電氣工程.

在日常生活中，大多數情況下您必須使用片狀聚苯乙烯， 可以機械加工和熱加工。通過彎曲、粘合、切割和鑽孔成型可以作為一種普通材料進行，並且具有抗衝擊性。切割厚度小於 2 毫米的板材，使用普通的拼圖，而較厚的板材可以用磨床或手動工具切割。在工業車間 可以進行激光切割。 切割線有點撕裂，因此需要進一步處理 - 首先通過文件，然後使用金剛砂。

如果需要在板材上打孔，請使用鑽頭，為此您需要專門設計用於在板材上鑽孔的鑽頭。如果板材的厚度很小，鑽孔時它可能會違背主人的意願變形 - 您可以通過在板材下放置一個木塊來避免這種事件的發展。該片材通過真空方法或在高壓下通過空氣注入形成。 通過任何指定的方法進行處理都需要對材料進行顯著加熱（高達 160-200 度）。

如果我們談論啞光聚苯乙烯，那麼它也可以進行這樣的處理 研磨和拋光。 為此，使用磨床，但絕不使用砂輪 - 取而代之的是一個軟輪，在其上塗抹特殊的拋光膏。如果零件很小，可以用手打磨或打磨。

除其他事項外， 任何特殊塗層都可以塗在聚苯乙烯表面 – 從金屬層到鏡面膜。 它可以通過任何已知的方法以黑色或彩色印刷。同時，為了保護生成的文字或圖像，有必要用清漆打開表面，因為聚合物不吸收水分。

就其純淨形式而言，聚苯乙烯似乎不會對環境造成太大危害，但與此同時，它的廢物（應該是塑料）會在很長一段時間內持續存在，污染地球。.此外，在自然環境中，聚合物及其共聚物可能會受到過度加熱，包括在火中燃燒，其後果可能會更加可怕。同樣，聚苯乙烯物體與能溶解材料的物質不受控制地接觸也是不可取的，否則無法避免釋放出有毒的苯乙烯、苯、甲苯、一氧化碳和乙苯煙霧。

該材料的相對優勢在於 在大多數情況下可以回收， 利用直接廢物和簡單磨損的產品。作為加工方法訴諸擠壓、壓制和鑄造。產出的產品質量不遜於新產品，同時不形成垃圾。此外，近年來，一種基於聚苯乙烯的新型建築材料—— 聚苯乙烯混凝土，適用於低層建築。不幸的是，大量的聚苯乙烯廢物，特別是在貧窮國家，被簡單地焚燒了。這種對塑料垃圾的行為對環境產生了極其負面的影響。

以下視頻講述了聚苯乙烯片材及其應用的特點。