Polystyrene (50 Foto): Bahan Apa Ini? Aplikasi Dan Persiapan Butiran, Kepadatan Polistiren Transparan Dan Lainnya, Titik Leleh Dan Sifat Lainnya

Daftar Isi:

Video: Polystyrene (50 Foto): Bahan Apa Ini? Aplikasi Dan Persiapan Butiran, Kepadatan Polistiren Transparan Dan Lainnya, Titik Leleh Dan Sifat Lainnya

Video: Polystyrene (50 Foto): Bahan Apa Ini? Aplikasi Dan Persiapan Butiran, Kepadatan Polistiren Transparan Dan Lainnya, Titik Leleh Dan Sifat Lainnya
Video: Cara Membedakan Varigata Asli Dan Varigata Palsu Atau Varigata Buatan..!!Tentang Tanaman Varigata..! 2024, Maret
Polystyrene (50 Foto): Bahan Apa Ini? Aplikasi Dan Persiapan Butiran, Kepadatan Polistiren Transparan Dan Lainnya, Titik Leleh Dan Sifat Lainnya
Polystyrene (50 Foto): Bahan Apa Ini? Aplikasi Dan Persiapan Butiran, Kepadatan Polistiren Transparan Dan Lainnya, Titik Leleh Dan Sifat Lainnya
Anonim

Berbagai jenis plastik telah secara radikal mengubah pemahaman kita tentang kehidupan sehari-hari - hari ini hidup kita tidak dapat lagi dibayangkan tanpa hal-hal plastik tertentu. Namun, ada berbagai jenis plastik, dan masing-masing varietasnya memiliki karakteristik spesifiknya sendiri yang menentukan penggunaan zat tertentu di area tertentu. Karena polystyrene adalah salah satu pilihan plastik paling populer saat ini, ada baiknya mempertimbangkan fitur-fiturnya lebih dekat.

Gambar
Gambar

Apa bahan ini?

Polistirena adalah stirena terpolimerisasi, yang merupakan produk industri kimia. Anda dapat mencapai pembuatannya menggunakan berbagai metode, yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri, dan kami akan mempertimbangkan yang paling populer secara lebih rinci dalam artikel di bawah ini. Di mana polystyrene hanya mengandung molekul zat umum seperti karbon dan hidrogen , tetapi terbuat dari stirena cair, yang, pada gilirannya, diperoleh dari minyak dan batu bara.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Styrene terpolimerisasi terlihat seperti zat yang keras dan elastis, tidak berwarna dan bahkan transparan yang dapat ditekuk tanpa putus, dan sangat higroskopis.

Untuk pertama kalinya, polistiren diperoleh pada tahap awal revolusi industri - diketahui bahwa pada tahun 1839 itu disintesis di Jerman … Hal lain adalah bahwa produksinya dalam skala industri dimulai jauh kemudian - hanya pada tahun 1920, dan bahkan pada dekade pertama itu tidak digunakan secara aktif. Hanya selama Perang Dunia Kedua di Amerika mereka benar-benar tertarik pada mereka, memproduksi karet buatan berdasarkan polistiren, dan di Uni Soviet produksi industri bahan ini sepenuhnya ditunda hingga tahun-tahun pascaperang.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Tidak dapat dikatakan bahwa polistiren modern sepenuhnya sesuai dengan sampel seabad yang lalu . - selama ini, para ilmuwan mencari cara untuk meningkatkan sifat material. Berkat ini, plastik setelah Perang Dunia Kedua menjadi jauh lebih tahan lama, termasuk tahan benturan yang jauh lebih baik - ini menjadi mungkin berkat pembuatan kopolimer stirena yang diperoleh melalui proses kimia yang bahkan lebih kompleks.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Properti

Akurat karakteristik fisik polystyrene modern sangat bergantung pada bagaimana ia diproduksi , tetapi secara umum, ketika kita berbicara tentang polistiren sederhana tanpa klarifikasi apa pun, yang kita maksud adalah bahan dengan parameter yang sangat spesifik. Kepadatannya bukan yang tertinggi (1060 kg / m

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Massa molekul zat ini juga sama sekali tidak spesifik dan sangat tergantung pada metode memperoleh polistiren - biasanya berkisar antara 50 ribu hingga 300 ribu, meskipun varian emulsi terkadang menunjukkan tingkat yang jauh lebih tinggi. Kelarutan polystyrene signifikan dalam sejumlah zat, termasuk monomernya sendiri, serta aseton, hidrokarbon aromatik dan ester.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Itu tidak cocok untuk sejumlah pelarut, termasuk eter, alkohol rendah, fenol dan hidrokarbon alifatik.

