انواع پلی استایرن و کاربردهای آنها

کاربردهای این پلیمر پر مصرف در تولید انواع مواد بسته بندی، ظروف یکبار مصرف غذا، فوم‌های مورد استفاده در ساخت ساختمان (بلوک سقفی) و …. می‌باشند.

مشخصات کلی پلی استایرن

پلی استایرن یک ترموپلاستیک سخت، بدون بو و مزه است. استایرن به آسانی از طریق فرایند پلیمریزاسیون بصورت مکانیزم زنجیره رادیکال آزاد به پلی استایرن تبدیل می‌شود، برای آغاز فرآیند پلیمریزاسیون می‌توان از گرما و یا ماده‌ای آغازگر (کاتالیزور) استفاده کرد.

 پلی استایرن کاربرد‌های متنوعی در بسته بندی، الکترونیک، ساخت و ساز، تولید وسایل، و صنعت و حمل و نقل دارد.

انواع پلی استایرن

در صنعت سه نوع پلی استایرن مورد استفاده قرار می گیرد، انواع پلی استایرن:

اول پلی استایرن با کاربرد عمومی(General Purpose Polystyrene GPPS) که به آن پلی استایرن بلورین crystal polystyrene نیز می‌گویند.

دوم پلی استایرن انبساطی (Expanded Polystyrene EPS)

سوم پلی استایرن مقاوم به ضربه (High Impact Polystyrene HIPS)

موارد کاربرد انواع پلی استایرن

پلی استایرن یک پلاستیک همه کاره است که عمدتاً در یخچال، تهویه هوا، تلویزیون، کامپیوتر و وسایل یکبار مصرف (مانند فنجان، بشقاب و کاسه‌ها) و کارد و چنگال یکبار مصرف استریل مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین برای تولید محصولات مصرفی مانند CD و DVD از پلی استایرن استفاده می‌شود.

این ماده برای بسته بندی مواد غذایی و بویژه بسته بندی کلیه محصولات لبنی مانند تخم مرغ، گوشت، ماهی، نوشیدنی سرد و غیره استفاده می‌شود. پلی استایرن مواد غذایی را برای مدت طولانی‌تری تازه نگه می‌دارد و نسبت به گزینه‌های دیگر ارزان‌تر است. فوم پلی استایرن همچنین برای جلوگیری از آسیب دیدن محصولات در هنگام حمل و نقل استفاده می‌شود.

پلی استایرن در صنعت ساختمان سازی نیز یافت می‌شود. پلی استایرن انبساطی یک پلاستیک ارزان و قوی است که می‌تواند برای عایق بندی ساختمان‌ها استفاده شود. بلوک یونولیتی به عنوان ابزاری با کارآیی حفظ انرژی و عایق صدا برای ساختن ساختمان های مسکونی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
از دیگر موارد استفاده از پلی استایرن میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

این ماده در بسته بندی کالاهای مصرفی مانند تخم مرغ برای محافظت در برابر فساد یا آسیب استفاده می‌شود.

از آن در صنعت خودروسازی برای ساخت قطعات خودرو و کاهش اثر ضربه استفاده می‌شود. از پلی استایرن برای ساخت دستگیره‌ها و در ساخت انواع خاصی از صندلی ها مانند صندلی‌های کودک استفاده می‌شود.

از پلی استایرن برای ساخت قطعات و لوازم خانگی روزمره استفاده می‌شود. لوازم وابسته به دما مانند یخچال، مایکروویو، اجاق گاز و غیره از پلی استایرن به دلیل خاصیت عایق بندی حرارتی استفاده می‌کنند.

همچنین در جاروبرقی‌ها و مخلوط کن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا بی اثر است و با سایر مواد واکنش نمی‌دهد.

طبیعت شفاف پلی استایرن، آن را برای ساخت وسایل تشخیصی پزشکی مانند لوله‌های آزمایش مناسب می‌کند.

کاربردهای پلی استایرن با کاربرد عمومی GPPS

بسته بندی: پلی استایرن GPPS در قسمت‌های مختلف صنعت بسته بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ویژگی‌های مهمی که سبب شده است پلی استایرن GPPS در صنعت بسته بندی مورد استفاده قرار گیرد عبارت است از: قیمت پایین/ فرایند آسان/ قابلیت تماس با مواد غذایی/ قابلیت بازیافت/ سختی بالااین پلیمر با گرید کریستال 1540 تبریز GPPS 1540 تولید و شناخته می‌شود. ( کریستال 1540تبریز)

صنایع دارویی و بهداشتی: از پلی استایرن GPPS در تولید قطعات کوچک مانند پتری دیش، لوله آزمایش، پیپت؛ ابزار های اورژانس و … استفاده می‌شود. از مهمترین ویژگی‌هایی که سبب می‌شود پلی استایرن GPPS در صنعت کاربرد داشته باشد، قیمت پایین، شکل پذیری، شفافیت، مقاومت خوب به مواد شیمیایی و.. است.

