مهمترین کاربرد پلی استایرن در صنعت چیست؟

نقش دسته مواد ترموپلاستیک آنقدر در صنایع مختلف پر رنگ است که به هیچ عنوان نمی‌توانیم آن‌ها را نادیده بگیریم. از پلی پروپیلن و پلی آمید تا پلی استایرن و انواع آن، همگی نقش به‌سزایی در تولید وسایل کارآمد زندگی روزمره ما دارند.

بحث اصلی ما در این مقاله در مورد پلی استایرن یا پلی استیرن است. ماده‌ای که یکی از خاص‌ترین زنجیره‌های شیمیایی را در بین مواد ترموپلاستیکی دارد. در این مقاله با ما همراه باشید تا به بررسی فواید و کاربرد پلی استایرن و معرفی انواع این مواد بپردازیم.

پلی استایرن یا PS (Poly Styrene) یک پلیمر مصنوعی معطر می‌باشد که از پلیمریزاسیون مونومر استایرن بوجود می‌آید. پلی استیرن در دسته فنیل‌ها قرار می‌گیرد و در بین مواد و ترکیبات شیمیایی یکی از بلندترین زنجیره‌های کربنی را دارد. ساختار PS مانند دیگر مواد ترموپلاستیکی توسط هیدروژن و کربن تشکیل می‌شود و فرمول شیمیایی این ماده را با n(C8H8) نمایش می‌دهند.

پلی استیرن را با تقطیر سوخت‌های هیدروکربنی بدست می‌آورند. در واقع با عمل تقطیر، ماده PS با توجه به دانسیته پایینی که دارد در گروه‌های سبک‌تر به نام فرکشن قرار می‌گیرد و ساخته می‌شود. فوم‌های پلی استایرن را نیز با عامل دمش تولید می‌کنند. در این حالت، فوم از انبساط ماده بدست می‌آید.

اگر تا به امروز از این ماده در صنایع مختلف استفاده کرده‌اند به دلیل مزایای فراوان پلی استایرن بوده است. ساختار ماده PS باعث شده است که این ماده ویژگی‌های مهمی داشته باشد. در ادامۀ مطلب به معرفی فواید پلی استایرن می‌پردازیم:

• مقاوم نسبت به رطوبت
• خواص الکتریکی عالی
• مقاوم در برابر اشعه گاما
• مناسب برای بازیافت پلاستیک
• عایق حرارتی خوب
• انعطاف پذیری بالا
• مقاومت و استحکام در برابر ضربه

• شفافیت بالا و براق بودن
• قیمت کم و ارزان
• مقاوم در برابر جذب آب
• قابلیت خمشی و کششی
• فرآیند پذیری عالی
• مقاوم نسبت به رشد باکتری
• سبک و با دوام

فواید متعدد ماده پلی استایرن سبب کاربرد فراوان این ماده در صنایع مختلف شده است. در ادامه مطلب به معرفی کاربردهای پلی استیرن می‌پردازیم.

از پلی استایرن می‌توان در تولید و تهیه قطعه‌های کوچک از جمله لوله آزمایش، پیپت، پتری دیش، لوازم اورژانس و غیره استفاده نمود.

یکی دیگر از کاربردهای پلی استایرن در تهیه کالاهای روزانه مانند اسباب بازی، کارد و چنگال و لوازم یکبار مصرف است.

از ماده پلی استایرن به دلیل شفافیت و عملکرد آسان، در لوازم اپتیک مانند پخش‎‌کننده نور استفاده‎ می‌شود.

یکی از کاربردهای مهم ماده پلی استیرن بسته‌بندی مواد غذایی می‌باشد. ماده PS این امکان را فراهم می‌کند که از طریق ترموفینگ و وکیوم فرمینگ صفحاتی رو تهیه کنند که مناسب بسته‌بندی مواد غذایی باشد.

دوام بالا، جذب کم آب، عایق بودن و صرفه جویی در انرژی از جمله مهمترین مواردی هستند که موجب کاربرد پلی استیرن در صنایع ساختمان سازی شده است.

قاب انواع تلویزیون، کامپیوتر و انواع تجهیزات فناوری اطلاعات از دیگر کاربردهای پلی استیرن می‌باشد.

