发泡聚苯乙烯托盘番茄幼苗
对于其他用途,见聚苯乙烯(消歧)。
聚苯乙烯 (IUPAC 聚(1 -苯基乙烷-1,2 -二基)),有时缩写为PS,是一种芳族 聚合物的芳族制成单体 苯乙烯,液态烃是从被商业化生产石油的化工行业。聚苯乙烯是最广泛使用的种之一的塑料。
聚苯乙烯是一种热塑性物质,通常存在于固体状态在室温下,但如果加热熔融(用于模制或挤压)和降温时成为固体试。纯固体聚苯乙烯是一种无色,硬塑料有限的灵活性。它可以被浇铸到模具中。聚苯乙烯可以是透明的或可以由配各种颜色。
固体聚苯乙烯,例如,在一次性餐具,塑料模型,和烟雾探测器外壳。由泡沫聚苯乙烯制成的产品几乎无处不在,例如包装材料,绝缘材料,以及泡沫饮料杯。
聚苯乙烯可循环使用,并具有数字“6”为回收标志。被循环利用的聚苯乙烯,不降解,往往是大量存在于户外环境,特别是沿海岸和水路,是一种形式的污染。
内容
1历史
2结构与性能
3表格制作
3.1挤塑聚苯乙烯
3.2泡沫
3.2.1发泡聚苯乙烯泡沫
3.2.2挤塑聚苯乙烯泡沫
3.3共聚物
4处置和环境问题
4.1环境影响
4.2回收
4.3焚烧
4.4埋葬
4.5减少
[ ps塑料 ]历史
聚苯乙烯被发现于1839年爱德华·西蒙,[1]在一个药剂师柏林。从苏合香,该树脂土耳其枫香树(枫香侧柏),他蒸馏油状物质,一个单体他命名苯乙烯。几天后,西蒙发现,苯乙烯增厚了,大概从氧化,变为胶冻状,他被称为苯乙烯氧化物(“Styroloxyd”)。1845年英国化学家约翰·布莱思和德国化学家奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼表明,苯乙烯的转化同样发生在缺氧的情况下。他们称他们的物质metastyrol。后来的分析表明,它化学性质相同,以Styroloxyd。在1866 马塞兰贝特洛正确识别从苯乙烯形成metastyrol作为聚合过程。约80年过去了,然后才意识到,苯乙烯加热开始产生连锁反应大分子,以下德国有机化学的论文赫尔曼·施陶丁格(1881年至1965年)。这最终导致了物质接收现名,聚苯乙烯。
该公司开始生产聚苯乙烯在德国路德维希港,约1931年,希望能对大家在许多应用中一个合适的替代压铸锌。当他们开发了一种反应容器是挤压聚苯乙烯通过加热的管道和切割器,以颗粒形式制备聚苯乙烯成功实现了。
1959年,考伯斯公司在宾夕法尼亚州匹兹堡,开发发泡聚苯乙烯(EPS)泡沫。
[ ps塑料 ]结构与性能
聚苯乙烯的化学组成是与连接到每一个其它碳的长链烃的苯基(考虑到芳环的名称苯,当结合到复杂的碳取代基)。聚苯乙烯的化学式为(C8H8)n表示它所包含的化学元素 碳和氢。因为它是一种芳族烃,它具有橙黄色火焰燃烧,放出的烟灰,相对于非芳族烃的聚合物,例如聚乙烯,其燃烧以浅黄色火焰(通常是用蓝色色调)和无烟尘。完全氧化的聚苯乙烯仅产生二氧化碳和水蒸汽。
图片:聚苯乙烯
3-D模型将表明每一个的手性主链碳原子说谎在一个中心四面体,其4 键指向的顶点。说的-CC-键被转动,从而使主链完全位于该图的平面。从这个平坦的原理图,很明显不是其中的苯(苯)组从图的平面角度朝向我们,哪些是倾斜。的异构体,其中所有的人都在同一侧被称为全同立构聚苯乙烯,这是不商业化生产。
球和棒模型的一部分的晶体结构的全同立构聚苯乙烯[2]
普通无规立构聚苯乙烯有这些大苯基随机地分布在链的两侧。这个随机定位防止链条从不断调整与足够的规律性,以达到任何的结晶,所以塑料没有熔化温度,Ŧ米。但金属茂 - 催化的 聚合反应可以产生一个有序的间规聚苯乙烯具有交替侧上的苯基。这种形式是用一种高结晶Ŧ 270℃米
挤塑聚苯乙烯大约是强如非合金铝,但更灵活和轻得多(1.05克/立方厘米与2.70克/立方厘米为铝)。
[ ps塑料物性资料 ]
属性
密度 1050 千克/立方米
密度的EPS 25-200 千克/立方米
介电常数 2.4-2.7
比重 1.05
导电率(次) 10-16 S / M
热导率(K) 0.08 W /(M·K)
杨氏模量(ē) 3000-3600 M 霸
拉伸强度(s T) 46-60 M 霸
断裂伸长率 3-4%
缺口试 2-5 千焦耳 /平方米
玻璃化温度 95° Ç
熔点[3] 240° Ç
维卡B [ 90° Ç [4]
传热系数(Q) 0.17 W /(㎡ K表)
线性膨胀系数(一) 8月10日至5日/ K表
比热(Ç) 1.3千焦/(千克·K)
吸水率(ASTM) 0.03-0.1
分解 X年,仍然腐烂
聚苯乙烯通常产生三种形式:挤塑聚苯乙烯,膨胀聚苯乙烯泡沫,挤出聚苯乙烯泡沫,每一个不同的应用。聚苯乙烯共聚物也有生产,这些包含一个或多个其它单体,除了苯乙烯。近年来,发泡聚苯乙烯复合物与纤维素和淀粉也已产生。
