الكريستال البوليسترين البلوري هو نوع من البوليمر الشفاف والصلب الذي يستخدم كبديل مناسب للزجاج في العديد من التطبيقات. يتم إنتاج هذا البوليمر عن طريق بلمرة مونومر الستايرين وعن طريق إضافة محفز وتسخينه ، يتم تكوين سلسلة بوليمر.
الكريستال البوليسترين هو أحد أنواع المواد البلاستيكية التي تستخدم في صناعة وتصنيع جميع أنواع المنتجات لما لها من خصائص فيزيائية وكيميائية جيدة. في هذه المقالة ، تتم مناقشة التركيب الكيميائي ، والخصائص ، والتطبيقات ، والنقاط البيئية للبوليسترين البلوري.
الكريستال البوليسترين
يحتوي الكريستال البوليسترين على خصائص مثل الشفافية العالية والصلابة ومقاومة الكسر. أيضا ، هذا البوليمر له خصائص كهربائية وحرارية جيدة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن البوليسترين البلوري مقاوم للأحماض والقواعد والكحول والزيوت. من بين تطبيقات البوليسترين الكريستالي ، يمكننا أن نذكر إنتاج المنتجات مثل قطع غيار السيارات والملصقات الإعلانية وأغطية الأجهزة الإلكترونية والأجزاء الإلكترونية الصغيرة والمزيد.
ما هو البوليسترين؟
البوليسترين هو بوليمر لدن بالحرارة يتكون من وحدات ستيرين متكررة. استخدم البشر البوليسترين لفترة طويلة ولها خصائص فريدة. البوليسترين البلوري هو نوع من البوليسترين له هيكل بلوري ومنتظم. هذه المادة شفافة وصلبة وخفيفة ولكنها مقاومة.
بلور البوليسترين (GPPS) هو نوع من البوليمر العضوي المنتج من مونومر ستايرين. الستايرين مادة كيميائية لها الصيغة C8H8 ، وهو سائل عديم اللون ذو رائحة نفاذة. يستخدم البوليسترين ، باعتباره أحد أكثر المواد البلاستيكية شيوعًا ، في العديد من المنتجات اليومية مثل التعبئة والتغليف والأجهزة المنزلية والصناعية.
ما هو الكريستال البوليسترين؟
البوليسترين البلوري أو GPPS (البوليسترين للأغراض العامة) هو أحد أنواع البوليمرات الستيرينية التي يتم إنتاجها بشفافية وبدون لون. هذا البوليمر مقاوم للحرارة والرطوبة وأشعة الشمس والمواد الكيميائية ويستخدم لإنتاج منتجات مثل النظارات والحاويات البلاستيكية وتغليف المواد الغذائية وأغلفة الأقراص المضغوطة وأقراص DVD ولعب الأطفال وما إلى ذلك.
إنتاج البوليسترين البلوري
يبدأ إنتاج البوليسترين البلوري من المواد الخام البترولية. أولاً ، يتم استخراج الهيدروكربونات مثل الإيثيلين والبوتادين من النفط. ثم يتم تحويل هذه الهيدروكربونات إلى بوليسترين من خلال عملية البلمرة.
بعد إنتاج البوليسترين ، لإنتاج البوليسترين البلوري ، تتم إضافة مواد مضافة مثل معززات الشفافية ومضادات الأكسدة ومضادات الكهرباء الساكنة إلى البوليسترين. تستخدم هذه المواد المضافة لتحسين خصائص البوليسترين البلوري مثل الشفافية ومقاومة الحرارة وأشعة الشمس.
بعد إضافة هذه المطولات ، يتوفر بلور البوليسترين كبوليمر ويمكن استخدامه كمواد خام في إنتاج العديد من المنتجات ، بما في ذلك العبوات الشفافة ، والنظارات ، والحاويات البلاستيكية ، إلخ.
التركيب البلوري للبوليسترين
في درجة حرارة الغرفة ، يصبح البوليسترين البلوري متبلورًا ومنتظمًا. هذا الهيكل البلوري يجعل المادة لها خصائص ميكانيكية وفيزيائية مواتية. يتم وضع الستايرين في هذا البوليمر في شكل سلاسل في نفس الاتجاه ، مما يخلق بنية بلورية. السلاسل متوازية ويتم إنشاء روابط هيدروجينية بينهما. تشمل خصائص هذه المادة شفافية عالية ومقاومة عالية للمواد الكيميائية والحرارة والصلابة والقوة الميكانيكية المرغوبة.
خصائص البوليسترين البلوري
يستخدم البوليسترين البلوري في صناعة البلاستيك وتغليف المنتجات نظرًا لخصائصه مثل الشفافية والخفة والصلابة والقدرة على المعالجة والحقن. أيضًا ، نظرًا لسعرها المعقول وخصائصها الفيزيائية والكيميائية ، تعد هذه المادة خيارًا مناسبًا للعديد من التطبيقات الصناعية والمنزلية.
التركيب البلوري للبوليسترين
كيميائيًا ، البوليسترين عبارة عن هيدروكربون طويل السلسلة يتم فيه ربط مراكز الكربون المتغيرة بمجموعات فينيل (الاسم الذي يطلق على البنزين الدوري). الصيغة الكيميائية للبوليسترين هي (ن (C8H8) ؛ تحتوي هذه المادة على مولات من العناصر الكيميائية كربون وهيدروجين.