کالاهای مصرفی: در ساخت بسیاری از کالای مصرفی و روزمره مانند کارد و چنگال، اسباب بازی، ظروف و لوازم یکبار مصرف، کابین دوش، قاب بعضی چراغ‌ها و… به دلیل قیمت مناسب، فرایند پذیری، موجود بودن در رنگ‌های مختلف، قابلیت بازیافت، دانسیته پایین و … از پلی استایرن GPPS استفاده می‌شود.

صنایع اپتیک: پلی استایرن GPPS مانند پخش کننده‌های نور و … به علت شفافیت و فرایند پذیری آسان در این صنعت کاربرد دارد.

فرایند شکل دهی پلی استایرن GPPS

پلی استایرن GPPS با همه تکنیک‌های فرایند شکل دهی که برای ترموپلاستیک‌ها کاربرد دارد قابل فرایند است. پیش خشک کردن معمولا مورد نیاز نیست اما در کاربردهایی که به براقیت و شفافیت بسیار بالا نیاز است می توان آن را در دمای 80 درجه به مدت 2 ساعت خشک کرد.

قالب گیری تزریقی پلی استایرن GPPS

دمای مذاب پلی استایرن با کاربرد عمومی، 280-180 درجه سلیسیوس توصیه می‌شود.

به طور کلی دمای قالب باید 50-30 درجه باشد. اما برای قالب‌هایی که محصول تولیدی آن‌ها ضخامت دیواره نازک دارد می‌شود دمای قالب را 10 درجه کاهش داد.

جمع شدگی یا Shrinkage قالب در پلی استایرن GPPS حدود 0/7 -0/4 درصد بسته به نوع گرید GPPS مورد استفاده متغیر است.

فرایند اکستروژن پلی استایرن GPPS

گرید‌هایی از پلی استایرن GPPS که ویسکوزیته بالایی دارند (MFR پایین) برای اکستروژن مناسب هستند.

برای اکستروژد کردن پلی استایرن دمای مذاب 220-180 درجه معمولا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

موارد کاربرد پلی استایرن مقاوم به ضربه HIPS

بسته بندی مواد غذایی: کاربرد در بسته بندی لبنیات، سینی‌های گوشت و مرغ، کارتن‌های پلاستیکی مرغ و …. به علت قیمت پایین، آسانی فرایند شکل پذیری، قابلیت بازیافت، سختی بالا، مقاومت به ضربه.

صنایع الکترونیک و لوازم خانگی: کاربرد در قاب تلویزیون، قاب کامپیوتر، آستر‌های داخلی فریزر و یخچال و … به علت استحکام، تحمل ضربه‌ی خوب، قیمت پایین، فرایند شکل پذیری آسان، پرداخت نهایی خوب.

دارویی و بهداشتی: در لوازم پزشکی و دارویی مانند ظروف زباله، پتری دیش و …

فرایند شکل دهی پلی استایرن مقاوم به ضربه HIPS

پلی استایرن مقاوم به ضربه HIPS را می‌توان با تمامی روش‌های مرسوم شکل دهی پلاستیک‌ها استفاده کرد. معمولا نیازی به پیش خشک سازی ندارد. محصول می‌تواند به مدت 2 ساعت در دمای 80 درجه خشک شود.

در فرایند تزریق پلی استایرن مقاوم به ضربه HIPS :

دمای مذاب باید 280-180 درجه سلسیوس باشد.

دمای قالب به طور کلی 50-30 درجه سلسیوس است. برای محصولا با جداره نازک این دما می تواند تا 10 درجه سلیوس نیز می تواند پایین بیاید.

جمع شدگی Shrinkage قالب نیز 0/7-0/4 درصد بسته به نوع گرید مواد مورد استفاده متغیر است.

پلی استایرن HIPS که با نام هایمپک 7240 شناخته میشود تولید پتروشیمی تبریز بوده و در کیسه های 25کیلوگرمی عرضه می‌شود.

کریستال 1540 تبریز در دسته‌ی پلی استایرن‌های معمولی و هایمپک 7240 تبریز در دسته ی پلی استایرن مقاوم قرار میگیرند.

فرآیند تولید محصولات با دو گرید کریستال 1540 و هایمپک 7240 به این صورت هست که ابتدا مواد اولیه وارد دستگاه مخصوصی می‌شود، سپس مواد با حرارت بالا ذوب‌شده و تغییر شکل داده می‌شود، با عبور مواد از نورد دستگاه، هایمپک و یا کریستال به شکل ورق با ضخامت‌های یکسان تولید می‌شود.

در فرآیند نورد، مواد از میان غلتک‌های مخصوص عبور کرده و تغییر شکل پیدا می‌کنند. ورق‌های هایمپک و یا کریستال در ابعاد 120*180 سانتی‌متر و ضخامت 1 تا 8 میلی‌متر تولید می‌شود. ورق‌های هایمپک- کریستال بیشتر در رنگ‌های سفید، آبی، طوسی، مشکی، قرمز، سبز و زرد تولید می‌شوند.

منبع: پانیذا پلیمر