отношение к нагреванию полистирола
Практическая работа :»Сравнение свойств полиэтилена и полистирола».
Сравнение свойств полиэтилена и полистирола.
Цель работы —исследовать свойства полистирола и сравнить со свойствами полиэтилена.
Оборудование : ножницы-щипцы, стеклянная палочка, спички, спиртовка, образцы полиэтилена и полистирола, марганцовка, гидроксид натрия (конц), фарфоровая чашка, пробирки.
Справочный материал
Полистирол, его особенности:
2) мономер данного полимера – стирол: С6Н5-CH=СН2;
3) он представляет собой сочетание непредельного углеводорода с ароматическим: это как бы этилен, в молекуле которого один атом водорода заменен ароматическим радикалом фенилом – С6Н5, или же бензол, в молекуле которого атом водорода заменен радикалом винилом СН2=СН-;
4) полистирол имеет линейную структуру, молекулярная масса его от 50 000 до 300 000;
5) получается он радикальной полимеризацией мономера в присутствии инициатора.
Свойства полистирола.
1. Это термопластичный материал, обладающий высокими диэлектрическими свойствами.
2. Химически стойкий по отношению к щелочам и кислотам, кроме азотной.
3. Полистирол при нагревании довольно легко деполимеризуется, т. е. разлагается с образованием исходного мономера.
Ударопрочный полистирол и его модификации получили широкое применение в сфере бытовой техники и электроники (корпусные элементы бытовых приборов).
Ход работы:
Внешний вид. Прочность.
1.Внимательно рассмотрите образцы полистирола и полиэтилена, обратите внимание на окраску, испытайте их на ломкость.
* Полистирол белой окраски, хрупкий.
Отношение к нагреванию.
2. Изделие из полистирола нагреть в фарфоровой чашке над пламенем горелки. Заметьте, что материал быстро размягчается, а затем плавиться. Стеклянной палочкой измените его форму и дайте изделию остыть. Попытайтесь изменить форму образца при обычной температуре. Приданная ему при этом форма прочно закрепляется. Сравните с аналогичным свойством полиэтилена. Есть ли различия.
Измерьте длину нити при вытягивании, у полиэтилена и полистирола.
Цвет пламени при горении.
3.Подожгите образец полистирола, сравните цвет пламени полиэтилена и полистирола.
Реакция с перманганатом калия
4. Поместите в пробирку с 1мл. перманганата калия гранулы полистирола – пронаблюдайте произошло ли окрашивание гранул, сравните с аналогичным опытом проведенным с полиэтиленом.
Формула полистирола: [CH2-CH-]n
|
C6H5
Реакция с раствором гидроксида натрия
5. Поместите в пробирку с 1мл. гидроксида натрия гранулы полистирола – пронаблюдайте произошло ли растворение гранул, сравните с аналогичным опытом проведенным с полиэтиленом.
Заполните таблицу, сравнив свойства полиэтиле на и полистирола:
Лабораторные опыты
Общие свойства полимеров
1. Отношение к нагреванию. В фарфоровых чашечках или на асбестовой сетке нагрейте несильно кусочки полимеров, например полиэтилена, полихлорвинила, органического стекла, фенолформальдегидной пластмассы, резины. Прикасаясь к образцам стеклянной палочкой или лучинкой, убедитесь, что одни из них постепенно размягчаются, затем они переходят в вязко-текучее состояние. Другие же не размягчаются, а при более сильном нагревании разлагаются.
Запишите изменения, происходящие с каждым из образцов. Что можно сказать о структуре этих полимеров?
* ( По указанию учителя выполнение опыта может быть распределено между несколькими учащимися.)
Отметьте, какие изменения происходят с каждым полимером при действии на него соответствующих растворителей.
Как поведение данных полимеров связано с их структурой?
Полиэтилен
3. Удельный вес. Образец полиэтилена (гранулы, кусочек пленки, пластинку, пробку от бутылки и т. п.) поместите в стакан с водой. Наблюдайте, тонет ли полимер в воде.
Что можно сказать об удельном весе полиэтилена на основании опыта?
4. Электропроводность. К пленке или пластинке из полиэтилена приложите (с обеих сторон) электроды от источника тока со включенной в цепь последовательно электрической лампочкой. Для сравнения таким же способом испытайте металлический предмет.
