Polüstüreeni tihedus ja tehnilised omadused
Polüstüreeni valmistatakse stüreeni polümeriseerimisel, millest tuleneb ka lõpptoote nimi. Polüstüreeni lähteaine stüreen on värvitu vedelik, mis ei lahustu vees, kuid lahustub alkoholi- ja eetrilahustes. Selle plastiliigi eelised on täielik veekindlus, märkimisväärne kemikaalikindlus ja läbipaistvus.
Polüstüreeni toodetakse mitmel viisil:
- Puhaste monomeeride polümeriseerimine ehk plokkmeetod.
- Polümeriseerimine lahustites.
- Polümeriseerimine vesiemulsioonis.
Tänu ainulaadsetele omadustele saab polüstüreeni töödelda. Kõige levinum on survevalumeetod, milles kasutatakse pulbrilist ja granuleeritud polüstüreeni.
Polüstüreeni kasutatakse laialdaselt ehituses, enamasti järgmiselt:
- Värviliste katteplaatidena suure niiskuse ja määrdumisega ruumides
- Poorsete plaatidena soojus- ja heliisolatsiooniks
- Lateksvärvina siseviimistluses
- Kiledena niiskuse isoleerimiseks
- Tänu suurele valgusläbilaskvusele sobib polüstüreen hästi klaasi asendama
Polüstüreeni tehnilised näitajad
Tootmismeetodi järgi eristatakse plokk- ja emulsioonpolüstüreeni. Tavalisel temperatuuril on polüstüreen elastne. Polüstüreeni tihedus on 1,05 g/cm³, tooraine stüreeni tihedus aga ainult 0,909 g/cm³.
| Materjal | Tihedus (g/cm³) |
| Polüstüreen | 1,05 |
| Polüstüreeni lähteaine | 0,909 |
Selle näitaja abil saab arvutada 1 m³ polüstüreeni massi: tiheda polüstüreeni puhul on see umbes 1050 kg. Ligikaudu 90–100 °C-ni kuumutamisel polüstüreen pehmeneb ja muutub vormitavamaks; see on seotud materjali klaasistumise, mitte tavapärase sulamisega. Valgusläbilaskvus on väga suur, kuni 90% päikesekiirgusest. Eetrid, aromaatsed ja osa süsivesiniklahusteid võivad polüstüreeni kahjustada või lahustada, mistõttu tuleb sobivust lahustitega eraldi kontrollida. Eri meetoditega toodetud polüstüreenide oluline erinevus on molekulmass:
- Plokkpolüstüreeni molekulmass on 300000–500000.
- Vesiemulsiooni kasutamisel 70000–200000.
See näitaja on kasutamisel väga oluline. Väikese molekulmassiga polüstüreen on habras ja vähese tugevusega. Ostmisel tasub näitajale tähelepanu pöörata: tugeva ja vastupidava ehitusmaterjali puhul peab see olema vähemalt 100000.
Polüstüreeni tootmismeetodid
Kõige sagedamini kasutatakse pidevat plokkmeetodit ja vesiemulsioonmeetodit. Esimesel juhul valatakse stüreen kuumutatud vormidesse ja tihendatakse, nii et moodustub läbipaistev kõva materjal. Lõppmaterjal võtab anuma kuju, milles kõvastumine toimus. Enamasti kasutatakse piklikke ristkülikukujulisi vorme ehk plokke. Selle meetodiga saab polüstüreen võrreldes teiste meetoditega suure molekulmassi. See on võimalik tänu lähteaine madalale kuumutustemperatuurile 30–40 °C.
Muude meetoditega tootmisel võib temperatuur olla 60–90 °C. Lisaks pannakse toorainesse kõvastumist kiirendavat initsiaatorit bensoüülperoksiidi. Meetodi oluline puudus on paraku pragude tekkimise võimalus polüstüreenis.
Polüstüreeni tootmisel vesiemulsioonmeetodiga on järgmised eelised:
- Lõpptoode moodustub peene pulbrina
- Tootmisprotsess kestab lühikest aega
- Pärast tootmist ei sisalda polüstüreen monomeere
Korduma kippuvad küsimused
Kui palju kaalub 1 m³ polüstüreeni?
Tiheda polüstüreeni tihedusega umbes 1,05 g/cm³ kaalub 1 m³ ligikaudu 1050 kg. Vahtpolüstüreeni kuupmeetri mass on palju väiksem, sest suure osa mahust moodustavad õhuga täidetud suletud poorid.
Miks erineb polüstüreeni ja vahtpolüstüreeni mass nii palju?
Tihe polüstüreen on tahke polümeer, vahtpolüstüreen aga poorse struktuuriga. Kuna vahtpolüstüreen sisaldab palju õhku, kaaluvad selle plaadid ja plokid sama mahu juures märksa vähem.
Millisel temperatuuril hakkab polüstüreen pehmenema?
Tavaline polüstüreen hakkab märgatavalt pehmenema ligikaudu 90–100 °C juures. See ei ole sama mis sulamine, mistõttu tuleb kuumutamisel arvestada materjali marki ja kasutustingimusi.