Полистирол: виды, свойства и характеристики

Полистирол — высококачественный, но при этом доступный материал, который широко применяется в промышленной, строительной отрасли, медицине, сельском хозяйстве, прочих сферах человеческой деятельности. Его относят к группе синтетических термопластов.

Это стеклоподобный, бесцветный материал, изготавливаемый путем полимеризации стирола. Его производят в виде цилиндрических прозрачных гранул. Полистирольную продукцию различных форм получают литьевым или экструдированным методом.

Пластик востребован на рынке благодаря оптимальному соотношению цены и качества. Аналоги со схожими характеристиками стоят дороже.

Свойства полистирола

Физические свойства зависят от состава и способа получения каждого вида пластика. Есть общие характеристики для группы полистиролов:

• плотность более 1000 кг/м3;
• устойчивость к экстремальным температурам, сохранение свойств при -40 – +60 градусов;
• высокая насыпная плотность;
• линейная усадка менее 1%;
• термическая стойкость до 100 оС, температура плавления от 240 оС;
• нерастворимость в спиртах, простых эфирах, воде, углеводородах, уксусной кислоте, растворение в сложных эфирах, ацетоне;
• устойчивость к воздействию солевых растворов, растительных, минеральных масел;
• высокая электрическая прочность с низкой диэлектрической проницаемостью;
• устойчивость на растяжение и удлинение — не более 3%;
• высокая эластичность — от 50 Мпа.

Для изменения практических свойств полистирола к нему добавляют виниловые мономеры. Модификация материала происходит путем сополимеризации составов.

Кислородный индекс пластика около 19%, поэтому его нельзя назвать негорючим. При этом материал воспламеняется только при контакте с открытым огнем. Полистирол не самовозгорается. Для повышения пожаробезопасных свойств в пластик добавляют дымопоглощающие компоненты, агенты антипирена, прочие добавки.

Виды полистирола

Производят ударопрочный, вспенивающийся полистирол и общего назначения. Каждый тип пластика имеет структурные особенности и технологии изготовления.

Полистирол общего назначения

Внешне и характеристикам схож с акриловым стеклом. Хрупкий материал не восприимчив к щелочным средствам, кислотам. Является хорошим диэлектриком.

Из блочных или суспензионных гранул изготавливают гладкие и рифленые листы. Применяют экструдированный метод обработки.

Ударопрочный полистирол

Не уступает предыдущему виду по диэлектрическим свойствам и твердости. Отличается более высокой экономичностью, мягкоплавностью. Его производят методом полимеризации винилбензола. Степень прочности регулируют концентрацией каучуковой добавки:

• 4,5% в пластике средней прочности,
• 15% в сверхпрочном материале.

Каучук также снижает уровень светопропускания полистирола. Сырье хорошо поддается механической обработке. Производят пластик средней и повышенной ударопрочности.

Экструдированный пластик

Высокая плотность материала обусловлена пористой структурой. Изготавливают рулонный и вспенивающийся полистирол. Гранулы необходимо нагреть и экструдировать. Термопласт превосходит по плотности и светопропусканию пенополистирол и пенопласт. Устойчив к повышенной влажности, агрессивной среде, образованию грибка.

Характеристики полистирола и области применения

Широта применения современного пластика обусловлена его высокими эксплуатационными характеристиками:

1. Безопасность, отсутствие запаха. Из сырья изготавливают игрушки, одноразовую посуду, упаковку — матовую и глянцевую продукцию, которая может контактировать с продуктами питания и человеком.
2. Рассеивание света. Листовой термопласт заменяет стекло в хозяйственной сфере, производстве подсветки, используется для остекления теплиц, парников, прочих построек. Это практичный и выгодный аналог оргстекла, который подходит для изготовления витрин, наружной рекламы, выставочного оборудования.
3. Простота монтажа. Благодаря легкости установки прозрачный и цветной пластик широко применяют в строительстве, отделке, производстве мебели, технических изделий.
4. Звукопоглощение. Полистирол входит в состав звуко- и теплоизоляционных строительных плит. Его используют при изготовлении кровельных материалов, для изоляции труб и зданий.
5. Диэлектрические свойства. Полимер распространен в светотехнической области, входит в состав конденсаторной пленки, кабеля, антенн.
6. вердость. Благодаря высоким показателям прочности, устойчивости к ударам и нагрузкам материал нашел применение в производстве ударопрочных изделий бытового и технического назначения.
7. Непрозрачность. Матовый полистирол применяется в медицинской отрасли. Из него производят шприцы, системы переливания крови, различные инструменты.
8. Устойчивость к ультрафиолету и повышенной влажности. Пластиковые изделия сохраняют практические свойства и остаются долговечными в любых климатических условиях. Поэтому входят в состав многих уличных конструкций и изделий.

Термопластичность сырья позволяет изготавливать из него предметы любых размеров и форм. Производители предлагают большой выбор цветов — матово-молочный, черный, белый, зеленый, другие оттенки.

Полистирол — надежный, долговечный материал, который доступен по цене, позволяет экономить на строительных и производственных работах без потери в качестве.

Рекомендации по обработке полимера

Необходимо учитывать особенности и свойства полистирола при работе с ним. Мы подобрали советы специалистов, которые позволят обработать материал, не повредив его:

1. При сверлении пластика подкладывайте под него деревянный брусок. Хоть полистирол достаточно плотный и прочный, во время сгибания заготовка может треснуть или сломаться.
2. Для резки пластика используйте дисковую плиту или ручной инструмент. Лобзик подойдет, когда необходимо разрезать лист толщиной до 2 мм.
3. Формовка полистирола возможна двумя способами — нагнетанием воздуха под давлением и вакуумным методом.
4. Склеить пластиковые элементы можно полимерным составами. Если нужно соединить листы большой толщины и веса, используйте термосварку или ультразвук.

Материал устойчив к кислотам и щелочам, но при работе с ним учитывайте, что органические растворители или технические масла могут испортить пластик. 

Таким образом, полистирол доступен по цене, прост в обработке, монтаже и эксплуатации, долговечен, отличается большим выбором форм и расцветок. Но при работе с ним необходимо учитывать особенности определенного вида термопласта, правильно подбирать инструменты и методы обработки.