Polystyrene memiliki sifat dielektrik yang nyata yang tidak berubah terlepas dari lingkungan. Bahan ini juga praktis tidak peduli dengan efek destruktif dari asam dan alkali, garam, alkohol. Di atas, kami telah membuat daftar zat yang masih dapat melarutkannya, dan juga mengoksidasi, terhalogenasi, nitrasi, dan sulfonasi.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Dalam bentuk aslinya, tanpa pewarnaan tambahan, polystyrene (setidaknya variasi bloknya) tidak hanya tidak berwarna, tetapi juga transparan … Strukturnya praktis tidak mempertahankan cahaya tampak, melewati 90% dari jumlahnya, dan ini memungkinkan penggunaan bahan semacam itu dalam pembuatan kacamata optik. Pada saat yang sama, radiasi ultraviolet dan inframerah tidak melewati permukaan polistiren dengan begitu percaya diri.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Jika kita mempertimbangkan sifat-sifat polistiren sebagai kelebihan yang membuatnya begitu populer di berbagai bidang, pertama-tama, ada baiknya menyoroti poin-poin penting berikut

  • Kombinasi biaya rendah dan kemudahan pemrosesan … Pada harganya, polystyrene dapat dianggap sebagai salah satu mesin utama peradaban modern, mengingat sifat-sifatnya. Bukan tanpa alasan bahwa hari ini begitu banyak produk diproduksi dengan partisipasi langsung dari bahan ini - tidak ada alternatif nyata.
  • Ketahanan kimia yang baik . Sebagian besar zat yang bisa masuk ke permukaan polistiren dalam kehidupan sehari-hari tidak menimbulkan bahaya apa pun - ini adalah berita bagus bagi produsen yang ingin menghasilkan produk yang dibedakan oleh daya tahannya. Pada saat yang sama, di laboratorium kimia, dengan seperangkat reagen yang mengesankan, tidak sulit untuk melarutkan polistiren.
  • Toksisitasnya relatif aman . Polystyrene memancarkan relatif sedikit asap berbahaya dan dari sudut pandang lingkungan, dengan reservasi tertentu, dianggap tidak berbahaya. Setidaknya, para ahli tidak mengajukan batasan apa pun tentang penggunaan bahan polistiren di dalam bangunan tempat tinggal, dan bahkan piring polistiren dapat dibuat.
  • Berbagai macam aplikasi … Karena kualitasnya, kemudahan pemrosesan dan pewarnaan, polistiren dapat digunakan sebagai bahan baku untuk produksi apa pun.
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Dengan semua keunggulan polystyrene, ia juga memiliki batasan , dan meskipun jumlahnya tidak banyak, terkadang mereka memainkan peran yang sangat signifikan.

Pertama-tama, panas berlebih apa pun untuk plastik semacam itu berbahaya, dan bahkan dalam kondisi rumah tangga Anda masih perlu memikirkan di mana Anda dapat menggunakan polistiren dan di mana Anda tidak boleh menggunakannya. Selain itu, untuk sebagian besar jenis material, selain tahan goncangan, benturan menimbulkan bahaya yang signifikan, dan secara umum, kerapuhan umum menjadi masalah.

Perbandingan dengan polipropilena

Salah satu pesaing utama polistiren adalah polimer populer lainnya - polipropilena … Di beberapa area, seperti produksi bahan kemasan, mereka adalah pesaing langsung, tetapi perbedaan antara kedua bahan tersebut cukup signifikan. Layak untuk memulai setidaknya dengan fakta bahwa polystyrene sulit untuk didaur ulang , dan meskipun Anda sering mendengar bahwa itu aman, para pencinta lingkungan masih suka mencari-cari kesalahannya.

