پلی استایرن چیست و چه کاربردی دارد ؟

پلی استایرین از اصلی ترین زنجیره های هیدروکربنی است که جزو طویل ترین صف های کربنی نیز محسوب می شود. احتمالا این زنجیره را با فرمول شیمیایی n(C8H8) دیده باشید. پلی استایرن به دلیل نیروی کششی بالای خود در زنجیره های کربنی کارایی بسیاری نیز پیدا کرده است. در این مقاله خواهید دید پلی استایرن چیست، با کاربرد و انواع پلی استایرن یعنی پلی استایرن معمولی، پلی استایرن مقاوم،پلی استایرین انبساطی و فوم پلی استایرن اکسترود شده نیز آشنا خواهید شد.

پلی استایرن چیست؟

توضیحاتی که تا اینجا مطالعه کردید تعاریف علمی و ویژگی های شیمیایی پلی استایرن به شمار می روند. اما در بیانی عامیانه تر، پلی استایرن ترکیبی پلیمری یا همان مواد اولیه پلاستیک بسیار سخت است. این ترکیب بر عکس تمام توضیحات پیچیده‌ای که در مورد آن گفتیم، بسیار ساده تولید می‌شود و یکی از کارآمدترین پلاستیک‌های ساخته شده توسط بشر است.

درواقع همان طور که از نام آن مشخص است پلی استایرن از مونومرهای استایرن ساخته شده است. از ویژگی های آن به مقاومت در برابر حلال هایی مثل آب می توان نام برد و از معایب اصلی نیز می توان به شکننده بودن آن اشاره کرد. این ویژگی بخصوص تا حدودی شباهت به کریستال ها دارد. از دیگر معایب آن نیز اشتعال زا بودن و مقاومت پایین آن در برابر اشعه UV است.

پلی استایرن از چه موادی ساخته می شود ؟

مواد پلی استایرن چیست؟ سوالی که تا حدودی به آن پاسخ دادیم. همان طور که گفته شد پلی استایرن شامل زنچیره های هیدروکربن یعنی متشکل از هیدروژن و کربن است. که مرکز های کربنی در این زنچیره ها به گروه های فنیل یا همان بنزن های حلقه ای متصل می شوند.

تاریخچه پلی استایرن

این ماده ارزشمند برای نخستین باردر سال ۱۸۳۹ توسط ادوارد سایمون کشف شد. در سال ۱۹۳۴ شرکت داو با کمک فراورده های نفتی به ساخت استارن دس یافت و با  پلیمریزه  کردن آن به پلی اسایرین دسترسی پیدا کرد. به مرور در سال های پس از جنگ چهانی دوم این ماده به عنوان پلاستیکی ارزان و در دسترس گسترش یافت.

ویژگی های فیزیکی و مولکولی پلی استایرن

در ادامه می خواهیم به بررسی جزئیات خصوصیات فیزیکی و مولکولی  پلی استایرن بپردازیم.

• با بررسی چگالی پلی استایرن در می یابیم. که جرم این پلیمر معمولاً می‌تواند از ۱۰ تا ۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب متغیر باشد. که این مورد بر حجم و اندازه آن تاثیر زیادی دارد.
• پس از آن نوبت می‌رسد به خاصیت شناور شدن آن بر روی آب، که در مصارف صنعتی استفاده ‌های بسیاری برای آن وجود دارد. همین موضوع هم باعث می‌شود تا این پلیمر، مقاومت، استحکام کششی و استحکام ضربه متغیری بر اساس میزان خالصی آن داشته باشد.
• پلی استایرن قابلیت توزیع وزن مولکولی در شرایط پلیمرزاسیون را دارد.
• تخریب این زنجیره با درجه حرارت بسیار بالا حدود ۳۰۰ درجه و تک مرحله ای امکان پذیر است،

جدول زیر که از ویکی پدیا آورده شده است مشخصات این ماده را نمایش می دهد.

کاربرد پلی استایرن

به طر کلی باتوجه به نوع پلی استایرن می توان کاربرد های مختلفی از آن را نام برد. نقش پلی استایرن در ساخت ظرف های پلاستیکی از نخستین و کاربردی ترین موارد استفاده از آن می باشد. همچنین از ویژگی های منحصر به فرد آن می توان  به شفافیت، تراکم بالا و مقاومت اشاره کرد. ویژگی های نام برده موجب شده است تا در صنعت خودرو سازی، اسباب بازی کودکان و ساخت لوازم آرایشی و بهداشتی ایفای نقش داشت باشد. همانطور که مشاهده می کنید در زندگی روزانه و صنعت کاربرد های بسیاری از پلی استایرین به چشم می آید.

کاربرد در پزشکی

از جمله قابلیت های پلی استایرن کاربرد آن در استریل کردن دستگاه ها و ابزار های پزشکی از جمله  لوله های آزمایش ، ظروف پتری و محفظه های کیت های آزمایشگاهی است.

کاربرد در صنعت بسته بندی

همان طور که گفته شد از مهمترین کاربردهای ps  می توان به نقش آن در صنعت بسته بندی اشاره کرد. از پلی استایرن در دو حالت جامد و فوم برای بسته بندی محصولات استفاده می شود.

