پلی‌استایرن

ساختار پلی استایرن

از نظر شیمیایی، پلی استیرن یک هیدروکربن طویل زنجیر است که در آن مراکز متغیر کربنی به گروه‌های فنیل (نامی که به بنزن حلقه‌ای داده می‌شود) متصلند.
فرمول شیمیایی پلی استایرن (n(C8H۸ می‌باشد؛ این ماده حاوی موله‌های عناصر شیمایی کربنی و هیدروژن می‌باشد.
ویژگی‌های ماده توسط جذب کوتاه مدت وان در والسی بین زنجیرهای پلیمری تعیین می‌شود. از آنجایی که مولکول‌ها هیدروکربن‌های بلند-زنجیری هستند که از هزاران اتم تشکیل می‌شوند، نیروی کششی کلی بین مولکول‌ها بزرگ می‌باشد. هنگام حرارت دادن (یا به سرعت بدشکل شدن به علت ترکیب با ویژگی‌های ویسکوالاستیک viscoelastic و عایق حرارتی) زنجیره‌ها سازگاری بیشتری بدست آورده و از کنار یکدیگر سر می‌خورند. این سستی بین مولکولی (در مقابل قدرت بالای بین مولکولی به علت استقامت هیدروکربنی) حالت انعطاف‌پذیری و کشسانی به این ماده می‌دهد. قابلیت سیستم برای بدشکل شدن آن در دمای بالاتر از دمای تبدیل شیشه‌ای اش، به پلی استرین (و بطورکلی پلیمرهای نرمش پذیر در مقابل حرارت) این امکان را می‌دهد تا هنگام حرارت دادن به راحتی نرم شده و به شکل‌های گوناکون درآید.

تاریخچه

اولین بار پلی استایرن توسط ادوارد سایمون در سال ۱۸۳۹ کشف شد که خودش نمی‌دانست چه مادهٔ با ارزشی کشف کرده. تهیه تجاری منومر استایرن و پلیمریزاسیون آن به سال ۱۹۳۴ بر می‌گردد که کمپانی «داو» توانست استایرن را از فراورده‌های نفتی سنتز نماید و سپس آن را پلیمریزه کند. در همان زمان مشابه این فرایند مراحل تکمیلی خود را در آلمان غربی می‌گذراند. تجربیات به دست آمده از این محصول در زمان جنگ جهانی دوم موجب گردید تا در سال‌های بعد از جنگ، پلی استایرن نه تنها به عنوان یک عایق الکتریسیته گران‌قیمت شناخته نشود، بلکه به عنوان یک پلاستیک گرمانرم، ارزان و با خواص خوب معرفی شود.
با طی گذر زمان و با انتشار تئوری‌های مختلف (از جمله تئوری هرمان استاودینگر در سال ۱۹۲۲ در مورد پلیمر)، در نهایت شرکت BASF در ابتدای سال ۱۹۵۰ یک فرایند دو مرحله‌ای برای تولید فوم پلی استایرن را گسترش داد. در این فرایند مرحله اول شامل تهیه دانه‌های حاوی توزیع یکنواخت عامل پف زا توسط روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی مونومر استایرن بوده که در مرحله دوم این ماده در داخل یک قالب فرایند می‌گردد. سهولت تولید محصول به هر شکل و اندازه از مزایای این روش بوده که باعث توسعه آن شد.
این ماده اولین بار در سال ۱۹۵۰ تولید گردید.

پلی استایرن معمولی

پلی استایرینی با نام اختصاری GPPS که جهت مصارف عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد، معمولاً بایستی دارای خواص نظیر مقاومت خوب در برابر حرارت، قدرت ضربه پذیری مناسب و سیالیت خوبی در هنگام فرایند باشد.
این پلی استایرنها خواص دی الکتریکی و استحکام بالایی دارند به همین دلیل در مصارف الکتریکی کاربرد بالایی دارند.
نام تجاری این محصول در بازار ایران کریستال می‌باشد.

موارد مصرف

برای تولید ظروف یک بار مصرف، وسایل الکترونیکی، بدنه ساعت، تلویزیون، رادیو، لوازم ورزشی، اسباب بازی، عایق برودتی دربدنه یخچال‌ها، فریزرها و وسایل خانگی

پلی استایرن مقاوم

این نوع پلی استایرن با نام اختصاری high-impact polystyrene) HIPS) مقاوم به ضربه است و به همین دلیل در ساخت ظروف و بدنهٔ لوازم خانگی کاربرد دارد.
نام تجاری این ماده در بازار ایران هایمپک می‌باشد.

موارد مصرف

برای تولید لوازم ورزشی، اسباب بازی، عایق برودتی دربدنه یخچال‌ها، فریزرها و وسایل خانگی و ظروف یک بار مصرف

پلی استایرن انبساطی (یونولیت)

این نوع پلی استیرن با نام اختصاری Expanded polystyrene) EPS) نوعی پلیمر سفید رنگ که به آن‌ها یک عامل فوم‌کننده اضافه شده‌است؛ که در ایران با نام یونولیت شناخته می‌شود.

موارد مصرف

برای تولید بلوک‌های پلاستوفوم سقفی به منظور استفاده به عنوان عایق صوتی و حرارتی در ساختمان‌ها و مکان‌های مختلف.
عایق برودتی در سردخانه‌ها و یخچالهای صنعتی.
ساخت انواع فوم‌های بسته‌بندی و انواع یخدان و ترموس.

ویژگیهای بلوک سبک پلاستوفوم سقفی EPS

تولید بلوکهای پلاستوفوم سقفی
بلوک سقفی جدید از مواد پلی استایرن انبساطی ساخته شده و بهترین جایگزین بلوکهای سیمانی و سفالی می‌باشد.
ویژگیهای بلوک سبک پلاستوفوم سقفی EPS
۱- سبکی
۲- سرعت و سهولت در اجرای سقف
۳- پایدار در مقابل زلزله: به دلیل کاستن بار مرده در مقابل زلزله پایداری بیشتری دارد و در هنگام زلزله خرد نمی‌شود.
۴- صرفه جوئی در گچ و خاک: برای اولین بار شیارهایی در سمت تحتانی بلوک مذکور ایجاد شده و در قسمت زیر سقف قرار می‌گیرد.
۵- صرفه جوئی در آهن آلات: در هر متر مربع ۲۲٪ کاهش می‌یابد.
۶- ضربه پذیر
۷- حمل و نقل سریع و آسان
۸ - کاهش ۱۵ تن وزن در هر ۱۰۰ متر مربع
۹- سرعت زیاد در اجرا و کاهش هزینه‌های دستمزد
۱۰ - صرفه جوئی در تیرهای بتنی سقف می‌شود به طوری که می‌توان فاصله محور تیرچه بتنی را از ۵۰ سانت به حداقل ۶۰ سانت تغییر داد

گریدهای مختلف پلی استایرن انبساطی

گریدهای یونولیت (EPS) معمولاً بر اساس اندازه ذرات و نوع پوشش سطح آن‌ها انجام می‌شود. البته گریدهای خاصی از آن نظیر کندسوز شده (F) و آنتی استاتیک نیز وجود دارد.

مجتمع‌های مربوطه در ایران

در پتروشیمی تبریز محصولات به صورت گریدهای مختلف تولید می‌شود.
در پتروشیمی بانیارگنبد نیز محصولات درگریدهای F-1000,F-2000,F-3000 و پترومل در گریدهای F50. F100. F150. F250. F350. F22. F16 تولید می‌شود.