پلی استایرن

پلی استایرن چیست؟

پلی استایرن که به نام پلی فنیل‌تن (poly-phenylethene) نیز شناخته می‌شود، پلیمر و هیدروکربنی بلند زنجیر بوده که از مولکول‌های تکرار شونده یا مونومرهای هیدروکربن آروماتیک به نام استایرن تشکیل شده است. این محصول پلیمر ترموپلاستیک است، به این معنی که در هنگام گرم شدن نرم و ذوب می شود و می توان از آن دوباره استفاده کرد. این ماده یکی از خاص‌ترین زنجیره‌ های شیمیایی در صنعت پتروشیمی است که در دسته فنیل ‌ها قرار می‌گیرد. همچنین حاوی اکثر کربن ‌ها و هیدروژن ‌های عناصر شیمیایی است و با فرمول n(C8H8) شناخته می‌شود.

Polystyrene یک عایق الکتریکی عالی بوده و در برابر مواد پلیمری شیمیایی مانند اسیدها و بازها مقاوم است. پلی استایرن جامد به دلیل عدم آرایش کریستالی مولکول های استایرن شفاف است. این یک ماده شکننده با مقاومت ضعیف در برابر اشعه ماوراء بنفش است. همچنین دارای دمای انتقال شیشه ای نسبتاً پایین 100 درجه سانتیگراد است که در آن پلیمر قبل از ذوب شروع به نرم شدن می کند. این ماده با کد بازیافت شماره 6 مشخص شده است و می توان آن را ذوب کرد و در اشکال یا اشکال مختلف دوباره استفاده کرد.

پلی اتیلن و نحوه خرید آن در شرکت شیمی پل

پلی استایرن معمولاً با سایر ترکیبات ترکیب یا هم پلیمریزه می شود تا پلاستیک هایی با خواص بهبود یافته را تشکیل دهد. به عنوان مثال، این ماده با متیل متاکریلات ترکیب می شود تا پلی (استایرن-کو-متیل متاکریلات) یا PSMMA را تشکیل دهد. ماده به دست آمده دارای شفافیت بالاتر با افزایش مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و شیمیایی است. پلاستیک محبوب دیگری به نام آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) از پلیمریزاسیون همزمان اکریلونیتریل و بوتادین با پلی استایرن حاصل می شود. در نتیجه، ABS دارای استحکام کششی، جوش پذیری، قالب‌پذیری و پایداری ابعادی بالایی است. لازم به ذکر است که طبق استانداردهای ASTM،  به عنوان ماده زیست تخریب پذیر در نظر گرفته نمی شود.

خرید پلی استایرن

جهت خرید این پلیمر از جمله پلی اتیلن ، پلی اتیلن ترفتالات ، پلی پروپیلن با دفتر مرکزی شرکت شیمی پل تماس حاصل کرده و اطلاعات لازم را کسب کنید. تیم اختصاصی ما آماده ارائه راهنمایی و پشتیبانی تخصصی برای برآوردن نیازهای منحصر به فرد شما است. خرید پلی استایرن به طور مستقیم و بدون واسطه بهتر بوده و می توان آن را با قیمت مناسب تری تهیه کرد. افراد با توجه به میزان تقاضا و کاربرد آن (صنایع مواد غذایی، دارویی و بهداشتی، صنایع الکترونیک و غیره) می توانند برای خرید آن اقدام نمایند.

برای خرید هر نوع محصول، اطمینان از انتخاب محصول مناسب بسیار اهمیت دارد. برای مثال، پلی استایرن نسوز به عنوان یک ماده با مقاومت بالا در برابر حرارت در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس برای خرید پلی استایرن نسوز ، ابتدا باید اطمینان حاصل کنید که محصول با استانداردهای ایمنی و مشخصات فنی لازم مطابقت دارد. انتخاب تولید کننده‌ای با نام تجاری قوی و معتبر و استفاده از مواد با کیفیت بالا، از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین، بررسی کنید که آیا محصول دارای گواهی‌نامه‌های استاندارد مانند نشان CE یا تاییدیه‌های آتش‌نشانی مورد نیاز است. EPS به عنوان یک ماده ساختار سلولی با خواص عایق حرارتی و صوتی بالا، در بسته‌بندی، عایق‌ها و ساختمان‌ها استفاده می‌شود. پس برای خرید فوم استایرن، باید بررسی کنید که آیا انواع مختلف با ابعاد و ضخامت‌های مورد نیاز در دسترس هستند. همچنین، از اطمینان حاصل شوید که محصولات تولید شده با استانداردهای محافظت محیط زیست و کیفیت بالا مطابقت دارند.