Является ли полиэтилен проводником электрического тока?
5. Отношение к нагреванию. Пользуясь держателем, нагрейте несильно образец полиэтилена над пламенем спиртовки или горелки. Наблюдайте постепенное размягчение полимера и затем оплавление его. Стеклянной или деревянной палочкой измените форму размягченного полиэтилена и дайте ему остыть. Попытайтесь изменить форму образца при обычной температуре.
Какое свойство полиэтилена лежит в основе наблюдаемых явлений? При каких условиях это свойство проявляется? Какое практическое значение оно имеет?
6. Сварка полиэтилена. Наложите одну полиэтиленовую пленку на край другой такой же пленки, покройте их листом бумаги и проведите несколько раз по бумаге над местом соединения пленок нагретой стеклянной палочкой.
Что произошло с пленками? Проверьте прочность полученного шва.
7. Горение. Образец полиэтилена подожгите в пламени спиртовки (горелки). Обратите внимание, быстро ли загорается полиэтилен, горит ли он вне пламени, какого цвета его пламя, образуется ли при горении копоть.
Запишите результаты наблюдений.
8. Отношение к бромной воде и раствору марганцовокислого калия. В пробирки с бромной водой и раствором марганцовокислого калия поместите гранулы или мелкие кусочки полиэтилена. Наблюдайте, происходит ли изменение окраски растворов.
Сравните отношение этилена и полиэтилена к действию бромной воды и окислителя. Можно ли полиэтилен считать непредельным соединением?
9. Отношение к кислотам и щелочам. В пробирки с концентрированными растворами серной кислоты, азотной кислоты и щелочи поместите измельченные кусочки полиэтилена. Наблюдайте, действуют ли эти вещества на полимер. Затем пробирку с серной кислотой и полиэтиленом нагрейте до появления признаков химической реакции.
Реагирует ли полиэтилен с кислотами и щелочами при обычной температуре? Какие изменения происходят с полиэтиленом под действием кислоты при нагревании? Какой вывод о химических свойствах полимера можно сделать на основании проведенных опытов?
Полихлорвинил
10. Удельный вес. Кусочки полихлорвинила (винипласта или пластиката) поместите в стакан с водой.
Легче или тяжелее воды данный полимер?
11. Горение. Подожгите маленький кусочек полихлорвинила (пленки, электроизоляция и т. п.), наблюдайте характер горения, затем удалите горящий образец из пламени. Повторите опыт еще раз.
Чем сопровождается горение полихлорвинила? Горит ли полимер вне пламени?
12. Отношение к нагреванию. Кусочки полимера (лучше всего винипласта как более твердого материала) нагрейте несильно в пробирке или фарфоровой чашечке. Проверьте стеклянной палочкой, происходит ли размягчение и изменение формы полимера. Усильте нагревание до разложения полимера. К выделяющимся газообразным продуктам разложения поднесите влажную синюю лакмусовую бумажку и затем палочку, смоченную крепким раствором аммиака, наблюдайте происходящие явления.
Проявляет ли полихлорвинил свойство термопластичности? Какой газообразный продукт вы обнаружили при разложении полихлорвинила?
Вариант опыта. Кусочки полихлорвинила нагрейте в пробирке, закрытой пробкой с отводной трубкой. Газообразные продукты разложения пропустите в пробирку с небольшим количеством воды. К полученному водному раствору прилейте несколько капель раствора азотнокислого серебра и 1-2 капли азотной кислоты.
О выделении какого вещества при разложении полихлорвинила свидетельствует появление осадка в пробирке? Составьте уравнение реакции образования вещества, выпадающего в осадок.
13. Отношение к кислотам, щелочи и окислителям. Поместите небольшие кусочки полихлорвинила в пробирки с крепкими растворами серной (или азотной) кислоты, щелочи, марганцовокислого калия. Наблюдайте, происходят ли химические реакции.
Какой вывод о химических свойствах полимера можно сделать на основании опыта?
Полистирол
14. Хрупкость полистирола. При помощи плоскогубцев или другого приспособления разломайте кусочки разбитого изделия из полистирола (блюда, розетки, детской игрушки и т. п.) на более мелкие частички. Хрупкость полимера можно наблюдать также, если по кусочкам полистирола ударять молотком.
