Polistirenul

5/14/2018 Polistirenul - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/polistirenul 1/5

1

Polistirenul

1. Polistiernul - date generale

Polistirenul este un polimer aromatic format prin polimerizarea monomerului aromatic de

stiren, o hidrocarbura lichida care este fabircata in comert din petrol de catre industria chimica.

Polistirenul este unul dintre cele mai utilizate, la scara larga, tipuri de plastic.

Polistirenul este o substanta termo-plastica ce se gaseste in forma solida la temperature

camerei, dar care pluteste daca este incalzita peste temperatura de tranzitie vitroasa (pentru

turnare sau extrudare) si devine din nou solida cand este racita. Polistiernul solid pur este un

plastic dur si incolor cu flexibilitate limitata. Acesta poate fi turnat in forme cu detalii fine.

Polistirenul poate fi transparent sau poate fi variat colorat.

Polistirenul solid este folosit spre exemplu la fabricarea tacamurilor de unica folosinta,

modele plastice, carcase pentru discuri, detectoare de fum, etc. Produsele fabricate din polistiren

sunt aproape omniprezente, de exemplu ca material de ambalare, izolare, etc.

Plostirenul poate fi reciclat desi pretul sau scazut poate fi descurajant. Acesta are un timp

de biodegradare foarte lung si este deseori un poluant abundant in mediul extern in special de-a

lungul tarmurilor si a cailor navigabile, mai ales in forma sa cu densitate celulara scazuta.

2. Forme produse

Polistirenul este frecvent turnat prin injective sau extrudat in timp ce polistirenul

expandat este fie extrudat, fie turnat printr-ul process special. De asemenea sunt produsi si

copolimeri de polistiren; acestia contin unul sau mai multi monomer de alt tip in plus fata de

stiren. In ultimii ani au fost produsi si compusi ai polistirenului expandat cu celuloza si amidon.

Spuma de polistiren extrudat este cunoscuta si comercializata sub numele de spuma

poliuretanica.

2.1. Placile de polistiren si polistirenul turnat

Polistirenul (PS) este un material economic utilizat pentru producerea modelelor plastic de

chituri de asamblare, tacamuri de plastic, carcase protectoare pentru CD-uri, rame, si multe alteobiecte care necesita un tip de plactic rigid si foarte economic in acelasi timp. Metodele de

productie includ metodele termice si turnarea prin injectie.

Din aceasta forma de PS se obtin de asemenea si valoroase recipient de laborator

indispensabine in cercetarea biomedicala. In acest scop articolele sunt aproape intotdeuna

fabricate prin turnare prin injective si adesea sterilizate dupa turnare, fie prin iradiere, fie prin



2

tratarea cu oxid de etilena. Modificare suprafetei dupa turnare se face de obicei cu plasme bogate

in oxygen care introduce grupari polare in substanta. O mare parte din cercetare biomedicala

moderna se bazeaza pe utilizarea unor astfel de produse, prin urmare ele joaca un rol esential in

cercetarea farmaceutica.

2.2. Spume

Spumele de PS sunt foarte bune izolatoare termice si ca urmare sunt adesea folosite ca

materiale de constructii izolatoare cum ar fi in structurile izolatoare de panouri ale cladirilor.

Sunt de asemenea folosite pentru structure arhitectonice decorative cum ar fi stalpii ornamentali.

Spumele PS prezinta proprietati foarte bune de amortizare de unde rezulta si folosirea lor pe

scara larga in ambalare.

2.3. Polistirenul expandat

Polistirenul expandat (EPS) este o spuma rigida si dura cu ce lule inchise. Este de obice i alb si

alcatuit din bilute preexpandate pe PS. Utilizarile generale includ placile turnate pentru izolarea

cladirilor si materialele de ambalat pentru amortizare si protejarea elementelor fragile din

interiorul cutiilor. De asemenea aceste placi sunt de obicei facute cu un indice mare de protectie

impotriva incendiilor, folosite ca bariere termice si ignifuge. Cea mai frecventa metoda de

procesare a sa este taierea termica cu fire incinse. Rezistivitatea sa termica este de aprox.

28m*K/V.

