Міністерство освіти і науки України Державний вищий навчальний заклад

коледж
текстилю та дизайну»

Керівник:
Дяченко Людмила Борисівна,
викладач хімічних дисциплін
ДВНЗ «Харківський

коледж
текстилю та дизайну»

Міністерство освіти і науки України Державний вищий навчальний заклад «Харківський коледж текстилю та дизайну»

"Пінополістирол"

Науково - дослідницька робота з хімії
на тему:

Харків 2016

пінополістиролу у різних сферах діяльності людини.
1.3 Характеристика пінополістиролу
1.4 Хімізм процесу

отримання пінополістиролу в лабораторії
Розділ 2 Виготовлення пінополістиролу на підприємстві
2.1. Спінення.
2.2. Сушка матеріалу
Розділ 3 Практичне отримання пінополістиролу в лабораторії
Розділ 4 Результати роботи.
Висновки
Список використаних джерел
Додатки

2

1831 р. французький хімік Бонастр в ході сухої перегонки стираксу,

отриманого з бальзаму східного солодкого екваліпта виділив незнайому безбарвну рідину легше води, з характерним солодкуватим запахом. По праву першовідкривача Бонастр назвав нову речовину стиролом.
Спосіб отримання пінополістиролу був вперше запатентований у 1928 р., а його промислове виробництво розпочато у 1937 р. З тих пір виробництво пінополістиролу неухильно розвивається та вдосконалюється. В силу національних відмінностей формування хімічної промисловості різні країни віддають перевагу тим чи іншім способам виробництва пінополістиролу.

точніше пінополістирол. Він використовується в виробництві незйомної опалубки й інших будівельних

матеріалів, є основою для виготовлення сучасних теплоізоляційних матеріалів.
З пінопластом легко працювати, він ідеально підходить для виготовлення пакувальних матеріалів і інших конструкцій. Сьогодні з пінополістиролу будують цілі будинки й котеджі.
Пінопласт має високу стійкість до різних речовин, включаючи морську воду, сольові розчини, ангідрид, луг, розведені і слабкі кислоти, мила, солі, добрива, бітум, силіконові масла, спирти, склеювальні, водорозчинні фарби. Інертний по відношенню до неорганічних будівельних матеріалів — бетону, вапна, цементу, гіпсу, пуску тощо, але частково розкладається під дією органічних розчинників, смол, бітумних розчинів.
Пінопласт не розчиняється і не набухає у воді, практично не вбирає вологу, довговічний і стійкий до гниття. Він не засвоюється тваринними і мікроорганізмами, не створює живильного середовища для грибків і бактерій.

пакувальних матеріалів і інших конструкцій. Сьогодні з пінополістиролу будують цілі

будинки й котеджі.
Використання при будівництві незйомної опалубки несе в собі економічність. Вартість квадратного метра стіни з використанням незйомної опалубки приблизно в півтора рази нижче вартості стіни із цегли.
Крім того, на основі пінополістиролу випускається теплоізоляція. Політерм — чудовий тепло й звукоізолюючий екологічно чистий матеріал. Його використовують для утеплення покрівлі і підлог.
Важливо і те, що пінополістирол для людини нешкідливий. Настільки, що з нього виробляють упаковку для харчових продуктів. Під час виготовлення сировини, у нього не додають шкідливі домішки фенолу. До того ж у побудованих з пінополістиролу будинках не заводяться пацюки, на стінах не з’являється цвіль. Усе завдяки тому, що при виготовленні сировини в нього додаються спеціальні добавки, які перешкоджають також і горінню.

5

укладеного в мільйони мікроскопічних тонкостінних кульок зі спіненого полістиролу.
Стирольний

пінопласт є нейтральним матеріалом, який не виділяє ніяких шкідливих речовин, не схильний до дії мікроорганізмів і має необмежений термін придатноВ основі виробництва Пінополістиролу лежить реакція полімеризації.
Реакція полімеризації - реакція сполучення кількох кількох в одну без зміни елементарного складу вихідних речовин.
Приклад реакції полімеризації:

6

полягає у вспіненні суспензійного полістиролу, що спінюється за допомогою пари і

спіканні попередньо спінених гранул в великогабаритних блок - формах, з подальшою
 різкою на листи.
ПСВ гранули представляють собою полістирол, який містить легкокиплячий компонент пентан.
Гранули полістиролу містять легкозакипаючий компонент пентан, завдяки якому і піниться гранулят.

7

Гранули ПСВ під дією пари розм'якшуються і починають взспінюватися, збільшуючись

в об`ємі. Можливе п'ятдесятикратне збільшення початкового об'єму гранул. Відповідно змінюється і насипна вага гранул:
Наприклад, від 680 гр/л до 14 гр/л. Для прискорення процесу спінювання ПСВ гранули переміщаються в ємності піноутворювача за допомогою механічного активатора. Постійна циркуляція гранул при впливі водяної пари дозволяє максимально швидко і якісно вспінювати значні об'єми матеріалу. Розмір спіненого матеріалу безпосередньо залежить від температури і часу впливу водяної пари, а також швидкості обертання і конструкції активатора.
Вспінення гранул ПСВ відбувається на комплексній установці.