پلی استایرن به دلیل خاصیت عایق بندی که دارد برای ساخت انواع یخچال، فریزر، مایکرویو، اجاق گاز، جارو برقی و… قابل استفاده است.

از این ماده برای ساخت بسیاری از قطعات ماشین از جمله دستگیره‌ها ، پانل‌های ابزار، پانل‌های درها استفاده می‌شود. از فوم پلی استایرن نیز در ساخت صندلی‌های محافظ کودک استفاده می‌شود.

در دسته‌بندی کلی مواد پلی استایرن براساس خواص، ویژگی و کاربرد آن، این ماده در 3 نوع معمولی، مقاوم و انبساطی یافت می‌شود که در ادامه به بررسی هر یک و مطالعه درباره آنها می‌پردازیم.

این نوع ماده با نام اختصصاری GPPS (General Purpose Poly Styrene) جز مواد پلی استایرن شناخته می‌شود. لاستیک بوتادین، روغن معمولی و استایرن سه جزو اصلی ساخت پلی استایرن معمولی می‌باشد.

خواص مکانیکی و الکتریکی عالی، مقاومت در برابر شرایط محیطی و اشعه ایکس، قیمت مناسب و جذب پایین آب از جمله ویژگی‌های منحصر به فرد GPPS هستند که موجب کاربرد پلی استایرن معمولی در صنعت دارو شده است.

عیب اصلی GPPS شکننده بودن آن و همچنین عدم مقاومت در برابر ضربه و حرارت است.این محصول همچنین در بازار ایران با نام تجاری کریستال شناخته می‌شود.

پلی استایرن مقاوم یا HIPS (High Impact Poly Styrene) از دیگر انواع مواد پلی استایرن است. پلی استایرن مقاوم یک پلاستیک تطبیق پذیر است که برای تولید طیف گسترده‌ای از محصولات مصرفی استفاده می‌شود.

از فواید مهم پلی استایرن مقاوم می‌توان به مقاومت در برابر ضربه، عایق رطوبتی خوب و قابل بازیافت بودن آن اشاره کرد که سبب کاربرد این ماده در طیف گسترده‌ای از صنایع از جمله بسته‌بندی‌ مواد غذایی، پزشکی، کالاهای مصرفی، لوازم آرایشی و اجناس صنعتی شده است. نام تجاری این ماده در بازار ایران هایمپک می‌باشد.

و در نهایت پلی استایرن انبساطی یا EPS (Expanded Poly Styrene) سومین و آخرین نوع از ماده پلی استیرن می‌باشد. پلی استایرن انبساطی یک مادۀ پلیمری سفید رنگ و ضد آتش است که در نتیجه ترکیب پلی استایرن با یک ماده فوم کننده حاصل می‌شود.

از مزیت‌های EPS می‌توان به رسانای حرارتی، وزن کم، ضربه‌پذیری بالا، مقاومت در برابر فشار و جذب پایین رطوبت اشاره کرد. نام تجاری این ماده در ایران یونولیت می‌باشد.

از کاربردهای پلی استایرن انبساطی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

·       ساخت عایق برودتی در سردخانه‌ها و یخچال‌های صنعتی

·       ساخت انواع فوم‌های بسته‌بندی و انواع یخدان و ترموس

·       تولید بلوک‌های پلاستوفوم سقفی در ساختمان‌ها و مکان‌های مختلف

علاوه بر ویژگی‌های منحصر به فرد این مواد که موجب انتخاب آن‌ها برای استفاده در صنایع گوناگون می‌شود، یک سری تفاوت‌هایی نیز این دو ماده با یکدیگر دارند که سبب برتری یکی از آن‌ها نسبت به دیگری شده است! در ادامه به بررسی این تفاوت‌ها و شباهت‌ها می‌پردازیم:

ماده PS بی‌بو و غیر سمی می‌باشد، و همین دلیل باعث شده است که در صنعت بسته‌بندی مواد غذایی بسیار پرکاربرد باشد. اما در مقابل، فوم پلی استایرن به‌دلیل نحوه تولید آن و نشت برخی از ترکیبات شیمیایی در مواد غذایی و نوشیدنی‌ها نباید در ساخت بسته‌بندی موادغذایی مورد استفاده قرار گیرد.