پلی استایرن چیست؟ کاربرد و خواص آن

پلی استایرن یکی از خاص‌ترین زنجیره‌های شیمیایی در صنعت پتروشیمی است. این زنجیره یکی از طولانی‌ترین صف‌های 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 زنجیره‌های کربنی طولانی‌تر شوند نیرو کششیان آن‌ها هم بیشتر می‌شود و این موضوع دقیقاً همان نکته‌ای‌ است که باعث کارآمد شدن پلی استایرن می‌شود. تمامی این توضیحات بیشتر از هر چیزی توضیحات علمی پلی استایرن هستند، اما به بیانی ساده‌تر، پلی استایرن ترکیبی پلیمری یا همان مواد اولیه پلاستیک بسیار سخت است. این ترکیب بر عکس تمام توضیحات پیچیده‌ای که در مورد آن گفتیم، بسیار ساده تولید می‌شود و یکی از کارآمدترین پلاستیک‌های ساخته شده توسط بشر است.

در ضمن میتوانید برای دیدن محصولات تولید کننده مواد اولیه پلاستیک روی لینک های زیر کلیک کنید.

محصولات تولید کنندگان مواد اولیه پلاستیک

محصولات تولید کنندگان مستربچ

محصولات تولید کنندگان گرانول پلاستیک

ساختار مولکولی پلی استایرن

پلی استایرن از مونومر‌های استایرن ساخته می‌شود. هر واحد استایرن هم دهنده و هم گیرنده الکترون فعال است؛ از همین رو، مهم‌ترین خاصیت پلی استایرن، توزیع وزن مولکولی تحت شرایط پلیمرزاسیون است. این موضوع، به زبان ساده و غیر علمی به مقاومت بالای این پلاستیک در مقابل آب و یا سایر حلال‌ها اشاره دارد.

البته ویژگی‌های خاص پلی استایرن به معایب بسیاری هم ختم می‌شوند و یکی از مهم‌ترین معایب این پلاستیک خشک و شکننده بودن بیش ‌از حد آن است، تا حدی که به آن کریستال نیز می‌گویند. از طرفی دیگر، مقاومت پایین این پلیمر در مقابل اشعه UV و اشتعال‌زا بودن بیش‌ازاندازه آن، از دیگر عیب‌های این پلاستیک خاص است. البته تخریب کامل این پلاستیک در درجه حرارت بسیار بالایی صورت می‌پذیرد، اما این نقطه ذوب (300 درجه) به‌صورت یک مرحله‌ای صورت می‌پذیرد و همین نکته نیز بزرگ‌ترین عیب آن محسوب می‌شود.

اگر بخواهیم خصوصیات فیزیکی پلی استایرن را به‌صورت یکپارچه بررسی کنیم، قطعاً به ترتیب زیر پیشروی خواهیم کرد. ابتدا با بررسی چگالی پلی استایرن متوجه خواهیم شد، که این پلیمر معمولاً می‌تواند از 10 تا 50 کیلوگرم بر مترمکعب متغیر باشد و این مورد بر حجم و اندازه آن تاثیر بسازی دارد. اندازه‌گیری در صنعت، حرف اول و آخر را می‌زند و از همین رو قبل از هر چیزی چگالی آن را در نظر داشته باشید. پس از آن نوبت می‌رسد به خاصیت شناور شدن آن بر روی آب که در مصارف صنعتی استفاده‌های بسیاری برای آن وجود دارد. همین موضوع هم باعث می‌شود تا این پلیمر، مقاومت، استحکام کششی و استحکام ضربه متغیری بر اساس میزان خالصی آن داشته باشد. مثلا مدل‌های معمولی این پلیمر مقاومت بسیار کمی در برابر شیشه دارند و مدل‌های مستحکم شده آن در صنعت، برای ساخت مقاوم‌ترین اشیا استفاده می‌شوند.

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.