مستربچ پلی استایرن چیست ؟

مستربچ (MB) یک افزودنی جامد برای پلاستیک است که برای رنگ آمیزی پلاستیک ها (مستربچ رنگی) یا دادن خواص دیگر به پلاستیک ها (مستربچ افزودنی) استفاده می شود. مستربچ مخلوط غلیظی از رنگدانه ها و/یا مواد افزودنی است که در طی فرآیند حرارتی در یک رزین حامل محصور شده و سپس سرد شده و به شکل دانه ای برش داده می شود. مستربچ به پردازنده این امکان را می دهد که در طی فرآیند پلاستیک، پلیمر خام را به صورت اقتصادی رنگ آمیزی کند. در این مقاله از سایت چاپم کن به بررسی مستربچ پلی استایرن و مزایا و معایب آن می پردازیم. با ما همراه باشید.

پلی استایرن چیست؟

پلی استایرن یکی از خاص‌ ترین زنجیره‌های شیمیایی در صنعت پتروشیمی است. این زنجیره یکی از طولانی‌ ترین صف‌ های کربنی در مواد شیمیایی است و در دسته فنیل‌ها قرار می‌گیرد. پلی استایرن حاوی اکثر کربن‌ها و هیدروژن‌های عناصر شیمیایی است و با فرمول n(C8H8) شناخته می‌شود. مهم‌ترین ویژگی پلی استایرن تلفیق پیوند واندروالسی در کوتاه‌ترین مدت‌زمان ممکن در زنجیره‌های پلیمرهاست. هرچقدر که این زنجیره‌ های کربنی طولانی‌تر شوند نیرو کششیان آن‌ها هم بیشتر می‌شود و این موضوع دقیقاً همان نکته‌ای‌ است که باعث کارآمد شدن پلی استایرن می‌شود.

مستربچ پلی استایرن و ساختار مولکولی آن

مونومرهای استایرن هنگامی که در کنار یکدیگر قرار میگیرند باعث به وجود آمدن پلی استایرن می شوند. پلی استایرن یک خاصیت بسیار مهم دارد و آن پخش وزن مولکولی در شرایط پلیمریزاسیون است، البته لازم به ذکر است که هر واحد موجود در پلی استایرن به تنهایی هم دهنده الکترون فعال است و هم گیرنده آن. اگر بخواهیم به یک زبان بسیار ساده درباره این موضوع صحبت کنیم میتوان گفت که درباره استقامت بسیار بالای پلاستیک در برابر آب و یا دیگر حلال ها صحبت می کند.

در خصوص خصوصیات فیزیکی پلی استایرن می توان گفت که با توجه به پلی استایرن می توان گفت که 10 تا 50 کیلوگرم بر متر مکعب تغییر می کند، در واقع تاثیر آن بر روی حجم و اندازه بسیار زیاد است. در صنعت حرف اول را اندازه گیری می گوید بنابر این چگالی بسیار حائز اهمیت است. بعد از چگالی خاصیت شناور بودن بر روی آب بسیار مهم است که در مصرف های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع همین امر باعث می شود که پلیمر دارای استحکام کششی، مقاومت و مقاوم در برابر ضربه متغیر بر اساس مقدار خالصی باشد. برای مثال مدل هایی که معمولی هستند در برابر شیشه مقاومت بسیار پایینی دارند و مدل هایی که در صنعت محکم شده اند از آن برای ساختن اشیا هایی که بسیار مقاوم هستند استفاده می شود.

مستربچ پلی استایرن چیست ؟ 

پلی استایرن خاص ترین زنجیره شیمیایی را در صنعت پتروشیمی دارد. می توان گفت طولانی ترین صف های کربنی این نوع از زنجیره می باشد و آن را در دسته فنیل ها قرار می دهند. مستربچ پلی استایرن در ساختار خود بیشتر دارای کربن ها و هیدروژن می باشند و فرمول آن عبارت است از: n(C8H8) یکی از ویژگی های برتر مستربچ پلی استایرن ترکیب پیوند واندروالسی در کمترین زمان در زنجیره های پلیمر می باشد. نیروی کشش با طول زنجیره رابطه مستقیم دارد هرچه طول زنجیره بیشتر باشد نیروی کشش نیز بیشتر خواهد بود. در واقع این اتفاق باعث می شود که اهمیت پلی استایرن در صنعت بیشتر شود. در واقع آنچه بالاتر درباره مستربچ پلی استایرن برای شما توضیح دادیم یک تعریف علمی بود و آن چیزی که می توان در قالب یک تعریف ساده درباره پلی استایرن بگوییم این است که مستربچ پلی استایرن عبارت است از یک ترکیب پلیمری و یا مواد اولیه پلاستیک که بسیار سخت هستند.