15. Растворимость. В пробирку с 2-3 мл бензола или дихлорэтана поместите измельченные кусочки полистирола. Наблюдайте при встряхивании пробирки происходящие изменения с полимером. Смажьте полученным вязким раствором концы пластинок полистирола и, положив их одна на другую, сдавите пальцами или поместите под груз. Через некоторое время пластинки оказываются склеенными.
16. Отношение к нагреванию. Нагрейте несильно кусочек полистирола над пламенем горелки или на асбестовой сетке. Проверьте, легко ли он изменяет форму, сохраняет ли приданную форму после охлаждения.
Сравните по термопласгичности полистирол с предыдущими полимерами.
Вариант опыта. Тонкий кусочек полистирола опустите в воду, нагретую до кипения. Наблюдайте, размягчается ли полистирол при этих условиях. Для сравнения таким же способом испытайте полиэтилен.
Что можно сказать о теплостойкости полистирола на основании данного опыта?
17. Горение. Подожгите кусочек полистирола. Проверьте, горит ли он вне пламени, образуется ли при этом копоть, обладают ли продукты горения запахом. Запишите результаты наблюдения.
Рис. 20. Деполимеризация полистирола
Составьте уравнения деполимеризации полистирола и взаимодействия стирола с бромной водой.
19. Полимеризация стирола. Налейте в чистую пробирку 2-3 мл стирола, прибавьте туда несколько крупинок перекиси бензоила в качестве инициатора реакции (требуется 0,01-0,03 г) и соберите прибор, как показано на рисунке 21. Нагревайте пробирку через асбестированную сетку так, чтобы только поддерживалось очень слабое кипение жидкости. Наблюдайте постепенное повышение вязкости ее вследствие полимеризации. Минут через 10-12, когда жидкость примет консистенцию густого сиропа, нагревание можно прекратить. Чтобы получить полимер в твердом виде, следует продолжить нагревание пробирки на водяной бане (в стакане с кипящей водой). Однако для этого может не хватить времени на уроке, так как дальнейшая полимеризация идет довольно медленно. Если будет получен твердый полимер, разбейте пробирку (предварительно обернув ее куском ткани) и извлеките стерженек полистирола.
Рис. 21. Полимеризация стирола
Составьте уравнение реакции полимеризации стирола.
Полиметилметакрилат
20. Растворимость. Пользуясь в качестве растворителя ацетоном или дихлорэтаном, опыт проведите, как описано» для полистирола. Полиметилметакрилат может быть взят в виде стружки или мелких кусочков органического стекла.
21. Отношение к нагреванию. Установите опытным путем, является ли данный полимер термопластичным.
22. Горение. Подожгите кусочек полиметилметакрилата. Проверьте, горит ли полимер вне пламени, выделяется ли при горении копоть, какой окраски пламя. Обратите внимание на слабое потрескивание при горении и образующийся запах.
Сделайте обобщение, как по горению можно распознать полиметилметакрилат, полистирол, полихлорвинил и полиэтилен.
23. Разложение при нагревании. Опыт поставьте, как описано для полистирола. Деполимеризация полиметилметакрилата идет легче, мономер образуется более чистым и с большим выходом. Если метилметакрилат получился достаточно чистым, повторную перегонку его можно не производить. Проверьте отношение мономера к бромной воде и раствору марганцовокислого калия.
Рис. 22. Полимеризация метил-метакрилата
Составьте уравнение деполимеризации полиметилметакрилата.
24. Полимеризация метилметакрилата. Полимеризация данного мономера происходит легче, чем стирола, и может быть проведена при более низкой температуре (на водяной бане) с образованием твердого продукта.
Налейте в чистую пробирку 2-3 мл метилового эфира метакриловой кислоты, прибавьте несколько мелких крупинок перекиси бензоила (0,01-0,03 г), закройте пробирку пробкой с длинной вертикальной трубкой в качестве воздушного холодильника и нагревайте на водяной бане (рис. 22) при температуре около точки кипения воды (90-95°). Через некоторое время жидкость в пробирке начинает густеть и минут через 15-20 почти затвер девает. Охладите пробирку, разбейте ее (обернув предварительно куском ткани) и извлеките стерженек полимера.
