Wat is polystyreen (PS)?
Het is een synthetisch polymeer gemaakt van monomeer styreen. PS wordt gemaakt door de polymerisatie van styreen, een soort bouwsteenmateriaal dat wordt gebruikt om een verscheidenheid aan kunststofproducten te produceren. Het komt ook van nature voor (aardbeien, kaneel, koffie en bier).
Dit plastic polymeer is een natuurlijke transparante thermoplast die zowel in vaste vorm als in een hard schuimmateriaal verkrijgbaar is. Over het algemeen gebruikt PS-materiaal is helder, hard en broos van eigenschappen.
Het is een veelgebruikt plastic om een verscheidenheid aan eindproducten te produceren. De vaste vorm van kunststof wordt veel gebruikt om producten te maken die duidelijkheid vereisen. Deze worden vaak gebruikt met een combinatie van kleurstoffen, additieven en andere vormen van kunststoffen om goederen te produceren zoals elektronische apparaten, auto-onderdelen, tuinpotten, apparatuur enz.
PS is gemaakt van schuimmateriaal en wordt aangeduid als Expanded Polystyrene (EPS) of Extruded Polystyrene (XPS), bekend om zijn isolerende en dempende eigenschappen.
De vaste vorm van dit materiaal wordt vaak gebruikt voor toepassingen in medische apparatuur (reageerbuisjes, petrischalen, enz.) Of voor items van dag tot dag zoals rookmelders, cd's, voedselcontainers, koffiekoppen enz. De schuimvorm van het polymeer wordt vaak gebruikt voor als een verpakkingsmateriaal voor een verscheidenheid aan producten.
Wereldwijde marktvoorspelling voor polystyreen
Verwacht wordt dat de markt voor PS in 2020 meer dan US $ 28 miljard zal groeien. De markt bedroeg in 2016 rond US $ 24 miljard en zal tegen 2020 US $ 28 miljard overschrijden volgens de sectoranalyse. De markt voor PS-kunststof is de laatste jaren snel gegroeid en zal naar verwachting ook in de komende jaren toenemen.
PS is een veelzijdig plastic met een aantal toepassingen op verschillende eindmarkten. PS wordt veel gebruikt voor de productie van consumentenproducten voor dagelijks gebruik, zoals koelkasten, airconditioners, televisies, computers en wegwerpartikelen (geschuimde bekers, borden en kommen).
Market Drivers
De belangrijkste factoren die de PS-markt beïnvloeden, zijn bevolkingsgroei, toenemende verstedelijking en industrialisatie, toegenomen middenklasse-inkomen.
De sector van verpakkingen en elektronica is twee belangrijke prominente sectoren die de afgelopen jaren getuige zijn geweest van de groeiende vraag naar PS en die naar verwachting ook zullen bijdragen aan de groei van de wereldwijde PS-markt.
Regionale Outlook
Naar verwachting zal China de grootste PS-markt zijn voor het jaar (2016-17), gevolgd door andere opkomende economieën in de Aziatisch-Pacifische regio's. Ook al zijn de Aziatisch-Pacifische landen de grootste consumenten van PS wereldwijd, maar nog steeds andere landen zoals Ook in Afrika, Europa en Zuid-Amerika zal de vraag de komende jaren naar verwachting toenemen.
constraints
Het wordt ook onderworpen aan bepaalde beperkingen in de voorspelde periode zoals fluctuerende grondstofprijzen (benzeen, styreenmonomeer, enz.). Verwijderingsproblemen in verband met dit materiaal en de negatieve schrootwaarde ervan kunnen ook de groei van de markt belemmeren.
Toonaangevende spelers
Topspelers van PS op de wereldmarkt zijn BASF SE (Duitsland), Styrosolution Group (Duitsland), Videolar S / A. (Sao Paulo), SABIC (Saoedi-Arabië) en Formosa Plastic Corporation (Taiwan) bij alle andere fabrikanten.
Geschiedenis van PS-polymeer
Het werd in eerste instantie ontdekt door Eduard Simon, een apotheker van Berlijn. Van storax, de hars van de Turkse zoete gomboom Liquidambar een gedestilleerd olieachtig soort substantie genaamd Styrol. Na een paar dagen van ontdekking ontdekte Simon dat de uit monomeer geproduceerde styrol verdikt is door oxidatie in een gelei-vorm die hij "Styroloxyd" noemde.