پلی استایرن آزمایشگاهی اما برای تولید ورق‌ها، لوله‌ها و محصولات ساختمانی در آزمایشگاه‌ها به کار می‌رود. پس برای خرید ان، باید محصولی با مشخصات فنی مطلوب برای نیازهای آزمایشگاهی (مانند خصوصیات شیمیایی و فیزیکی) انتخاب کنید. همچنین، اطمینان حاصل کنید که محصولات انتخابی مقاومت شیمیایی مناسبی دارند و قابلیت نصب و استفاده آسانی دارند.

با رعایت این نکات، می‌توانید محصولات PS مورد نیاز خود را با اطمینان خریداری کنید و از بهره‌وری و کیفیت بالای آنها در کاربردهای مختلف بهره‌مند شوید.

قیمت پلی استایرن

قیمت پلی استایرن با توجه به روش تولید، مقاوم یا انبساطی آن متفاوت، کاربرد و سایر ویژگی های آن متغیر بوده و مانند سایر محصولات پلیمری تابع قیمت ارز و نوسانات بازار است. یکی دیگر از عوامل موثر در قیمت هرکیلو  این محصول که می توان به آن اشاره نمود واسطه ‌های فروشِ می باشد. خوشبختانه شرکت شیمی پل، طیف گسترده ای از مواد پلیمری و شیمیایی را به طور مستقیم در اختیار مشتریان قرار می دهد.

قیمت هر کیلو به نوع، گرید و تقاضای بازار بستگی دارد. به طور کلی، قیمت پلی استایرن انبساطی کمتر از  معمولی این محصول است. قیمت PS مقاوم و  سولفونات نیز به دلیل خواص و کاربردهای خاص آنها بیشتر است.

ساختار پلی استایرن

ساختار پلی استایرن از واحدهای تکرار شونده استایرن (C8H8) تشکیل شده است. این واحدها شامل یک حلقه بنزن شش ضلعی با یک گروه وینیل متصل به آن هستند.  واحدهای استایرن به وسیله واکنش پلیمریزاسیون به یکدیگر پیوسته و زنجیره‌های طولانی و پلیمری تشکیل می‌دهند. این زنجیره‌ها می‌توانند خطی یا شاخه‌ای باشند.

• زنجیره‌های خطی: در این نوع زنجیره‌ها، واحدهای استایرن به صورت مستقیم و بدون انشعاب به یکدیگر متصل می‌شوند. این نوع زنجیره در پلی استایرن آمورف بیشتر یافت می‌شود.
• زنجیره‌های شاخه‌ای: در این نوع زنجیره‌ها، واحدهای استایرن از طریق شاخه‌های جانبی به یکدیگر متصل می‌شوند. این نوع زنجیره در کریستالی بیشتر یافت می‌شود.

طول زنجیره‌های پلیمری در PS می‌تواند از چند صد تا چند میلیون واحد منومر متغیر باشد. طول زنجیره بر خواص آن مانند استحکام، سختی، شفافیت و نقطه ذوب آن تأثیر می‌گذارد.  پلی استایرن به نوع زنجیره و طول زنجیره آن بستگی دارد. برای مثال، آمورف با زنجیره‌های خطی، دانسیته کمتری (حدود 0.8 تا 1.0 گرم بر سانتی‌متر مکعب) نسبت به پلی استایرن کریستالی با زنجیره‌های شاخه‌ای (حدود 1.0 تا 1.2 گرم بر سانتی‌متر مکعب) دارد. درکل، عوامل مختلفی می‌توانند بر ساختار این ماده تأثیر بگذارند، از جمله:

• شرایط پلیمریزاسیون: دما، فشار و نوع کاتالیزور می‌توانند بر طول زنجیره، نوع زنجیره (خطی یا شاخه‌ای) و آرایش فضایی زنجیره‌های پلیمری در ای ماده تأثیر بگذارند.
• افزودنی‌ها: افزودن مواد افزودنی مانند ضد اشتعال، آنتی‌اکسیدان و رنگدانه‌ها می‌توانند ساختار  PS را تغییر داده و خواص آن را اصلاح کنند.

