Технология производства и потребительские свойства полистирола ударопрочного

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «Белорусский государственный экономический  университет» 
 
 
 
 

          Кафедра технологии                                                                                     важнейших отраслей промышленности 
 
 

                           ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА 

на тему: " Технология производства и потребительские свойства полистирола ударопрочного" 
 
 
 
 
 
 
 

Исполнил  студент 

                                             
 

Руководитель, доцент       
 
 

                                     
 

                            

                                    МИНСК 2008

                    Содержание: 

1. Реферат………………………………………………………………………………3

2. Введение, историческая  справка……………………………….4

3.Описание полистирола, его свойства………………………6

4. Классификационные признаки полистирола……….11

5.Технология производства полистирола…………………13

       5.1 Полимеризация в массе………………………………………………...14

       5.2 Суспензионная полимеризация………………………………...…15

       5.3 Эмульсионная полимеризация…………………………………….16

6. Применение  полистирола в сфере производства    и потребления……………………………………………………………………..17

7. Стандарты на полистирол ударопрочный………………19

      7.1 Характеристики…………………………………………………………………20

        7.2 Требования безопасности………………………………………………22

        7.3 Маркировка………………………………………………………………………..22

8. Контроль качества. Правила приемки, хранения и  транспортирования…………………………………………………………….23

        8.1 Методы контроля……………………………………………………………23

         8.2 Приемка……………………………………………………………………………23

         8.3 Транспортирование и хранение…………………………….....24

9. Заключение……………………………………………………………………..25

10. Список литературы………………………………………………………26

      

                   
 
 

                           1. Реферат 

    Работа  содержит: 24 страницы. 4 таблицы.

    Ключевые  слова: полимер, полистирол, модификация, свойства, классификация, нормативные документы, технология, применение, польза.

    Изучены важнейшие свойства полистирола  ударопрочного, определены методы производства данного полимера, получены сведения о применении материала в промышленности и повседневной жизни.

       В соответствии с классификационными  справочниками, такими как ТНВЭД  и ОКП, изучаемый полимер закодирован.

       Досконально изучен процесс производства  полистирола, механические, физические  и другие свойства, которые он  обретает путём введения некоторых примесей и различной обработки сырья.

       В соответствии с нормативными  документами на изучаемый продукт  определены важнейшие параметры,  которые должны соблюдаться в  процессе работы с полистиролом  начиная от производственного  процесса и условий хранения  и транспортирования, и заканчивая  маркировкой готовой продукции.

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

           2. Введение, историческая справка. 

     Полистирол - пластик, получаемый путем полимеризации стирола. Он прозрачен, лишен запаха, физиологически безвреден. Немодифицированный полистирол жесткий, но довольно хрупкий, по сравнению с другими листовыми пластиками, материал, причем под воздействием ультрафиолета желтеет и становится ломким, поэтому используется в основном в помещениях. Однако, при этом, полистирол разбить сложнее, чем обычное стекло.

 
     Полистирол в 2,5 раза легче обычного стекла (плотность 1060 кг/м3), превосходит его по теплоизоляционным свойствам и близок по прозрачности (прозрачный полистирол имеет светопропускание около 90%). Он имеет большую влагостойкость и лучшие электроизоляционные свойства, чем любой другой распространенный листовой пластик. Диапазон температур, при которых немодифицированный полистирол сохраняет свои свойства от -40 до +80 градусов С. 
Главное достоинство полистирола - это один из самых дешевых пластиков.    

     Промышленность  пластмасс зародилась на рубеже XX века. Легко полимеризующийся стирол и его стеклообразный твердый полимер сразу же привлекли внимание. Основы химии и технологии производства полистирола заложили Остромысленский и Штау-дингер. Последний предложил цепной механизм образования макромолекул полистирола. 

     Первый  патент на получение полистирола (способом термической спонтанной полимеризации  в массе) был взят в Германии в 1911г. Там же в 1920 г. началось промышленное производство полимера. В 1936г. уже производилось 6000 т/год.

     За  пределами Германии рост производства полистирола долгое время сдерживался  высокой ценой на мономер. Стимулом к бурному развитию послужило  создание в США, во время второй мировой войны, крупнотоннажного производства бутадиен-стирольного каучука что, естественно, привело к снижению цен на стирол.  Разработка таких эффективных продуктов_; как пенополистирол, ударопрочные полимеры стирола, АБС-пластики, позволила полистирольным пластикам в целом занять третье место в мировом производстве пластмасс после полиэтилена и поливинилхлорида. 

     Ударопрочный  полистирол и его модификации  получили широкое применение в сфере  бытовой техники и электроники (корпусные элементы бытовых приборов). 

     Широкое применение полистирола и пластиков  на его основе базируется на его  невысокой стоимости, простоте переработки  и огромном ассортименте различных  марок. Наиболее широкое применение (более 60% производства полистирольных пластиков) получили ударопрочные полистиролы, представляющие собой сополимеры стирола  с бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

  3. Описание полистирола, его свойства.

Ударопрочный  полистирол – это модифицированный полистирол - продукт сополимеризации  стирола с каучуком (чаще всего  бутадиеном) – материал, значительно  превосходящий по ударопрочности стандартный  полистирол. Это также может быть смесь полистирола общего назначения с ударопрочными сополимерами стирола.

 
Последствия данных модификаций:

●  Ударопрочность полистирола повышается в несколько раз, и из достаточно хрупкого материала полистирол превращается в материал повышенной ударопрочности, который оставляет далеко позади себя не только стандартный полистирол, но и оргстекло, САН и ПВХ. Ударовязкость модифицированного полистирола от 30                      до 70 кДж/кв.м.

●   Материал теряет свою кристальную прозрачность.

●   Существенно (для некоторых применений это важно) снижаются электроизоляционные свойства, несущественно - прочность на растяжение и теплостойкость (материал рекомендуется применять до + 70°С)

●  Значительно улучшается его термоформуемость – и из материала, малопригодного для формовки, он превращается в пластик, идеально подходящий для всех существующих видов термоформования. Ударопрочный полистирол формуется значительно легче, чем поликарбонат, ПВХ и оргстекло и обеспечивает высокое качество отформованных изделий (в том числе со сложным рельефом и глубокой вытяжкой). Причем, благодаря высокой влагостойкости, термоформование листов, в отличие от оргстекла, поликарбоната и ПВХ, как правило, не требует предварительной сушки.  
 

●   Повышается стойкость материала к образованию трещин под влиянием наружной среды.

●  Материал обладает повышенной морозостойкостью, хорошей химической стойкостью. 

    Недостаток ударопрочного полистирола – неблагодарное отношение к солнцу. Под влиянием ультрафиолетового излучения он постепенно и равномерно теряет интенсивность цвета. На протяжении многих лет европейские производители полистирола пытаются устранить этот недостаток. Создаются материалы с повышенной УФ-стойкостью, предназначенные специально для производства наружной рекламы, и сегодня в этих попытках есть определенный прогресс. На рынке появляются листы с УФ-защитой.

    По качеству поверхности ударопрочный полистирол может быть матовым, глянцевым и тисненым. Листы с гладкой матовой поверхностью с обеих сторон – это «матовый» полистирол. Одна сторона листа может быть глянцевой (это обеспечивается рядом методов, наиболее распространенный из которых – соэкструзия с полистиролом общего назначения). В этом случае материал называется «глянцевый». И, наконец, одна сторона листа может иметь тиснение. Тисненым может быть и матовый, и глянцевый полистирол.

    Большой популярностью пользуется светорассеивающий полистирол – белый «опал» с коэффициентом светопропускания около 25%. Внешне эта разновидность полистирола выглядит как белое акриловое стекло (в готовом изделии «на глаз» их отличить невозможно) и служит альтернативой этому материалу при производстве любых изделий с внутренней подсветкой и, в первую очередь, световой рекламы. От акрилового стекла материал выгодно отличается легкостью обработки и более высокой ударопрочностью.

  

    Ударопрочный полистирол – универсальный материал, он отличается не только великолепным внешним видом всех его многочисленных разновидностей, замечательными механическими свойствами, легкостью механической обработки и термоформования, возможностью холодного и горячего сгибания, склеивания и нанесения пленочной аппликации, но и является идеальным материалом для нанесения изображений методом шелкографии.

    Полистирол имеет большое значение среди современных видов конструкционных пластмасс. Хотя в настоящее время удельный вес полистирола в объеме производства синтетических смол и пластмасс составляет менее 6%, но области применения этого вида полимера, обусловленные широким спектром физико-механических свойств, охватывают все сферы промышленности, начиная от производства товаров народного потребления и заканчивая автомобильной промышленностью и строительством.

    По физическим свойствам полистирол представляет собой термопластичный полимер линейного строения. Аморфный, бесцветный, прозрачный, хрупкий продукт. Не токсичен. Для полистирола характерны легкость переработки, склеиваемость, хорошая окрашиваемость в массе и очень хорошие диэлектрические свойства. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1. Физические свойства полистирола.