Polistren (PS)
Polistiren çok yaygın olarak kullanılan bir plastik türüdür. Kolay işlenmesi ve uçuculuğu sayesinde kağıt, tahta ve metallerin yerini almıştır.
Kristal (genel amaçlı) polistiren şeffaf ve sağlam bir malzemedir. Söz konusu plastiğin yoğunluğu 1,06 gr/cm3 gerilme dayanımı 8000 psi, vicat yumuşama noktası 106o C, izod darbe dayanımı 0,2-0,5 ft.1b/inç, uzaması % 3, esneklik modülü 450000 psi’dir. Bu özellikler molekül ağırlığına ve kullanılan katkılara bağlı olarak değişir. Ancak genel maksatlı polistirenin UV ışığına, bazı kimyasal maddelere ve yiyeceklere karşı dayanıklılığı azdır. 106o C gibi bir düşük vicat sıcaklığı da yaygın olarak kullanımını engeller.
Darbeye dayanıklı PS’ler kütle polimerizasyon ile elde edilir. Ayrıca prosese elastomerler ilave edilir. Belli başlı iki proses vardır. Birincisi kesikli proses olup sulu bir süspansiyon içinde gerçekleştirilir. İkincisi ise devamlı bir proses olup, reaktörlerde gerçekleştirilir. Polistirene kauçuk eklenerek, darbe dayanımı daha iyi, sertliği daha az bir ürün elde edilir.
Genel amaçlı ve darbeye dayanıklı türler enjeksiyon kalıplama veya ekstruzyon metodları ile işlenirler. Enjeksiyon sıcaklığı 380-400 F arasında değişir. Ayrıca erime akışları çok değişik aralıklarda olan ve değişik sahalarda kullanılabilen PS’ler mevcuttur. Bu ürünün sertliği ve işleme kolaylığı yüksek veya alçak basınç prosesi ile köpük imalinde kullanımını kolaylaştırmaktadır. Genel amaçlı ve darbeye dayanıklı türlerden levha, profil ve boru imal edilebilmektedir. Kristal polistiren darbeye dayanıklı türle birlikte ekstrüzyonuyla, parlaklığı iyi olan levhalar elde edilir. Ayrıca polistirenin diğer maddelerle de harmanlanarak işlenmesi mümkündür.
Yeni bir uygulama sahası da ekstrüzyon;ısıl şekillendirme (termoforming) işlemidir. Bu işlemde, ekstrüzyon donanımının boyutları artmakta; vida çapı 6 inç ve L/D oranı 32:1 olan ekstruderler levha imalinde kullanılmaktadır.
Kullanım Alanları
Ekstrüzyon uygulamaları polistiren tüketiminin 1/3’nü kapsamakta ve enjeksiyon uygulamasına kıyasla daha hızlı olarak büyümektedir. Ekstrude edilmiş profiller, ayna ve resim profillerinde ve inşaatta çok geniş tüketim sahası bulmaktadır. Et ve yumurta kutuları, ekstrude edilmiş PS levhadan ısıl şekillendirme ile elde edilir. İnce çeperli şişelerin ambalaj içinde bu ürün yaygın olarak kullanılır.
Çift yönlü oryente edilmiş filmler, ekstrüzyonun en yaygın kullanım alanıdır. Sağlamlığı ve parlaklığı, oriente edilmiş PS’nin, et tepsileri, şişe kapakları, pasta, çikolata ve şeker paketlerinde yaygın olarak kullanımını sağlar. PS’den imal edilen paneller, oda ayrıcısı, duş kapakları ve aydınlatma panelleri olarak kullanılır.
Enjeksiyon kalıplama ürünleri ise havalandırma üniteleri, buzdolabı ve dondurucu parçalarının imalinde kullanılır. Ayrıca radyo, TV, stereo kapakları imalinde de yaygınlaşmakta olan bir uygulamadır.
Alevlenmeyi önleyici katkılar içeren reçineler, bu ürünün TV kutusu imalinde kullanımını kolaylaştırır. Darbeye dayanıklı PS, ev aletleri, ayakkabı topukları, oyuncak ve kapak imalinde kullanılır.
Genel amaçlı PS ile ayrıca tıbbi cihazlar, cam kesitli kutular, taraklar, şişeler imal edilir. Köpük polistiren ise izolosyonda, inşaatta ve paketlemede yaygın olarak kullanılır
Bütadien; stiren polimerleri
Bu reçineler, stiren grubunun bir üyesi olup, parlaklıkları ve darbe dayanımları fazladır. Bu nedenlerle çeşitli kutu ve yiyecek kutuları imalinde kullanılırlar. Bu polimerler ekstrüzyon, enjeksiyon ve şişirme teknikleriyle işlenirler. Ayrıca bu reçinelerin oyuncak imalinde olduğu gibi tıp sahasında da kullanımı genişlemektedir.
İşleme Metotlarına Göre Tüketimi Polistiren (PS)
Stirenin polimerizasyonu sonucu elde edilen polistiren, PVC gibi çok çeşitli kullanım alanı bulunan bir termoplastik türüdür. Antişok, kristal ve köpük gibi üç ayrı türde üretilen polistirenin işlenmesi kolay ve ucuzdur. Bu özellikleri ile polistiren, kağıt, tahta ve metallerin yerine ikamet edilmektedir. Genel olarak aromatik ve klorlu çözücülerde çözülen polistiren; su buharı, oksijen ve azot benzeri birçok gazı kolaylıkla geçirilir.
Polistiren, film, levha yapımı, kağıt ve kumaş kaplamaları, köpüklü izolasyon levhaları yapımı, aydınlatma malzemeleri, buzdolabı-çamaşır makinesi parçaları, batarya kutuları, radyo ve televizyon kasaları; oyuncak ve ev eşyası yapımı gibi alanlarda yaygın şekilde kullanılmaktadır.
HIPS ve GPS, çok sayıdaki firmaca üretilmektedir.
HIPS’nin ana kullanım alanı TV kasası ve sırtı ile buzdolabı sırtı ve iç yüzeyi gibi ev gereçlerindedir. Buzdolabı piyasalarında HIPS, ABS ile fiyat rekabetindedir. Bu ürünlerin ana üreticisi olan profilo, büyük boy buzdolaplarının iç kısımlarını hala vitrifiye emaye ile kaplamaya devam etmektedir. Otomotiv sektöründeki kullanımına örnek olarak Tofaş Fıat için radyatör grilli üretimi gösterilebilir. Toplam polistiren pazarının % 10-15’ini ve HIPS’in de önemli bir bölümünü oluşturan kısmı paketleme kaplarının üretiminde “thermoformed” levha olarak kullanılmaktadır.
GPS, genellikle müzik ve video kaset kutularının üretiminde kullanım alanı fiyatına ve piyasa talebine bağlı olmaktadır. GPS’nin diğer kullanımları arasında buzdolabı kapları ve rafları bulunmaktadır. Ev gereçleri, müzik donanımı ve kasetlere ilişkin genel üretim durumu yükselme trendi göstermektedir.