Составьте уравнение полимеризации метилметакрилата.
Фенолформальдегидные пластмассы
.. 25. Отношение к нагреванию. Нагрейте в пробирке или в фарфоровой чашечке кусочки бросовых деталей из фенолформальдегидной пластмассы (штепсельных розеток, выключателей и т. п.) до их химического разложения. Проверьте, происходит ли при этом предварительное размягчение пластмассы.
Являются ли термопластичными фенолформальдегидные пластмассы? Что можно сказать о структуре данного полимера?
26. Горение. Подожгите кусочек пластмассы и исследуйте характер горения, как это делалось по отношению к другим полимерам.
Что можно сказать о горючести фенолформальдегидной пластмассы?
27. Синтез фенолформальдегидной смолы. В пробирку поместите 2 г кристаллического фенола, 3 мл 40-процентного формалина и около 0,1 мл (несколько капель) концентрированной соляной кислоты в качестве катализатора. Пробирку закройте пробкой с длинной вертикальной трубкой и нагрейте осторожно в вытяжном шкафу (!) на небольшом пламени. Вскоре смесь становится однородной, затем она вскипает вследствие проходящей в ней реакции и становится мутной. Прекратив нагревание, дайте смеси расслоиться, после чего слейте верхний водный слой и отдельно на лист бумаги или картона вылейте образовавшуюся смолу. По остывании смола твердеет.
К какому типу реакций относится реакция образования фенолформальдегидной смолы? Составьте уравнение реакции.
Экспериментальные задачи
1. Осуществите «сварку» двух кусочков полихлорвинила.
2. Склейте обломки изделия из полиметилметакрилата, зная, в каких веществах полимер растворяется.
3. При помощи необходимых испытаний распознайте среди выданных образцов: а) полиэтилен, б) полихлорвинил, в) полистирол, г) полиметилметакрилат, д) фенолформальдегидную пластмассу.
Волокно хлорин
28. Растворимость. В пробирку с 2-3 мл ацетона поместите небольшой пучок хлоринового волокна. Содержимое пробирки взбалтывайте до растворения полимера. Прилейте к раствору воду, наблюдайте происходящие изменения.
Как объяснить образование осадка при прибавлении воды к раствору хлорина в ацетоне? Какое производственное значение имеют процессы, воспроизведенные в данном опыте?
29. Отношение к нагреванию. Кусочек ткани из хлорина или пучок волокна нагрейте в пробирке или фарфоровой чашечке. Отметьте, быстро ли наступают изменения с хлорином. Продолжайте нагревание до разложения полимера. Обратите внимание на запах продуктов разложения.
Что можно сказать о теплостойкости хлорина на основании проведенного опыта? Какое газообразное вещество обнаруживается по запаху в продуктах разложения хлорина? Сравните хлорин и. полихлорвинил по отношению к нагреванию.
30. Отношение к кислотам и щелочам. Поместите волокно в пробирки с концентрированными растворами серной кислоты и щелочи. Наблюдайте, происходят ли с ним изменения. Затем проверьте, произойдут ли изменения с волокном при нагревании кислоты и щелочи.
О каком химическом свойстве хлорина свидетельствуют результаты опыта? Чем объясняется это свойство полимера?
Волокно капрон
31. Отношение к нагреванию. Нагрейте в пробирке или фарфоровой чашечке кусочек капроновой смолы или свернутые в плотный комочек обрывки трикотажного изделия из капрона. Наблюдайте, происходит ли размягчение и плавление полимера до его химического разложения.
Обратите внимание на характерный запах продуктов разложения.
К термопластичным или термореактивным полимерам относится капрон? Какое практическое значение имеет свойство, наблюдавшееся в опыте?
32. «Формование» волокна. Взяв образец капрона в щипцы или держалку для пробирок, нагрейте его слегка над пламенем.
Когда капрон начнет размягчаться и сделается вязким (не нагревать до плавления), прикоснитесь к нему лучинкой или стеклянной палочкой. Отводя затем быстро палочку от капрона, вытяните тонкую нить. Опыт повторите несколько раз.
33. Отношение к кислотам и щелочам. Поместите кусочки капрона в пробирки с растворами серной кислоты и щелочи. Наблюдайте, какой из реактивов действует на полимер.
Что можно сказать о химической стойкости капрона по сравнению с хлорином, полиэтиленом и полистиролом?
Экспериментальные задачи
4. Испытайте горючесть хлоринового и капронового волокон.
5. Обнаружьте химическим способом: а) хлористый водород, б) хлор в продуктах разложения хлорина.
6. Пользуясь различными признаками, распознайте среди выданных волокон: а) шерстяное, б) хлопчатобумажное, в) хлориновое, г) капроновое.
Каучук и резина
34. Отношение к растворителям. В пробирку с 3-4 мл бензина или бензола поместите кусочки невулканизированного каучука; в другую пробирку с этим же растворителем поместите такие же кусочки резины (например, от резиновой пробки или трубки). Пробирки закройте корковыми пробками и оставьте до конца урока или лучше до следующего занятия. Наблюдайте различное действие растворителя на каучук и резину.
Чем объясняется, что каучук в бензине (бензоле) растворяется, а резина в нем только набухает?
35. Взаимодействие каучука с бромом. К раствору натурального или синтетического каучука в бензоле или бензине (очищенном предварительно от примеси непредельных углеводородов) прилейте бромную воду и смесь сильно встряхивайте.
Что можно сказать о строении каучука на основании результатов опыта? Для иллюстрации ответа приведите строение элементарного звена какого-либо каучука. Составьте уравнение реакции каучука с бромом.
36. Открытие серы в резине. Нагрейте в пробирке несколько кусочков резины. В выделяющиеся при разложении ее пары поместите бумажку, смоченную раствором азотнокислого свинца Pb(NO3)2 или уксуснокислого свинца Pb(C2H3O2)2. Наблюдайте изменение цвета бумажки под действием сероводорода, образующегося при разложении резины.
В какой цвет окрашивается свинцовая бумажка? Составьте уравнение происходящей при этом реакции. Назовите окрашенное вещество. Какую роль в резине играет сера?
Экспериментальные задачи
7. Проведите реакцию разложения каучука при нагревании, подобно тому как ставились опыты деполимеризации. Докажите наличие непредельных соединений в продуктах его разложения.
8. Сравните эластичность и прочность на разрыв каучука и резины, взятых в виде небольших лент одинакового сечения.
9. Нагрейте в кипящей воде одинаковые по размерам образцы каучука и резины и сравните пластичность этих материалов при повышенной температуре.
Полистирол: что это за материал
Полистирол — это жесткий и прочный материал, который используют в строительстве, мебельной промышленности, рекламной индустрии и других сферах производства. Изделия из полистирола получаются крепкими, но при этом легкими.
Далее мы рассмотрим основные свойства, разновидности, способы изготовления и сферу применения данного материала.
Физические характеристики полистирола
Полистирол стал популярным благодаря высокой прочности и надежности. Основные физические характеристики материала:
Полистирол относится к группе термопластов. Так называются твердые материалы, которые после нагрева становятся высокоэластичными или вязкотекучими. При высокой температуре полистирол меняет форму и свойства, он плавится при температуре 240°С.
Полистирол как диэлектрик плохо проводит электрический ток. Поверхность материала реагирует на разряд тока. Обработка пластика электрическими разрядами называется коронированием, она вызывает реакцию окисления. На окислившиеся участки можно наносить краски для полиграфии.
Химические свойства
Материал не разрушается от контакта с кислотами, разбавленных щелочами, спиртосодержащими веществами. Но его можно растворить в ацетоне, сложных эфирах, ароматических углеводородах и концентрированной азотной кислоте. В этих веществах он легко растворяется, как кубик сахара в стакане воды.
Разновидности полистирола
Меняя условия реакции полимеризации, можно получить несколько видов полистирола. Свойства вещества зависят от формулы полученных макромолекул и определяют область его применения.
✍ Общего назначения
Под названием «полистирол» обычно понимают состав общего назначения. Его получают методом непрерывной полимеризации винилбензола в массе. Существует и другой способ его получения, это суспензионная полимеризация. В результате любой реакции получаются прозрачные гранулы пластика.
Состав общего назначения по крепости уступает ударопрочному полистиролу. Из него производят вещи, которые не будут испытывать сильные механические нагрузки:
Материал широко применяется в отделочных и интерьерных работах. Он выдерживает действие многих агрессивных веществ, но растворяется в ацетоне, технических маслах или органических растворителях.
