Polistiren je široko korišten termoplastični polimer poznat po svojoj svestranosti, jasnoći i relativno niskim troškovima. Kao vodeći dobavljač polistirena često primamo upita o zateznoj čvrstoći polistirena. U ovom blogu ćemo se obvezati u koncept zatezne čvrstoće, istražiti faktore koji utječu na vlačnu čvrstoću polistirena i razgovaraju o tipičnim vrijednostima zatezne čvrstoće za različite vrste polistirena.
Razumijevanje zatezne čvrstoće
Zatezna čvrstoća je temeljna mehanička svojina koja mjeri maksimalni stres koji materijal može izdržati dok se proteže ili povuče prije nego što se probije. Važan je parametar u određivanju prikladnosti materijala za različite aplikacije. Kada se materijal podvrgava zateznoj sili, doživljava izduženje, a stres se izračunava dijeljenjem primijenjene sile po križnim prostorom materijala.
Zatezna čvrstoća materijala obično se izražava u jedinicama sile po jedinici, poput megapascals (MPA) ili kilograma po kvadratnom inču (PSI). Veća zatezna snaga ukazuje na to da materijal može izdržati veće sile vučenja bez neuspjeha.
Čimbenici koji utječu na vlačnu čvrstoću polistirena
Nekoliko faktora može uticati na vlačnu čvrstoću polistirena. Oni uključuju:
Molekularna struktura
Molekularna struktura polistirena igra ključnu ulogu u određivanju njene zatezne čvrstoće. Polistiren je linearni polimer sastavljen od stirena monomera povezanih zajedno. Dužina polimernih lanaca i stupanj razgranata može utjecati na mehanička svojstva materijala. Dulji lanci za polimerne lance uglavnom rezultiraju većom zateznoj čvrstoći jer mogu bolje distribuirati primijenjeni stres. Pored toga, linearna struktura sa manje razgranata omogućava bolje pakovanje polimernih lanaca, što dovodi do jače međuolekularnih sila i veću zateznu čvrstoću.
Aditivi
Aditivi su često ugrađeni u polistiren za izmjenu svojih svojstava. Na primjer, mogu se dodati plastifikatori za povećanje fleksibilnosti polistirena, ali mogu i smanjiti svoju vlačnu čvrstoću. S druge strane, agencija za armiranje poput staklenih vlakana mogu značajno poboljšati vlačnu čvrstoću polistirena. Ova vlakna djeluju kao pojačanje, noseći dio primijenjenog stresa i sprječavajući da se polimerna matrica lako deformira.
Uslovi obrade
Način na koji se obrađuje polistiren može utjecati i na svoju zateznicu. Čimbenici kao što su temperatura, pritisak i hlađenje tijekom obrade mogu utjecati na orijentaciju polimernih lanaca i formiranje praznina ili nedostataka u materijalu. Na primjer, brzo hlađenje može uzrokovati da se unutarnji naponi razvijaju u materijalu, koji može smanjiti njenu vlačnu čvrstoću. Pravilna tehnika obrade, poput kontrole temperature obrade i osiguranje jednoličnog hlađenja, su bitne za postizanje optimalne zatezne čvrstoće.
Zatezna snaga različitih vrsta polistirena
Postoje dvije glavne vrste polistirena: polistiren opći namjena (GPP) i visoki udarni polistiren (kukovi).
Polistiren opći namjena (GPP)
Polistiren opće namjene (GPP) 9003 - 53 - 6je proziran, krhki materijal sa relativno visokom krutošću. Obično se koristi u aplikacijama u kojima su potrebna jasnoća i krutost, poput pakiranja, za jednokratnu pribor za jelo i CD slučajevi.
Zatezna snaga GPP-a obično se kreće od 40 do 60 MPa (5800 do 8700 PSI). Relativno visoka krutost GPP-a nastala je zbog linearne i visoko narušene molekularne strukture, što omogućava efikasan prijenos napona između polimernih lanaca. Međutim, njegova blistavost znači da ima relativno malu otpornost na udar i može se lako lomiti pod naglim opterećenjem.
Visoki udarni polistiren (bokovi)
Visoki udarni polistiren (bokovi) 9003 - 53 - 6je modificirani oblik polistirena koji je bio ojačen dodavanjem gumenih čestica. Ove gumene čestice djeluju kao apsorberi energije, poboljšavajući otpor materijala na udar.
Zatezna čvrstoća bokova uglavnom je niža od one GPP-a, obično se kreće od 15 do 35 MPa (2200 do 5100 PSI). Dodavanje gumenih čestica poremećaje naručenu strukturu polistirene matrice, što smanjuje čvrstinu i zateznu čvrstoću. Međutim, poboljšana otpornost na udarce čini bokove pogodnim za aplikacije u kojima su izdržljivost i otpornost na udar važne, poput igračaka, automobilskih dijelova i elektroničkih kućišta.
Prijave na osnovu zatezne čvrstoće
Zatezna čvrstoća polistirena je ključni faktor u određivanju njegove podobnosti za različite aplikacije.
Za prijave u kojima su potrebna velika krutost i jasnoća, kao što su u optičkim komponentama ili čistim ambalažom, GPP je često preferirani izbor zbog relativno velike zatezne čvrstoće i transparentnosti. Sposobnost GPP-a da izdrži umjerene zatezne sile bez značajne deformacije čini ga idealnim za održavanje oblika i integriteta proizvoda.
S druge strane, bokovi su pogodniji za aplikacije za koje je potrebna dobra otpornost na udar, iako ima nižu vlačnu čvrstoću. Proizvodi poput dječjih igračaka, koji mogu biti podvrgnuti grubim rukovanju i utjecajima, korist od žilavosti bokova. Automobili unutarnjih dijelova i elektroničkih kućišta uređaja također često koriste bokove jer može zaštititi unutarnje komponente od oštećenja tokom normalne upotrebe i slučajnih utjecaja.
Zaključak
Zaključno, zatezna snaga polistirena važno je mehaničko svojstvo koje utječu različitih faktora, uključujući molekularne strukture, aditive i uvjete obrade. Polistiren opći namjena (GPP) ima relativno visoku zatezna čvrstoću i poznata je po krutosti i jasnoći, dok visoki udarni polistiren (bokovi) ima nižu zatezanje, ali nudi poboljšanu otpornost na učinak.
Kao dobavljač polistirena razumijemo važnost pružanja visokog kvaliteta proizvoda koji ispunjavaju specifične zahtjeve naših kupaca. Bilo da vam trebaju polistiren sa visokom zatezna čvrstoćom za ukočene aplikacije ili dobru otpornost na udarce za teška okruženja, možemo ponuditi pravo rješenje za vaše potrebe.
Ako ste zainteresirani za učenje više o našim polistirenskim proizvodima ili bismo željeli razgovarati o potencijalnoj kupovini, ohrabrujemo vas da nas kontaktirate za dodatne informacije i započinjumo pregovore o nabavci. Naš tim stručnjaka spreman je da vam pomogne u pronalaženju najprikladnijeg polistirena za vašu prijavu.
Reference
- "Inženjerska plastika: svojstva i aplikacije" Donald V. Rosato i Dominik V. Rosato
- "Polimeri: struktura i svojstva" LA Utracki
- Članci časopisa o mehaničkim svojstvima polistirena objavljene u polimernim naukama i srodnim poljima.