Полистирол чрезвычайно устойчив к сильным минеральным кислотам и щелочам.

Ручки, коробки для CD, одноразовые пластиковые стаканчики.

Благодаря невысокой стоимости, экологической безопасности, морозостойкости и прочим положительным качествам полимерный материал полистирол завоевал большую популярность. Сырье для полистирола - органическое вещество стирол, одно из простейших соединений, содержащее бензольное кольцо. Практически полностью состоящий из воздуха, вспененный полистирол является идеальным утепляющим материалом, который способен сберегать температуру. В пищевой промышленности, изготовлении рекламных щитов, производстве одноразовой посуды и прочих термоформованных изделий применяется полистирол листовой. Закрытая структура ячеек, которой обладает экструдированный полистирол, способна обеспечить идеальную теплоизоляцию без дополнительных изоляционных материалов.

Самое широкое применение получил ударопрочный полистирол, основные преимущества которого: низкая цена, простота переработки и широкий ассортимент марок. При изготовлении изделий методом литья и экструзии в производстве используется полистирол в гранулах. Эффектный внешний вид позволяет широко использовать так назывемый зеркальный полистирол для производства рекламной продукции, в оформлении витрин, оборудования для торговли и выставок и пр. В первую очередь производство полистирола сосредоточено в Татарстане, Башкирии, Петербурге. Самые популярные изделия из полистирола, знакомые каждому обывателю это одноразовая посуда, различные виды упаковки, элементы бытовой техники, игрушки для детей и мн. др.

Полистирол (polystyrene) - твердый, жесткий, аморфный полимер, отоносится к классу термопластов. Полистирол хорошо окрашивается и обрабатывается механическими способами. Двухосноориентированная полистирольная пленка обладает отличной прозрачностью. Температура размягчения ПС составляет 90-95°С. Ориентированный полистирол имеет среднюю газопроницаемость (выше чем у ПП, но ниже, чем у ПЭНП), но высокую паропроницаемость. Паропроницаемость ПС быстро понижается при температурах ниже 0°С, что позволяет использовать его для упаковки продуктов при низких температурах. Из ориентированной полистирольной пленки методом термоформования получать изделия сложной конфигурации.

Ударопрочный полистирол (УПС) представляет собой блоксополимер стирола с каучуком. В немодифицированном состоянии полистирол - хрупкий материал, и его удельная ударная вязкость недостаточна для многих применений.

Ударопрочный ПС более гибок, имеет большую ударную прочность, но меньшую прочность при растяжении и термическую стойкость, чем немодифицированный полисторол. Химические свойства немодифицированного ПС близки к свойствам модифицированного. Ударопрочный полистирол - превосходный материал для получения различных изделий методом термоформования. Введение в полистирол синтетических каучуков, уменьшая хрупкость, снижает прозрачность полистирола.

Вспененный (вспенивающийся) полистирол, пенопласт - обладает высокой жиростойкостью, является прекрасным теплоизолятором. Применяется для изготовления различных упаковочных изделий методом термоформования (прокладки в ящики для яблок, коробочки для фасовки яиц, подносы и лотки для расфасовки свежего мяса, рыбы, чипсов и т.д.).

Характерными свойствами полистирола общего назначения являются:

плотность 1,06 г/см3,

морозостойкость до минус 40°С,

хорошая влагостойкость,

химическая стойкость к кислотам и щелочам,

низкая стойкость к УФ-излучению (без дополнительной защиты),

экологическая чистота (при контакте с пищей),

электростойкость ( хороший электроизоляционный материал),

Полистирол является сильно горючим материалом.

Кроме ПС общего назначения на сегодняшний день выпускается широкое разнообразие модификаций и сополимеров стирола:

Гомополимер

GPPS, PS-GP, Crystal PS - Аморфный полистирол общего назначения.
SPS, sPS - Кристаллизующийся синдиотактический полистирол

Сополимеры стирола

ABS - Сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, АБС-пластик, АБС-сополимер
ACS - Сополимер акрилонитрила, хлорированного этилена и стирола, АХС-сополимер
AES, A/EPDM/S - Сополимер акрилонитрила, СКЭПТ и стирола, АЭС-сополимер
ASA - Сополимер акрилового эфира, стирола и акрилонитрила, АСА-сополимер
ASR - Ударопрочный сополимер стирола (advanced styrene resine)
HIPS, PS-I, PS-HI - Ударопрочный полистирол высокой ударной прочности (УПС)
MABS, M-ABS - Сополимер метилметакрилата, акрилонитрила, бутадиена и стирола, прозрачный АБС
MBS - Сополимер метилметакрилата, бутадиена и стирола
MIPS, PS-I - Ударопрочный полистирол средней ударной прочности (УПС)
MS, SMMA - Сополимер метилметакрилата и стирола (МС)
Сополимер метилметакрилата, стирола и акрилонитрила (МСН)
Сополимер стирола и -метилстирола (САМ)
SAN, AS - Сополимер стирола и акрилонитрила (САН, СН)
SHIPS - Ударопрочный полистирол сверхвысокой ударной прочности
SMA, S/MA - Сополимер стирола и малеинового ангидрида