✍ Ударопрочный
Для изготовления ударопрочного полистирола применяют акрилонитрил, бутадиеновый каучук, бутадион-стирольный каучук и другие полимеры. Реакция, для которой нужно несколько простых веществ, называется реакцией сополимеризации (совместной полимеризации).
Присутствие мономеров каучука в составе макромолекулы увеличивает прочность полистирола. В результате сополимеризации получаются однородные гранулы, прозрачные или окрашенные. Чем выше прочность материала, тем меньше будет его прозрачность.
Ударопрочность зависит от содержания каучука в составе:
Ударопрочный полистирол применяется в машиностроении, строительстве, рекламной сфере. Он используется для производства бытовых товаров. Для переработки прочного материала требуется большее количество энергии.
✍ Светорассеивающий
Светорассеивающий материал изобретен специально для монтажа световой рекламы. В состав материала входят УФ-стабилизирующие добавки. Благодаря этим добавкам полистирол отражает прямые солнечные лучи. Одна поверхность листового материала глянцевая, а другая матовая.
У этого материала идеальные светорассеивающие свойства. Из него производят объемные буквы с подсветкой, световые короба, светильники. Он широко применяется для изготовления наружной световой рекламы. Большая часть рекламы, которую вы видите на улицах с наступлением вечера, сделана из светорассеивающего полистирола.
✍ Экструдированный
Материал изготавливается из полимеризованного стирола с помощью экструзии. Эта технология основана на продавливание расплавленной массы через формирующее отверстие. В результате получается прочный, но достаточно гибкий материал.
Экструдированный полистирол легко режется инструментами. Из него изготавливают плиты для отделки зданий. Панели из экструдированного пластика обеспечивают хорошую теплоизоляцию и шумоизоляцию комнат. Можно монтировать их как снаружи, так и внутри помещений. Поверхность плит может быть глянцевой или матовой, гладкой или тисненой.
Материал устойчив к воздействию агрессивных веществ. Пластик не разрушается от влажности, в нем не заведется грибок или плесень. Но материал боится прямых солнечных лучей. Под солнцем он медленно разрушается. При утеплении дома плитами пеноплекса обязательно нужно защитить их от солнечных лучей.
✍ Вспененный
Вспененный полистирол или пенополистирол используется для утепления и шумоизоляции домов. Он применяется и как наполнитель для полистиролбетонных блоков. ПБС блоки являются одним из востребованных материалов для строительства домов.
Пенополистирол получается при заполнении гранул полистирола природным газом. Эта реакция проходит при нагреве. Гранулы увеличиваются в объеме в 30-50 раз и спекаются в единую массу. В сырье часто добавляют пластификаторы для повышения пластичности материала, антипирены для защиты от возгорания, антипирены и другие наполнители.
Как изготавливают полистирол
Есть несколько технологий получения полистирола. Все они основаны на полимеризации стирола, или, как его еще называют, винилбензола. На производстве в сырье вносят добавки, усиливающие пластичность и ударопрочность материала. От состава и соотношения добавок зависит, какой вид полистирола получится в результате химической реакции.
✍ Эмульсионная технология
Полистирол можно получить методом полимеризации стирола при 85-95°С в щелочном растворе. Для протекания реакции требуется вода, стирол, эмульгатор и вещество, запускающее реакцию полимеризации. В результате получается пластик с высокой молекулярной массой. Эмульсионная технология менее распространена, чем другие способы проведения реакций.
✍ Суспензионная технология
Суспензионный метод используют для выпуска пенополистирола и сополимеров. Полимеризация протекает под сильным давлением, температура в процессе медленно повышается. В результате получается суспензия — вещество, где твердые частицы находятся во взвешенном состоянии. Их отделяют от общей массы с помощью центрифугирования. При вращении в центрифуге фракции разделяются под действием центробежных сил.
✍ Блочная технология
Большинство фабрик используют блочную методику как наиболее современную. Полимеризация стирола в массе протекает в несколько этапов с медленным нагреванием до 200-230°С. Процесс происходит без перемешивания в аппаратах колонного типа. В результате получается пластик с низкой молекулярной массой.