1. حتما به مواردی از این کاربرد پلی استایرن در بسته بندی مواد غذایی مثل گوشت، مرغ و تخم مرغ را دیده اید. از این فوم ها در سالم و تازه نگهداشتن محصولات غذایی کمک می گیرند.
2. همچنین نگه داری محصولاتی مثل CD ها، تجهیزات IT  و قطعات تلوزیون و کامپیوتر نیز از کاربرد های بسته بندی با پلی استایرن هستند.

کاربرد در صنعت خودروسازی

در ساخت تجهیزات خودرو ها از جمله دستگیره ها ، پنل های ابزار و صندلی کودک، کاربردهایی از PS به چشم می خورد.

کاربرد در لوازم خانگی

علاوه بر بسته بندی لوازم برقی و خانگی  از آنجایی که عایق حرارتی است در ساخت وسایلی مثل یخچال و فریزر  اجاق گاز ، مایکروویو ، جاروبرقی و مخلوط کن نیز استفاده می شود.

کاربرد در صنعت ساختمان سازی

به دلیل عایق حرارتی و مقاومت بالا در ساختمان سازی، ساخت سقف و دیوار ها استفاده می شود.

انواع پلی استایرن

می توان این پلیمر را در ذسته های زیر تقسیم کرد.

پلی استایرن معمولی

• نام اختصاری: GPPS
• نام تجاری: پلی استایرن کریستال
• مقاوم در برابر گرما، قابلیت ضربه پذیری بال،  دارای خواص دی الکتریکی و استحکام بالای
• کاربرد آن در مصارف الکتریکی ، ساخت ظروف یک بار مصرف، عایق بندی بدنه یخچال و وسایل خانه، ساخت اسباب بازی و ساعت سازی است.

پلی استایرن مقاوم

• نام اختصاری: HIPS
• نام تجاری:  هایمپک یا کو پلیمر
• مقاوم نسبت به ضربه است .
• به دلیل مقاومت بالا کاربردهایی مانند عایق برودتی یخچال ها، لوازم خانگی، لاستیک سازی و وسایل ورزشی است.

هایمپک چیست؟

High Impact Polystyrene یا همان هایمپک نوعی پلاستیک مقاوم است که وزن کم و انعطاف پذیری بالای آن موجب فراگیریش در بیشتر صنایع است. هایمپک از اضافه کردن موادی مانند پلی بوتادین به پلی استایرن معمولی بدست می آید.

پلی استایرن انبساطی

• نام اختصاری: EPS
• نام تجاری: یونولیت
• یونولیت  در واقع پلیمر سفید رنگ همراه با افزودنی عامل فوم کننده است. وقتی به پلی استایرن عادی مقداری گرانول پلاستیک اضافه کنیم، به‌ صورت تصاعدی بزرگ و بزرگ ‌تر می‌شود. در نهایت هم حالت خمیری و نرم به خود می‌گیرد؛ در حالی که همچنان از پیوستگی مولکولی بهره می‌ برد.
• کاربرد آن در ساخت بلوک های سقفی پلاستوفوم، عایق دما و صدا در ساختمان سازی و تولید فوم های بسته بندی است. امروزه بیشتر طراحان ساختمان ‌از پلی استایرن نرم استفاده می کنند تا در هنگام بروز حریق، زلزله و … درگیر عوارض جانبی چون افزایش آتش و یا آوارهای اضافه نشوند.

پلی استایرن اکسترود شده

• نام تجاری: XPS
• پلی استارین اکسترود شده نوعی پلاستیک اسفجی شکل، جامد وعایقی سخت است که با پلیمر پلی استایرن و فرایند اکستروژن ساخته می شود.
• فرایند اکستروژن همراه با دما و فشار بالا انجام می پذیرد.
• بالا بودن دما موجب می شود ابعاد یکنواخت تشکیل شوند. در انتها نیز بعد از خنک شدن، فومی تشکیل شده است در اندازه های کوچکتر باید برش خورد.

گرانول چیست؟

اشکالی دانه دانه که از انواع پلیمر ها به حساب می آیند را گرانول گویند. گرانول ها را می توان با توجه به ساختار کریستالی ماده اولیه و روش‌های تولید آن ها دسته بندی کرد. از انواع گرانول می توان به گرانول پلی استایرن اشاره کرد.

• انواعی از گرانول پلی استایرن ها گرانول پلی استایرن انبساطی، مقاوم،معمولی و اکسترود شده هستند.
• این گرانول ها در وسایل الکترونیکی، لوازم ورزشی و عایق های برودتی کاربرد دارد.

برای اطلاعات بیشتر در این باره روی گرانول پلی استایرین کلیک کنید تا با این ماده و کاربرد های آن به طور کامل آشنا شوید.

مفتخریم که تا پایان مقاله همراه ما بودید. در این مقاله آموختید پلی استایرین چیست، پلی استایرن اکسترود شده چیست، پلی استایرن انبساطی چیست، پلی استایرن مقاوم چیست و تولید پلی استایرن مقاوم به چه نحو است.