Polystyrene (PS) là gì?
Nó là một polymer tổng hợp làm bằng monomer styrene. PS được tạo ra bởi quá trình trùng hợp styrene, một loại vật liệu xây dựng được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm nhựa. Nó cũng xuất hiện tự nhiên (dâu tây, quế, cà phê và bia).
Polyme nhựa này là nhựa nhiệt dẻo tự nhiên trong suốt có sẵn ở cả hai dạng rắn cũng như vật liệu xốp cứng. Thường được sử dụng vật liệu PS là rõ ràng, cứng và giòn trong tài sản.
Nó thường được sử dụng nhựa để sản xuất một loạt các sản phẩm phân khúc cuối. Các hình thức rắn của nhựa được sử dụng rộng rãi để sản xuất các sản phẩm đòi hỏi sự rõ ràng. Chúng thường được sử dụng với sự kết hợp của chất màu, phụ gia và các hình thức khác của nhựa để sản xuất hàng hóa như thiết bị điện tử, phụ tùng ô tô, chậu làm vườn, thiết bị, v.v.
PS được làm bằng vật liệu xốp và được gọi là Polystyrene mở rộng (EPS) hoặc Polystyrene ép đùn (XPS) được biết đến với tính chất cách nhiệt và đệm của nó.
Dạng rắn của vật liệu này thường được sử dụng cho các ứng dụng thiết bị y tế (ống nghiệm, đĩa Petri, vv) hoặc cho các vật dụng hàng ngày như máy dò khói, đĩa CD, hộp đựng thức ăn, cốc cà phê vv. như một vật liệu đóng gói cho một loạt các sản phẩm.
Dự báo thị trường toàn cầu cho Polystyrene
Thị trường cho PS được dự báo sẽ tăng hơn 28 tỷ USD vào năm 2020. Thị trường khoảng 24 tỷ USD vào năm 2016 và sẽ vượt 28 tỷ USD vào năm 2020 theo phân tích ngành. Thị trường nhựa PS đã tăng trưởng nhanh chóng kể từ vài năm qua và cũng được kỳ vọng sẽ tăng trong những năm tới.
PS là một loại nhựa đa năng với một số công dụng trong các thị trường phân khúc kết thúc khác nhau. PS được sử dụng rộng rãi để sản xuất các sản phẩm tiêu dùng hàng ngày như tủ lạnh, máy lạnh, tivi, máy vi tính và đồ dùng dùng một lần (chén, đĩa và chén xốp).
Trình điều khiển thị trường
Các yếu tố chính thúc đẩy thị trường PS là tăng trưởng dân số, tăng đô thị hóa và công nghiệp hóa, tăng thu nhập trung lưu.
Ngành đóng gói và điện tử là hai lĩnh vực nổi bật quan trọng đã chứng kiến sự tăng trưởng nhu cầu về PS trong những năm gần đây và cũng được dự đoán sẽ tiếp tục thúc đẩy tăng trưởng của thị trường PS toàn cầu.
Triển vọng khu vực
Trung Quốc dự kiến sẽ là thị trường lớn nhất cho PS trong năm (2016-17) tiếp theo là các nền kinh tế mới nổi khác ở khu vực châu Á - Thái Bình Dương. Mặc dù các nước châu Á-Thái Bình Dương là những người tiêu dùng lớn nhất trên toàn thế giới nhưng vẫn là các nước khác như Châu Phi, Châu Âu và Nam Mỹ cũng sẽ tăng nhu cầu trong những năm tới.
Ràng buộc
Nó cũng chịu một số hạn chế nhất định trong giai đoạn dự báo như giá nguyên liệu biến động (benzen, monomer styren, vv). Các vấn đề về thải bỏ liên quan đến vật liệu này và giá trị phế liệu tiêu cực của nó cũng có thể cản trở sự tăng trưởng của thị trường.
Người chơi hàng đầu
Những người chơi hàng đầu của PS trên thị trường toàn cầu là BASF SE (Đức), Styrosolution Group (Đức), Videolar S / A. (Sao Paulo), SABIC (Saudi Arabia), và Formosa Plastic Corporation (Đài Loan) trong số tất cả các nhà sản xuất khác.
Lịch sử của PS Polymer
Ban đầu nó được phát hiện bởi Eduard Simon, một nhà bào chế của Berlin. Từ storax, nhựa của cây kẹo cao su ngọt của Thổ Nhĩ Kỳ Liquidambar đã chưng cất một loại chất nhờn có tên là styrol. Sau vài ngày phát hiện, Simon phát hiện ra rằng styrol được sản xuất từ monomer đã dày lên do quá trình oxy hóa thành dạng thạch mà ông đặt tên là Styroloxyd.
