关于聚苯乙烯

各种类型的塑料从根本上改变了我们对日常生活的理解——今天，如果没有某些塑料制品，我们的生活已经无法想象。然而，有不同类型的塑料，每个品种都有自己的特定特征，这些特征决定了特定物质在某些领域的使用。由于聚苯乙烯是当今最受欢迎的塑料选择之一，因此值得更仔细地考虑其特性。

聚苯乙烯 是一种聚合苯乙烯，即是化学工业的产物。您可以使用各种方法来实现它的制造，每种方法都有其优点和缺点，我们将在下面的这篇文章中更详细地考虑最流行的方法。其中 聚苯乙烯只包含碳和氢等常见物质的分子，但它是由液态苯乙烯制成的，而苯乙烯又是从石油和煤炭中获得的。

聚苯乙烯最早是在工业革命的早期获得的——众所周知， 1839年在德国合成.另一件事是，它的工业规模生产开始得晚得多 - 仅从 1920 年开始，即使在最初的几十年里，它也没有被如此积极地使用。只有在美国的第二次世界大战期间，他们才真正对它产生了兴趣，生产基于聚苯乙烯的合成橡胶，而在苏联，这种材料的工业生产被完全推迟到战后几年。

不能说现代聚苯乙烯与一百年前的样品完全一致。 – 在这段时间里，科学家们一直在寻找改善材料性能的方法。正因为如此，二战后的塑料变得更加耐用，包括更好的抗冲击能力——这要归功于通过更复杂的化学过程获得的苯乙烯共聚物的产生。

准确的 现代聚苯乙烯的物理特性很大程度上取决于它的生产方式，但一般来说，当他们在没有任何说明的情况下谈论简单的聚苯乙烯时，他们指的是一种具有非常具体参数的材料。它的密度不是最高的（1060 kg / m3），但该材料没有特定的熔点 - 已经在零以上 60 度时，它开始变形，在 105 时它可以自燃，当加热到 200 度时，它的化学结构开始破坏。

分子量 该物质也绝不是特定的，并且在很大程度上取决于获得聚苯乙烯的方法 - 它通常在 50,000 到 300,000 的范围内，尽管乳液选择有时表现出明显更高的比率。 溶解度 聚苯乙烯在许多物质中都很重要，包括它自己的单体，以及丙酮、芳烃和酯类。

聚苯乙烯具有显着的介电性能无论环境如何，它们都不会改变。这种材料实际上对酸和碱、盐、醇的破坏作用也无所谓。上面，我们已经列出了仍然可以溶解它的物质，它也被氧化、卤化、硝化和磺化。

在其原始形式中，没有额外的着色，聚苯乙烯（至少它的块状品种） 不仅无色，而且透明.该结构实际​​上不保留可见光，通过其量的 90%，这使得该材料可以用于制造光学玻璃。同时，紫外线和红外线辐射不会如此自信地穿过聚苯乙烯表面。

如果我们将聚苯乙烯的特性视为使其在各个领域如此受欢迎的优势，首先值得强调以下几点。

• 低成本和易于加工的结合.以它的价格，聚苯乙烯可以被认为是现代文明的主要引擎之一，考虑到它的特性。今天，在这种材料的直接参与下生产出如此多的产品并非没有意义 - 它根本没有真正的替代品。
• 良好的耐化学性。 日常生活中聚苯乙烯表面上的大多数物质不会对其构成任何危险——这对于想要生产耐用产品的制造商来说是个好消息。同时，在化学实验室中，手头有一套令人印象深刻的试剂，溶解聚苯乙烯并不难。
• 毒性在相对安全的范围内。 聚苯乙烯排放的任何有害烟雾相对较少，从环境的角度来看，它被认为是无害的，但有一定的保留。至少，专家没有对住宅内使用聚苯乙烯材料提出任何限制，甚至可以用聚苯乙烯制作餐具。
• 广泛的应用.由于其质量，易于加工和染色，聚苯乙烯可用作生产某些东西的原料。

具有聚苯乙烯的所有优点，它还具有 局限性，虽然数量不多，但有时它们起着非常重要的作用。

聚苯乙烯的主要竞争对手之一是另一种流行的聚合物—— 聚丙烯.在某些领域，例如包装材料的生产，它们是直接竞争对手，但两种材料之间的差异相当显着。至少从以下事实开始是值得的 聚苯乙烯难以回收，虽然你经常可以听到它是安全的，但环保主义者仍然喜欢挑剔它。

聚丙烯也不是无罪的，但对它的质疑还是少了一点，而且更容易回收利用。如果我们纯粹谈论这两种材料的物理性质，那么 聚丙烯还具有增加柔韧性的特点 - 在聚苯乙烯已经断裂或破裂的地方，柔韧的聚丙烯只会弯曲。至于价格，聚苯乙烯或许早就输给了竞争对手，但更多的是 低成本 - 迄今为止使它保持运转的因素。

从视觉上区分一个和另一个并不难，但你需要知道要看什么。 聚苯乙烯看起来更漂亮， 它有光泽，有光泽，没有额外的颜色，它看起来是透明的，尽管它可能有一种特有的冷蓝色阴影。 由于雾度，聚丙烯似乎稍微脏一些，其光散射效果要高得多。 您还可以通过点击来区分两种材料： 聚苯乙烯发出响亮的声音，敲击时会发出特有的咔嗒声，而聚丙烯发出的声音则很沉闷。

在评估危害和健康危害方面，聚苯乙烯是最具争议的材料之一。 一方面，它被大量用于人类住宅，甚至用于制作菜肴，这已经表明这是不被禁止的。另一方面，许多质疑塑料环保性的声明主要指的是聚苯乙烯。公平地说，虽然它不是现有材料中最危险的，但也不能说是安全的——它不能被如此积极地使用。

聚苯乙烯能释放的有毒物质不多，不会对人体健康造成太大影响， 但这只是在你不经常联系他的情况下，直到他变热。温度越高，靠近聚苯乙烯产品的危险越大，尤其是在起火和材料燃烧的情况下。最重要的是，化学烟雾会破坏肝脏，但心脏和肺也可能出现问题，一些专家认为，普通吸入苯乙烯蒸气会导致肝炎的发展。

还必须了解，聚苯乙烯聚苯乙烯是不同的： 为了改善塑料的性能，制造商可以在材料的成分中添加各种影响强度和弹性的增塑剂、染料和其他添加剂。

当我们在上面称聚苯乙烯相对安全时，这意味着我们仍然无法拒绝其他更有害的人类活动产品——例如汽车尾气。此外，理论上，可以使用聚苯乙烯并且几乎完全安全 - 只要您了解并严格遵循说明，特别是不促进材料加热，而是保护它免受它的影响。但即使在这种情况下 不要把聚苯乙烯当作一种完全安全的物质，因为即使在近年来受到越来越多批评的塑料世界里，聚苯乙烯也不是最安全的。

眼下 对于聚苯乙烯的生产，有几种方法用于获得 所需的材料，就其特性而言，最终的结果并不总是相同的。要了解它是如何工作的， 考虑三种流行方法中的每一种。

迄今为止，这 该方法在很大程度上已经过时，实际上并未在生产中使用.操作原理如下：首先，苯乙烯从抑制剂中提纯，然后在水中与乳化剂（脂肪酸和磺酸盐、肥皂）以及聚合引发剂 - 过硫酸钾和二氧化氢混合。当加热到 85-95 度时，会发生化学反应 - 一个逐渐聚合的过程，如果苯乙烯的量降至 0.5% 以下，则认为该过程已完成。

然后将所得乳液用普通食盐溶液凝结并干燥，形成细颗粒粉末，每个颗粒的大小不超过0.1毫米。 虽然聚苯乙烯通常被描述为白色和透明的，但这种特性无法通过这种方法获得。 - 球呈淡黄色，表明存在无法完全消除的碱杂质。

另一种已经被认为已经过时的方法，尽管它仍然被认为适合将聚苯乙烯回收成共聚物，如膨胀聚苯乙烯。为了生产，需要制备苯乙烯，或者更确切地说，它在水、氢氧化镁、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸钠和聚合引发剂中的悬浮液。所有这些都被送到反应器，在那里物质被主动混合，逐渐加热到 130 度并增加压力。之后，得到的悬浮液还需要在离心机中处理，只有将收集的材料洗涤和干燥后，才能得到聚苯乙烯。

