پلی‌استایرن (PS) یک پلیمر ترموپلاستیک مصنوعی است که از مونومر استایرن تهیه می‌شود. این ماده به صورت شفاف، سخت و شکننده است و در دمای اتاق به صورت جامد ظاهر می‌شود، اما با گرما دهی به بیش از ۱۰۰ درجه سانتیگراد، این قابلیت جریان پیدا می‌کند. پلی‌استایرن در صنایع بسته‌بندی، ساخت و ساز، خودروسازی و سایر زمینه‌ها کاربردهای فراوانی دارد.
پلی استایرن معمولی
ساختار پلی‌استایرن معمولی
GPPS یک پلیمر ترموپلاستیک استایرن است که از مونومر استایرن ساخته می‌شود. ساختار شیمیایی گرانول GPPS شامل زنجیره‌ای خطی از واحدهای مونومر استایرن است که توسط پیوندهای کووالانسی به یکدیگر متصل شده‌اند. خواص این ماده می‌تواند با هم‌پلیمریزاسیون آن با سایر مونومرها مانند آکریلونیتریل، بوتادین، روی یا متیل متاکریلات تغییر یابد.
خواص پلی‌استایرن معمولی
GPPS مقاومت بالایی در برابر رطوبت دارد و دارای خواص عایق الکتریکی خوبی است. این ماده شکننده است و استحکام ضربه کمی دارد. استحکام کششی آن حدود 50-60 مگاپاسکال و مدول خمشی آن 2200-2500 مگاپاسکال است. GPPS دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) حدود 85-105 درجه سانتیگراد و دمای ذوب (Tm) آن 200-240 درجه سانتیگراد است. دمای انحراف حرارتی (HDT) آن تحت بار 0.45 مگاپاسکال، 70-80 درجه سانتیگراد است.
کاربرد پلی استایرن معمولی
به طور کلی کاربردهای پلی استایرن معمولی از جمله انواع مختلفی هستند که مورد استفاده قرار می‌گیرند. در اینجا برخی از رایج‌ترین کاربردهای پلی استایرن شفاف آورده شده است:
بسته‌بندی
GPPS انتخاب محبوبی برای مواد بسته‌بندی به دلیل شفافیت عالی، سختی و قابلیت شکل‌دهی آن است. از آن برای ساخت ظروف غذایی، لوازم یکبار مصرف و جعبه‌های CD استفاده می‌شود. همچنین از GPPS در تولید بسته‌های حبابی که معمولاً برای بسته‌بندی داروها استفاده می‌شود، بهره‌برداری می‌شود.
محصولات مصرفی
GPPS در تولید انواع محصولات مصرفی به دلیل خواص عایق الکتریکی عالی، وزن سبک و پایداری ابعادی آن استفاده می‌شود. این ماده معمولاً برای ساخت اسباب‌بازی‌ها، بسته‌بندی لوازم آرایشی و لوازم خانگی مانند جالباسی‌ها، سینی‌ها و سازمان‌دهنده‌ها به کار می‌رود.
ساختمان و ساخت و ساز
در ادامه پلی استایرن در ساختمان سازی یکی دیگر از خصوصیات این ماده است که استفاده های فراوانی را در پی دارد به طور مثال کاربرد پلی استایرن در ساختمان مخصوصا در GPPS گرید 1540 موجب شده تا به دلیل خواص عایق عالی، وزن سبک و پایداری ابعادی کاربرد های فراوانی در این صنعت فراهم نماید. که به طور کلی از آن برای ساخت الواح عایق فوم، چارچوب‌های پنجره و چراغ‌های روشنایی استفاده می‌شود.
درواقع این ماده ماننده پلی استایرن انبساطی در صنایع گفته شده کاربرد فراوانی دارد که جزو مزیتی مهمی محسوب می‌شود.
همچنین GPPS در صنعت خودروسازی برای تولید قطعات مختلفی مانند پنل‌های ابزار، پنل‌های درب و رادیاتورها به دلیل قابلیت شکل‌دهی عالی و پایداری ابعادی آن استفاده می‌شود.
فوم پلی استایرن معمولی
فوم پلی‌استایرن معمولی یا GPPS (General Purpose Polystyrene) پلیمر شفاف و سخت است که از ویژگی‌های ماننده عایق‌های حرارتی و ضد الکتریسته،سبک بودن دارد درواقع این ماده ماننده پلی‌استایرن مقاوم مقاومت بالایی در برابر ضربه را شامل می‌شود که موجب شده کاربردهای گسترده‌ای را در صنایع مختلف کاربرد داشه باشد.
