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L'origine del polistirene
Il polistirene, noto anche come polistirolo, è un polimero molto utilizzato. polimero prodotto dalla polimerizzazione dello stirene.
È un materiale trasparente, duro e fragile che si presenta in varie forme, come il polistirene espanso (EPS) e il polistirene estruso (XPS). Il polistirene è ampiamente utilizzato per imballaggi, isolamenti, contenitori e altri prodotti di uso quotidiano.
È impermeabile, chimicamente inerte e resistente agli acidi e alle basi, ma sensibile ai solventi organici. La produzione commerciale di polistirene è iniziata negli anni ’30 ed è prodotta e lavorata in tutto il mondo.
L’EPS, una forma di polistirene, è spesso utilizzato negli imballaggi, nell’isolamento e nell’edilizia.
La cristallinità di PS
Il polistirene esiste in due forme principali: il polistirene atattico e quello sindiotattico.
Il polistirene atattico è amorfo, il che significa che non ha una struttura regolare e ordinata e quindi non ha cristallinità. cristallinità cristallinità.
Il polistirene sindiotattico, invece, ha una struttura molto regolare e ordinata, con i gruppi fenilici che si alternano sulla spina dorsale lineare di carbonio. Questa regolarità permette alle molecole di impacchettarsi facilmente in cristalli, dando luogo alla formazione di una struttura cristallina.
La cristallinità del polistirene sindiotattico comporta una temperatura di fusione più elevata. temperatura di fusione e una maggiore rigidità rispetto al polistirene atattico.
Tuttavia, è importante notare che nessun polimero è completamente cristallino, poiché un polimero completamente cristallino sarebbe troppo fragile per essere utilizzato come plastica. La presenza di regioni amorfe nei polimeri, tra cui il polistirene, conferisce loro tenacità, consentendo al polimero di piegarsi senza rompersi e di assorbire energia.
Il punto di fusione del polisodio
Il polistirene è una termoplastica che normalmente si trova allo stato solido a temperatura ambiente, ma che si scioglie quando viene riscaldata per essere stampata o estrusa.
Il punto di fusione del polistirene varia a seconda della sua forma e struttura. Il polistirene isotattico, che ha una struttura regolare, ha un
Il polistirene amorfo, che non ha una struttura regolare, non fonde a una temperatura specifica, ma si ammorbidisce gradualmente a partire da circa 100 °C, temperatura nota come temperatura di transizione vetrosa. Queste differenze nella temperatura di fusione sono legate alla disposizione molecolare e alla cristallinità del polistirene.
Il polistirene solido puro è incolore, duro e ha una flessibilità limitata. Può essere colato in stampi con dettagli precisi e può essere reso trasparente o in diversi colori. È economico e viene utilizzato per la produzione di kit di modellini in plastica, cornici per targhe, posate in plastica, custodie per CD, per la realizzazione di modellini, come materiale alternativo per i dischi e per molti altri oggetti in cui si desidera una plastica abbastanza rigida ed economica.
Il polistirene può essere in forma solida o espansa. Il polistirene in generale è chiaro, duro e fragile. È una resina poco costosa per unità di peso e ha un
La stabilità termica del PS
La stabilità termica del polistirene dipende dalla sua struttura e composizione. Il polistirene puro non è stabile alle alte temperature e tende a decomporsi termicamente.
Tuttavia, la stabilità termica può essere migliorata con l’aggiunta di stabilizzatori. Il polistirene isotattico, che ha una struttura regolare, è generalmente più stabile termicamente del polistirene amorfo.
La stabilità termica del polistirene può essere misurata con diversi metodi, tra cui il chip DSC (DSC) o con un’analisi analisi termogravimetrica (TGA) utilizzando uno STA L82.
Il metodo DSC misura la quantità di calore che un materiale assorbe o rilascia durante un aumento controllato della temperatura e consente quindi di determinare i punti di fusione e di rammollimento, nonché di studiare le transizioni di fase e le reazioni. Il metodo TGA misura la variazione di peso di un materiale in funzione della temperatura e può essere utilizzato per determinare la stabilità termica e le temperature di decomposizione dei materiali.
