Materiales de moldeo por inyección

¿Qué es el poliestireno?

• 2025-05-13

1 、 Definición y estructura del poliestireno

El poliestireno (PS) es un polímero termoplástico formado por la polimerización del monómero de estireno (C ₈ H ₈), y su fórmula química puede expresarse como (C ₈ H ₈) ₙ. Desde una perspectiva de la estructura molecular, es una molécula de cadena larga compuesta de muchas unidades de estireno conectadas covalentemente, con cada unidad de estireno que contiene un anillo de benceno (C ₆ H ₅) y un grupo de etileno (CH = CH ₂). Esta estructura única dotan de poliestireno con una serie de propiedades físicas y químicas distintas.

2 、 Propiedades físicas

Apariencia y condición: generalmente es un sólido incoloro y transparente con buen brillo, pero puede aparecer en varios colores después de agregar aditivos. Sus formas son diversas, que incluyen productos granulares, en forma de láminas y varios productos moldeados.

Densidad: la densidad es relativamente pequeña, aproximadamente 1.04-1.06 g/cm ³, ligeramente más pesada que el agua, lo que lo hace ventajoso en algunos campos que requieren materiales livianos.

Transparencia: el poliestireno puro tiene una alta transparencia, comparable al vidrio, lo que lo hace muy favorecido en el campo óptico y la industria del envasado que requiere transparencia.

Dureza y fragilidad: alta dureza, pero alta fragilidad, fácil de fracturar. Sin embargo, al modificar el material, como agregar caucho u otras sustancias, su fragilidad puede reducirse y su resistencia al impacto puede mejorarse.

Punto de fusión y resistencia al calor: el punto de fusión es de aproximadamente 240 ℃, pero en uso práctico, su resistencia al calor es relativamente pobre. En general, la temperatura de uso a largo plazo no excede los 70 ℃, de lo contrario es propenso a la deformación.

3 、 Propiedades químicas

Resistencia a la corrosión química: tiene un cierto grado de resistencia a la corrosión al agua, el aceite mineral, etc., pero es fácilmente soluble en solventes orgánicos como los hidrocarburos aromáticos (como el benceno y el tolueno) e hidrocarburos halogenados (como el tetracloruro de carbono). Esta característica debe tenerse en cuenta durante el uso para evitar el contacto con estos solventes.

Flamabilidad: tiene combustibilidad y produce llamas brillantes cuando se quema, liberando humo negro con un olor a estireno, mientras se genera productos como dióxido de carbono y agua.

Estabilidad: Las propiedades químicas son relativamente estables a temperatura ambiente y no son propensas a la oxidación, la hidrólisis y otras reacciones. Sin embargo, es propenso al envejecimiento en entornos como la radiación ultravioleta y las altas temperaturas, lo que lleva a una disminución en el rendimiento.

4 、 Clasificación

Según diferentes procesos de producción y rendimiento, el poliestireno se divide principalmente en las siguientes dos categorías:

Poliestireno de propósito general (GPPS): se refiere al poliestireno ordinario, que tiene las ventajas de alta transparencia, fácil procesamiento y bajo costo, pero tiene alta fragilidad y mala resistencia al impacto. Se utiliza principalmente para fabricar vajilla desechable, materiales de embalaje, componentes de instrumentos ópticos, etc.

Poliestireno de alto impacto (caderas): al agregar caucho y otros modificadores al poliestireno, la resistencia al impacto del material se mejora mientras se mantiene un cierto grado de transparencia y procesabilidad. Ampliamente utilizado en las carcasas de electrodomésticos (como el refrigerador y las carcasas de la lavadora), los juguetes, los componentes electrónicos del dispositivo y otros campos.

5 、 Campos de aplicación

Industria del embalaje: debido a que el poliestireno tiene una buena formabilidad, aislamiento y características livianas, a menudo se usa para fabricar varios materiales de empaque, como cajas de embalaje de alimentos, materiales de amortiguación de plástico espumado, etc. El poliestireno de espuma (EPS) es un material de envasado común con una excelente resistencia al calor y resistencia a los choques, que se usa ampliamente en el embalaje de productos electrónicos, aplicaciones familiares, productos de vidrio, etc.

Industria electrónica y eléctrica: utilizando su rendimiento de aislamiento y facilidad de procesamiento, se utiliza para fabricar recintos eléctricos, componentes de aislamiento, recintos de visualización, etc. Por ejemplo, la carcasa de televisores y computadoras puede estar hecha de material de poliestireno.

Industria de la construcción: la espuma de poliestireno (EPS y XPS, poliestireno extruido) es un importante material de aislamiento térmico de construcción, que tiene un buen rendimiento de aislamiento térmico y baja absorción de agua. Se puede utilizar para aislamiento de la pared, aislamiento del techo, etc., lo que ayuda a reducir el consumo de energía de los edificios.

En el campo de las necesidades diarias, producimos botellas de agua desechables, vajilla, cajas de CD, pantallas de lámparas y otras necesidades diarias para satisfacer diversas necesidades en la vida de las personas.

Industria del juguete: el poliestireno de alto impacto se ha convertido en un material comúnmente utilizado en la fabricación de juguetes debido a su excelente resistencia al impacto y una fácil formabilidad. Muchos juguetes de plástico están hechos de poliestireno.

6 、 Método de producción

La producción de poliestireno se logra principalmente a través de la reacción de polimerización del estireno, y los métodos de polimerización comúnmente utilizados incluyen:

Método de polimerización de suspensión: dispersar el monómero de estireno en fase acuosa, agregar iniciador y dispersante, y llevar a cabo la reacción de polimerización en condiciones de agitación. Las partículas de poliestireno generadas se suspenden en agua y se someten a procesos como separación, lavado y secado para obtener el producto terminado. Las partículas de poliestireno producidas por este método tienen un tamaño de partícula uniforme y son adecuadas para fabricar poliestireno de uso general y poliestireno de alto impacto.

Lotion polymerization: take water as the medium, add emulsifier to make styrene monomer form lotion, and conduct polymerization under the action of initiator. The polystyrene produced by this method has a high molecular weight and is mainly used for producing polystyrene resins for special purposes.

Bulk polymerization method: Directly polymerize styrene monomers without adding solvents or dispersing media. This method has a simple production process and high product purity, but it is difficult to dissipate heat during the reaction process, which can easily lead to local overheating and affect product quality.

7、 Environmental Impact and Recycling

Environmental impact: Polystyrene, due to its difficult to degrade nature, will exist in the natural environment for a long time, forming "white pollution". Improper disposal of discarded polystyrene products can pose certain hazards to soil, water sources, and the ecological environment. In addition, the black smoke and harmful gases produced during its combustion can also have an impact on air quality.

Recycling and reuse: In order to reduce the impact of polystyrene on the environment, recycling and reuse work is particularly important. Polystyrene can be processed through two methods: physical recovery and chemical recovery. Physical recycling is the process of washing, crushing, melting, and granulating discarded polystyrene products to produce recycled polystyrene particles, which are used to produce products with low performance requirements. Chemical recycling is the process of breaking down polystyrene into styrene monomers or other small molecule compounds through chemical reactions such as cracking, and reusing them for polymerization reactions. At present, the recycling rate of polystyrene is gradually improving, but it still faces problems such as high recycling costs and technical difficulties.

In short, polystyrene is a widely used polymer material that not only brings convenience to people's lives, but also needs to pay attention to its impact on the environment. Through reasonable use and effective recycling, sustainable development can be achieved.

ETIQUETA: