عایق پلی استایرن XPS  

    پلی استایرن یک پلیمر سنتزی از مونومرهای استایرن می‎ باشد. استایرن در‎ تولید بسیاری از انواع پلاستیک‌ها جزء اصلی می‎ باشد. همچنین بصورت طبیعی استایرن در برخی مواد موجود می ‎باشد مانند توت فرنگی، دارچین قهوه.

   پلی استایرن بصورت معمول یک نوع ترموپلاستیک شفاف است که هم بصورت خشک و هم بصورت فوم فشرده سخت تولید می ‎شود. بصورت عموم، پلیمر پلی استایرن شفاف، سخت و شکننده می ‎باشد که با استفاده از ترکیب با مواد مختلف خواص آن را می‎توان تغییر داد و بصورت دلخواه در محصولات مختلف استفاده کرد.

 

    نوع شفاف و سخت پلی استایرن معمولاً در ساخت تجهیزات پزشکی، ظروف غذایی، تشخیص دهنده ‌های دود، ظروف نگهداری خوراکی، فنجان‎های قهوه و ... استفاده می‎ شود. گونه‌ پلی استایرن انبساطی (یونولیت) جهت محافظت از کالاهای برقی و حساس در صنعت بسته بندی کاربرد دارد.

 

       تولید پلی استایرن 

  پلی استایرن همانند دیگر پلاستیک‎های پلیمری از فرآیند پلیمریزاسیون تشکیل می‎ شود. این نوع پلیمر نتیجه پیوند داخلی مونومرهای استایرن به یکدیگر در طول فرآیند پلیمر شدن می‎ باشد.

   در فرایند پلیمر شدن ابتدا پیوند گروه وینیل در کربن استایرن شکسته شده و به کربن استایرن دیگر که به همین حالت است می‎ پیوندد. پیوند جدید تشکیل شده بسیار قوی‎تر از پیوند قبلی در مونومر می‎ باشد بنابراین فرآیند دی پلیمریزاسیون استایرن به سختی قابل انجام است.

      پلی استایرن اتکتیک 

   این نوع پلیمریزاسیون مهمترین نوع تولید پلی استایرن می‎ باشد. جهت تولید پلی استایرن اتکتیک گروه‎های فنیل بصورت تصادفی در هر 2 سمت زنجیره پلیمر پخش می‎ شوند. این مدل جایگذاری بصورت تصادفی از تشکیل فرم خطی جلوگیری می‎ کند و جهت تشکیل شکل‎ های منظم تا رسیدن به حالت کریستال مطلوب مقدار لازم از مونورهای فعال را در محیط پلیمریزاسیون فراهم می‎ آورد.

      پلی استایرت سیندوتکنیک

  جهت پلیزاسیون سیندوتکتیک از روش زیگلر- ناتا استفاده می ‎شود. در این فرآیند گروه فنیلی به صورت انتخابی به یک سوی زنجیرۀ هیدرو کربنی هدایت می ‎شود. این مدل پلی استایرن کریستالی ترین فرم آن است که در دمایc 270 تشکیل می ‎شود. این واکنش پلیمریزاسیون در حضور کاتالیست انجام می ‌شود.

 

     ظرفیت تولید جهانی پلی استایرن 

   در سال 2016 ظرفیت تولید جهانی پلی استایرن 7/14 میلیون تن بود. کشور چین بزرگترین تولید کننده پلی استایرن در دنیا می ‎باشد و قارۀ آسیا در مجموع بزرگترین تولید کننده پلیمر جهان است که %1/55 از کل تولید را در بر می‎ گیرد. بزرگترین مصرف کننده پلی استایرن نیز قاره آسیا می ‎باشد و جایگاه دوم را آمریکای شمالی با 17 درصد و سپس اروپا با 3/16 درصد در اختیار دارد.

  خواص پلاستیک پلی استایرن:

•     عایق حرارتی مناسبی است.
•     عایق الکترسیته می‎ باشد.
•     مقاومت عالی در برابر اسیدها و بازهای رقیق شده.
•     بالای دمای شیشه‎ای شدن، مایعی و یسکوز است که ساخت انواع محصولات را ممکن می ‎کند
•     به راحتی منبسط شده و به آسانی در قالب جاری می شود.
•     در حالت طبیعی پلی استایرن کند سوز می‎ باشد.

 
     خواص فیزیکی پلی استایرن:

•     فرمول شیمیایی_n(C₈ H₈)
•     دانسیته 0.96 الی1.06 گرم بر سانتیمتر مکعب
•     نقطه ذوب C 240 برای پلی استایرن ایزوتکتیک
•     غیر قابل حل در آب
•     ضریب هدایت حرارتی در حالت فوم W/(M.K)0.033
•     ضریب شکست نور 1.6 و ثابت دی الکتریک 2.6

 

     اشکال مختلف پلی استایرن 

   پلی استایرن از مهمترین و پرکاربردترین انواع پلیمرها در جهان می ‎باشد که کوپلیمرهای استایرن نیز در سال تولیدی بالای میلیون ‎ها تن دارند.

بصورت عموم، پلیمرهای استایرن در 3 نوع مختلف طبقه بندی می ‎شوند:

       GPPS :

    پلی استایرن معمولی که با نام پلی استایرن کریستال شفاف نیز شناخته می ‎شوند. این نوع پلاستیک کاملاً شفاف، سخت و در نوع گرانول 2 الی 5 میلیمتر تولید می ‎شود.دارای قدرت ضربه پذیری بالا و مقاومت مناسب در برابر حرارت و همچنین خاصیت دی الکتریکی و استحکام بالا می باشد.