Gambar
Gambar

Polypropylene juga bukan tanpa dosa, tetapi masih ada sedikit pertanyaan untuk itu, dan lebih mudah untuk mendaur ulangnya. Jika kita berbicara murni tentang kualitas fisik dari kedua bahan, maka polypropylene juga ditandai dengan peningkatan fleksibilitas - di mana polistiren sudah pecah atau retak, polipropilena yang dapat ditempa hanya menekuk. Mengenai harga, polystyrene, mungkin, akan kalah bersaing dengan saingannya sejak lama, tetapi lebih biaya rendah Adalah faktor yang membuatnya bertahan sejauh ini.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Membedakan satu sama lain secara visual tidak begitu sulit, tetapi Anda perlu tahu apa yang harus dilihat. Polystyrene terlihat lebih cantik itu mengkilap dan mengkilap, tanpa pewarnaan tambahan terlihat transparan, meskipun dapat memiliki warna biru dingin yang khas. Polypropylene tampak sedikit lebih kotor karena kabutnya ., efek hamburan cahaya jauh lebih tinggi. Anda juga dapat membedakan antara dua bahan dengan mengetuk: polystyrene nyaring dan mengeluarkan bunyi klik yang khas saat dipukul, sementara suara polypropylene teredam.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Apakah itu berbahaya bagi manusia?

Polystyrene adalah salah satu bahan yang paling kontroversial dalam hal menilai bahaya dan bahaya bagi kesehatan . Di satu sisi, ini digunakan secara luas di tempat tinggal manusia dan bahkan untuk pembuatan hidangan, yang sudah menunjukkan bahwa ini tidak dilarang. Di sisi lain, banyak pernyataan yang mempertanyakan keramahan lingkungan dari plastik terutama mengacu pada polistiren. Akan adil untuk mengatakan bahwa, meskipun bukan yang paling berbahaya dari bahan yang ada, itu juga tidak dapat dianggap aman - itu tidak dapat digunakan secara aktif.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Perlu dipahami bahwa styrene, yang merupakan bahan baku untuk produksi polystyrene, dianggap sangat beracun.

Polystyrene dapat memancarkan tidak begitu banyak zat beracun yang tidak akan terlalu mempengaruhi kesehatan manusia , tetapi ini hanya selama Anda tidak terus-menerus berhubungan dengannya, dan sampai memanas. Semakin tinggi suhu, semakin berbahaya lingkungan dengan produk polistiren, terutama jika kebakaran telah dimulai dan bahannya terbakar. Yang terpenting, asap kimia mengganggu hati, tetapi masalah bahkan bisa terjadi pada jantung dan paru-paru, dan beberapa ahli percaya bahwa menghirup uap styrene secara dangkal penuh dengan perkembangan hepatitis.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Anda juga harus memahami bahwa polystyrene dan polystyrene berbeda: untuk meningkatkan sifat plastik, produsen dapat menambahkan berbagai plasticizer, pewarna, dan aditif lain yang mempengaruhi kekuatan dan elastisitas bahan.

Gambar
Gambar

Dalam beberapa kasus, aditif ini mungkin menjadi lebih berbahaya daripada styrene itu sendiri, dan pabrikan mungkin tidak menunjukkan data bahaya tambahan agar tidak kehilangan pelanggan.

Ketika kami menyebut polystyrene relatif aman di atas, kami bermaksud bahwa ada produk lain yang lebih berbahaya dari aktivitas manusia, yang masih tidak dapat kami tinggalkan - misalnya, knalpot mobil. Selain itu, secara teori, polystyrene dapat digunakan hampir sepenuhnya dengan aman - asalkan Anda mengetahui dan mengikuti instruksi dengan ketat, khususnya, bukan dengan mempromosikan pemanasan material, tetapi dengan melindunginya darinya. Tapi meski begitu Anda tidak boleh menganggap polystyrene sebagai zat yang sepenuhnya aman, karena bahkan di dunia plastik, yang telah menerima lebih banyak kritik dalam beberapa tahun terakhir, polystyrene bukanlah yang paling aman.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Ikhtisar spesies

Untuk sekarang untuk produksi polystyrene, beberapa metode digunakan untuk mendapatkan bahan yang diinginkan, dan dalam hal sifat-sifatnya, hasil akhir tidak akan selalu sama. Untuk memahami cara kerjanya, Mari kita lihat masing-masing dari tiga metode populer.

Gambar
Gambar

Masing-masing bahan ini memiliki tanda dengan penunjukan karakteristik metode memperoleh polistiren.