La temperatura di transizione vetrosa del polistirene
La temperatura di transizione vetrosa (Tg) del polistirene si aggira in genere intorno ai 100 °C. Questa temperatura segna la transizione del polimero amorfo da uno stato duro e vetroso a uno stato morbido e gommoso.
La Tg può essere misurata con un chip DSC, che misura la quantità di calore che un materiale assorbe o rilascia durante un aumento controllato della temperatura, consentendo di determinare i punti di fusione e di rammollimento e di studiare le transizioni di fase e le reazioni.
La temperatura di transizione vetrosa è un parametro importante che influenza le proprietà meccaniche e la lavorabilità del polistirene. Al di sopra della Tg, il polistirene diventa morbido e malleabile, il che lo rende adatto a tecniche di lavorazione come lo stampaggio a iniezione, mentre al di sotto della Tg è duro e fragile.
La produzione di parti in polistirolo mediante stampaggio a iniezione
La produzione di parti in polistirolo mediante stampaggio a iniezione è un processo comune in cui il polistirolo fuso viene iniettato in uno stampo per ottenere la forma desiderata. Questo processo richiede macchine e stampi speciali per lo stampaggio a iniezione, in genere realizzati in acciaio o alluminio.
Il polistirene si presta bene allo stampaggio a iniezione perché ha una buona fluidità e modellabilità. La resistenza e la modellabilità del materiale possono essere migliorate con un
Una TMA (analisi termomeccanica) misura la variazione di lunghezza di un materiale in funzione della temperatura e della forza esercitata sul materiale stesso e consente quindi di determinare le temperature di transizione vetrosa e di rammollimento, nonché di studiare i cambiamenti di forma e le sollecitazioni nel materiale.
Diversi tipi di PS
Il polistirene è un polimero versatile che viene utilizzato in varie forme e applicazioni.
I diversi tipi di polistirene includono
Polistirene solido:
- È trasparente, duro, fragile e moderatamente resistente allo stato grezzo. Viene utilizzato per la produzione di kit di modellini in plastica, cornici per targhe, posate in plastica e custodie per CD.
Polistirene espanso (EPS):
- Viene utilizzato come schiuma isolante nell’industria edile. Viene anche utilizzato sotto forma di granuli per la produzione di calcestruzzo di polistirene, che viene impiegato come materiale da costruzione nell’industria edile.
Pellicola di polistirene:
- Utilizzato nella produzione di film, è trasparente, resistente e stampabile.
Applicazione: granuli di PS
GERÄT | CHIP-DSC 1 (Chip-DSC L66 Basic) |
|---|---|
| Heizrate | 50 K/Minute |
| Probenmasse | ca. 15 mg |
| Probenschale | Offene Aluminiumpfannen |
| Gas | Statische Luft |
Impatto ambientale del polistirolo
Il polistirene, in particolare il polistirene espanso (EPS), ha un impatto ambientale significativo. La produzione di polistirene richiede l’utilizzo di petrolio grezzo, il che comporta un notevole impatto sul clima e sull’ambiente.
Dopo l’uso, il polistirolo è uno dei principali responsabili dei rifiuti terrestri e marini. È un elemento comune dei rifiuti costieri e può inquinare l’ambiente per molto tempo perché si degrada molto lentamente.
Il polistirolo può anche rilasciare sostanze chimiche nelle discariche, causando ulteriori problemi ambientali. Inoltre, il polistirolo rappresenta un rischio per la salute umana e animale, poiché si rompe in piccoli pezzi che possono essere ingeriti dagli animali come cibo.
Inoltre, lo stirene, un componente principale del polistirene, può causare danni al fegato e al tessuto nervoso. A causa di questi effetti ambientali, l’uso del polistirene è già limitato o vietato in alcune regioni.