       HIPS :

     پلی استایرن مقاومت بالا که با نام تجاری هایمپک شناخته شده معمولاً دارای 5 الی 10 درصد لاستیک بوتادین جهت تولید محصولاتی با مقاومت بالای ضربه پذیری می‎ باشد. HIPS در حقیقت یک کوپلیمر از پلی استایرن با بازوی جانبی می‎ باشد. فرآیند تشکیل کوپلیمر هنگامی رخ می‎ دهد که برخی رادیکال های آزاد با باند دوگانه پلی بوتادین واکنش می‎ دهند.

       EPS:

     این نوع پلی استایرن شامل ذرات ریزی است که عامل پف کننده (منبسط شونده)که معمولاً گاز پروپان است در آن می ‎باشد. پلی استایرن انبساطی یا یونولیت یک عایق حرارتی است که معایب و مزایای خاص خود را دارد.

       کاربردهای پلاستیک پلی استایرن 

    پلی استایرن رایج‌ترین نوع پلیمر می‎ باشد که جهت تولید بسیاری از محصولات در صنایع الکترونیک، پزشکی، روشنایی، خودروسازی، بسته بندی، ساختمان و ... استفاده می ‎شود. طیف وسیعی از محصولات تولید شده از پلی استایرن بوسیله قالب تزریق در محصولاتی مانند وسایل و ظروف یکبار مصرف، فنجان‎ها، CD ، ظروف آرایشی و بهداشتی و ... تولید می ‌شود.

     یکی دیگر از رایج‎ترین محصولات تولید شده که در حقیقت محصول نهایی نمی‎ باشد و مواد اولیه کارخانجات دیگر و یا مورد استفاده در صنایع ساختمان است پانل‌های ورقه‎ای پلی استایرن و ورق فوم فشرده پلی استایرن است.

      ورق پلکسی پلی استایرن: 

   کاربرد ورق‎ های پلکسی پلی استایرن در ساخت قالب، مدل، علائم، تابلوها و ... می ‎باشد. به صورت کلی این نوع ورق‎ها کاربرد عمومی دارند و خصوصیات آنها به شرح زیر است:

ضد آب،سبک وزن ،حساس به حرارت ،پایا و بادوام ،غیرسمی و بدون بو، قالب پذیری عالی ،ابعاد ثابت و جذب آب بسیار کم ،عایق حرارت و الکتریسیته ،اقتصادی

       خواص فیزیکی شیت پلی استایرن:

•     دمای قالب‎گیری: c 160 الیc 180
•    ماکزیمم دمای کاربردیc8

       فوم فشرده پلی استایرن :

    فوم فشرده پلی استایرن دیگر محصول کاربردی از این پلیمر است که در صنایع مختلف بکار برده می ‌شود ترکیب پلیمر با عامل فوم ساز سبب تشکیل این فوم می ‎شود. به علت مقاومت خوب در برابر انتقال حرارت به عنوان عایق حرارتی ساختمان، سردخانه و انبارها بسیار استفاده می‎ شود.

   به علت ضربه پذیری عالی این محصول در صنایع بسته بندی و یخچال سازی بسیار کاربرد دارد در صنایع بسته بندی جمع عظیمی از پلی استایرن سالیانه مصرف می ‎گردد.

  فوم فشرده پلی استایرن همچنین در بخش صنعت ساختمان جهت عایق بندی، قالب بندی، دکور و نمای آماده و تزئینات داخل ساختمان مانند گچبری‎ ها و ستون‎ های آماده غیر باربر کاربرد دارد.

        خواص عمومی فوم پلی استایرن:

•      سبک وزن با قابلیت حمل آسان
•      قابل بازیافت
•      به راحتی با رزین‎های اپوکسی قابل پوشش است.
•      فوم پلی استایرن عایق حرارت بسیار عالی است.
•      جهت کارهای داخلی و خارجی ساختمان بسیار مناسب است.
•      در برابر رطوبت و فشار مقاوم است.
•      قیمت مناسب و بسیار بادوام است.
•      در ابعاد و اندازه‎ های گوناگون قابل تولید است.

  

     فوم پلی استایرن به صورت عمده به 2 صورت تولید می ‎شود.

       پلی استایرن انبساطی (EPS)

     EPS نوعی فوم پلی استایرن است که سفید رنگ می ‎باشد و از دانه‎ های گرانول انبساطی پلی استایرن درست می‎ شود. عامل انبساطی در تشکیل این فوم ماده اشتعال‎زای پنتان می ‏باشد که عمده کاربرد این عایق (EPS) جهت صنایع بسته بندی، جعبه‎ های عایق حمل غذا (COLD BOX) و ماکت سازی و ... می‎ باشد.

       فوم عایق پلی استایرن اکسترود شده (XPS)

     XPS نوعی دیگری از فوم عایق پلی استایرن می‏ باشد که سطح مقاوم ‎تری دارد و مقاومت فشاری آن بسیار بالاتر است همچنین مقاومت حرارتی و مقاومت در برابر نفوذ بخار آب آن بسیار بالاتر می ‎باشد. دانسیته آن از 35 الی 45 کیلوگرم بر متر مکعب می ‎باشد. پلیمر آن گرانول پلی استایرن غیر انبساطی یا GPPS بوده که به روش اکسترود همراه با ذوب این گرانول در فشار بالا تولید می شود.

     دارای بافتی یکنواخت با سلول های بسته و نفوذ ناپذیراست و دارای ضریب انتقال حرارت بسیار پایین و مقاومت بسیار بالا در برابر نفوذ رطوبت و عبور صوت و فشار می باشد.

 

     دارای  در سه رنگ سبز، آبی و صورتی بصورت تجاری در جهان شناخته شده است ولی در رنگ های دیگر نیز تولید می ‎شود بیشتر در بخش صنایع ساختمانی، سردخانه‎ای، راه سازی و ساخت تابلوهای تبلیغاتی کاربرد فراوان دارد.