روش تولید پلی استایرن

تولید پلی استایرن شامل یک فرآیند چند مرحله ای است که به آن پلیمریزاسیون می گویند. این کار با استخراج استایرن، یک هیدروکربن مایع مشتق شده از نفت، آغاز می شود که به عنوان بلوک ساختمانی اولیه برای پلاستیک PS عمل می کند.

• تولید استایرن: استایرن از طریق تقطیر نفت خام یا گاز طبیعی به دست می آید. سپس برای اطمینان از خلوص آن، تحت فرآیندهای مختلف پالایش قرار می گیرد.
• پلیمریزاسیون: پلیمریزاسیون استایرن به دو روش توده ای یا سوسپانسیون انجام می شود. در فرآیند حجیم، استایرن حرارت داده شده و با یک کاتالیزور درمان می شود تا پلیمریزاسیون آغاز شود. در پلیمریزاسیون سوسپانسیون، دانه‌های استایرن در آب معلق می‌شوند و یک کاتالیزور برای تسهیل تشکیل زنجیره‌های پلیمری اضافه می‌شود.
• رشد زنجیره ای: با اتصال مولکول های استایرن به هم، زنجیره های بلندی را تشکیل می دهند و در نتیجه پلی استایرن ایجاد می شود. طول این زنجیره‌ها را می‌توان کنترل کرد تا بر خواص پلاستیک نهایی تأثیر بگذارد.
• پردازش و شکل دهی: پس از اتمام پلیمریزاسیون، پلی استایرن حاصل می تواند به اشکال مختلف پردازش شود. می توان آن را به شکل هایی برای کارد و چنگال یکبار مصرف، ظروف غذا، بسته بندی و حتی پانل های عایق درآورد.

فرآیند تولید ممکن است بسته به محصول نهایی مورد نظر کمی متفاوت باشد، اما مراحل اساسی ثابت هستند.

خواص پلی استایرن

•  به دلیل وجود گروه های بزرگ فنیل در حالت آمورف وجود دارد.
•  ماهیتی غیر قطبی دارد.
• نقطه ذوب پلی استایرن 240 درجه سانتیگراد و نقطه جوش آن 430 درجه سانتیگراد است.
• چگالی 1.05 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد.
• رسانایی حرارتی پلی استایرن 0.003 W/m.K است.
• وزن مخصوص  1.054 است.
• PS دارای خاصیت نوری خوبی است، مانند پلیمری شفاف که امکان انتقال بالایی از تمام طول موج ها را فراهم می کند. علاوه بر این، ضریب شکست بالای آن، درخشندگی بالایی به آن می‌دهد.
• به دلیل اثر سفت شدن زنجیره حلقه بنزن، پلی استایرن سخت اما شکننده است. در هنگام افتادن صدای فلزی مشخصی از خود ساطع می کند.
• به عنوان یک پلیمر آمورف غیر قطبی، دمای نرم شدن آن پایین است. نمی تواند دمای آب جوش را تحمل کند.
• پلی استایرن تمایل کمی به جذب رطوبت دارد. علاوه بر این، دارای ویژگی های عایق الکتریکی خوبی است. بنابراین در ساخت محصولات عایق کاربرد دارد.
•  مقاومت شیمیایی مناسبی داشته اما مقاومت روغنی متوسطی دارد.