Сополимеры стирола, термопластичные эластомеры

ESI - Этилен-стирольный интерполимер
SB, S/B - Стирол-бутадиеновый сополимер (термопластичный стирольный эластомер)
SBS, S/B/S - Стирол-бутадиен-стирольный сополимер (термопластичный стирольный эластомер)
SEBS, S-E/B-S - Стирол-этилен-бутилен-стирольный сополимер (термопластичный стирольный эластомер)
SEEPS, S-E-E/P-S - Стирол-этилен-этилен/пропилен- стирольный сополимер (термопластичный стирольный эластомер)
SEP - Стирол-этилен-пропиленовый сополимер (термопластичный стирольный эластомер)
SEPS, S-E/P-S - Стирол-этилен-пропилен-стирольный сополимер (термопластичный стирольный эластомер)
SIS - Стирол-изопрен-стирольный сополимер (термопластичный стирольный эластомер)

Применение полистирола

Технология переработки полистирола разработана достаточно глубоко. Полистирол широко применяется в производстве товаров бытового назначения, строительстве и рекламе. Листы полистирола получают экструзионным способом. В немодифицированном состоянии полистирол — хрупкий материал. Путем введения в исходное сырье специальных добавок, повышающих ударопрочность и пластичность, получают ударопрочный полистирол. Для окрашивания ПС разработаны специальные марки красителей и гранулированных концентратов пигментов. Иногда для полистирола подходят красители, разработанные для полиолефинов.

Наиболее часто ПС применяют для изготовления: визитных карточек, канцтоваров, игрушек;контейнеров, упаковки и посуды для пищевой промышленности;корпусов техники, упаковки для косметики;элементов оборудования сантехнического назначения;торгового и выставочного оборудования;объемных (формованных) изделий в дизайне и наружной рекламе;отделочных материалов в строительстве.

Рынок полистирола в России обширен и многообразен. Самые популярные из марок ПС отечественного производства: ПСМ 111, ПСМ 151, ПСМ 121, ПСМ 525, ПСМ 535, ПСМ 585, УПМ 0 508, УПМ 0 503, УПС 0 801 и другие.

Ориентированный полистирол толщиной менее 75 мкм используют для "окошек" в картонных упаковочных коробках. Более толстые пленки используются для получения стаканчиков для торговых автоматов, упаковки в виде подносов для фасованного свежего мяса, с тем, чтобы видеть при покупке обе стороны упаковываемого продукта.

В современной строительной индустрии, а также других отраслях все чаще используют экструдированный полистирол (экструзионный ПС). Для изготовления прозрачных листов используется полистирол с меньшим процентным содержанием добавок. При этом получают полистирол общего назначения (GPPS), который обладает относительной хрупкостью и меньшей пластичностью.

Экструдированный полистирол общего назначенияизготавливается в виде прозрачных, молочных, цветных листов. Оборудование для производства этого типа материала – зкструзионные плоскощелевые линии.

Экструдированный полистирол – листовой пластик, работающий при длительной эксплуатации под воздействием постоянного ультрафиолетового воздействия. Полистирол экструзионный общего назначения применяется: внутри помещений и ограничено снаружи (строительство); замещает оконные стекла; вывески; перегородки; душевые кабины; рассеиватели света; оранжереи и теплицы; подставки, ценники, двери.

Технические характеристики экструдированного полистирола

Плотность – 1,05 г/см3

Прозрачность – 90 %

Относительное удлинение – 1,3 %

Предел прочности при растяжении – 45-55 МПа

Предел прочности при изгибе – 75-80 МПа

Модуль упругости – 3200-3500 МПа

Ударная вязкость – 14 кДж/м2

Твердость по Роквеллу – 105

Коэффициент линейного расширения – 8х10^-5 1/0С°

Рекомендации для термоформовки Полистирола

Следует обратить внимание на глубину вытяжки и на уклоны формы. Усадка полистирола при формовке достигает 3%, а его относительная деформация при разрушении составляет 1-3%. Это означает, что при малых уклонах и при охлаждении изделия на форме, его может "закусить" или изделие сразу может треснуть. Поэтому при формовке полистирола общего назначения существует значительная вероятность в получении брака. Из вышеуказанного следует учесть: уклоны должны быть побольше, а съем заготовки производить в горячем состоянии.

Переработка вторичного ПС

Следует помнить, что сырье для полстирола - стирол - довольно ядовитое вещество, и оно выделяется как само по себе. так и в виде различных соединений при переработке полистирола и полистирольных изделий. Отдельный сегмент современного рынка - рециклинг полиэтилена и полистирола. Многие компании в России и мире специализируются на покупке полистирольных отходов с дальнейшей переработкой и продажей или использованием вторичного полистирола. Как правило, для этого применяется технология экструдирования очищенных отходов и последующим дроблением и получением вторичного гранулированного материала пригодного для изготовления изделий.

Полипропилен

Автомобильные бамперы, электробытовые приборы, садовые столики и стулья.

Полимерный материал полипропилен отличается высокими видовыми характеристиками, хорошей перерабатываемостью, отменными электроизоляционными свойствами, высокой химической устойчивостью, водо- и износостойкостью. Для изоляции от агрессивных химикатов, облицовки и гидроизоляции емкостей, в производстве элементов дизайна и рекламы применяется полипропилен листовой, срок его эксплуатации не менее 50 лет. Пропилен вторичный все чаще используется для производства неответственных изделий.

Широчайшей отраслью производства, в которой используется полипропилен трубы для отопления, газопроводы, трубы для горячего и холодного водоснабжения. Благодаря многочисленным положительным свойствам вспененный полипропилен находит широчайшее применение: для очистительных фильтров, для трубопроводов высоких температур, при монтаже изоляции и пр. В современных композитных материалах применяется армированный полипропилен, наполненные различными минералами и волокнами марки ПП. Какой материал использовать при монтаже или замене труб - металлопластик или полипропилен? Ответ на этот вопрос дает анализ технологии изготовления труб, их эксплуатационных качеств и экономики.

Полипропилен (полипропен) - PP (выпускается под торговыми марками: бален, липол, новолен, олеформ, пропатен, каплен, HOSTALEN, MOPLEN). Крупнотоннажное производство полипропилена налажено как в России, так и во многих зарубежных странах. Производители полипропилена - практически все крупные нефтехимические компании мира.

Свойства полипропилена: ММ = (60-300)*103; показатель текучести расплава ( 2300С/2,16кг, г/10 мин) 0,2-55; легко кристаллизуется (максимальная степень кристалличности 75%); температура стеклования (температура размягчения) от -10 до -20 град.С; температура плавления 160-176 град. С; термическая деструкция начинается при 300 град.С; плотность 0,90-0,92 г/см3; усадка (при изготовлении изделий) 1,3-2,4%.

Химические свойства: устойчив в воде (вплоть до 130⁰С) и агрессивных средах (устойчив к кислотам и щелочам, отдельные марки допущены к контакту с пищевыми продуктами и для производства изделий медико-биологического назначения); кроме сильных окислителей (HNO₃, H₂SO₄, хромовая смесь).

Физические свойства: полипропилен-гомополимер хрупкий при низких температурах; полипропилен-сополимер с этиленом очень эластичный; полипропилен плохо проводит тепло – теплопроводность 0,15 Вт/(м*К); в тонких пленках практически прозрачен; теплостойкость по Вика 95-110⁰С; морозостойкость от -5 до -25⁰С; для полипропилена характерны высокая ударная вязкость; стойкость к многократным изгибам; хорошая износостойкость, повышающаяся с ростом молекулярной массы.

Эксплуатационные свойства: полипропилен легко окисляется на воздухе, особенно при температуре выше 100⁰С; термоокислительная деструкция протекает автокаталитически (самостоятельно), максимальная температура эксплуатации изделий из полипропилена 120-140⁰С; полипропилен легко подвергается хлорированию.

Основные группы марок полипропилена и сополимеров пропилена, выпускаемые на сегодняшний день:

PP homopolymer, PP HO, PPHP, PPH - Полипропилен (гомополимер), изотактический полипропилен
HIPP - Высокоизотактический полипропилен (гомополимер)
APP - Атактический полипропилен
Синдиотактический полипропилен
mPP - Металлоценовый полипропилен
PP block-copolymer, PP impact copolymer, PP CO, PPCP - Блок-сополимер пропилена и этилена
PPH - Блок-сополимер с очень высоким содержанием полиэтилена
PPМ - Блок-сополимер с низким содержанием полиэтилена
PPR - Блок-сополимер со средним содержанием полиэтилена
PPU - Блок-сополимер с высоким содержанием полиэтилена
PP random copolymer - Статистический сополимер пропилена и этилена
EPP - Вспенивающийся полипропилен
PP-X, PP-XMOD - Сшитый полипропилен

Термопластичные эластомеры на основе полипропилена (TPE)

TPO, PP +EPDM, PP/EPDM, TPE-O, TEO, CTPO, c-TPO, compounded TPO - Смесевые термопластичные полиолефиновые эластомеры (смеси полипропилена с каучуками)
TPV, TPR, TPE-V - Вулканизированные термопластичные эластомеры (на основе полипропилена). К TPO обычно относят смеси PP с каучуком, содержащие более 20% каучука.
R-TPO, r-TPO, RTPO, RxTPO, reactor TPO, in-reactor TPO, reactor-made TPO - "Реакторные" термопластичные полиолефиновые эластомеры (сополимер этилена с пропиленом)

Основные направления применения полипропилена

Полипропилен - один из наиболее широко использующихся пластиков. Технология переработки полипропилена сравнительно проста, для этого подходят все основные способы переработки пластмасс. Для переработки полипропилена не требуется применения узкоспециализированного оборудования. Современной промышленностью выпускаются специальные марки красителей и концентратов пигментов для окрашивания изделий из полипропилена (кроме того подходят также и универсальные концентраты пигментов, разработанные на основе низкомолекулярного полиэтилена других типов полиолефинов). Первичный полипропилен обладает неплохими оптическими свойствами, что используется при получении прозрачных изделий.

При использовании экструзии получают полипропиленовые трубы для холодного и горячего водоснабжения (рандом сополимер), канализации; сотовый полипропилен, листовой полипропилен, профили, волокна, вспененные изделия, а также самые разнообразные полипропиленовые пленки для нужд всех отраслей промышленности. Применяя литье под давлением и термо-вакуумное формование для изготовления изделий, получают разнообразные упаковочные материалы из полипропилена, а также одноразовую посуду. Упаковка из полипропилена - бурно развивающийся сегмент сегодняшнего рынка пластиковых изделий. Кроме того, достаточно крупными потребителями гранулированного полипропилена в России являются компании, призводящии товары бытового назначения, канцтовары, игрушки. Некоторые марки полипропилена перерабатывается также экструзионно-выдувным и ротационным способами для получения разного рода емкостей, сосудов и тары.

ПП не является конструкционным материалом, но армированный полипропилен используется в изделиях конструкционного назначения. Широко распространена также сварка изделий из полипропилена, который может свариваться всеми основными способами: контактная, горячим газом, присадочным прутком, трением и т.д.

Отдельный сегмент современного рынка - рециклинг полипропилена. Многие компании в России и мире специализируются на покупке полипропиленовых отходов с дальнейшей переработкой и продажей или использованием вторичного полипропилена. Как правило, для этого применяется технология экструдирования очищенных отходов и последующим дроблением и получением вторичного гранулированного материала пригодного для изготовления изделий.

Поликарбонат

Монолитный поликарбонат – материал, внешне ничем не отличающийся от обычного стекла. В индивидуальном и коммерческом строительстве используются листы толщиной от 3 до 10 мм, чисто-прозрачные (светопропускание листа толщиной 3 мм – 89%), тонированные (наиболее популярны «бронза») и (в особых случаях) белые полупрозрачные. Наиболее распространенный размер листов – 2050х3050 мм, максимальный размер – 2050х6000 мм.

Максимальная толщина материала 15 мм.К достоинствам этого материала, помимо хороших светопропускающих свойств, малого веса, влагостойкости, гибкости, легкости обработки, относятся такие свойства, как пожаробезопасность, сверхвысокая ударопрочность и повышенная тепло- и морозостойкость. Материал может эксплуатироваться при температуре от -40 до +120°С.

Поликарбонат –один из самых прочных материалов. Прозрачный легкий (можно поцарапать даже ногтем, но способен выдержать выстрел из пистолета Макарова(очень ударопрочный)-используют в антивандальных конструкциях, где требуются прозрачность и прочность, термопласт). Имеет защитный слой. Слабое место-не стойки к УФ излучению- теряет физ/мех свойства, становится хрупким.

Монолитный поликарбонат относится к категории антивандальных прозрачных материалов, потому что разбить его подручными средствами (удар ногой, бутылкой, бейсбольной битой, камнем) человеку не под силу.

Его ударопрочность в 250 раз превышает ударопрочность обычного стекла. Лист монолитного поликарбоната толщиной 3 мм выдерживает удар свыше 100 кДж/м?. Кроме того, поликарбонат относится к трудновоспламеняемым самозатухающим материалам, не распространяющим горение, что положительно характеризует его с точки зрения пожаробезопасности.

Сотовый поликарбонат представляет собой полые прозрачные, тонированные или белые светорассеивающие панели толщиной от 4 до 40 мм и габаритами до 2,1х12,0 м.

Состоят из 2-5 слоев, соединенных продольными ребрами жесткости. Обладают очень высокой степенью ударопрочности (при неправильном монтаже могут появиться трещины, но не разобьются).

Благодаря воздушным прослойкам панели практически невесомы. Даже при самых неблагоприятных условиях сотовый поликарбонат не сможет нанести травму человеку.

Сотовый поликарбонат, как и монолитный, относится к категории пожаробезопасных материалов (трудновоспламеняемый, самозатухающий, не распространяющий горение).

Из него делают компакт диски, фары для автомобилей, шлемы для космонавтов.

Высокая прочность и ударная вязкость делают полимерный материал поликарбонат оптимальным прозрачным пластиком, применяемым в различных промышленных отраслях, например при изготовлении защитных элементов очков, шлемов для спецслужб и экстремальных видов спорта.Листы ячеистого пластика, так называемый сотовый поликарбонат, нашел применение в строительстве, в качестве светопрозрачного материала. Высокие механические и оптические качества, характеризующие монолитный поликарбонат делают его незаменимым при изготовлении компакт-дисков, линз и изделий светотехники. Благодаря светопрозрачным свойствам в кровельной индустрии широко используется поликарбонат для крыш любых объектов. Поликарбонат цветной производится при помощи экструзии из поликарбонатных гранул с применением красящих пигментов. Монолитный поликарбонат листовой не имеет внутренних пустот и по своим характеристикам способен успешно заменить силикатное стекло.

Описание поликарбоната

Поликарбонат (основной полимер полибисфенол-А-карбоната) один из наиболее удачных заменителей стекла в применении к светопрозрачным конструкциям. Он сочетает в себе высокую прочность, низкий вес, хорошие оптические свойства, широкий (в сравнении с другими пластиками) температурный диапазон применения (-40°С +120°С), гибкость, достаточные (в многостенных панелях) теплоизоляционные свойства, огнестойкость, долговечность. Поликарбонат обладает высокой химической устойчивостью к большинству неинертных веществ, что дает возможность применять его в агрессивных средах.

Однако, поликарбонат по своей природе не устойчив к воздействию ультрафиолетовых лучей. Материал, не имеющий специальной защиты, в течение нескольких лет станет непригодным для дальнейшей эксплуатации. Для удобства определения слоя с Уф защитой производителями на поверхностную защитную полиэтиленовую пленку наносится маркировка.
По экологическим параметрам поликарбонат не уступает таким материалам, как стекло, а по прочности намного превосходит его. Его свойства мало изменяются с ростом температуры, а критически низкие температуры, ведущие к хрупким разрушениям, находятся за пределами возможных отрицательных температур эксплуатации. По технологии производства делится на сотовый поликарбонат и поликарбонат листовой. Технологии производства данных материалов определяют и сферу их использования.

Также поликарбонат широко используется производителями изделий методом литья под давлением. Как правило, литьем получают изделия для оптики и светотехники. Для производства этих видов изделий применяют специальные литьевые марки полимера.

Как правило, товарный первичный ПК представляет собой прозрачные гранулы, расфасованные в мешки или биг-беги.

Применение поликарбоната

Основное применение ПК – поликарбонатная пленка для упаковки пищи при повышенных температурах. Перспективные области применения - пакеты, стерилизуемые в автоклавах и упаковки для микроволновых печей, упаковка медицинских изделий.

Поликарбонатная пленка

Проницаемость пленки для газа и паров воды высокая, поэтому для улучшения барьерных свойств на ПК пленку наносят покрытие. Выдающимся свойством поликарбонатной пленки является ее размерная стабильность, она совершенно непригодна в качестве усадочной пленки; нагревание пленки до 150°С (т.е. выше точки размягчения) в течение 10 минут дает усадку всего 2%. ПК легко сваривается как импульсным, так и ультразвуковым способами, а также обычной сваркой горячими электродами.

Пленку легко формовать в изделия, при этом возможны большие степени вытяжки с хорошим воспроизведением деталей форм. Хорошую печать можно получить разными методами (шелкографии, флексографии, гравировки). Из поликарбоната формуют разогреваемые подносики с готовыми блюдами (упаковка типа "кипяти-в-упаковке"). В обоих случаях используют высокую теплостойкость.