معرفی انواع پلی‌استایرن و کاربردهای آن‌ها در صنایع متفاوت
پلی‌استایرن یک پلیمر مصنوعی معطر از مونومر استایرن (یک ماده پتروشیمی) است که به سه نوع معمولی، مقاوم و انبساطی وجود دارد. پلی‌استایرن، پلیمری است که از مونومر استایرن ساخته شده است، هیدروکربن مایعی که در واقع یکی از مشتقات نفتی است. در دمای اتاق، پلی‌استایرن جامد و البته انعطاف‌پذیر است ولی در دماهای بیشتر می‌تواند ذوب شده و به صورت قالب درآید.
این پلیمر کاربردی، در ساخت ساندویچ پانل‌ها کاربرد فراوانی دارد و به‌عنوان یک عایق صوتی و حرارتی خوب در انواع ساندویچ پانل‌های سقفی و دیواری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پلی‌استایرن‌ها از چه موادی ساخته می‌شوند؟
از نظر شیمیایی، پلی‌استایرن یک هیدروکربن طویل زنجیر است که در آن مراکز متغیر کربنی به گروه‌های فنیل (نامی که به بنزن حلقه‌ای داده می‌شود) متصل هستند. فرمول شیمیایی پلی‌استایرن (n(C8H۸ است؛ این ماده حاوی موله‌های عناصر شیمایی کربنی و هیدروژن است. ترکیب همین مواد باعث می‌شود پلی‌استایرن یکی از بهترین انتخاب‌ها برای لایه داخلی ساندویچ پانل‌ها باشد.
ویژگی‌های ماده توسط جذب کوتاه‌مدت وان‌در‌والسی بین زنجیرهای پلیمری تعیین می‌شود. از آنجایی که مولکول‌ها هیدروکربن‌های بلند-زنجیری هستند که از هزاران اتم تشکیل می‌شوند، نیروی کششی کلی بین مولکول‌ها نیز بزرگ است. هنگام حرارت دادن (یا به سرعت بدشکل شدن به علت ترکیب با ویژگی‌های ویسکوالاستیک viscoelastic و عایق حرارتی) زنجیره‌ها سازگاری بیشتری به‌دست 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 شیشه‌ای‌اش، به پلی‌استارین (و به‌طور کلی پلیمرهای نرمش‌پذیر در مقابل حرارت) این امکان را می‌دهد تا هنگام حرارت دادن به راحتی نرم شده و به شکل‌های گوناکون درآید و بتوان ساندویچ پانل‌هایی با شکل‌ها و مدل‌های مختلف تولید نمود.
انواع پلی‌استایرن
این مواد در کل به چهار دسته تقسیم می‌شوند که هر کدام از آن‌ها کاربردهای خاص خود را دارند:
- GPPS یا پلی‌استایرن معمولی
- HIPS یا پلی‌استایرن مقاوم
- EPS یا پلی‌استایرن انبساطی
- XPS یا پلی‌استایرن اکسترود شده
پلی‌استایرن معمولی (GPPS)
پلی‌استایرن معمولی که به نام GPPS شناخته شده است که کاربرد خاصی در تولید ساندویچ پانل ها ندارد و بیشتر جنبه مصارف عمومی را دارد و مورد استفاده بیشتر مردم است. همچنین باید دارای خواصی نظیر مقاومت خوب در برابر حرارت، قدرت ضربه‌پذیری مناسب و سیالیت خوبی در هنگام فرایند باشد. این مواد خواص دی‌الکتریکی و استحکام بالایی دارند به همین دلیل در مصارف الکتریکی کاربرد بالایی دارند. نام تجاری این محصول در بازار ایران کریستال است.
پلی‌استایرن معمولی به دلیل این‌که بسیار شفاف است. سهولت فرآیند‌پذیری ناشی از ساختار آمورف آن، مزایای بالایی نسبت به سایر مواد پلیمری دارد و شکل ظاهری آن این ماده را بسیار مطلوب کرده می‌سازد.
پلی‌استایرن بیشتر در تولید ظروف مصرفی مثل بشقاب، لیوان و فنجان، کالاهای مصرفی با مقاومت بالا همانند ظروف خانگی و قوطی‌ها ،برای تولید ظروف یک بار مصرف، وسایل الکترونیکی، بدنه ساعت، تلویزیون، رادیو، لوازم ورزشی، اسباب‌بازی، عایق برودتی در بدنه یخچال‌ها، فریزرها و کالاهای ویژه بسته‌بندی همانند جعبه‌های لوح فشرده و قاب‌های نازک و ظریف، ظروف بسته‌بندی ویژه مواد دارویی و … به کار می‌رود.
همچنین به دلیل خاصیت دی‌الکتریکی این ماده، می‌توان از آن در مصارف الکتریکی نیز استفاده نمود.
پلی‌استایرن مقاوم (HIPS)
پلی‌استایرن مقاوم را به نام اختصاری high-impact polystyrene) HIPS) در برابر ضربه مقاوم است و به همین دلیل در ساخت ظروف و بدنهٔ لوازم خانگی کاربرد دارد. نام تجاری این ماده در بازار ایران هایمپک است.
پلی‌استایرن معمولی تا حدودی شکننده است، هر چند می‌توان با افزودن برخی ویژگی‌های موادی همچون پلی‌بوتادین، به محصولی با عملکرد مطلوب دست یافت. این مواد به دلیل تأثیر نیروهای بین مولکولی، در حالت طبیعی نمی‌توانند با هم مخلوط شوند. اگرچه افزودن پلی‌بوتادین در طول فرآیند پلیمریزاسیون، باعث ایجاد پیوندهای شیمیایی آن با پلی‌استایرن و تولید یک کوپلیمر می‌شود. بدین‌ترتیب پلی‌بوتادین در ترکیب نهایی جای می‌گیرد که به تولید پلی‌استایرن مقاوم می‌انجامد.