Что производят из полистирола
Полистирол широко используется в разных областях промышленности. Давайте посмотрим, где он применяется, и что из него изготавливают.
И это далеко не полный список изделий, которые делают из полистирола. Из ударопрочных видов материала изготавливают корпуса телевизоров, компьютеров, радиоэлектроники. Из них делают детали для холодильников и другой бытовой техники.
Для производства любых товаров нужны мелкие гранулы полистирола. Эти гранулы расплавляют внутри термопластавтоматов. Переплавка гранул происходит под давлением при температуре от 190 до 240°С. Расплавленный пластик разливают по формам, где он застывает.
Методы обработки полистирола
Края деталей из полистирола можно обрабатывать рашпилем, шабером, рубанком и напильником. Материал легко просверливается обычными сверлами. Чтобы склеивать детали из полистирола, лучше взять клей на основе цианакрилата, неопрена или ПВХ.
Востребован ли полистирол на рынке?
Объемы рынка полимеров сократились в кризисном 2020 году. Причинами стали падение спроса со стороны потребителей и временная остановка работы фабрик. В первые четыре месяца рынок показал рост на 18% по сравнению с прошлым годом. Основной спрос создавали производители пластиковой упаковки, медицинских изделий и строительных материалов.
Но с апреля 2020 года спрос постепенно начал снижаться. По итогам 2020 года спрос на пластики снизился на 15% по сравнению с предыдущим годом. Тем не менее, эксперты считают, что спрос восстановится и объемы производства снова вырастут после окончания ограничительных мер.
Глобальный спрос на полистирол в 2020 году снизился всего на 3-4%. К падению спроса привела рецессия в отраслях машиностроения. Снижение покупательной способности населения вызвало падение спроса на полистирол как на строительный материал.
С другой стороны, за 2020 год выросли объемы производства упаковки и одноразовой посуды из полистирола. Это связано с увеличением спроса на доставку еды из кафе и ресторанов. Но в долгосрочной перспективе ожидается, что заведения общественного питания будут отказываться от пластиковой посуды в пользу бумажной. Это мировая тенденция, которая не скоро дойдет до России. Эксперты ожидают, что уже в 2022 году спрос на полистирол может увеличиться на 4-5%.
Недостатки материала
Полистирол нельзя назвать полностью безопасным материалом. В обычном состоянии пластик не представляет опасности. Полистирол можно использовать на пищевом производстве, в медицине, в жилых домах (включая детские комнаты). Но при горении или сильном нагревании он выделяет токсичные вещества. Горящий пластик сильно коптит, но через некоторое время самозатухает.
Материал боится солнечных лучей. Если плиты из пеноплекса используются для утепления дома, их нужно защитить от солнца. Плиты, оставленные без защиты, рано или поздно начнут крошится. Как скоро это произойдет, через год или через десять лет, зависит от качества материала.
Способы утилизации полистирола
Некоторое время после изобретения полистирола считалось, что материал разлагается за тысячи лет. На самом деле он почти не представляет опасности для экологии. Материал относительно быстро разлагается по сравнению с другими видами пластика..
Процесс разложения начинается во время использования материала. За 20 лет службы пластик разлагается на 10-15%. Если он постоянно находится под лучами солнца, срок уменьшается до 10 лет. Полное разложение материала в природной среде занимает от 100 до 200 лет.
Но все-таки ненужные предметы из полистирола лучше не выбрасывать, а сдавать на вторичную переработку. Фабрики успешно перерабатывают полистирол, его сополимеры и материалы на его основе, в том числе технологические отходы.
Изделия из полистирола не рекомендуется сжигать или подвергать термодеструкции. При горении он выделяет углекислый и угарный газ, сажу, стирол. Некоторые виды пластика выделяют бензол, толуол, этилбензол. Сжигание полистирола наносит вред экологии нашей планеты.
Подведем итоги
Полистирол — общее название нескольких видов материалов, похожих по составу и свойствам. У всех видов полистирола высокая прочность, устойчивость к агрессивным веществам. Есть у них и недостатки, главным из которых является выделение токсичных веществ при горении. Полистирол когда-нибудь заменят безопасные материалы, мировой тенденцией является отказ от пластика. Но до этого момента еще далеко: на данный момент российский рынок нуждается в полистироле.