مزایای پلی استایرن معمولی
- قابلیت شکل‌دهی عالی
- عایق خوب در برابر گرما و برق
- چندکاره و مقرون به صرفه
- شفافیت و دید واضح از محتویات درون
- پایداری ابعادی خوب
معایب پلی استایرن معمولی
- استحکام ضربه پایین
- پایداری حرارتی پایین
- غیرقابل تجزیه‌پذیر
قیمت پلی استایرن معمولی در بازار
به طور کلی قیمت پلی استایرن معمولی در بازار وابسته به نوع برند محل تحویل و شرایط بازار متغییر است درواقع قیمت پلی‌استایرن معمولی باتوجه به نوسان نسبتا بالا موجب شده تا این ماده اولیه عرضه و تقاضا متفاوتی در روز های مختلف داشته باشد از این رو پیشنهاد می‌شود برای اطلاع از قیمت روز GPPS با کارشناسان ما در ارتباط باشید تا راهنمایی‌های لازم را خدمتتون اعلام کنند تا تجربه‌ای خوب در خصوص خرید پلی استایرن معمولی داشته باشید.
در نتیجه خرید GPPS 1551 برای صنایعی که به شفافیت بالا، ظاهری براق و محصول نهایی دارای کیفیت عالی نیاز دارند، یک انتخاب هوشمندانه محسوب می‌شود. شرکت تامین کالا در تهیه گریدهای مورد نیاز شما در تلاش است تا بهترین ماده اولیه را برای شما فراهم نماید.
پلی استایرن معمولی MP08
پلی استایرن گرید معمولی کاربردی در افزودن رنگ مشکی یکنواخت و پایدارسازی آنتیUV در پلیمرهایی نظیر PP، PE، HIPS و سایر ترموپلاست‌ها دارد در نتیجه برای فرآیندهایی Injection Molding و Blow Molding مناسب است و با محتوای بهینه کربن بلک بر کیفیت سطح و دوام محصول نهایی تاثیر گذار هستند. شرکت تامین کالا با فروش پلی استایرن معمولی معتبر با برندی محبوب توانسته مشتریان خود در تعهد تضمین کیفیت راضی نگهدارد.
فرایند تولید پلی‌استایرن معمولی
فرایند تولید پلی‌استایرن معمولی بر پایه مونومر استایرن و روش پلیمریزاسیون تعلیقی انجام می‌شود و یکی از متداول‌ترین روش‌های تهیه این ترموپلاستیک در صنایع پلاستیک‌سازی است. پلی‌استایرن (PS) به دلیل وزن مولکولی مناسب، شفافیت بالا، و فرآیندپذیری ساده در تولید بسته‌بندی غذا، لوازم الکترونیک، تجهیزات پزشکی و قطعات خودرویی کاربرد فراوان دارد.
آماده‌سازی مونومر استایرن
ابتدا استایرن مونومر (C₈H₈) از واحدهای پالایشگاهی دریافت و با فرآیند تقطیر جزئی خالص‌سازی می‌شود تا ناخالصی‌های آلی و گازی جدا شوند. گرید صنعتی استایرن باید دارای درصد خلوص بالای ۹۹ درصد باشد تا در پلیمریزاسیون، رنگ و بوی نامطلوب و ایجاد نقاط ضعف مکانیکی در قطعات پلی‌استایرنی به حداقل برسد.
مهم‌ترین عوامل در این مرحله:
- کنترل دمای برج تقطیر (بین ۱۴۴–۱۴۶ °C)
- آزمایش عدد اسیدی و رنگ روغنی برای اطمینان از خلوص
- افزودن آنتی‌اکسیدان (مثلاً ۴-ترسی‌بوتیل‌کاتکول) برای جلوگیری از پلیمریزاسیون ناخواسته
پلیمریزاسیون تعلیقی
در راکتور پلیمریزاسیون تعلیقی، مونومر استایرن به‌صورت قطرات کوچک در فاز آبی معلق می‌شود. اجزای اصلی واکنش:
- استایرن مونومر (حدود ۳۰–۴۰٪ وزنی)
- آب مقطر (فاز حمل‌کننده)
- عامل تعلیق (مثل ژلاتین یا پلی‌وینیل‌الکل)
- آغازگرهای پراکسیدی (مانند بنزوئیل پراکسید یا AIBN)
دمای واکنش معمولاً بین ۶۰–۹۰ °C تنظیم می‌شود و فشار نزدیک به اتمسفر است. در این شرایط، استایرن به تدریج به دانه‌های پلی‌استایرن تبدیل می‌شود. کنترل دقیق دما، سرعت همزن و نسبت اجزاء باعث ایجاد اندازه ذرات یکنواخت و وزن مولکولی هدفمند می‌شود.