In 1845 representeerden chemicus John Blyth en een andere Duitse chemicus August Wilhelm von Hofmann dezelfde omzetting van styrol in afwezigheid van zuurstof. Deze stof werd aangeduid als "metastyrol". Later, analyse afgebeeld dat de chemische eigenschappen van zowel de geproduceerde stof hetzelfde zijn.
Verder in 1866 analyseerde Marcelin Berthelot terecht de vorming van metatyrol / dining uit styrol door het proces van polymerisatie.
Na 80 jaar tijdsverschil, op basis van het proefschrift van de Duitse organisch chemicus "Hermann Staudinger (1881-1965)," werd ontdekt dat de verwarming van styrol resulteert in een kettingreactie die verschillende macromoleculen produceert die PS-kunststoffen worden genoemd.
Eigenschappen van PS Plastics
Het is een veelzijdige vorm van kunststof die wordt gebruikt voor het maken van verschillende kunststofproducten van het eindegment. PS-polymeer is een heldere, amorfe, niet-polaire soort materiaal die gemakkelijk kan worden verwerkt en omgezet in een groot aantal halffabrikaten zoals schuimen, films en vellen. Qua volume is het een van de grootste gebruikte plastic vanwege zijn eigenschappen zoals:
Het heeft een hoge impact en hittebestendigheid.
Deze polymeren zijn een goede elektrische isolator met uitstekende optische helderheid.
PS heeft een sterke chemische weerstand tegen verdunde zuren en basen.
Het is een stroperige vloeistof boven de glastemperatuur waardoor eenvoudige fabricage in een groot aantal afgewerkte producten mogelijk is.
Ze zijn gemakkelijk uitbreidbaar en zorgen voor een goede doorstroming.
Deze materialen zijn sterk vlamvertragend van aard.
Fysieke eigenschappen van PS
De chemische formule die wordt gebruikt voor PS is (C8H8) n
Dichtheid- 0,96-1,04 g / cm3
Het smeltpunt is ~ 240 ° C (464 ° F; 513 K) [4] Voor isotactische PS
Oplosbaarheid in onoplosbaar in water
Oplosbaarheid - Niet oplosbaar in aceton [1]
Thermische geleidbaarheid van polymeer is 0,033 W / (M · K) (schuim, p 0,05 g / cm3) [2]
Brekingsindex is 1,6; diëlektrische constante 2,6 (1 kHz - 1 GHz) [3]
Verschillende soorten PS-kunststoffen
PS wordt gerekend tot een van de belangrijkste en meest gebruikte grondstoffenplastic in de markt. Het productievolume van PS- en styreencopolymeren bedraagt wereldwijd enkele miljoenen ton per jaar.
Het heeft verkocht onder verschillende handelsnamen zoals (Styrofoam, Styropor, Styron, Carinex, Styro-Flex, Cellofoam, Depron XPS, Fostarene, Styraclear, Lustrex1, SABIC PS en INEOS Styrenics) wereldwijd.
Over het algemeen zijn deze polymeren verkrijgbaar in drie belangrijke verschillende graden, die zijn:
GPPS
GPPS wordt ook wel Crystal Clear-PS genoemd. Deze vorm van kunststof is volledig transparant, stijf en is meestal goedkoop PS gemaakt van styreenmonomeer. GPPS is een vaste vorm van PS vervaardigd in de vorm van PS-pellets van 2-5 mm.
HIPS
Hoge impact PS bevat gewoonlijk 5 tot 10% rubber (butadieen) en is voor de productie van producten die een hogere slagvastheid vereisen. HIPS PS is gewoonlijk een soort entcopolymeer met PS als zijarmen. Het entproces vindt plaats wanneer een radicaal reageert met de dubbele binding van polybutadieen.
EPS
Deze kwaliteit kunststof bestaat uit micropellets of kralen die een blaasmiddel (meestal pentaan) bevatten. EPS of Foamed PS is thermisch geïsoleerd met hoge slagvastheid en eenvoudige verwerking.