يتم تحديد خصائص المادة عن طريق امتصاص فان دير فال قصير المدى بين سلاسل البوليمر. نظرًا لأن الجزيئات عبارة عن هيدروكربونات طويلة السلسلة تتكون من آلاف الذرات ، فإن قوة الجذب الكلية بين الجزيئات كبيرة.
عند التسخين (أو التشوه السريع بسبب مزيج من خصائص العزل اللزج المرن والحرارة) ، تصبح السلاسل أكثر توافقًا وتنزلق فوق بعضها البعض. هذا التراخي الجزيئي (مقابل القوة العالية بين الجزيئات بسبب ثبات الهيدروكربون) يعطي المرونة والمرونة لهذه المادة.
إن قدرة النظام على التشوه عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التحول الزجاجي تسمح للبوليسترين (وبوليمرات تليين الحرارة بشكل عام) بالتليين بسهولة وتشكيل غوناكونات عند تسخينها.
التركيب الكيميائي الكريستال البوليسترين
يتكون البوليسترين من وحدات ستيرين متكررة في سلسلة. ترتبط هذه الوحدات معًا لتشكيل بنية تحتية طويلة. هذا الهيكل يجعل البوليسترين له خصائص مثل القوة العالية والصلابة والمقاومة الجيدة نسبيًا للظروف البيئية.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
تتمتع بلورات البوليسترين بخصائص فيزيائية وكيميائية جيدة تجعلها تستخدم في العديد من التطبيقات. بعض هذه الخصائص هي:
1. شفافية عالية
تتميز بلورات البوليسترين بشفافية عالية مما يجعلها تستخدم في صنع جميع أنواع العبوات الشفافة والأوعية البلاستيكية.
2. صلابة وقوة
تتمتع هذه المادة بصلابة وقوة جيدة ، مما يسمح للمنتجات النهائية بتحمل الأحمال الميكانيكية.
3. مقاومة الحرارة
تتمتع بلورات البوليسترين بمقاومة حرارة نسبية تصل إلى حوالي 100 درجة مئوية ، وهذا يسمح باستخدامها في بعض التطبيقات التي تتطلب مقاومة الحرارة النسبية.
4. مقاومة المواد الكيميائية
يتمتع البوليسترين البلوري بمقاومة جيدة للعديد من المواد الكيميائية. بالطبع ، يمكن لبعض المواد الكيميائية مثل الكلوريدات والهيدروكربونات العطرية إذابتها أو تغيير خصائصها.
تطبيقات البوليسترين البلوري
يستخدم الكريستال البوليسترين في العديد من الصناعات بسبب خصائصه الفريدة. بعض هذه التطبيقات تشمل:
1. التغليف
نظرًا لشفافيتها العالية ومقاومتها الجيدة للظروف البيئية ، يتم استخدام البوليسترين البلوري في صنع عبوات شفافة مثل الأكياس والصناديق البلاستيكية.
2. صناعة العبوات البلاستيكية
يستخدم البوليسترين البلوري كأحد المواد الرئيسية في صناعة العبوات البلاستيكية مثل الزجاج وحاويات الطعام وقوالب الآيس كريم.
3. الأجهزة المنزلية والصناعية
يستخدم البوليسترين البلوري في صناعة الأجزاء المنزلية والصناعية ، مثل جسم الأجهزة الإلكترونية والأجزاء الصناعية ، وذلك لما يتمتع به من صلابته وقوة جيدة.
القضايا البيئية
نظرًا للتطبيقات الواسعة للبوليسترين البلوري ، أصبحت القضايا المتعلقة بالبيئة وتأثيراتها على البيئة مهمة أيضًا. بعض هذه القضايا تشمل:
1. إنتاج النفايات
يؤدي استخدام المواد البلاستيكية بشكل عام إلى زيادة إنتاج النفايات. بالنظر إلى التطبيقات ذات الاستخدام الفردي للبوليسترين البلوري ، فإن كمية النفايات الناتجة من هذه المادة مهمة أيضًا.
2. مشاكل التخلص من النفايات
يبقى البوليسترين البلوري في البيئة لفترة طويلة بسبب مقاومته للتحلل البيولوجي ، وهذا يسبب تلوث البيئات الطبيعية.
إعادة تدوير الكريستال البوليسترين
هل يمكن إعادة تدوير البوليسترين الكريستالي؟
نعم ، البوليسترين قابل لإعادة التدوير. نظرًا لخصائصه مثل الصلابة والشفافية ، فإنه يستخدم عادة في تغليف المنتج. بعد استخدام هذه المنتجات ، يمكن جمعها كمواد معاد تدويرها وتحويلها إلى منتجات جديدة مثل بلورات البوليسترين أو غيرها من المنتجات البلاستيكية المعاد تدويرها.
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن البوليسترين البلوري في حالته النقية لا يتحلل بسهولة إلى البيئة الطبيعية بسبب عدم قابليته للتحلل ، ولحماية البيئة ، يوصى باستخدام المواد البلاستيكية المعاد تدويرها بدلاً من المواد المنتجة حديثًا.