Emulsi

Hari ini metode ini sebagian besar sudah ketinggalan zaman dan praktis tidak digunakan dalam produksi … Prinsip operasi adalah sebagai berikut: pertama, stirena dimurnikan dari inhibitor, setelah itu dikombinasikan dalam air dengan pengemulsi (garam asam lemak dan sulfonat, sabun), serta inisiator polimerisasi - kalium persulfat dan hidrogen dioksida. Ketika dipanaskan hingga 85-95 derajat, reaksi kimia terjadi - proses polimerisasi bertahap, yang dianggap selesai jika jumlah stirena turun di bawah 0,5%.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Emulsi yang dihasilkan kemudian digumpalkan dengan larutan natrium klorida biasa dan dikeringkan, sebagai akibatnya terbentuk bubuk butiran halus, yang masing-masing butiran memiliki ukuran tidak lebih dari 0,1 mm. Meskipun polistiren biasanya digambarkan sebagai putih dan transparan, metode ini tidak akan dapat mencapai karakteristik ini . - bola memiliki warna kekuningan, menunjukkan adanya pengotor alkali, yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya.

Gambar
Gambar

Meskipun metode ini tidak populer saat ini, justru metode inilah yang menyediakan zat dengan berat molekul setinggi mungkin.

Penangguhan

Metode lain yang sudah dianggap ketinggalan zaman, meskipun masih dianggap cocok untuk mendaur ulang polistiren menjadi kopolimer seperti polistiren yang diperluas. Untuk produksi, stirena yang disiapkan diperlukan, atau lebih tepatnya, suspensinya dalam air, magnesium hidroksida, polivinil alkohol, natrium polimetakrilat, dan inisiator polimerisasi. Semua ini dikirim ke reaktor, di mana zat tersebut secara aktif dicampur dengan pemanasan bertahap hingga 130 derajat dan tekanan tinggi. Setelah itu, suspensi yang dihasilkan masih perlu menjalani pemrosesan centrifuge, dan hanya setelah mencuci dan mengeringkan bahan yang dikumpulkan, polistiren diperoleh.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

kotak-kotak

Metode ini saat ini dianggap yang paling populer dan relevan, dan sebagian besar polistiren saat ini diproduksi dengan cara ini . Alasannya cukup sederhana: outputnya adalah bahan murni, ideal dalam hal parameter teknis pencahayaan, ditandai dengan stabilitas parameter. Pada saat yang sama, penggunaan teknologi yang dipertimbangkan efektif dan hampir tidak ada pemborosan produksi.

Produksi blok polistirena didasarkan pada pengadukan stirena dalam media benzena dalam dua tahap - pertama pada suhu sekitar 90 derajat, dan kemudian dengan pemanasan bertahap dari 100 hingga 220. Produksi blok dihentikan pada tahap ketika sekitar 85% stirena massa telah berubah menjadi polistiren. Penghilangan stirena yang belum sempat berpolimerisasi dilakukan dengan menggunakan vakum.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Aplikasi

Polystyrene digunakan di sejumlah besar area aktivitas manusia dan bahkan digunakan untuk membuat kerajinan dengan tangan Anda sendiri. Di rumah suvenir kecil dibuat darinya, menggunakan pemotongan laser, penggilingan, pengecatan dalam warna apa pun - dari merah hingga emas dan hitam, dan dalam beberapa kasus - dan dicetak pada permukaan polistiren. Aplikasi polistiren terluas telah ditemukan dalam konstruksi , di mana digunakan untuk membuat panel dinding dan ubin langit-langit, berbagai partisi dan baguette. Dalam bentuk lembaran, bahan ini juga dapat digunakan untuk fasad. Pada akhirnya, berdasarkan bahan ini, mereka menghasilkan yang baru-baru ini populer beton polistirena.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Industri furnitur juga menggunakan bahan ini lebih dan lebih aktif, meskipun pada saat ini bukan pesaing untuk kayu dan turunannya. Namun, di mana kelembabannya tinggi, itu digunakan terus-menerus - misalnya, baki pancuran dapat dibuat seluruhnya dari hari ini. Selain itu, butiran polistiren digunakan seperti pengisi bantal , dan untuk tujuan ini dijual siap pakai dalam tas.

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

Untuk orang biasa, berbagai makanan polystyrene dikenal hampir sebagai bahan utama. untuk pembuatan peralatan makan sekali pakai … Sebagian besar gelas plastik yang sangat populer untuk pembotolan minuman ringan saat ini terbuat darinya. Selain itu, polystyrene food grade banyak digunakan sebagai bahan kemasan karena biaya rendah dan kekuatan relatif. Mempertimbangkan sifat dielektrik material, perlu dicatat bahwa itu juga telah menemukan aplikasi yang luas di teknik listrik.

Gambar
Gambar

Pada saat yang sama, pada kenyataannya, ada begitu banyak pilihan untuk menggunakan produk polistiren sehingga tidak mungkin untuk mendaftar semuanya.