Toepassingen van PS Plastics
Het is een goedkope en gemakkelijk verkrijgbare vorm van het polymeer. Het wordt gebruikt voor vele toepassingen, zoals elektronica, medische, optische, auto-onderdelen en verpakkingen van verbruiksartikelen. Een groot aantal goederen geproduceerd met behulp van PS worden gevormd door spuitgieten met inbegrip van eetgerei, bekers, CD-dozen, cosmetische containers en dekt etc.
Het wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van twee soorten halffabricaten PS-vellen en PS-schuim. Dit halffabrikaat wordt veel gebruikt om eindproducten te produceren voor verschillende eindmarkten.
Polystyreen vel
PS wordt veel gebruikt voor het produceren van styreenplaten met een hoge impact die verder worden gebruikt voor het produceren van modellen, prototypen, borden, displays, behuizingen en meer. Deze bladen zijn goedkoop materiaal en worden voor algemeen gebruik gebruikt. PS-bladen hebben de voorkeur boven een andere vorm van bladen voor een verscheidenheid aan producten, omdat ze:
Water Bestand tegen hoge dichtheid
Lichtgewicht
Temperatuurgevoelig
Duurzaam
Niet-toxisch en geurloos
Uitstekende vormeigenschappen
Dimensionaal stabiel en lage wateropname
Warmte en elektronisch afsluitbaar
zuinig
PS Sheets - Fysieke eigenschappen
Vormtemperatuur: 325 ° F tot 350 ° F
Maximumtemperatuur: 180 ° F
Voldoet aan de FDA-normen
Ondoorzichtig met matte afwerking
Standaardformaat van verkochte vellen - 40 "x 72
Polystyreenschuim
PS-schuim is een andere vorm van de halffabrikaten van het polymeer die verder wordt gebruikt voor het produceren van eindconsumentenproducten. PS-schuimen omvatten 95-98% lucht. Het zijn goede thermische isolatoren, daarom worden ze veel gebruikt als isolatiemateriaal voor gebouwen.
De dempende eigenschap van PS-schuim maakt hem zeer geschikt voor de verpakkingsindustrie. PS wordt op zeer grote schaal gebruikt in de verpakkingsindustrie.
Geschikte eigenschappen en lage kosten van kunststofschuim blijken een sterke concurrentie te zijn voor andere vormen van polymeren die worden gebruikt in de verpakkingsindustrie. PS-schuimen worden ook in de bouwsector gebruikt voor de constructie van niet-dragende bouwkundige sectoren zoals sierpijlers.
Algemene eigenschappen van PS-schuim
Lichtgewicht en draagbaar,
Gemakkelijk rekupereerbaar,
Kan gemakkelijk worden gelamineerd met epoxyhars,
PS-schuimen hebben een hoge thermische isolatie,
Het is ideaal voor buiten / binnen werken,
Bestand tegen vocht en druk,
Lage prijs en zeer duurzaam
Gefabriceerd in verschillende vormen, maten en compressiematerialen.
PS-schuimen worden gewoonlijk in twee verschillende vormen geproduceerd:
A. Geëxpandeerd polystyreen (EPS)
EPS is een soort hard, stevig en gesloten schuim. Het is meestal wit van uiterlijk en gemaakt van voorgeëxpandeerde PS-korrels. EPS is een van de meest gebruikte PS-schuim in het dagelijks leven. Het witte schuim wordt vaak gebruikt voor warme dranken, in koelkasten, isolatie en verpakkingen enz.
EPS-materiaal is goedkoop en licht van gewicht (15-30 kg per kubieke meter). Het verliest zijn fundamentele eigenschap niet met de tijd en wordt volledig gerecycled en opnieuw gebruikt om de milieubalans te behouden.
Vanwege de gunstige technische en fysieke eigenschappen, zoals een laag gewicht, stijfheid en vervormbaarheid, wordt EPS voor een breed scala aan toepassingen in gebruik genomen. Het wordt zelfs gebruikt voor het produceren van gegoten platen die worden gebruikt voor het bouwen van isolatie en verpakkingsmaterialen
B. Geëxtrudeerd polystyreen (XPS)
XPS is een andere vorm van een schuim die een verbeterde oppervlakteruwheid en een hogere stijfheid biedt met een verminderde thermische geleidbaarheid. Het dichtheidsbereik is ongeveer 28-45 kg / m 3. Het heeft bijna dezelfde soort chemische samenstelling als van de EPS maar geproduceerd met een ander soort technologie. EPS wordt geleverd in drie basiskleuren roze, blauw en groen enz. Het wordt veel gebruikt voor het vervaardigen van demonstratiepanelen en in het constructiegebied.