تولید مستربچ پلی استایرن بر خلاف تمامی محصولات دیگر مستربچ بسیار ساده است و یکی از مهم ترین پلاستیک هایی که در صنعت وجود دارد.مونومرهای استایرن هنگامی که در کنار یکدیگر قرار می گیرند باعث به وجود آمدن پلی استایرن می شوند. پلی استایرن یک خاصیت بسیار مهم دارد و آن پخش وزن مولکولی در شرایط پلیمریزاسیون است، البته لازم به ذکر است که هر واحد موجود در پلی استایرن به تنهایی هم دهنده الکترون فعال است و هم گیرنده آن.

اگر بخواهیم به یک زبان بسیار ساده درباره این موضوع صحبت کنیم می توان گفت که درباره استقامت بسیار بالای پلاستیک در برابر آب و یا دیگر حلال ها صحبت می کند.پلی استایرن با اینکه ویژگی های بسیاری دارد که آن را نسبت به مستربچ های دیگر برتر می کند اما معایب بسیاری هم دارد، برای مثال می توان گفت که مستربچ پلی استایرن بیش از حد شکننده و خشک می باشد، به همین دلیل به آن کریستال می گویند. مقاومت پلیمر پلی استایرن در برابر اشعه UV بسیار کم است و اشتعال پذیری آن بسیار بالاست و این یکی دیگر از نکات منفی این پلیمر می باشد.

البته اینکه اشتعال پذیری این پلاستیک بالا است به این معنی نیست که در هر درجه ای آتش می گیرد! ذوب کامل این پلاستیک در حرارت بسیار بالا انجام می گیرد. در واقع اگر بخواهیم نقطه ذوب را برای آن در نظر بگیریم 300 درجه مناسب است و به صورت یک مرحله ای این اتفاق می افتد که این اصلا اتفاق خوبی نیست و به عنوان بزرگ ترین عیب می توان آن را در نظر گرفت.

در خصوص خصوصیات فیزیکی پلی استایرن می توان گفت که با توجه به پلی استایرن می توان گفت که 10 تا 50 کیلوگرم بر متر مکعب تغییر می کند، در واقع تأثیر آن بر روی حجم و اندازه بسیار زیاد است. در صنعت حرف اول را اندازه گیری می گوید بنابر این چگالی بسیار حائز اهمیت است. بعد از چگالی خاصیت شناور بودن بر روی آب بسیار مهم است که در مصرف های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

در واقع همین امر باعث می شود که پلیمر دارای استحکام کششی، مقاومت و مقاوم در برابر ضربه متغیر بر اساس مقدار خالصی باشد. برای مثال مدل هایی که معمولی هستند در برابر شیشه مقاومت بسیار پایینی دارند و مدل هایی که در صنعت محکم شده اند از آن برای ساختن اشیا هایی که بسیار مقاوم هستند استفاده می شود.

موارد مصرف پلی استایرن

اولین و مهم‌ ترین شیوه استفاده پلی استایرن ظروف پلاستیکی یک بار مصرف است. این ظروف که امروزه نقش بسیار مهمی را در زندگی روزمره و صنعت ایفا می‌کنند، به علت شفافیت و تراکمشان مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعد از شفافیت، مقاومت بالای این پلاستیک باعث می‌شود، تا در ساخت اکثر لوازم بهداشتی، اسباب بازی‌های کودکان، لوازم ورزشی و حتی در صنعت اتومبیل‌سازی به سراغ این پلاستیک بروند. البته پلی استایرن ویژگی خاص دیگری هم دارد و این ویژگی، خاصیت دی‌الکتریک بودن مولکول‌های تشکیل‌دهنده آن است. این موضوع سبب می‌شود، تا این پلاستیک به یکی از ترکیبات مهم در صنایع الکتریکی تبدیل شود.

