 |
| Polistiren, yaygın olarak köpük adıyla bilinir; paketleme ve ambalaj sektöründe yoğun olarak kullanılır. |
Polistiren, stiren monomerinden polimerizasyon yoluyla elde edilir ve genellikle petrolden üretilir. Oda sıcaklığında katı halde bulunan polistiren, enjeksiyon veya ekstrüzyon yöntemleriyle işlenirken yüksek sıcaklıklarda eriyik hale gelir. Polistiren, sert veya köpük formunda olabilir. Polistiren denildiğinde genellikle köpük formu akla gelir. Oda sıcaklığında katı halde bulunan polistiren köpüğü, yüksek sıcaklıklarda işlenirken erimiş hale gelir. İşlem sonrasında tekrar soğutularak katılaşır. Polistiren köpükler genellikle 70 °C'ye kadar dayanıklılık gösterebilir. Soğutulduktan sonra son derece sert, parlak ve kırılgan bir yapıya sahip olan köpük formundaki polistiren, yalıtım malzemeleri arasında en uygun ve ekonomik seçeneklerden biridir. Ayrıca, mükemmel izolasyon sağlama yeteneği nedeniyle genellikle tercih edilir. Polistiren köpük, hızlı bir şekilde yanabilir ve yoğun bir gaz kokusu yayar. Aseton içeren ortamlarda da oldukça hızlı bir şekilde şişebilir. En önemlisi ise, güneş ışığına, suya, darbelere ve diğer olumsuz etkilere karşı son derece dirençli olmasıdır. Bu özellikleri sayesinde dış cephe ısı yalıtımında tercih edilen bir malzeme olmuştur.
Polistirenin Tarihçesi
Polistiren, 1839 yılında bir eczacı olan Eduard Simon tarafından Berlin'de keşfedilmiştir. Simon, Türkiye'deki sığla ağacı (Liquidambar orientalis) reçinesinden, "stirol" adını verdiği bir monomer olan yağlı bir madde elde etmiştir. Simon, günler sonra bu stirolün oksitleşme sonucu sertleştiğini ve onun, yine kendisinin "stirol oksit" (stiroloksit) adını verdiği bir jele dönüştüğünü gözlemlemiştir. 1845 yılında İngiliz kimyager John Blyth ve Alman kimyager August Wilhelm von Hofmann, stirolün oksijen yokken de aynı dönüşümü geçirebileceğini göstermişlerdir. Bu maddeye "metastirol" adını vermişlerdir. Daha sonraki analizlerde, metastirolün, stiroloksitle kimyasal olarak benzerlik gösterdiği anlaşılmıştır. 1866 yılında Marcelin Berthelot, metastirol ve stiroloksidin, stirolden bir polimerleşme süreci ile meydana geldiğini doğru bir şekilde tespit etmiştir. Yaklaşık 80 yıl sonra, Alman organik kimyager Hermann Staudinger'in (1881-1965) tezine dayalı olarak, stirolün ısıtıldığında zincirleme bir reaksiyon başlattığı ve bunun sonucunda makromoleküller ürettiği anlaşılmıştır. Böylece, bu madde, günümüzdeki bilinen adıyla "polistiren" olarak anılmaya başlanmıştır.
Polistirenin Özellikleri
Polistiren (PS), sıvı bir petrokimyasal olan stiren monomerinden elde edilen sentetik, aromatik bir polimerdir. Polistiren, sert veya köpüklü formda olabilir. Genel amaçlı polistiren (GPPS) berrak, sert ve kırılgan bir yapıya sahiptir. Polistiren, birim ağırlığı açısından oldukça ucuz bir reçinedir. Oksijen ve su buharını tutma kapasitesi oldukça düşüktür ve erime noktası da nispeten düşüktür. Polistiren, doğal olarak şeffaf olabilir ancak renkli hale getirilmesi için renklendirici maddeler eklenebilir.