جداسازی، شستشو و خشک‌سازی
پس از اتمام واکنش پلیمریزاسیون، مخلوط حاصل شامل دانه‌های پلی‌استایرن و فاز آبی است. مراحل جداسازی:
- تصفیه ابتدایی: عبور از فیلتر مشبک برای جدا کردن دانه‌ها از آب
- شستشو: دانه‌ها چند مرتبه با آب دیونیزه شسته می‌شوند تا باقیمانده آغازگر و عامل تعلیق حذف شود
- خشک‌سازی: دانه‌های مرطوب در خشک‌کن‌های دوار یا بستر سیال با دمای ۱۱۰–۱۲۰ °C خشک می‌شوند تا رطوبت < 0.1٪ برسد
این مراحل تضمین می‌کنند که رطوبت پایین و یون‌های باقیمانده در محصول نهایی وجود نداشته باشد و قابلیت فرآوری به بهترین شکل حفظ گردد.
تفاوت پلی استایرن مقاوم و معمولی
پلی استایرن یکی از پرمصرف‌ترین و متنوع‌ترین ترموپلاستیک‌ها در جهان است که به دلیل قیمت مناسب، فرآیندپذیری آسان و خواص فیزیکی قابل تنظیم، در صنایع گوناگون کاربرد دارد. این پلیمر به طور عمده در دو گرید اصلی تولید و عرضه می‌شود: پلی استایرن معمولی (GPPS) که با نام پلی استایرن کریستال نیز شناخته می‌شود و پلی استایرن مقاوم (HIPS) که به آن هایمپک نیز می‌گویند.
اگرچه هر دو از یک خانواده هستند، اما تفاوت‌های ساختاری بنیادین، ویژگی‌ها و کاربردهای کاملاً متفاوتی را برای آن‌ها رقم زده است. انتخاب نادرست بین این دو گرید می‌تواند به شکست محصول نهایی منجر شود. در ادامه، به بررسی دقیق تفاوت‌های این دو پلیمر می‌پردازیم.
تفاوت کلیدی در ساختار: شفافیت در برابر مقاومت
منشأ اصلی تفاوت این دو گرید، در ساختار مولکولی آن‌ها نهفته است.
ساختار پلی استایرن معمولی (GPPS)
پلی استایرن معمولی یک هوموپلیمر خالص است که تنها از مونومرهای استایرن تشکیل شده است. این زنجیره‌های پلیمری ساختاری آمورف (بی‌شکل) و غیربلوری دارند. این ویژگی باعث می‌شود نور به راحتی از آن عبور کند و در نتیجه، GPPS دارای شفافیت بسیار بالا و ظاهری شبیه به شیشه است. با این حال، همین ساختار منظم و سخت، آن را به پلیمری بسیار شکننده و با مقاومت ضربه پایین تبدیل کرده است.
ساختار پلی استایرن مقاوم (HIPS)
پلی استایرن مقاوم یک کوپلیمر است. در فرآیند تولید HIPS، پلیمریزاسیون استایرن در حضور یک الاستومر (نوعی لاستیک) به نام پلی بوتادین انجام می‌شود. در نتیجه، ذرات ریز لاستیکی پلی بوتادین در سراسر ماتریس سخت پلی استایرن پراکنده می‌شوند.
این ذرات لاستیکی مانند کمک‌فنرهای میکروسکوپی عمل می‌کنند. هنگامی که به قطعه ساخته شده از HIPS ضربه وارد می‌شود، این ذرات انرژی ضربه را جذب و در خود پخش می‌کنند و مانع از رشد ترک و شکست قطعه می‌شوند. این مکانیزم، مقاومت ضربه HIPS را به شکل چشمگیری (۵ تا ۱۰ برابر) نسبت به GPPS افزایش می‌دهد. البته این بهبود خواص، هزینه‌ای نیز دارد: حضور ذرات لاستیکی باعث پراکندگی نور شده و شفافیت پلیمر را از بین می‌برد و آن را به ماده‌ای مات تبدیل می‌کند.
به طور کلی انتخاب بین پلی استایرن مقاوم و معمولی به یک انتخابی نهایی برمیگردد که اولویت شما شفافیت است یا مقاومت ضربه در محصول؟
- اگر شفافیت، ظاهر شیشه‌ای و سختی سطح اولویت اصلی شماست و محصول شما در معرض ضربه یا خمش قرار نمی‌گیرد، پلی استایرن معمولی (GPPS) یا کریستال انتخاب ایده‌آل و اقتصادی برای شماست.
- اگر مقاومت در برابر ضربه، دوام و جلوگیری از شکست قطعه حیاتی است و مات بودن محصول مشکلی ایجاد نمی‌کند، پلی استایرن مقاوم (HIPS) یا هایمپک بهترین و مطمئن‌ترین گزینه خواهد بود.