挤塑聚苯乙烯泡沫保温是根据销售的商标 聚苯乙烯泡沫塑料由陶氏化学。这个术语通常用于非正式其他发泡聚苯乙烯产品 。
聚苯乙烯用于某些聚合物粘结炸药:
聚苯乙烯PBX的例子
名称 炸药成分 粘结剂成分
PBX-9205 RDX 92% 聚苯乙烯6%; DOP的 2%
PBX-9007 RDX 90% 聚苯乙烯9.1%; DOP 0.5%;树脂0.4%
这也是一个组件凝固汽油弹。
[ ps塑料 ]挤塑聚苯乙烯
挤塑聚苯乙烯(PS),既经济,又被用于生产塑料模型组装套件,塑料餐具,光盘“宝石”的情况下,烟雾探测器外壳,车牌框,并在一个相当严格的,经济的塑料所需的许多其他对象。生产方法包括冲压和注塑成型。
聚苯乙烯培养皿及其他实验室的容器,如试管和微孔板发挥在生物医学研究和科学的重要作用。对于这些用途,文章几乎都是通过由注射成型,并经常灭菌后成型,或者通过辐射,或用环氧乙烷。后模具表面改性,通常用氧富集等离子体,通常是为了引入极性基团。很多现代生物医学研究依赖于使用这样的产品,因此它们在药物研究关键作用
[ ps塑料 ]泡沫
聚苯乙烯泡沫是良好的热绝缘体,因此被经常用作建筑保温材料,如在结构上绝缘的面板的建筑系统。它们也可用于非承重建筑结构(诸如装饰性支柱)。
[ ps塑料 ]发泡聚苯乙烯泡沫
膨胀聚苯乙烯泡沫(EPS)通常是白色的并且由膨胀聚苯乙烯珠粒。熟悉的应用包括包装“花生”和模压包装材料缓冲箱子里面易碎物品。它通常打包为刚性面板(尺寸4×8或2 8平方呎美国),这也被称为“珠板”。热电阻率一般约为28·M· K表 / W(或R- 4每英寸在美国常用单位)。有些EPS板有一个火焰蔓延小于25和烟开发指数低于450,这意味着他们可以根据使用无火屏障(但需要一个15分钟的热障)。在建设中越来越多地使用的EPS的绝缘特性。
[ ps塑料 ]挤塑聚苯乙烯泡沫
挤出聚苯乙烯泡沫(XPS)具有空气夹杂物,这使得它适度的柔软性,低的密度,和低导热性。
挤塑聚苯乙烯材料也是在工艺和模型的建设,特别是建筑模型。两张纸之间的泡沫,它使更均匀的替代瓦楞纸板。热电阻通常为约35m·开尔文/瓦(或R-5每英寸在美国常用单位)。
针对XPS商品名称包括“ 保丽龙 “和” Foamcore “。(“泡沫塑料”通常也用作所有聚苯乙烯泡沫材料的总称。)
[ ps塑料 ]共聚物
纯聚苯乙烯是脆的,但硬以至于相当的高性能产品,通过给它的一些一stretchier材料,如的属性作出的聚丁二烯橡胶。因的扩增效果的两个这样的材料不能正常进行混合的分子间力对聚合物不溶解(见塑料回收),但如果聚丁二烯聚合过程中加入能成化学键合到聚苯乙烯,形成接枝共聚物,这有助于把正常的聚丁二烯进入最后的混音,产生高冲击聚苯乙烯或HIPS,通常被称为在广告中的“高强度的塑料”。针对HIPS一个商业名称为Bextrene。HIPS的常见应用包括玩具和产品的外壳。HIPS通常是注射成型的生产。高压灭菌聚苯乙烯可以压缩和硬化的材料。
一些其它共聚物也可用于与苯乙烯。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或ABS塑料类似于HIPS:的共聚物一 crylonitrile和s tyrene,增韧聚b utadiene。大多数电子病例均采用这种形式的聚苯乙烯,一样都不少下水管道。ABS管可能变脆随着时间的推移,SAN是苯乙烯与一种共聚物的丙烯腈,和SMA 1用马来酸酐。苯乙烯可以与其他单体共聚,例如,二乙烯基苯进行交联的聚苯乙烯链。
[ ps塑料 ]回收和环境问题
聚苯乙烯是不容易回收,因为它的重量轻(尤其是如果泡沫)和其低残值。所以一般不接受路边(路边)收集回收计划。
在另一方面,巨大的进步已在回收发泡聚苯乙烯在工业水平。致密化的许多不同的方法已经被开发出来。这增加了密度,通常大于15#/立方英尺,使清洁聚苯乙烯回收业务良好的利润中心。一些工业聚苯乙烯生产商接受消费后的EPS回收利用。
[ ps塑料 ]对环境的影响
废弃聚苯乙烯不会降解和耐光解。由于发泡种不仅浮在水面上,也吹在风中,它通常是大量存在于室外环境中,特别是沿海岸和水道。
聚苯乙烯泡沫塑料使用的是形成气泡和扩大泡沫发泡剂生产。在膨胀的聚苯乙烯,这些通常是烃类如戊烷,这可能造成在生产或储存新制成的材料有着火的危险,但具有相对温和的环境影响。由1994年1月的食品服务聚苯乙烯泡沫使用的所有氟氯化碳(CFCs)被每违禁清洁空气法案。然而,挤塑聚苯乙烯通常与制造氟氯烃吹这对臭氧消耗和全球变暖的影响代理商。其臭氧消耗潜能值是相对极大地减少到化碳这是以前使用的,但它们的全球变暖潜能值可以是1000或更大的数量级.