2.4. Polistirenul extrudat

Spuma de polistiren extrudat (XPS) este format din celule inchise care ofera o mai buna

rugozitate suprafetelor si reduce conductivitatea termica. Densitatea medie a sa este de 2845kg/m³. XPS este folosit in fabricarea aeronavelor, a modelelor de cladiri, in particular a

modelelor arhitecturale. Datorita procesului de extrudare XPS nu necesita materiale protectoare

pentru a-si mentine performantele fizice si termice. Astfel el constituie un foarte bun substitut

pentru cartonul ondulat. Rezistivitatea sa termica este de aproximativ 35m*K/V.

2.5. Copolimeri

Polistirenul pur este fragil, dar destul de dur incat sa i se poata atribui o performanta ridicata

prin atribuirea lui de proprietati de material elastic cum ar fi din cauciucul polibutadinic. Aceste

doua material nu pot fi niciodata in mod normal combinate din cauza efectului amplificat alfortelor intermoleculare asupra insolubilitatii polimerului, dar daca polibutadiena este adaugata

in timpul polimerizarii, aceasta se poate lega chimic de polistiren, formand un copolymer grefat

care ajuta la incorporarea normala a polibutadienei in amestecul final rezultand polistirenul cu

impact r idicat (High-Impact Polystyrene- HIPS).



3

O serie de alti copolimeri sunt de asemenea utilizati impreuna cu stirenul: acrilonitrilbutadien

stiren sau plastic ABS este asemanator HIPS: un copolimer de acrilonitril si stiren calit cu

polibutadiena. Din acest tip de polistiren sunt fabricate multe carcase de produse electronice

precum si multe conducte de canalizare. SAN este un copolimer de stiren cu acrilonitril, iar SMA

unul cu anhidrida maleica. Stirenul poate fi copolimerizat si cu alti monomeri, de exemplu cu

divinilbenzen.

2.6. Polistirenul orientat

Polistirenul orientat (OPS) se realizeaza prin intinderea peliculei de PS extrudat ceea ce-I

imbunatateste acesteia rigiditatea.

3. Eliminarea polistirenului si problemele de mediu

Polistirenul nu este usor de reciclat din cauza greutatii sale extrem de mici (mai ales dacase gaseste sub forma de spuma) si a valorii sale reziduale scazute. De obicei el nu este

acceptat in programele de colectare selective. Cu toate acestea in multe tari acesta se

recicleaza, de exemplu in Marea Britanie, Franta, China. Si in Germania PS este colectat ca

urmare a legii ambalajelor ( werpackungs verordnung) care impune producatorilor sa-si

assume responsabilitatea pentru eliminarea sau reciclarea tuturor material de ambalare pe

care le vand impreuna cu produsele.

3.1. Impactul asupra mediului

Resturile de polistiren se biodegradeaza doar in sute de ani si sunt rezistente la fotoliza.De aceea o foarte mica parte din deseurile depozitate astazi in rapele moderne de deseuri

ecologice se biodegradeaza. Pentru ca degradarea materialelor are un potential poluant prin

emanatiile lichide sau gazoase care ar putea ajunge in apa subterana sau in aer, depozitele

moderne de deseuri sunt proiectate astfel incat sa se minimizeze contactul cu aerul si apa

necesare degradarii; in consecinta se elimina posibilitatea degradarii deseurilor.

Spuma de polistiren este o componenta majora a deseurilo de material plastic din oceane,

unde devine toxica pentru viata marina. Aceasta este purtata de vant si pluteste deasupra

apelor fiind abundenta in mediul exterior. Fenomenele naturale precum vantul, radiatia

solara, ploaia, degradeaza PS in compusi precum mono, di si trimerul de stiren. Cu toateacestea, stirenul este o substanta organic cu ocurenta naturala in mediu si momentan nici un

organism de reglementare, nicaieri in lume, nu a clasificat stirenul ca o substanta cancerigena

pentru om desi in multe studii acesta este un presupus potential cancerigen. Mai mult,

stirenul este rapid descompus in aer, se evapoira rapid din solurile aerate si din apele de



4

suprafata, iar ceea ce ramane in sol sau apa poate fi usor descompus apoi in continuare de

catre bacterii si microorganisme.