Şeffaflık:
Polistiren, ışığı iletme yeteneği ve netliği ile bilinir, bu da onu şeffaflık gerektiren ürünler için ideal bir seçenek yapar; örneğin sergi vitrinleri, ambalajlar ve depolama kapları. Şeffaf yapısı, gıda ambalajları ve medikal uygulamalarda, güvenlik ve kalite kontrol için görünürlüğün önemli olduğu durumlarda sıklıkla tercih edilen bir özelliktir.
Kırılganlık:
Polistiren sert olsa da, kırılgan olma eğilimindedir ve stres altında kolayca çatlayabilir. Bu durum, yüksek darbe direnci veya esneklik gerektiren uygulamalarda kullanımını sınırlamaktadır. Dayanıklılığını artırmak için, kauçuk eklenerek modifiye edilmiş Yüksek Darbe Polistireni (HIPS) kullanılır; bu, ürünlerin dayanıklılığını artırır. HIPS, buzdolabı astarları ve tüketici elektroniği muhafazaları gibi ürünlerde yaygın olarak kullanılır.
Düşük Maliyet:
Polistirenin yaygın olarak kullanılmasının başlıca nedenlerinden biri düşük maliyetidir. Üretimi ve şekil verilmesi kolaydır, bu da onu seri üretim yapılan ürünler için popüler bir malzeme yapar. Bu maliyet etkinliği özellikle ambalaj, tüketici ürünleri ve tek kullanımlık ürünler gibi sektörlerde değerli hale gelir. GPPS (Genel Amaçlı Polistiren) genellikle gıda kapları ve tek kullanımlık çatal-bıçak takımları gibi düşük maliyetli ürünlerde kullanılır.
Elektriksel Yalıtım:
Polistiren mükemmel elektriksel yalıtım özelliklerine sahiptir, bu da onu devre kartları, yalıtım katmanları ve elektronik muhafazalar gibi elektriksel ve elektronik bileşenlerde yaygın bir malzeme yapar. Ayrıca, elektrik akışını engelleme yeteneği ve statik direnci sayesinde elektronik muhafazalarda da kullanılır. GPPS ve HIPS her ikisi de kolayca renklendirilebilir ve çeşitli şekillerde şekillendirilebilir.
İşlenebilirlik:
Polistiren, enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon ve döküm gibi çeşitli yöntemlerle işlenebilir, bu da onu farklı ürün türleri için son derece uyarlanabilir hale getirir. Karmaşık şekillerde kolayca kalıplanabilir ve işlenebilirliği, oyuncaklar, kaplar ve ambalaj malzemeleri gibi uygulamalarda faydalıdır. Ayrıca, HIPS ve GPPS her ikisi de kolayca renklendirilebilir ve çeşitli şekillerde şekillendirilebilir.
Kimyasal Direnç:
Polistiren, asitler ve bazlar gibi çeşitli kimyasallara karşı orta derecede dirençlidir, ancak organik çözücüler ve yağlara karşı hassas olabilir. Sert kimyasallara veya yüksek sıcaklıklara maruz kalacak ortamlarda kullanımı sınırlıdır. Bu tür koşullar için daha kimyasal dirençli polimerler, örneğin polikarbonat veya polietilen kullanılır. Örneğin, HIPS, GPPS'ten daha iyi kimyasal dirence sahiptir.
 |
| Polistiren ekonomik yapısıyla özellikle ambalaj sektöründe kullanım alanı bulur. |
Polistiren Türleri
Genel Amaçlı Polistiren (GPPS):
PS'nin en yaygın formu olan GPPS, şeffaf, serttir ve genellikle tek kullanımlık bardaklar, tepsiler, gıda kapları ve medikal ambalajlar gibi uygulamalarda kullanılır. Şeffaflık sunar, ancak diğer PS türlerine göre daha kırılgandır. Şeffaflık ve kolay şekil verilmesi nedeniyle ambalaj malzemelerinde yaygın olarak kullanılır.