Algemeen gebruik van polystyreen
Het is van toepassing op een verscheidenheid aan eindgebruikersindustrieën voor het produceren van een aantal goederen in verschillende vormen. Het is het meest gebruikte polymeer in verschillende industrieën geworden, zoals:
Apparaat - Het wordt gebruikt in een aantal apparaten zoals koelkasten, airconditioners, oven, magnetron, stofzuigers en mengers enz. Het wordt veel gebruikt in vaste of schuimvorm voor het vervaardigen van deze apparaten omdat het inert is (reageert niet met materialen ), kosteneffectief en langdurig.
Automobiel - PS (vast en schuim) wordt gebruikt bij de productie van vele auto-onderdelen, waaronder knoppen, instrumentenpanelen, bekleding, energie-absorberende deurpanelen en zelfs geluiddempend schuim.
Elektronica - het wordt gebruikt voor de behuizing en ook voor andere delen van televisies, computers en verschillende soorten IT-apparatuur, waarbij een combinatie van vorm, functie en esthetiek vereist is
Foodservice - PS heeft een groot aandeel in de verpakkingssector in vergelijking met zijn concurrenten. Het wordt veel gebruikt in voedselverpakkingen omdat het beter isoleert, voedsel lang vers houdt en kosteneffectief is.
Isolatie - Lichtgewicht PS-schuim blijkt een uitstekende thermische isolatie te zijn in een aantal toepassingen, zoals de bouw van muren, dakbedekkingen, koeling, diepvriezers en zelfs in industriële koelcellen. Het heeft de voorkeur voor isolatie omdat het meer inert, duurzaam en bestand tegen waterschade is.
Medisch - Vanwege de helderheid en het gemak van sterilisatie wordt PS gebruikt voor een breed scala aan medische toepassingen, waaronder weefselkweekbakken, reageerbuisjes, petrischalen, diagnostische componenten en andere medische testen.
Verpakking- Het is een veelgebruikt en geprefereerd materiaal in de verpakkingssector. Het wordt veel gebruikt om consumentenproducten zoals cd- en dvd-doosjes, schuimverpakkingspinda's voor verzending van goederen, verbruiksgoedverpakkingen, vlees- en kipbakken en ook eierdozen etc. te beschermen. Ze zijn een geschikt materiaal voor verpakkingen om goederen te beschermen tegen schade en bederf.
Nadelen van PS Plastics
Hoewel het de meest gebruikte thermoplast is en ook de voorkeur heeft ten opzichte van andere concurrenten voor een aantal toepassingen, heeft het nog steeds bepaalde gebruiksbeperkingen die:
Het is ontvlambaar, maar er zijn ook achtergebleven kwaliteiten beschikbaar.
Ze zijn slecht bestand tegen oplosmiddelen en kunnen door veel chemicaliën worden aangetast.
Homopolymeren zijn broos van aard.
Onderworpen aan stress en barsten in het milieu.
Ze hebben een slechte thermische stabiliteit.
Recycling van PS-kunststoffen
Meestal wordt het niet geaccepteerd in de curbside-collectie in de recyclingcentra. Verschillende centra en technieken worden gebruikt voor het recyclen van PS. In bepaalde landen, zoals Duitsland, is er een wet die van de fabrikanten verlangt dat zij volledig verantwoordelijk zijn voor het recyclen of weggooien van PS-verpakkingsmateriaal dat zij verkopen.
Het recyclen van deze kunststofproducten vereist een hoge investering om verdichters en logistieke systemen op te zetten om het proces uit te voeren. De gerecycleerde vorm van materiaal wordt gebruikt met nieuw geproduceerd PS-materiaal om PS-vellen en schuimen te produceren.
Individueel gerecycled PS-schroot kan worden gebruikt om producten te produceren zoals kleding, hangers, parkbanken, bloempotten, speelgoed, linialen, nietmachinelichamen, zaailingcontainers, fotolijstjes en architecturale lijstwerk van enz.