کاربردهای پلی‌استایرن مقاوم (HIPS)
این پلی‌استایرن‌ها به دلیل این‌که مقاوم هستند در ساخت خانه‌سازی و ساخت ظروف و بدنه لوازم خانگی و پوشش‌ها استفاده می‌شوند و همچنین در ساخت لوازم ورزشی و اسباب‌بازی‌ها کاربرد دارند و تقریباً هر شیء پلاستیکی که در ذهن داشته باشید را می‌توان به وسیله پلی‌استایرن HIPS تولید کرد.
امروزه یکی از تصمیمات جالبی که گروهی از تولیدکنندگان ساندویچ پانل گرفته‌اند این است که لایه سخت و محافظ ساندویچ پانل‌ها را از جنس پلی‌استایرن سخت بسازند و لایه داخلی آن را از پلی‌استایرن‌های EPS ویا XPS بسازند.
پلی‌استایرن انبساطی (EPS)
این نوع پلی‌استایرن با نام اختصاری Expanded polystyrene) EPS) نوعی پلیمر سفید رنگ که به آن‌ها یک عامل فوم‌کننده اضافه شده است که در ایران با نام یونولیت شناخته می‌شود که در ابتدا به‌صورت گسترده در ساخت ساندویچ پانل دیواری و سقفی مورد استفاده قرار می‌گرفت که به علت وجود معایبی انواع دیگری برای لایه داخلی ساندویچ پانل‌ها تولید و مورد استفاده قرار گرفت.
این پلی‌استایرن‌ها بسیار سبک هستند و رسانایی گرمایی پایین، مقاومت بالا در برابر فشرگی و توانایی بالا در جذب ضربه، آن را به ماده ایده‌آل برای بسته‌بندی و عایق‌بندی در صنایع مختلف تبدیل نموده است.
موارد مصرف پلی‌استایرن انبساطی (EPS)
برای تولید بلوک‌های پلاستوفوم (مناسب‌ترین جایگزین بلوک‌های سیمانی) به منظور عایق صوتی و حرارتی- برودتی در سردخانه‌ها و یخچال‌های صنعتی و همچنین ساخت انواع فوم‌های بسته‌بندی و ظروف یک بار مصرف نگهداری غذا استفاده می‌شود. عایق برودتی در سردخانه‌ها و یخچال‌های صنعتی. ساخت انواع فوم‌های بسته‌بندی و انواع یخدان و ترموس.
پلی‌استایرن اکسترود شده (XPS)
پلی‌استایرن اکسترود شده ( Extruded polystyrene ) یا به اختصار XSP نوعی پلاستیک است که به شکل یک ماده اسفنجی متراکم یا به‌صورت یک محصول جامد و غیر قابل تراکم تولید می‌شود.
تولید این محصول از گرانول‌های پلی‌استایرن آغاز می‌شود که به همراه مواد افرودنی و عامل کف‌زدا به دستگاه اکسترودر وارد می‌شود.
در داخل دستگاه مخلوط تحت شرایط کنترل شده دما و فشار ذوب به یک سیال با ویسکوزیته بالا تبدیل می‌شود. مایع حاصل به‌صورت پیوسته از یک قالب عبور نموده و پس از خروج از آن به حالت اسفنجی در می‌آید.
کاربرد پلی‌استایرن اکسترود شده (XPS)
برای تولید محدوده وسیعی از محصولات، از مصالح ساختمانی تا ظروف نگهداری، به کار می‌رود و ساخت انواع ساندویچ پانل سردخانه‌ای و دیگر مدل‌های ساندویچ پانل کاربرد دارد.
فوم پلی‌استایرن‌های فشرده (Rigid)
از لحاظ تکنولوژی تولید متفاوت با فوم پلی‌استایرن EPS (یونولیت) بوده ولی مواد اولیه آن همان پلی‌استایرن است.
این نوع فوم با بهره‌گیری از آخرین تکنولوژی جهان تولید می‌شود و به دلایل بسیاری از جمله استحکام بالا (Compressive Strength)، قدرت عایق‌بندی (Isolation)، جذب آب پایین (Water Absorption) و قیمت پایین، انتخاب اول کارشناس و متخصصین قرار گرفته و تولید و استفاده از آن به‌شدت رو به گسترش است و بسیاری از تولیدکنندگان ساندویچ پانل در کشور و از جمله شرکت ساندویچ پانل ماموت به‌طور گسترده از این لایه در تولیدات خودشان بهره می‌برند.
استفاده از فوم فشرده پلی‌استایرن از لحاظ خطر مواجهه با زلزله، نفوذ گرما و سرما و همچنین جلوگیری از رطوبت، آلودگی صوتی، کپک‌زدگی، نفوذ حشرات و موش باعث آسایش خیال، مطلوبیت فضا و صرفه اقتصادی می‌شود.
انواع پلی‌استایرن‌های موجود در بازار ایران
- پلی‌استایرن مقاوم (HIPS) هایمپک که با گرید ۷۲۴۰ در پتروشیمی تبریز در حال تولید است.
- پلی‌استایرن معمولی (GPPS) کریستال که با گرید ۱۵۴۰ در پتروشیمی تبریز در حال تولید است.
جهت تهیه و دریافت اطلاعات تکمیلی در خصوص گریدهای هایمپکت ۷۲۴۰ و کریستال ۱۵۴۰ تبریز و همچنین دریافت دیتاشیت مواد با مشاورین ما درتماس باشید همچنین شما می‌توانید روزانه قیمت‌های مواد را از کارشناسان ما دریافت نمایید.
دیدگاهتان را بنویسید