这种方法目前被认为是最流行和相关的，今天大部分聚苯乙烯都是用这种方法生产的。 理由很简单：就照明参数而言，输出是一种干净、理想的材料，其特点是其参数的稳定性。同时，所考虑的技术的使用既有效又保证了几乎完全没有生产浪费。

聚苯乙烯的块状生产基于在苯介质中分两个阶段混合苯乙烯 - 首先在大约 90 度的温度下，然后从 100 到 220 逐渐加热。块的生产在大约 85% 的阶段停止大量的苯乙烯变成了聚苯乙烯。使用真空除去没有时间聚合的苯乙烯。

聚苯乙烯用于人类活动的大量领域，甚至用于制作 DIY 工艺品。 在家 小纪念品是用它制成的，使用激光切割、铣削、任何颜色的着色——从红色到金色和黑色，在某些情况下——在聚苯乙烯表面上印刷。聚苯乙烯应用最广泛 建设中， 墙板和天花板，各种隔板和长方形面包都是用它制成的。在板材形式中，这种材料也可用于装饰外墙。最后，在这种材料的基础上，最近制作了一种流行的材料。 聚苯乙烯混凝土.

家具行业 也越来越多地使用这种材料，尽管目前它不是木材及其衍生物的竞争对手。然而，在湿度高的地方，它经常被使用——例如，今天已经可以完全用它来制作淋浴盘。此外，使用聚苯乙烯颗粒 作为枕头填充物 出于这些目的，已经准备好的以袋装形式出售。

对于普通外行来说，食品级聚苯乙烯几乎是众所周知的主要材料。 用于制造一次性餐具.大多数用于装瓶软饮料的塑料杯今天都是用它制成的。此外，食品级聚苯乙烯大量使用 作为包装材料 由于其低成本和相对实力。鉴于该材料的介电特性，值得注意的是，它还广泛应用于 电气工程.

在日常生活中，大多数情况下您必须使用片状聚苯乙烯， 可以机械加工和热加工。通过弯曲、粘合、切割和钻孔成型可以作为一种普通材料进行，并且具有抗冲击性。切割厚度小于 2 毫米的板材，使用普通的拼图，而较厚的板材可以用磨床或手动工具切割。在工业车间 可以进行激光切割。 切割线有点撕裂，因此需要进一步处理 - 首先通过文件，然后使用金刚砂。

如果需要在板材上打孔，请使用钻头，为此您需要专门设计用于在板材上钻孔的钻头。如果板材的厚度很小，钻孔时它可能会违背主人的意愿变形 - 您可以通过在板材下放置一个木块来避免这种事件的发展。该片材通过真空方法或在高压下通过空气注入形成。 通过任何指定的方法进行处理都需要对材料进行显着加热（高达 160-200 度）。

如果我们谈论哑光聚苯乙烯，那么它也可以进行这样的处理 研磨和抛光。 为此，使用磨床，但绝不使用砂轮 - 取而代之的是一个软轮，在其上涂抹特殊的抛光膏。如果零件很小，可以用手打磨或打磨。

除其他事项外， 任何特殊涂层都可以涂在聚苯乙烯表面 – 从金属层到镜面膜。 它可以通过任何已知的方法以黑色或彩色印刷。同时，为了保护生成的文字或图像，有必要用清漆打开表面，因为聚合物不吸收水分。

就其纯净形式而言，聚苯乙烯似乎不会对环境造成太大危害，但与此同时，它的废物（应该是塑料）会在很长一段时间内持续存在，污染地球。.此外，在自然环境中，聚合物及其共聚物可能会受到过度加热，包括在火中燃烧，后果会更加可怕。同样，聚苯乙烯物体与能够溶解材料的物质不受控制地接触也是不可取的，否则无法避免释放出有毒的苯乙烯、苯、甲苯、一氧化碳和乙苯烟雾。

该材料的相对优势在于 在大多数情况下可以回收， 利用直接废物和简单磨损的产品。作为加工方法诉诸挤压、压制和铸造。产出的产品质量不逊于新品，同时不形成垃圾。此外，近年来，一种基于聚苯乙烯的新型建筑材料—— 聚苯乙烯混凝土，适用于低层建筑。不幸的是，大量的聚苯乙烯废物，特别是在贫穷国家，被简单地焚烧了。这种对塑料垃圾的行为对环境产生了极其负面的影响。

以下视频讲述了聚苯乙烯片材及其应用的特点。