در دسته‌بندی دیگر، پلی استایرن، نوع دیگری قرار می‌گیرد، که به آن پلی استایرن مقاوم گفته می‌شود. این نوع پلیمر که به آن کو پلیمر گفته می‌شود، نسخه‌ای مقاوم‌تر و اصلاح شده است، که به‌صورت مستقیم در لوازم و تجهیزات خانگی جای باز کرده است. کو پلیمر در ایران با نام هایمپک نیز شناخته می‌شود. با بالا رفتن خاصیت ضربه‌پذیری این پلاستیک، به مرور کاربردهای بیشتری هم برای آن تعریف‌شده است و در لاستیک، ساخت تلویزیون، لوازم‌خانگی، سینی و قفسه‌های داخل یخچال، طبقات و ... به‌کاربرده می‌شوند. این مصرف بالا تا اندازه‌ای محبوب صنعت پلیمر شده است، که پیش‌بینی می‌شود تا انتهای سال 2018 به 17 میلیون تن در هرسال برسد.

به غیر از نوع مقاوم این پلاستیک، EPS یا همان یونولیت به حالت فوم و نرم شده پلی استایرن گفته می‌شود. وقتی به پلی استایرن عادی مقداری گرانول پلاستیک اضافه کنیم، به‌صورت تصاعدی بزرگ و بزرگ‌تر می‌شود و در نهایت هم حالت خمیری و نرم به خود می‌گیرد؛ در حالی که همچنان از پیوستگی مولکولی بهره می‌برد. این پیوستگی مولکولی نیز به دلیل حالت شبکه‌ای گرانول است؛ پیوستگی‌ در حدی است، که حتی تا 40 برابر اندازه اصلی خود بزرگ می‌شود.

مقاومت عالی یونولیت در مقابل آب، رطوبت و حریق، آن را به یکی از مهم‌ترین اجزای صنعت ساختمان تبدیل می‌کند. تمامی ساختمان‌ها امروزه با بهره بردن از پلی استایرن نرم به سازه‌های ضد زلزله تبدیل‌شده‌اند، تا در صورت بروز حریق، زلزله و ... دچار عوارض جانبی چون افزایش آتش و یا آوارهای اضافه نشوند.

پلی استایرن یکی از کاربردی‌ترین حالت‌های پلاستیک و پلیمر در صنعت پتروشیمی کشورمان است. این حالت که در میان عوام بیشتر جا افتاده است، هم‌اکنون در کوچکترین کارخانه‌های تولید ظروف یک‌بارمصرف و بزرگ‌ترین کارخانه‌های لوازم‌خانگی مورداستفاده قرار می‌گیرد. بدون شک، بیشتر صنایع بدون استفاده از این پلیمر از کار خواهند افتاد و همین موضع شیوه دید ما به این ماده را تغییر می‌دهد. گرانول مورد استفاده برای ساخت این محصول، ‌مانند اکثر پلیمرها محدود است و متأسفانه ناخالصی بالایی هم دارد. به همین دلیل، باید از دید بازیافت اهمیت به سزایی پیدا می‌کنند و آسیبی هم که به محیط‌زیست وارد می‌کنند بسیار بالاست. اگر غفلت کنیم، هم ممکن است محیط اطرافمان را نابود کنیم و هم پس از گذشت زمان، پلیمری نخواهیم داشت که با آن بتوانیم مایحتاج زندگی خود را تولید کنیم؛ در نتیجه بهتر است هوشمندانه عمل کنیم.

ساختار مستربچ پلی استایرن به چه شکل است؟

پلی استایرن با اینکه ویژگی های بسیاری دارد که آن را نسبت به مستربچ های دیگر برتر می کند اما معایب بسیاری هم دارد، برای مثال می توان گفت که مستربچ پلی استایرن بیش از حد شکننده و خشک می باشد، به همین دلیل به آن کریستال می گویند. مقاومت پلیمر پلی استایرن در برابر اشعه UV بسیار کم است و اشتعال پذیری آن بسیار بالاست و این یکی دیگر از نکات منفی این پلیمر می باشد.

البته اینکه اشتعال پذیری این پلاستیک بالا است به این معنی نیست که در هر درجه ای آتش میگیرد! ذوب کامل این پلاستیک در حرارت بسیار بالا انجام میگیرد. در واقع اگر بخواهیم نقطه ذوب را برای آن در نظر بگیریم 300 درجه مناسب است و به صورت یک مرحله ای این اتفاق می افتد که این اصلا اتفاق خوبی نیست و به عنوان بزرگترین عیب می توان آن را در نظر گرفت.