Năm 1845 nhà hóa học John Blyth và một nhà hóa học người Đức khác August Wilhelm Von Hofmann đại diện cho sự biến đổi giống styrol khi không có oxy. Chất này được gọi là "metastyrol". Sau đó, phân tích mô tả rằng các đặc tính hóa học của cả hai chất được tạo ra đều giống nhau.
Hơn nữa vào năm 1866 Marcelin Berthelot phân tích chính xác sự hình thành của metatyrol / ăn uống từ styrol bởi quá trình trùng hợp.
Sau 80 năm khoảng cách thời gian, trên cơ sở luận án của nhà hóa học hữu cơ Đức Hermann Staudinger (1881-1965), phát hiện ra rằng sự nung nóng của styrol dẫn đến phản ứng dây chuyền tạo ra một số đại phân tử có tên là nhựa PS.
Thuộc tính của PS Plastics
Nó là một dạng nhựa đa năng được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm nhựa phân đoạn cuối. PS polymer là một loại vật liệu rõ ràng, vô định hình, không phân cực có thể dễ dàng được xử lý và chuyển đổi thành một số lượng lớn các mặt hàng bán thành phẩm như bọt, màng và tấm. Về khối lượng, nó là một trong những nhựa được sử dụng lớn nhất do tính chất của nó như:
Nó có tác động cao và khả năng chịu nhiệt.
Các polyme này là chất cách điện tốt với độ rõ quang học tuyệt vời.
PS có tính kháng hóa chất mạnh đối với các axit và bazơ pha loãng.
Nó là một chất lỏng nhớt trên nhiệt độ thủy tinh của nó cho phép dễ dàng chế tạo thành một số lượng lớn hàng hóa thành phẩm.
Chúng dễ dàng mở rộng và cho phép dòng chảy tốt.
Những vật liệu này có khả năng chống cháy mạnh trong tự nhiên.
Thuộc tính vật lý của PS
Công thức hóa học được sử dụng cho PS là (C8H8) n
Mật độ 0,961,04 g / cm3
Điểm nóng chảy là ~ 240 ° C (464 ° F; 513 K) [4] Đối với Isotactic PS
Độ hòa tan trong nước không hòa tan
Độ hòa tan-Không hòa tan trong axeton [1]
Độ dẫn nhiệt của polymer là 0,033 W / (M · K) (bọt, ρ 0,05 g / cm3) [2]
Chỉ số khúc xạ là 1,6; hằng số điện môi 2,6 (1 kHz - 1 GHz) [3]
Các lớp khác nhau của PS nhựa
PS được tính là một trong những loại nhựa hàng hóa quan trọng và được sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường. Khối lượng sản xuất của PS và copolyme styrene là vài triệu tấn mỗi năm trên toàn cầu.
Nó đã được bán dưới các tên thương mại khác nhau như (Styrofoam, Styropor, Styron, Carinex, Styro-Flex, Cellofoam, Depron XPS, Fostarene, Styraclear, Lustrex1, SABIC PS và INEOS Styrenics) trên toàn cầu.
Nói chung, các polyme này có sẵn trong ba cấp độ quan trọng khác nhau, đó là:
GPPS
GPPS cũng được gọi là PS rõ ràng. Loại nhựa này là hoàn toàn trong suốt, cứng nhắc và thường là chi phí thấp PS được làm từ styrene monome. GPPS là một dạng rắn của PS được sản xuất dưới dạng viên nén 2-5 mm PS.
HÔNG
PS tác động cao thường chứa 5 đến 10% cao su (butadiene) và là để sản xuất các sản phẩm đòi hỏi sức đề kháng tác động cao hơn. HIPS PS thường là một loại copolymer ghép có PS là cánh tay bên. Quá trình ghép diễn ra khi một số gốc phản ứng với liên kết kép của poly-butadiene.
EPS
Loại chất dẻo này bao gồm các hạt vi hạt hoặc các hạt có chứa tác nhân thổi (thường là pentane). EPS hoặc Foamed PS là cách nhiệt với khả năng chống va đập cao và xử lý dễ dàng.
Các ứng dụng của PS nhựa
Nó là một dạng polymer rẻ tiền và dễ dàng có sẵn. Nó được sử dụng cho nhiều ứng dụng như điện tử, y tế, quang học, phụ tùng ô tô và bao bì hàng tiêu dùng. Một số lượng lớn hàng hóa được sản xuất bằng cách sử dụng PS được hình thành bằng cách ép phun bao gồm dụng cụ ăn uống, ly, hộp đựng CD, hộp đựng mỹ phẩm và bìa, vv
Nó chủ yếu được sử dụng để sản xuất hai loại sản phẩm bán thành phẩm- PS Sheet và PS Foam. Bán thành phẩm này được sử dụng rộng rãi để sản xuất các sản phẩm cuối cùng cho một loạt các phân đoạn thị trường cuối cùng.
Tấm Polystyrene
PS được sử dụng rộng rãi để sản xuất tấm styrene tác động cao được sử dụng để sản xuất mô hình, nguyên mẫu, dấu hiệu, màn hình, thùng và nhiều hơn nữa. Những tấm này là vật liệu chi phí thấp và được sử dụng cho mục đích sử dụng chung. PS tờ được ưa thích trên một hình thức khác của tờ cho một loạt các sản phẩm như họ là:
Khả năng chịu nước với mật độ cao
Trọng lượng nhẹ
Nhiệt độ nhạy cảm
Bền chặt
Không độc hại và không mùi
Đặc tính tạo hình tuyệt vời
Độ hấp thụ nước ổn định và thấp
Nhiệt & điện tử có thể bịt kín
Kinh tế
PS Sheets - Thuộc tính vật lý
Nhiệt độ hình thành: 325 ° F đến 350 ° F
Nhiệt độ tối đa: 180 ° F
Đạt tiêu chuẩn FDA
Đục với kết thúc mờ
Kích thước tiêu chuẩn của tấm được bán - 40 x 72
Bọt Polystyrene
PS bọt là một hình thức của bán thành phẩm tốt của polymer được tiếp tục được sử dụng để sản xuất sản phẩm tiêu dùng phân khúc cuối. Bọt PS chiếm 95-98% không khí. Chúng là chất cách nhiệt tốt, do đó, được sử dụng rộng rãi làm vật liệu cách nhiệt.
Các đặc tính giảm xóc của PS bọt làm cho nó rất phù hợp cho ngành công nghiệp bao bì. PS được sử dụng trên quy mô rất lớn trong ngành công nghiệp bao bì.
Các tính chất thích hợp và chi phí thấp của bọt nhựa chứng tỏ là một sự cạnh tranh mạnh mẽ đối với các dạng polyme khác được sử dụng trong ngành bao bì. PS bọt ăn cũng được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng để xây dựng các lĩnh vực kiến trúc không mang trọng lượng như trụ cột trang trí.
Đặc tính chung của PS Foam
Nhẹ và di động,
Dễ dàng tái chế,
Có thể dễ dàng ép với nhựa epoxy,
Bọt PS có cách nhiệt cao,
Đó là lý tưởng cho các công trình ngoài trời / trong nhà,
Chịu được độ ẩm và độ nén,
Giá thấp và độ bền cao
Sản xuất thành các hình dạng, kích cỡ và vật liệu nén khác nhau.
Bọt PS thường được sản xuất ở hai dạng khác nhau:
A. Polystyrene mở rộng (EPS)
EPS là một loại bọt cứng, cứng và đóng kín. Nó thường có màu trắng và được sản xuất từ các hạt PS trước khi mở rộng. EPS là một trong những bọt PS thường được sử dụng nhất trong cuộc sống hàng ngày. Bọt trắng thường được sử dụng cho đồ uống nóng, trong tủ lạnh, vật liệu cách nhiệt và bao bì, v.v.
Vật liệu EPS là không tốn kém và nhẹ (15-30 kg mỗi mét khối) Nó không mất tài sản cơ bản của nó với thời gian và hoàn toàn tái chế và được tái sử dụng để duy trì sự cân bằng môi trường.
Do tính chất kỹ thuật và vật lý thuận lợi của nó như trọng lượng thấp, độ cứng, và formability, EPS được đưa vào sử dụng cho nhiều ứng dụng. Nó thậm chí còn được sử dụng để sản xuất tấm đúc được sử dụng để xây dựng vật liệu cách nhiệt và vật liệu đóng gói
B. Polystyrene ép đùn (XPS)
XPS là một dạng bọt khác giúp cải thiện độ nhám bề mặt và độ cứng cao hơn với độ dẫn nhiệt giảm. Phạm vi mật độ khoảng 28-45 kg / m 3. Nó có gần như cùng một loại thành phần hóa học như của EPS nhưng được sản xuất với một loại công nghệ khác nhau. EPS có ba màu cơ bản là hồng, xanh dương và xanh lá cây Nó thường được sử dụng để sản xuất các tấm trình diễn và trong khu vực xây dựng.
