МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО «Белорусский государственный экономический университет»
Кафедра технологии важнейших отраслей промышленности
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА
на тему: " Технология производства и потребительские свойства полистирола ударопрочного"
Исполнил студент
Руководитель, доцент
МИНСК 2008
Содержание:
1. Реферат………………………………………………………………………………3
2. Введение, историческая справка……………………………….4
3.Описание полистирола, его свойства………………………6
4.Классификационные признаки полистирола……….11
5.Технология производства полистирола…………………13
5.1 Полимеризация в массе………………………………………………...14
5.2 Суспензионная полимеризация………………………………...…15
5.3 Эмульсионная полимеризация…………………………………….16
6. Применение полистирола в сфере производства и потребления……………………………………………………………………..17
7.Стандарты на полистирол ударопрочный………………19
7.1 Характеристики…………………………………………………………………20
7.2 Требования безопасности………………………………………………22
7.3 Маркировка………………………………………………………………………..22
8. Контроль качества. Правила приемки, хранения и транспортирования…………………………………………………………….23
8.1 Методы контроля……………………………………………………………23
8.2 Приемка……………………………………………………………………………23
8.3 Транспортирование и хранение…………………………….....24
9. Заключение……………………………………………………………………..25
10. Список литературы………………………………………………………26
1. Реферат
Работа содержит: 24 страницы. 4 таблицы.
Ключевые слова: полимер, полистирол, модификация, свойства, классификация, нормативные документы, технология, применение, польза.
Изучены важнейшие свойства полистирола ударопрочного, определены методы производства данного полимера, получены сведения о применении материала в промышленности и повседневной жизни.
В соответствии с классификационными справочниками, такими как ТНВЭД и ОКП, изучаемый полимер закодирован.
Досконально изучен процесс производства полистирола, механические, физические и другие свойства, которые он обретает путём введения некоторых примесей и различной обработки сырья.
В соответствии с нормативными документами на изучаемый продукт определены важнейшие параметры, которые должны соблюдаться в процессе работы с полистиролом начиная от производственного процесса и условий хранения и транспортирования, и заканчивая маркировкой готовой продукции.
2. Введение, историческая справка.
Полистирол - пластик, получаемый путем полимеризации стирола. Он прозрачен, лишен запаха, физиологически безвреден. Немодифицированный полистирол жесткий, но довольно хрупкий, по сравнению с другими листовыми пластиками, материал, причем под воздействием ультрафиолета желтеет и становится ломким, поэтому используется в основном в помещениях. Однако, при этом, полистирол разбить сложнее, чем обычное стекло.
Промышленность пластмасс зародилась на рубеже XX века. Легко полимеризующийся стирол и его стеклообразный твердый полимер сразу же привлекли внимание. Основы химии и технологии производства полистирола заложили Остромысленский и Штау-дингер. Последний предложил цепной механизм образования макромолекул полистирола.
Первый патент на получение полистирола (способом термической спонтанной полимеризации в массе) был взят в Германии в 1911г. Там же в 1920 г. началось промышленное производство полимера. В 1936г. уже производилось 6000 т/год.
За пределами Германии рост производства полистирола долгое время сдерживался высокой ценой на мономер. Стимулом к бурному развитию послужило создание в США, во время второй мировой войны, крупнотоннажного производства бутадиен-стирольного каучукачто, естественно, привело к снижению цен на стирол. Разработка таких эффективных продуктов; как пенополистирол, ударопрочные полимеры стирола, АБС-пластики, позволила полистирольным пластикам в целом занять третье место в мировом производстве пластмасс после полиэтилена и поливинилхлорида.
Ударопрочный полистирол и его модификации получили широкое применение в сфере бытовой техники и электроники (корпусные элементы бытовых приборов).
Широкое применение полистирола и пластиков на его основе базируется на его невысокой стоимости, простоте переработки и огромном ассортименте различных марок. Наиболее широкое применение (более 60% производства полистирольных пластиков) получили ударопрочные полистиролы, представляющие собой сополимеры стирола с бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком.
3. Описание полистирола, его свойства.
Ударопрочный полистирол – это модифицированный полистирол - продукт сополимеризации стирола с каучуком (чаще всего бутадиеном) – материал, значительно превосходящий по ударопрочности стандартный полистирол. Это также может быть смесь полистирола общего назначения с ударопрочными сополимерами стирола.
● Ударопрочность полистирола повышается в несколько раз, и из достаточно хрупкого материала полистирол превращается в материал повышенной ударопрочности, который оставляет далеко позади себя не только стандартный полистирол, но и оргстекло, САН и ПВХ. Ударовязкость модифицированного полистирола от 30 до 70 кДж/кв.м.
● Материал теряет свою кристальную прозрачность.