با درک این تفاوت‌های اساسی، می‌توانید ماده اولیه مناسب را برای کاربرد خود انتخاب کرده و محصولی با کیفیت و عملکرد بهینه تولید نمایید.
جدول مقایسه HIPS و GPPS
| ویژگی | پلی استایرن معمولی (GPPS) | پلی استایرن مقاوم (HIPS) |
| نام دیگر | کریستال | هایمپک (HIPS) |
| مقاومت ضربه | بسیار پایین | بالا تا بسیار بالا |
| شفافیت | عالی (شفافیت تا ۹۰٪) | مات (شیری رنگ) |
| شکنندگی | بسیار بالا (ترد و شکننده) | پایین (چقرمه و مقاوم) |
| سختی سطح | بالا | متوسط (کمی نرم‌تر از GPPS) |
| انعطاف‌پذیری | بسیار کم (صلب و سخت) | متوسط |
| دمای نرم‌شدگی | کمی بالاتر | کمی پایین‌تر |
| قیمت | معمولاً کمی ارزان‌تر | معمولاً کمی گران‌تر |
FAQ پلی استایرن معمولی
1. پلی‌استایرن معمولی (GPPS) چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟
پلی‌استایرن معمولی (General Purpose Polystyrene – GPPS) نوعی پلاستیک ترموپلاستیک شفاف و سخت است که از پلیمریزاسیون مونومر استایرن به دست می‌آید. این ماده دارای سطح صاف، شفافیت بالا، شکل‌پذیری آسان و قیمت اقتصادی است و به‌طور گسترده در تولید محصولات مصرفی و بسته‌بندی استفاده می‌شود.
2. تفاوت پلی‌استایرن معمولی با پلی‌استایرن مقاوم (HIPS) چیست؟
تفاوت اصلی میان GPPS و HIPS در میزان مقاومت ضربه‌ای آن‌هاست. پلی‌استایرن معمولی ساختاری سخت و شکننده دارد و شفاف است، در حالی که پلی‌استایرن مقاوم (HIPS) با افزودن لاستیک بوتادین تولید می‌شود و خاصیت ضربه‌پذیری و انعطاف بیشتری دارد، اما شفافیت آن کمتر است. انتخاب بین این دو نوع بستگی به نیاز کاربردی و شرایط فرآیند دارد.
3. پلی‌استایرن معمولی در چه صنایعی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟
به دلیل ویژگی‌های بصری و فرآیندپذیری مناسب، پلی‌استایرن معمولی (GPPS) در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارد، از جمله:
-
بسته‌بندی مواد غذایی و ظروف شفاف یکبار مصرف
-
تجهیزات الکترونیکی و لوازم اداری (بدنه و قطعات سبک)
-
صنایع تبلیغاتی و دکوراتیو (تابلو و استند)
-
لوازم آزمایشگاهی و پزشکی که نیاز به شفافیت دارند
قیمت پلی استایرن معمولی
1540 = 93/000
کاربردها
| کاربردها | , , , , |
|---|
مشخصات فنی پلی استایرن معمولی
| محصول | گرید | MFI (گرم/10 دقیقه) | چگالی (g/cm3) | نقطه نرم شدن Vicat 50 درجه سانتیگراد در ساعت (1 کیلوگرم) | روش فرآیند | برنامه / توضیحات | بروشور |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| پلی استایرن معمولی | 1540 GPPS | 11 | 1.04 | 89.5 | قالب گیری تزریقی، اکستروژن، ترموفرمینگ | لیوان و ظروف غذای یکبار مصرف بدنه قلم | |
| پلی استایرن معمولی | 1160 GPPS | 2.4 | 1.05 | 105 | اکستروژن، ترموفرمینگ، گازدهی مستقیم | ورق های فوم برای فرم دهی حرارتی | |
| پلی استایرن معمولی | 1540B GPPS | 12 | 1.o5 | 91 | روش اکستروژن، قالب گیری تزریقی | لیوان یکبار مصرف و ظروف غذا | |
| پلی استایرن معمولی | 1460 GPPS | 6.5 | 1.04 | 103 | اکستروژن، قالب گیری تزریقی | اکستروژن، ورق فوم برای سینی | |
| پلی استایرن معمولی | 1070 GPPS | 1.7 | 1.04 | 104 | روش اکستروژن | ultra HMW برای اکستروژن ویژه | |
| پلی استایرن معمولی | 1240 GPPS | 2.5 | 1.04 | 96 | اکستروژن، قالب گیری تزریقی | ultra HMW برای اکستروژن خاص، تزریق | |
| پلی استایرن معمولی | 1340 GPPS | 4 | 1.04 | 93 | اکستروژن، قالب گیری تزریقی | بسته های تاول، جعبه های شفاف، بسته بندی تاشو |