کاربرد پلی استایرن

در تمام صنایع، از جمله ساخت اسباب بازی ها و قطعات کالاهای مصرفی گرفته تا عایق ها و مواد بسته بندی استفاده می شود. همچنین ماده ای برای سنتز پلاستیک های جدید است. موارد استفاده از این ماده پلیمری عبارت است از:

• لوازم خانگی: یخچال و فریزر، تهویه مطبوع، اجاق گاز، مایکروویو، جاروبرقی، مخلوط کن و سایر وسایل اغلب با پلی استایرن (جامد و فوم) ساخته می شوند، زیرا بی اثر (با مواد دیگر واکنش نمی دهند)، مقرون به صرفه و ماندگار هستند.
• خودرو: برای ساخت بسیاری از قطعات خودرو از جمله دستگیره ها، پانل ابزار، تزئینات، پانل های جذب انرژی درب و فوم میرایی صدا استفاده می شود. فوم PS نیز به طور گسترده در صندلی های محافظ کودک استفاده می شود.
• الکترونیک: پلی استایرن برای محفظه و سایر قطعات تلویزیون، کامپیوتر و انواع تجهیزات IT استفاده می شود.
• عایق:  این ماده سبک وزن بوده و عایق حرارتی بسیار خوبی را در کاربردهای متعدد، مانند دیوارها و سقف ساختمان، یخچال و فریزر، و تاسیسات سردخانه صنعتی ارائه می دهد. عایق PS بی اثر، بادوام و مقاوم در برابر آسیب آب است.
• پزشکی: پلی استایرن به دلیل شفافیت و سهولت استریل کردن برای طیف گسترده ای از کاربردهای پزشکی از جمله سینی های کشت بافت، لوله های آزمایش، پتری دیش ها، اجزای تشخیصی، محفظه های کیت های آزمایش و دستگاه های پزشکی استفاده می شود.
• بسته بندی: PS (جامد و فوم) به طور گسترده ای برای محافظت از محصولات مصرفی استفاده می شود. جعبه های سی دی و دی وی دی، بسته بندی فوم برای حمل و نقل، بسته بندی مواد غذایی، سینی های گوشت/مرغ و کارتن های تخم مرغ معمولاً با ازین ماده ساخته شده تا از آسیب یا فساد محافظت شوند.

انواع پلی استایرن

• فرم جامد: این نوع PS  شفاف، صلب، شکننده و در حالت اصلاح نشده نسبتاً قوی است.
• فرم فوم: قابل توجه ترین کاربرد این ماده در فرم فوم است که به آن پلی استایرن منبسط شده (EPS) نیز می گویند.
• فرم فیلم: فیلم های ساخته شده از پلی استایرن شفاف، بادوام و قابل چاپ هستند.
• کامپوزیت ها: به عنوان ماتریس پلیمری پایه برای ساخت کامپوزیت های تقویت شده با الیاف استفاده می شود.
• پلی استایرن کوپلیمریزه شده: این ماده معمولاً با سایر ترکیبات ترکیب می شود تا پلاستیک هایی با خواص منحصر به فرد را سنتز کند. این ترکیبات عبارتند از ABS، SBR، SAN و HIPS.

سدیم پلی استیرن سولفونات: گامی فراتر از پلی استایرن

سدیم پلی استیرن سولفونات نوعی پلی استایرن اصلاح شده با گروه‌های سولفونیک اسید است. این ماده محلول در آب بوده و به عنوان شوینده، امولسیفایر و عامل دیسپرس کننده کاربرد دارد. گروه‌های سولفونیک اسید موجود در سدیم پلی استیرن سولفونات، به آن خاصیت شویندگی و امولسیفایکنندگی می‌بخشند. از این ماده در تولید شوینده‌های لباس، مواد شوینده صنعتی و رنگ‌ها و رزین‌ها استفاده می‌شود.

کاربرد پلی استایرن در ساختمان

پلی استایرن به دلیل خواص عایق حرارتی و صوتی عالی، ماده‌ای محبوب در صنعت ساختمان است. استفاده از این ماده در موارد مختلفی از جمله عایق‌کاری دیوارها، سقف‌ها، کف‌ها، لوله‌ها، بلوک‌های سقفی، پانل‌های دیواری و سایر مصالح ساختمانی، آسایش و صرفه‌جویی در مصرف انرژی را به ارمغان می‌آورد.