Bagaimana cara bekerja dengannya?

Dalam kehidupan sehari-hari, paling sering Anda harus bekerja dengan lembaran polystyrene , yang dapat diproses baik secara mekanis maupun termal. Membentuk dengan menekuk, menempelkan, memotong, dan mengebor dapat menjadi jenis bahan biasa dan tahan benturan. Jigsaw biasa digunakan untuk memecah lembaran dengan ketebalan kurang dari 2 mm, sedangkan lembaran yang lebih tebal dapat diambil dengan gerinda atau perkakas tangan. Di bengkel industri pemotongan laser adalah mungkin . Garis potong ternyata sedikit kasar, oleh karena itu memerlukan pemrosesan selanjutnya - pertama-tama dilewatkan dengan file, dan kemudian dengan ampelas.

Gambar
Gambar

Jika perlu membuat lubang di lembaran, gunakan bor, di mana Anda memerlukan bor yang dibuat khusus untuk mengebor plastik lembaran. Jika ketebalan lembaran kecil, selama pengeboran mungkin berubah bentuk sesuai keinginan master - Anda dapat menghindari perkembangan peristiwa seperti itu dengan menempatkan balok kayu di bawah lembaran. Lembaran dibentuk baik dengan teknik vakum atau dengan meniup udara di bawah tekanan tinggi. Pemrosesan dengan salah satu metode yang ditunjukkan melibatkan pemanasan material yang signifikan (hingga 160-200 derajat).

Gambar
Gambar

Sambungan bagian-bagian individu yang terbuat dari polystyrene diperbolehkan baik dengan pengelasan maupun perekatan. Dalam kedua kasus, sebelum bergabung dengan fragmen permukaan, Anda harus terlebih dahulu menurunkan lemak dengan hati-hati. Hal ini diperlukan untuk memasak baik dengan metode gas atau ultrasonik, untuk merekatkan - dengan komposisi polimer berdasarkan cyanoacrylate atau neoprene.

Jika kita berbicara tentang polistiren matte, maka itu juga dapat menjalani jenis pemrosesan seperti penggilingan dan pemolesan . Untuk ini, penggiling digunakan, tetapi tidak dengan roda abrasif - sebagai gantinya, roda lunak diambil, di mana pasta pemoles khusus diterapkan. Jika bagiannya kecil, Anda juga bisa memoles atau menggilingnya dengan tangan.

Antara lain, pelapis khusus apa pun dapat diterapkan pada permukaan polistiren – dari lapisan logam ke film cermin . Itu dapat dicetak di atasnya dalam warna hitam atau warna, dengan cara apa pun yang dikenal. Pada saat yang sama, untuk melindungi teks atau gambar yang dihasilkan, perlu untuk membuka permukaan dengan pernis, karena polimer tidak menyerap kelembaban.

Gambar
Gambar

Pengolahan

Dalam bentuknya yang murni, polystyrene tampaknya tidak banyak merusak lingkungan, tetapi pada saat yang sama, limbahnya, sebagaimana seharusnya untuk plastik, bertahan untuk jangka waktu yang sangat lama, mencemari planet ini .… Selain itu, berada di lingkungan alami, polimer dan kopolimernya dapat terkena pemanasan yang berlebihan, termasuk pembakaran dalam api, dan akibatnya bisa jauh lebih mengerikan. Demikian juga, kontak yang tidak terkontrol dari benda-benda polistirena dengan zat yang mampu melarutkan bahan tidak diinginkan, jika tidak pelepasan uap beracun stirena, benzena, toluena, karbon monoksida dan etilbenzena tidak dapat dihindari.

Gambar
Gambar

Keuntungan relatif dari bahan adalah bahwa itu dapat didaur ulang dalam banyak kasus , memanfaatkan limbah langsung dan produk usang darinya. Ekstrusi, pengepresan dan pengecoran digunakan sebagai teknik pemrosesan. Di pintu keluar, diperoleh produk yang kualitasnya tidak kalah dengan yang baru, sementara tidak ada sampah yang terbentuk. Selain itu, dalam beberapa tahun terakhir, bahan bangunan baru telah dibuat berdasarkan polystyrene - beton polistirena , yang sesuai untuk konstruksi bertingkat rendah. Sayangnya, sejumlah besar limbah polystyrene, terutama di negara-negara miskin, dibakar begitu saja. Perilaku dengan sampah plastik ini sangat negatif bagi lingkungan.

Direkomendasikan: