Физико-механические характеристики полистирола в широком интервале температур

Оглавление

Введение4
1. Литературный обзор5
1.1. Описание полистирола5
1.1.1. Физико-механические свойства5
1.1.2. Химические свойства6
1.1.3. Структура полистирола7
1.2. Получение полистирола9
1.2.1. Блочная полимеризация9
1.2.2. Суспензионная полимеризация13
1.2.3. Эмульсионная полимеризация16
1.3. Марки полистирола19
2. Цели и задачи исследования30
2.1. Цель исследования30
2.2. Задачи исследования30
3. Объекты и методика исследования32
3.1. Объект исследования32
3.1.1. Получение образца32
3.2. Методика исследования35
4. Экспериментальные результаты40
5. Теоретический анализ полученных результатов41
Выводы47
Экономическая часть48
1. Планирование и организация работ48
1.1. Организация работ48
1.2. График проведения работ50
2. Расчет стоимости проведения работ50
Список источников и литературы56
Приложение59

Весь текст будет доступен после покупки

Полистирол является одним из наиболее широко используемых полимеров, производство которого может составлять несколько миллионов тонн в год. Он применяется в бытовых целях (из полистирола изготавливают канцтовары, игрушки, предметы интерьера, упаковочные материалы), в строительстве (используется при изготовлении утеплителей, звукоизоляционных плит, декоративных отделочных материалов и клеевых основ), в медицине (изготовление станций переливания крови, одноразовых инструментов), электротехнике (применяется при изготовлении кабелей, антенн, элементов крупной бытовой техники), в промышленности (применятся при изготовлении различных конструкций, а также турбин и агрегатов). Поэтому очень важной задачей является изучение его физико-механических характеристик для того, чтобы определить поведение той или иной марки при различных интервалах температур. [2]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Литературный обзор

1.1. Описание полистирола
Полистирол – аморфно-кристаллический полимер, имеющий цепь винилового ряда. Полимеры винилового ряда – это полимеры, которые производятся из мономеров винила, то есть небольших молекул, содержащих двойные связи между атомами углерода. [1]

Рисунок 1 – структурная формула молекулы полистирола

1.1.1. Физико-механические свойства
По физическим свойствам полистирол – это термопластичный полимер линейной структуры. Не токсичный, аморфный, бесцветный, прозрачный, хрупкий. Стареет на воздухе и из прозрачного материала превращается в матовый полупрозрачный. Тяжелее воды. Для него характерны легкость переработки, склеиваемость, хорошая окрашиваемость в массе и очень хорошие диэлектрические свойства. При щелчке или ударе издает звонкий треск. Полоска полистирола легко гнется, потом резко ломается с характерным треском при сгибании, на изломе наблюдается мелкозернистая структура. Не смачивается водой. [1]

• Плотность: 1,069—1,125 г/см?
• Температура плавления: 160-170 °C
• Температура стеклования: 93 °С
• Температура самовоспламенения: 440 °С
• Предел прочности при растяжении: 40-50 МПа
• Модуль упругости при изгибе: 3,2 ГПа
• Относительное удлинение: 1,2-2 %
• Теплопроводность: 0,08-0,12 Вт(м•К)
• Теплостойкость по Мартенсу: 70 °С
• Морозостойкость: до -40 °С
• Твердость по Бринелю: 140-200 МПа
• Усадка при литье: 0,4—0,8 %
• Удельное электрическое сопротивление: 1015 Ом•см
• Диэлектрическая проницаемость: 2,5-2,6
• Нижний концентрационный предел воспламенения: 25-27,5 г/м3



1.1.2.Химические свойства
Полистирол можно отнести к группе весьма инертных пластмасс. Он устойчив к действию органических растворителей, таких как спирты, гексан, гептан. Стоек к воздействию концентрированных растворов щелочей и кислот за исключением азотной кислоты. Нестоек к действию концентрированной азотной кислоты и ледяной уксусной кислоты. Растворяется в ароматических углеводородах (бензол, толуол), в хлорированных углеводородах (дихлорэтан, хлороформ) и в некоторых кетонах и сложных эфирах. При контакте с жирами выделяет мономер стирола. Устойчив к радиоактивному облучению, но стойкость к ультрафиолетовым лучам невелика. Полистирол легко воспламеняется, горит желтым свечением. Основным продуктом термического разложения является мономерный стирол. Разложение происходит с образованием большого количества сажи, имеет характерный сладковатый запах. Для того чтобы понизить опасность возгорания, в него добавляют фосфорсодержащие соединения. [3]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Выдрина Т.С. Методы идентификации полимеров: учеб. пособие – М.: УГЛТУ, 2009, – 26 с.
2. Пластмассы. Американский совет химической промышленности. [Электронный ресурс]. — 2024. URL: https://www.americanchemistry.com/chemistry-in-america/chemistry-in-everyday-products/plastics
3. Малкин А.Я. Полистирол. Физ. хим. основы получения и переработки. – М.: Химия, 1975 – 263 с.
4. Гроссе Э., Вайсмантель X., Л. Аликберова. Кунсткамера, Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты. Москва. – М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2006
5. Дж. Робертс, М. Касерио. Основы органической химии. том 2-й. – М.: Мир, 1978 – 345 с.
6. Казанцев Е.Я., Пахолков В.С., Кокошко 3.О., Чупахин О.Я. Ионообменные материалы, их синтез и свойства. Свердловск. – М.: Изд. Уральского политехнического института, 1969. – 149 с.
7. ГОСТ 28250-89. Полистирол ударопрочный. Технические условия. – Введ. 1991-01-01. – М.: Стандартинформ, 2007. – 29 с.
8. ГОСТ 20282-86. Полистирол общего назначения. Технические условия. – Введ. 1995-01-01. – М.: Стандартинформ, 2007. – 37 с.
9. Основы переработки технологии пластмасс. Учебник для вузов / С. В. Власов, Л. Б. Кандырин, В. Н. Кулезнев и др. – М.: Химия, 2004. – 600 с.
10. Ломовской В.А., Чугунов Ю.В., Шатохина С.А. Методика исследования внутреннего трения в режиме свободно-затухающего колебательного процесса. / ФГБУН Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН – М .: 2023. – 38 с.

Весь текст будет доступен после покупки