در این بخش، به بررسی انواع Polystyrene و کاربردهای خاص آنها در ساختمان می‌پردازیم:

1. پلی استایرن انبساطی (EPS)

پلی استایرن منبسط شده، رایج‌ترین نوع این ماده در ساختمان است و به دلیل وزن کم، عایق حرارتی و صوتی عالی و قیمت مناسب، در موارد مختلفی از جمله موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• عایق‌کاری دیوارها: استفاده از EPS در دیوارها، از هدر رفتن گرما در زمستان و نفوذ گرما در تابستان جلوگیری می‌کند و به حفظ دمای مطلوب داخل ساختمان کمک می‌کند.
• عایق‌کاری سقف‌ها: عایق‌کاری سقف‌ها با EPS، از اتلاف گرما و سرمایش از طریق سقف جلوگیری می‌کند و به ویژه در مناطق گرمسیر و سردسیر، نقش مهمی در صرفه‌جویی در مصرف انرژی دارد.
• عایق‌کاری کف‌ها: استفاده از EPS در کف‌ها، علاوه بر عایق حرارتی، عایق صوتی نیز محسوب می‌شود و از انتقال صدا به طبقات دیگر ساختمان جلوگیری می‌کند.
• عایق‌کاری لوله‌ها: عایق‌کاری لوله‌های آب گرم و سرد با EPS، از هدر رفتن گرما و سرمایش در لوله‌ها جلوگیری می‌کند و به صرفه‌جویی در مصرف انرژی کمک می‌کند.
• بلوک‌های سقفی: بلوک‌های سقفی ساخته شده از EPS، علاوه بر عایق حرارتی و صوتی، وزن کم و نصب آسانی دارند و به همین دلیل در صنعت ساختمان بسیار پرکاربرد هستند.
• پانل‌های دیواری: پانل‌های دیواری ساخته شده از EPS، عایق حرارتی و صوتی بوده و به دلیل سرعت و سهولت اجرا، در ساخت و سازهای مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایا

• وزن کم،
• عایق حرارتی و صوتی عالی،
• قیمت مناسب،
• نصب آسان.

معایب

• اشتعال‌پذیری (با افزودن مواد ضد اشتعال قابل حل است)،
• مقاومت کم در برابر حلال‌ها.

2. پلی استایرن اکسترود شده (XPS):

پلی استایرن اکسترود شده (XPS)، به دلیل مقاومت فشاری بالا، در زیرسازی و فونداسیون ساختمان‌ها و همچنین در مکان‌هایی که نیاز به تحمل بار زیاد دارند، مانند موارد زیر کاربرد دارد:

• زیرسازی سرامیک و کف‌پوش‌ها: XPS به عنوان عایق زیر سرامیک و کف‌پوش‌ها، از اتلاف گرما و صدا جلوگیری می‌کند و به دلیل مقاومت فشاری بالا، می‌تواند وزن سرامیک و کف‌پوش را تحمل کند.
• دیوارهای حائل: XPS به دلیل مقاومت فشاری بالا، در ساخت دیوارهای حائل و جداکننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• سقف‌های سردخانه‌ها: XPS به دلیل عایق حرارتی عالی و مقاومت فشاری بالا، در عایق‌کاری سقف‌های سردخانه‌ها کاربرد دارد.

مزایا:

• مقاومت فشاری بالا،
• عایق حرارتی و صوتی عالی،
• مقاومت در برابر رطوبت،
• اشتعال‌پذیری کمتر از EPS.

معایب:

• قیمت بالاتر از EPS،
• وزن بیشتر از EPS.

3. پلی استایرن مقاوم (HIPS):

پلی استایرن مقاوم (HIPS)، به دلیل مقاومت ضربه بالا، در مکان‌هایی که نیاز به استحکام و دوام بیشتر دارند، مانند موارد زیر کاربرد دارد:

سقف کاذب: HIPS به دلیل وزن کم و مقاومت ضربه بالا، در ساخت سقف‌های کاذب کاربرد دارد.

قرنیزها و ابزارآلات گچبری: HIPS به دلیل شکل‌پذیری و قابلیت رنگ‌آمیزی، در ساخت قرنیزها و ابزارآلات گچبری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ساندویچ پانل‌ها: HIPS به عنوان هسته عایق در ساخت ساندویچ پانل‌ها کاربرد دارد.

مزایا:

• مقاومت ضربه بالا،
• شکل‌پذیری،
• قابلیت رنگ‌آمیزی،
• عایق حرارتی و صوتی.

معایب:

• قیمت بالاتر از EPS و XPS،
• اشتعال‌پذیری.

4. پلی استایرن سولفونات سدیم (SPS)

پلی استایرن سولفونات سدیم، به دلیل خاصیت ضد آب و ضد حریق بودن، در مکان‌هایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر رطوبت و آتش دارند، مانند موراد زیر کاربرد دارد:

عایق‌کاری رطوبتی: SPS به دلیل مقاومت بالا در برابر رطوبت، در عایق‌کاری رطوبتی فونداسیون، بام و دیوارهای خارجی ساختمان‌ها کاربرد دارد.

عایق‌کاری حریق: SPS به دلیل خاصیت ضد حریق بودن، در عایق‌بندی حریق دیوارها، سقف‌ها و درب‌های ضد حریق استفاده می‌شود.

مزایا:

• مقاومت بالا در برابر رطوبت و آتش،
• عایق حرارتی و صوتی،
• قابلیت رنگ‌آمیزی.

معایب:

• قیمت بالا، شکنندگی.

مزایای پلی استایرن

پلی استایرن با خواص منحصر به فرد خود، هم مزایا و هم معایبی دارد که نقش آن را در صنایع مختلف شکل می دهد.

• تطبیق پذیری: سازگاری این ماده یک مزیت عمده است. می‌توان آن را به شکل‌های پیچیده درآورد یا در صفحات اکسترود کرد، تا کاربردهای متنوعی از بسته ‌بندی تا کالاهای مصرفی را برآورده کند.
• عایق: پلی استایرن منبسط شده (EPS) و اکسترود شده (XPS) در عایق حرارتی برتری دارند. ساختار سلول بسته آن ها هوا را به دام می اندازد، انتقال حرارت را به حداقل می رساند و آن ها را برای ساخت و ساز و بسته بندی با انرژی کارآمد ضروری می کند.
• سبک وزن: چگالی کم این ماده منجر به تبدیل آن به محصولات سبک وزن می شود، هزینه های حمل و نقل را کاهش می دهد و آن را برای صنایعی که وزن نگران کننده است، مناسب می کند.
• مقرون به صرفه: کارایی فرآیند تولید، پلی استایرن را به گزینه ای مقرون به صرفه برای اقلام دور ریختنی و محلول های بسته بندی تبدیل می کند.
• شفافیت: پلی استایرن وقتی شفاف شود می تواند خاصیت شیشه را تقلید کند. سهولت رنگ ‌آمیزی آن، امکان سفارشی ‌سازی را افزایش می‌دهد و استفاده از آن را در کاربردهایی مانند لنزهای نوری و بسته ‌بندی الکترونیکی افزایش می‌دهد.

معایب پلی استایرن

علاوه بر مزایای شگفت انگیزی که این محصول پلیمری دارد، معایبی به آن وارد است که عبارتند از:

• اثرات زیست محیطی: مقاومت این ماده در برابر تجزیه، چالش های زیست محیطی را به همراه دارد. به آلودگی پلاستیک، به ویژه در محیط های دریایی کمک می کند و صدها سال طول می کشد تا تجزیه شود.
• شکنندگی: شکنندگی پلی استایرن استفاده از آن را در کاربردهایی که به مقاومت در برابر ضربه بالا نیاز دارند محدود می کند.
• نگرانی های بهداشتی: هنگامی که برای بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود، نگرانی هایی در مورد شستشوی شیمیایی بالقوه وجود دارد، به ویژه در هنگام تماس با مواد داغ یا اسیدی.
• تولید انرژی بر: فرآیند تولید به انرژی قابل توجهی نیاز دارد که به ردپای محیطی آن کمک می کند.

ایجاد تعادل بین مزایا و معایب آن مستلزم استفاده مسئولانه، تلاش ‌های فراوان جهت بازیافت و کاوش در جایگزین‌های پایدارتر است.