Yüksek Darbe Polistireni (HIPS):
HIPS, darbe direncini artırmak için kauçukla modifiye edilmiştir, bu da onu daha yüksek dayanıklılık gerektiren ürünler için uygun hale getirir; örneğin buzdolabı astarları, TV muhafazaları ve oyuncaklar. Sertlik ve dayanıklılık arasında iyi bir denge sunar, bu da onu tüketici ürünleri için cazip bir seçenek haline getirir. HIPS, sıklıkla blister ambalaj ve koruyucu ambalajlarda kullanılır.
Genişletilmiş Polistiren (EPS):
EPS, genellikle ambalaj malzemeleri, yalıtım ve koruyucu ambalajda kullanılan hafif bir polistiren köpük formudur. Gıda ambalajı (örneğin, kahve kupaları ve paket servis kapları) ve inşaat yalıtımında yaygın olarak kullanılır. EPS, darbe emme ve şok emme için idealdir, bu da onu hassas ürünlerin taşınması için vazgeçilmez bir malzeme yapar. EPS ayrıca soğutucular, yalıtım panelleri ve yüzeyde yüzen cihazlarda kullanılır.
EPS'de Geliştirmeler: EPS'nin yeniden işlenmesinde de ilerlemeler kaydedilmiştir; burada sıkıştırılabilir ve yalıtım panelleri, fotoğraf çerçeveleri ve hatta plastik kereste gibi yeni ürünlere dönüştürülebilir.
Ekstrüde Polistiren (XPS):
EPS'ye benzer olarak, XPS kapalı hücreli bir köpük malzemedir ve sertliği ile nem direnci ile bilinir. Genellikle yalıtım panelleri ve inşaat uygulamalarında, binalara termal yalıtım sağlamak ve dış mekan uygulamaları için su yalıtımı sağlamak amacıyla kullanılır. XPS özellikle çatı yalıtımı, duvar panelleri ve zemin tahtalarında kullanılır, nem direnci ve termal yalıtım sağlar.
XPS Uygulamaları: XPS, nem ve termal geçişi engelleme yeteneği nedeniyle dış mekanlarda daha fazla kullanılmaktadır, özellikle çatı ve zeminler için. Termal direnç ve dayanıklılığı, özellikle soğuk iklim koşullarında avantaj sağlar.
Polistiren Nerede Kullanılır
Stirenin polimerizasyonu sonucu elde edilen polistiren (PS), çok çeşitli kullanım alanları bulunan bir termoplastik türüdür. Polistiren (PS) işleniş şekline göre Antişok (HIPS), Kristal (GPPS) ve Köpük (EPS) olarak sınıflandırılmaktadır. İşlenmesinin son derece kolay ve ekonomik olması nedeniyle Polistiren (PS), bir çok endüstri kolunda kağıt, ahşap ve metallerin yerine kullanılmaktadır. Film ve levha yapımı, kağıt ve kumaş kaplamaları, izolasyon levhaları, aydınlatma malzemeleri, buzdolabı-çamaşır makinesi aksamları, batarya kutuları, radyo ve televizyon kasaları, oyuncak ve ev eşyası yapımı gibi alanlarda yaygın şekilde kullanılmaktadır. Polistiren köpük formunda, tesisatlarda, iç ve dış cephe yalıtımlarında, boru içlerinde, soğutma kulelerinde, gıda ambalajlanmasında, araba parçalarında, elektronik cihazların ve aletlerin bazı parçalarında kullanılabilmektedir.
Ambalaj: Yumurtalar ve süt ürünleri, et, balık ve kümes hayvanları, soğuk içecekler veya paketlenmiş yemekler. Bu ürünlerin tamamı polistiren ambalaj malzemeleriyle güvenli şekilde paketlendiğinde bozulmaz. Batı toplumunda iyi ambalaj, soğutma ve nakliye uygulamaları bir arada yapıldığında gıdanın yalnızca yüzde ikisi bozularak israf oluyorken gelişmekte olan ülkelerde bu oran yüzde 50'dir. Polistiren, ürün paketinizin içinde ne olursa olsun, ambalaj ve tek kullanımlık gıda paketleri konusunda çok yönlü ve düşük maliyetli bir çözüm olduğunu kanıtlamıştır.