Spumele de PS sunt produse utilizandu-se agenti de glonflare care fromeaza bule si

expandeaza spuma. In PS expandat acestia sunt de obicei hidrocarburi ca pentanul care

prezinta un mare risc inflamabil in procesul de productie si depozitarea noului material, dar au un impact environmental relativ scazut. PS extrudat se fabrica de obicei cu

hidroclorofluorocarburi (HCFC) ca si agenti de ventilare care au efecte nocive asupra

stratului de ozon si incalzirii globale. Totusi potentialul lor de reducere a stratului de ozon

este extrem de redus in comparatie cu clorofluorocarburile (CFC), care erau utilizate anterior,

dar totusi efectul lor asupra incalzirii globale poate ramane pana la de 1000 de ori mai mare

decat cel a dioxidului de carbon. In consecinta tarile in curs de dezvoltare au primit in

vederea eliminarii HCFC-urilor un termen de conformare pana in anul 2030. Ca urmare a

acestui fapt se urmareste inlocuirea HCFC-urilor cu hidrofluorocarburi (HFC) cu efect minim

asupra distrugerii ozonului stratosferic. In timp ce efectele asupra sanatatii ale EPS in sine nu

sunt deloc un factor de ingrijorare, retardantii de flacara bromurati utilizati in spuma de EPS

prezinta riscuri potentiale asupra sanatatii umane si asupra mediului care genereaza

preocupari majore ale EPA in acest sens.

Ca si inlocuitori s-au dezvoltat spumele de acid polilactic (PLA) comercializate ca bio-

spume (biofoam). In anul 2007 a fost inventat un inlocuitor ecologic pentru ambalaje din

polistiren folosindu-se mineralul perlit legat cu lignina continuta in deseurile din agricultura,

care poate fi degradata de fungi, produs numit Eco-Cradler.

3.2. Reciclarea

In prezent majoritatea produselor din PS nu se recicleaza. Resturile de PS expandat pot fi

usor adaugate produselor precum placile de izolare EPS si alte materiale EPS pentru

aplicatiile din constructii. De obicei producatorii nu pot obtine suficiente resturi din cauza

problemelor de co lectare mentionate anterior. Atunci cand nu este folosit pentru a se face alte

EPS, resturile de spuma pot fi transformate in diferite obiecte precum umerase, ghivece de

flori, jucarii, rame, elemente decorative arhitectonice etc.

EPS reciclat este de asemenea folosit in multe operatiuni de turnare a metalelor. EPS se

foloseste de asemenea in combiantie cu cimentul la izolarea fundatiilor de beton.

Producatorii americani au realizat forme de beton izolant cu aprox. 80% EPS reciclat inca din1993. Oricum reciclarea PS nu este un circuit inchis deoarece prin aceasta se produce mai

mult polistiren. Resturi de EPS sunt de asemenea folosite ca materiale de umplutura in alte

materiale plastice care mai apoi nu pot fi reciclate si sunt aruncate.



5

3.3. Incinerarea

Daca PS este incinerat adecvat la temperaturi adecvate, singurii compusi care se

genereaza sunt apa, dioxidul de carbon, unii compusi volatili si cenusa. Conform Consiliului

American al Chimiei, la incinerarea PS in instalatii moderne se ajunge la un volum final de

1% din cel initial. In mare parte PS este convertit in dioxid de carbon, apa si caldura. Datoritacantitatii de caldura eliberate, uneori este folosit ca sursa de energie pentru producerea de

aburi sau energie electrica.

Cand este ars in conditii neadecvate, in lipsa oxigenului sau la temperaturi mai scazute

(<800ºC) PS poate genera hidrocarburi aromatice policiclice (PAH), monoxid ce carbon,

negru de fum, monomeri de stiren, substante toxice pentru mediu si sanatatea umana.

3.4. Ingroparea

Cea mai mare parte a produselor finite obtinute din EPS pot fi ingropate in conditii de

siguranta in depozitele de deseuri fiind la fel de stabile ca betonul sau caramida. Nici macara

nu sunt necesare foliile de plastic pentru a proteja aerul si apa subterana.

4. Piata de polistiren din Romania

In perioada 2003-2008 piata de PS din Romania a crescut de 10 ori in volum, cu un ritm

anual de 60-70%, pe fondul exploziei pietei constructiilor.

In 2008, efectele crizei de pe pietele financiare au redus avansul la circa 10%, pana la un

nivel de 3,3 milioane metri cubi si o valoare de circa 90 milioane de euro.

Printre cei mai importati jucatori de pe piata locala de polistiren expandat se numara

Austrotherm, Arcon, Swisspor, care a achizitionat in anul 2008 compania Isopor Cluj-

Napoca, Atlas Corporation si Europlast.

Polistirenul

Documents

Transcript of Polistirenul