2.1 Спінення.

8

- приймальний бункер з сушкою; 5а , 5б бункера приймальні;

6а , 6б - бункера проміжні; 7 - блок -форма; 8 - автоматичний верстат для різання; 9- шафа управління столом; 10 - шафа управління ділянкою вспінення; 11а , 11б , 11в , 11г , 11двентілятори відцентрові; 12 - пневмотранспорт; 13 - пневмотранспорт дробарки; 14 - витяжка; 15 - паропровід.

Загальна схема комплексу.

9

гранул створюється розрядження внаслідок конденсації залишків пентану і водяної пари.

Це може привести до деформації (стиснення) спінених гранул, стиснення гранул різко знижує обсяг матеріалу і призводить до значного збільшення насипної щільності. Тому спінені гранули ПСВ необхідно просушити, для стабілізації внутрішнього тиску і зміцнення зовнішніх стінок гранул. Дифузійне проникнення повітря в осередку спіненого полістиролу додає матеріалу високі показники опору стисненню. Швидкість поглинання кисню спіненими гранулами вище у
матеріалу нижчої насипної щільності.

2.2. Сушка матеріалу

10

знизити залишкову вологість матеріалу до 6-3%, одночасно переміщаючи матеріал в

бункера вилежування. Бережна транспортування спінених гранул в повітряному потоці нагрітому, до температури 35-40 о С надає, процесу сушки необхідну динаміку і дозволяє організувати безперервну подачу матеріалу на ділянку вилежування. Під час проходження спіненими гранулами установки сушіння разом з втратою залишкової вологості значно зростає плинність матеріалу, що позитивно позначається на наповнюваності бункерів вилежування.

11

сечовина, сухий спирт, пробірки, піпетки, мірні циліндри.
Розділ 3 Практичне отримання

пінополістиролу в лабораторії

12

34%, яка була у лабораторії.








У пробірці розчинили 3 гр.

мочевини у концентрованому формальдегіді об’ємом 3 мл.

14

20%-вої HCl.
Додали розчин з 1-шої пробірки, взбовтали отриману речовину

до отримання піни.

15

реакції полімеризації.

16

При цьому піна затверділа.
Після охолодження розбив пробірку для

отримання пінопласту.

17

успішним.
По завершенню сушки пінопласт вийшов легким та пористим, він був

білого кольору.
Ми отримали злегка сипучий продукт, оскільки я не використовував гранули з полімерів, а використвовував спеціальні хімічні речовини, він вийшов полістирольним беспресовним пінопластом.
Експеримент був проведений малими кількостями реактивів, які були в лабораторії. Тому полістирол отримали низької густини.

18

пінополістирол у лабораторних умовах.
Використання пінопласту та безпечність його для навколишнього

середовища.
Стірольний пінопласт є нейтральним матеріалом, який не виділяє ніяких шкідливих речовин, не схильний до дії мікроорганізмів і має необмежений термін придатності., він є екологічним і не забруднює навколишнє середовище.

19

4 секунд, після чого затухає, якщо прибрати джерело вогню. Тобто,

якщо підпалити пінопласт і прибрати вогонь, він тут же погасне. На Україну давно завозиться тільки сировина із маркуванням ПСВ-С. Де буква «С» вказує на те, що сировина має добавку антипірену для негорючості.
Міф №2
Миші їдять пінопласт. Правильніше буде сказати, не їдять, а гризуть! Через легкість проникнення крізь нього. Звичайно, мишки вирішуючи свої житлові проблеми, як і ми, хочуть жити в комфорті «євро» стандартів, вибираючи при цьому енергозберігаюче житло!
Міф №3
Пінопласт шкідливий. "Звичайно"! Пінопласт складається на 98% з повітря, решта полістирол. Полістирол складається з мономера - «стирол», який в свою чергу виробляється з нафти. Більш детальну інформацію про продукцію, яка виробляється з сировини на основі нафти, можна знайти все в тому ж Інтернеті. Та ми запевняємо Вас! – Цей перелік чи малий.

21

і записуємо результат. Потім занурюємо в воду на 24 години,

дістаємо і знову зважуємо. Отримуємо різницю не більше 1,5-2%. Проведіть подібний експеримент з ватою. Результат складе більше 45% вологи. При цьому, матеріал втратить свої теплоізоляційні властивості на 80%. Цікавий факт, чи не так?

Довговічність пінопласту  На сьогоднішній день відомо, що пінопласту властива довговічність більше 40 років, а може бути й у кілька разів більше. Але його довговічність залежить від його якості.
Тільки самі щільні базальтові вати забезпечують таку ж теплоізоляцію, що і пінопласт.

22