Elektronik aletler: Polistiren reçineler buzdolapları, klimalar, fırınlar, mikrodalga fırınlar, elde tutulan elektrikli süpürgeler ve karıştırıcılarda, neredeyse bütün bitmiş ürün gereksinimlerini karşılamaktadır Polistiren reçineler güvenli ve düşük maliyetli olup, mükemmel bir görünüş ve kolay işlenebilirliği sayesinde mükemmel bir işlevselliğe sahiptir. Bu nedenle polistiren talebinin neredeyse %26'sı enjeksiyonlu kalıplama, ekstrüzyon ve ısıl şekillendirme uygulamalarında kullanılmaktadır.
Tüketici elektroniği: Polistriren, TV kasalarında, bilgi teknolojisi ekipmanlarında ortaya çıkan her türlü yeni trendde, yani işlev, şekil, estetik ve maliyet/yüksek performans oranı kombinasyonlarının kullanım kriteri olduğu her yerde kullanılır. Polistiren, ortam kutularında, kaset kutularında ve CD'leri ve DVD'leri koruyan değerli şeffaf kutularda ilk tercihtir.
Yapı ve inşaat: Polistiren reçineler yalıtım köpüğü, çatı kaplama, dış cephe kaplama, paneller, banyo ve duş birimleri, aydınlatma ve su tesisatına ait sabit eşyalar gibi bina ve yapı uygulamalarında kullanılan en gözde malzemeler arasındadır. Polistiren reçineler, sahip oldukları mükemmel fiyat/performans dengesi, iyi işlenebilirlik ve diğer performans özellikleri nedeniyle bu yapı ürünlerinde kullanılmaktadır.
Tıp ve medikal uygulamalar: Hasta ve doktorlara yeni ve daha iyi tıp teknolojilerini ulaştırmak kompleks ve denetime tabi bir süreçtir. Polistriren reçineler, mükemmel berraklığı ve işlenebilirliği ve üstün sterilizasyon sonrası estetiği nedeniyle doku kültürü tepsileri, test tüpleri, petri kapları, tanılama bileşenleri ve test kiti kapları gibi birçok tek kullanımlık tıbbi uygulamanın üretiminde kullanılmaktadır.
Diğer sektörler: Polistirenin genel kullanımlarına ek olarak, oyuncaklar, elektrikli çim ve bahçe ekipmanları, mutfak ve banyo aksesuarları ve diğer dayanıklı eşyalar gibi tüketim malları polistirenden üretilmektedir. Polistiren reçineler, mükemmel bir maliyet/performans oranına sahiptir ve çoğu zaman daha maliyetli polimerlerin yerine kullanılabilir.
Sonuç
Polistiren (PS), düşük maliyeti, çok yönlülüğü ve işlenebilirliği nedeniyle yaygın olarak kullanılan bir malzemedir. Ancak, çevresel etkileri, özellikle geri dönüşümü ve biyolojik olarak bozulabilirliği ile ilgili zorluklar, daha sürdürülebilir alternatifler için artan bir talep oluşturmuştur. Geri dönüşümdeki yenilikler ve biyolojik olarak parçalanabilir Polistiren versiyonları, bu çevresel endişeleri hafifletmeye yardımcı olmaktadır, ancak Polistiren hala hem önemli bir kullanım alanına sahip hem de atık yönetimi konusunda büyük bir sorumluluk taşımaktadır. Biyolojik olarak parçalanabilir Polistiren ve gelişmiş geri dönüşüm teknolojileri gibi sürdürülebilir alternatifler, çevresel ayak izini azaltmak amacıyla şu anda geliştirilmektedir.
1 yorum:
Polistiren güneş ışınlarına, suya, darbelere vb. tüm olumsuzluklara karşı son derece dirençlidir. Tüm bu olumsuzluklara karşı koyabilmesi nedeni ile de dış cephe ısı yalıtımlarında tercih nedenidir.
Yorum Gönder
Merhaba, daha kaliteli bir site için yorumlarınızı bekliyoruz.