● Существенно (для некоторых применений это важно) снижаются электроизоляционные свойства, несущественно - прочность на растяжение и теплостойкость (материал рекомендуется применять до + 70°С)
● Значительно улучшается его термоформуемость – и из материала, малопригодного для формовки, он превращается в пластик, идеально подходящий для всех существующих видов термоформования. Ударопрочный полистирол формуется значительно легче, чем поликарбонат, ПВХ и оргстекло и обеспечивает высокое качество отформованных изделий (в том числе со сложным рельефом и глубокой вытяжкой). Причем, благодаря высокой влагостойкости, термоформование листов, в отличие от оргстекла, поликарбоната и ПВХ, как правило, не требует предварительной сушки.
● Повышается стойкость материала к образованию трещин под влиянием наружной среды.
● Материал обладает повышенной морозостойкостью, хорошей химической стойкостью.
Недостаток ударопрочного полистирола – неблагодарное отношение к солнцу. Под влиянием ультрафиолетового излучения он постепенно и равномерно теряет интенсивность цвета. На протяжении многих лет европейские производители полистирола пытаются устранить этот недостаток. Создаются материалы с повышенной УФ-стойкостью, предназначенные специально для производства наружной рекламы, и сегодня в этих попытках есть определенный прогресс. На рынке появляются листы с УФ-защитой.
По качеству поверхности ударопрочный полистирол может быть матовым, глянцевым и тисненым. Листы с гладкой матовой поверхностью с обеих сторон – это «матовый» полистирол. Одна сторона листа может быть глянцевой (это обеспечивается рядом методов, наиболее распространенный из которых – соэкструзия с полистиролом общего назначения). В этом случае материал называется «глянцевый». И, наконец, одна сторона листа может иметь тиснение. Тисненым может быть и матовый, и глянцевый полистирол.
Большой популярностью пользуется светорассеивающий полистирол – белый «опал» с коэффициентом светопропускания около 25%. Внешне эта разновидность полистирола выглядит как белое акриловое стекло (в готовом изделии «на глаз» их отличить невозможно) и служит альтернативой этому материалу при производстве любых изделий с внутренней подсветкой и, в первую очередь, световой рекламы. От акрилового стекла материал выгодно отличается легкостью обработки и более высокой ударопрочностью.
Ударопрочный полистирол – универсальный материал, он отличается не только великолепным внешним видом всех его многочисленных разновидностей, замечательными механическими свойствами, легкостью механической обработки и термоформования, возможностью холодного и горячего сгибания, склеивания и нанесения пленочной аппликации, но и является идеальным материалом для нанесения изображений методом шелкографии.
Полистирол имеет большое значение среди современных видов конструкционных пластмасс. Хотя в настоящее время удельный вес полистирола в объеме производства синтетических смол и пластмасс составляет менее 6%, но области применения этого вида полимера, обусловленные широким спектром физико-механических свойств, охватывают все сферы промышленности, начиная от производства товаров народного потребления и заканчивая автомобильной промышленностью и строительством.
По физическим свойствам полистирол представляет собой термопластичный полимер линейного строения. Аморфный, бесцветный, прозрачный, хрупкий продукт. Не токсичен. Для полистирола характерны легкость переработки, склеиваемость, хорошая окрашиваемость в массе и очень хорошие диэлектрические свойства.
Таблица 1. Физические свойства полистирола.
| Физические свойства | Обозначение | Единица измерения | Значение |
| Плотность | г/см3 | 1,05 | |
| Температура стеклования | Тст. | °С | 93 |
| Температура самовоспламенения | Тсв. | °С | 440 |
| Предел прочности при растяжении | Σраст. | МПа | 40-50 |
| Модуль упругости при изгибе | ГПа | 3,2 | |
| Относительное удлинение | % | 1,2-2 | |
| Теплопроводность | Вт(м∙К) | 0,08-0,12 | |
| Теплостойкость по Мартенсу | °С | 70 | |
| Твердость по Бринелю | МПа | 140-200 | |
| Усадка при литье | % | 0,4-0,8 | |
| Удельное электрическое сопротивление | ρv | Ом∙см | 1015 |
| Диэлектрическая проницаемость | ε | 2,5-2,6 | |
| Нижний концентрационный предел воспламенения | КПВ | г/м3 | 25-27,5 |
Полистирол легко растворим в собственном мономере, ароматических углеводородах, сложных эфирах, ацетоне. Не растворяется в низших спиртах, алифатических углеводородах, фенолах, простых эфирах. Полимер обладает низким влагопоглощением, устойчив к радиоактивному излучению, к кислотам и щелочам, однако разрушается под действием концентрированной азотной кислоты и ледяной уксусной. На воздухе при УФ облучении полистирол подвергается старению: появляются желтизна и микротрещины, происходит помутнение, увеличивается хрупкость. Термодеструкция начинается при 200 °С и сопровождается выделением мономера. Недостатки полистирола – его хрупкость и низкая теплостойкость. При температурах выше 60°С снижается формоустойчивость.