Sử dụng chung của Polystyrene
Nó được áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp của người dùng cuối để sản xuất một số hàng hóa dưới các hình thức khác nhau. Nó đã trở thành polymer được sử dụng phổ biến nhất trong các ngành công nghiệp khác nhau như:
Thiết bị - Nó được sử dụng trong một số thiết bị như tủ lạnh, máy điều hòa không khí, lò nướng, lò vi sóng, máy hút bụi, và máy trộn vv được sử dụng ở dạng rắn hoặc bọt rộng rãi để sản xuất các thiết bị này vì nó trơ (không phản ứng với vật liệu ), chi phí-hiệu quả và lâu dài.
Ô tô - PS (rắn và bọt) được sử dụng trong sản xuất nhiều bộ phận ô tô bao gồm cả nút bấm, bảng điều khiển, trang trí, tấm cửa hấp thụ năng lượng và thậm chí là bọt giảm âm.
Điện tử - Nó được sử dụng cho nhà ở và cũng ở các bộ phận khác của tivi, máy tính và các loại thiết bị CNTT khác nhau, nơi kết hợp giữa hình thức, chức năng và tính thẩm mỹ.
Dịch vụ thực phẩm - PS nắm giữ một phần lớn trong lĩnh vực bao bì so với các đối thủ cạnh tranh của nó. Nó được sử dụng rộng rãi trong bao bì thực phẩm vì nó cách nhiệt tốt hơn, giữ thực phẩm tươi trong một thời gian dài và là chi phí-hiệu quả.
Cách nhiệt - Trọng lượng nhẹ PS bọt chứng minh là cách nhiệt tuyệt vời trong một số ứng dụng như xây dựng bức tường, lợp, tủ lạnh, tủ đông và thậm chí cả trong các cơ sở kho lạnh công nghiệp. Nó được ưu tiên cho cách nhiệt vì nó là trơ hơn, bền và khả năng chống nước thiệt hại.
Y tế - Do sự rõ ràng và dễ dàng khử trùng, PS được sử dụng cho một loạt các ứng dụng y tế bao gồm khay nuôi cấy mô, ống nghiệm, đĩa petri, thành phần chẩn đoán và các thiết bị y tế thử nghiệm khác.
Bao bì- Nó được sử dụng rất cao và được ưa chuộng trong ngành bao bì. Nó được sử dụng rộng rãi để bảo vệ các sản phẩm tiêu dùng như CD và DVD, bao bì xốp cho hàng hóa vận chuyển, bao bì hàng tiêu dùng, khay thịt và gia cầm và hộp trứng Chúng là vật liệu phù hợp để đóng gói như bảo vệ hàng hóa khỏi hư hỏng và hư hỏng.
Nhược điểm của PS nhựa
Mặc dù nó là nhựa nhiệt dẻo được sử dụng rộng rãi nhất và cũng được ưa thích hơn các đối thủ cạnh tranh khác cho một số công dụng, vẫn có những hạn chế nhất định trong việc sử dụng đó là:
Nó là dễ cháy, nhưng lớp chậm phát triển cũng có sẵn.
Chúng có khả năng kháng dung môi kém và có thể bị tấn công bởi nhiều hóa chất.
Homo-polyme là giòn trong tự nhiên.
Chịu áp lực và nứt môi trường.
Chúng có độ bền nhiệt kém.
Tái chế nhựa PS
Thông thường, nó không được chấp nhận trong bộ sưu tập lề đường tại các trung tâm tái chế. Các trung tâm và kỹ thuật khác nhau được sử dụng để tái chế PS. Ở một số quốc gia như Đức, có một luật yêu cầu các nhà sản xuất hoàn toàn chịu trách nhiệm tái chế hoặc xử lý bất kỳ vật liệu đóng gói PS nào mà họ bán.
Tái chế các sản phẩm nhựa này đòi hỏi một khoản đầu tư cao để thiết lập máy đầm và hệ thống hậu cần để thực hiện quy trình. Các hình thức tái chế của vật liệu được sử dụng với vật liệu PS sản xuất mới để sản xuất tấm PS và bọt.
Tái chế phế liệu PS riêng lẻ có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm như quần áo, móc treo, ghế đá công viên, chậu hoa, đồ chơi, thước kẻ, cơ thể dập ghim, thùng chứa, khung ảnh và các đường gờ kiến trúc từ v.v.