[ ps塑料 ]回收
该树脂识别代码为聚苯乙烯符号
目前,大多数的聚苯乙烯产品 不是因为缺乏关于适当回收设施和方法,消费者的认知循环使用。发泡聚苯乙烯可以用来做公园长椅,花盆,玩具等。然而,聚苯乙烯“再造”不是一个封闭的循环,产生更多的聚苯乙烯,聚苯乙烯杯等包装材料,而不是通常用作其他塑料的填料,或不能自行回收,并扔掉了其他项目。
制造商可以使静止的,衣架,容器苗,相架,飞檐,并从回收的聚苯乙烯墙脚。
回收的EPS被用在许多金属铸造业务。它可与水泥结合起来,用作混凝土地基的制作绝缘修订。美国制造商已经生产自1993年以来与approximatley 80%的再生EPS制成绝缘具体形式。
[ ps塑料 ]焚烧
如果聚苯乙烯正确焚烧在高温下,所产生的唯一的化学品是水,二氧化碳,某些挥发性化合物,和碳黑 。如果适当地烧一吨泡沫杯的生产0.2盎司灰。纸杯,焚烧时,平均生产每吨200磅灰。最近,伟大的进步已在环太平洋地区使用简明的EPS为燃料。
燃烧时没有足够的氧气或在较低温度下(如在一个营火或一个家庭壁炉),聚苯乙烯可产生多环芳烃,碳黑,和一氧化碳,以及苯乙烯单体。
[ ps塑料 ]埋葬
泡沫杯等聚苯乙烯产品 可安全地埋在填埋场,因为它是作为如稳定混凝土或砖。没有塑料膜是必需的,以保护空气和地下水。
[ ps塑料 ]整理
在美国,环保法规禁止的聚苯乙烯(这将溶解聚苯乙烯和去大部份泡沫反正)溶剂的使用。
一些可接受的材料:
水性漆(艺术家创造作品的聚苯乙烯与水粉)
砂浆或丙烯酸/水泥渲染,通常用于建筑行业作为一个气候硬涂层的后整理中的对象后完全隐藏了泡沫。
脱脂棉或与缝合实现结合使用的其他织物。
[ ps塑料 ]健康和火灾隐患
有关于聚苯乙烯的化学品生产最终塑胶产品中微量存在的关注,其中大部分是如果不消除毒性。例如苯,这是用于生产乙苯苯乙烯,是已知的致癌物质。同时,未聚合的苯乙烯可能对健康造成威胁。尽管如此,美国环保署规定:
“苯乙烯是生产聚苯乙烯塑料和树脂主要使用。急性(短期)暴露于苯乙烯在人类导致粘膜和眼睛有刺激性,和胃肠道反应。慢性(长期)接触苯乙烯在人类导致中枢神经系统(CNS),如头痛,疲劳,乏力,忧郁,CSN功能障碍,听力丧失,外周神经病变的效果。人类的研究仍未有定论苯乙烯的生殖和发育的影响;一些研究没有报告增加在谁在塑料工业中工作的妇女发展的影响,而自然流产的频率增加和减少的出生频率分别报告了另一项研究。一些流行病学研究表明,有可能是接触苯乙烯和白血病和淋巴瘤的风险增加之间的关联。然而,证据是不确定的,由于混杂因素。环保局并没有作出正式的致癌性分类为苯乙烯。
“聚苯乙烯是根据DIN4102归类为“B3”的产品,这意味着高度易燃的或“容易点燃。” 因此,虽然它是在低温下高效率的绝缘体,它的使用是禁止在任何暴露的安装建筑施工,如果材料不是阻燃,例如,具有六溴。它必须被背后隐藏的石膏板,金属板或混凝土。