Was ist PS und wofür wird es verwendet?

Polystyrol (PS)-Kunststoff ist ein natürlich transparenter Thermoplast, der sowohl als typischer Vollkunststoff als auch in Form eines Hartschaummaterials erhältlich ist. PS-Kunststoff wird häufig in einer Vielzahl von Konsumgüteranwendungen verwendet und ist auch besonders nützlich für kommerzielle Verpackungen. Die Dow Chemical Company erfand 1941 ein proprietäres Verfahren zur Herstellung ihres markenrechtlich geschützten und bekannten Polystyrolschaumprodukts „Styropor“. Das Material ist unter Umweltgruppen etwas umstritten, da es sich nur langsam biologisch abbaut und zunehmend als Abfall im Freien vorkommt (insbesondere in Form von Schaum, der in Wasserstraßen und im Ozean schwimmt).

Die feste Kunststoffform von Polystyrol wird häufig in medizinischen Geräten wie Reagenzgläsern oder Petrischalen oder in alltäglichen Gegenständen wie dem Gehäuse Ihrer Rauchmelder, dem Gehäuse, in dem Sie Ihre CDs gekauft haben, und häufig als Behälter für Lebensmittel wie Joghurt oder die rote „Solo“ -Tasse, aus der Sie an einer Heckklappe trinken und / oder wenn Sie bei einer Partie Bierpong verlieren.

Die Schaumform von Polystyrol wird am häufigsten als Verpackungsmaterial verwendet. Sie haben wahrscheinlich ein individuelles Styroporgehäuse ausgepackt, wenn Sie jemals einen neuen Fernseher oder ein bedeutendes neues Gerät wie eine Gehrungssäge gekauft haben. In ähnlicher Weise sind Sie wahrscheinlich vertraut mit Styropor Verpackung „Erdnüsse“ als Füllstoff für verschiedene kleine Gegenstände verwendet, die versendet werden. Styropor wird auch für „To-Go“ -Behälter und Einweggeschirr aus vielen Restaurants verwendet.

Was sind die Eigenschaften von Polystyrol?

Nachdem wir nun wissen, wofür es verwendet wird, wollen wir einige der wichtigsten Eigenschaften von Polystyrol untersuchen. Polystyrol ist typischerweise (aber nicht immer) ein Homopolymer, was bedeutet, dass es nur aus dem Monomer Styrol in Kombination mit sich selbst besteht. Je nach Art des PS kann es als „thermoplastisches“ oder „duroplastisches“ Material klassifiziert werden. Der Name hat mit der Art und Weise zu tun, wie der Kunststoff auf Hitze reagiert. Thermoplastische Materialien werden an ihrem Schmelzpunkt vollständig flüssig (210-249 Grad Celsius im Fall von Polystyrol), aber sie beginnen an ihrem Glasübergangspunkt zu fließen (100 Grad Celsius für PS). Ein wichtiges nützliches Merkmal von Thermoplasten ist, dass sie ohne signifikante Verschlechterung auf ihren Schmelzpunkt erhitzt, abgekühlt und wieder erwärmt werden können. Anstatt zu brennen, verflüssigen sich Thermoplaste, wodurch sie leicht spritzgegossen und anschließend recycelt werden können. Duroplastische Kunststoffe hingegen verfestigen sich nicht, sobald sie in fester Form „fixiert“ sind.Im Gegensatz dazu können duroplastische Kunststoffe nur einmal erhitzt werden (typischerweise während des Spritzgießprozesses). Die erste Erwärmung bewirkt, dass duroplastische Materialien aushärten (ähnlich einem 2-teiligen Epoxid), was zu einer chemischen Veränderung führt, die nicht rückgängig gemacht werden kann. Wenn Sie ein zweites Mal versuchen würden, einen duroplastischen Kunststoff auf eine hohe Temperatur zu erhitzen, würde er einfach brennen. Diese Eigenschaft macht duroplastische Materialien zu schlechten Kandidaten für das Recycling.

Warum wird Polystyrol so oft verwendet?

Polystyrol eignet sich besonders für seine Anwendung als Schaumstoff. Es ist der außer Kontrolle geratene Marktführer in der Verpackungsindustrie, hat aber auch eine breite Palette von Anwendungen als traditioneller Kunststoff. Bei Creative Mechanisms haben wir Polystyrol in einer Reihe von Anwendungen in einer Reihe von Branchen eingesetzt. Viele Jahre lang wurde Polystyrol, oder wie es oft nur Styrol genannt wird, als Prototypenmaterial verwendet – im Grunde aus den gleichen Gründen, aus denen wir jetzt ABS verwenden. Es ist preiswert, leicht verfügbar, weiß in der Farbe, und es klebt, Sand, schneidet und malt gut. Das „S“ in ABS ist Styrol. Viele ältere Ingenieure und Designer, die schon eine Weile in der Branche tätig sind, werden nach einem Styrolmodell fragen, wenn sie nach einem schnellen und schmutzigen Prototyp suchen. Wir haben noch viele Styrolplatten im Shop von Creative Mechanisms. Wir verwenden sie, um schnelle Testmodelle, Farbmuster, vakuumgeformte oder thermogeformte Prototypen oder große Modelle zu erstellen, die mit flachen Blechen erstellt werden können.

Wir haben auch gesehen, dass PS als eine Art lebendes Scharniermaterial verwendet wird (typischerweise passt Polypropylen am besten in lebende Scharnieranwendungen). Es gibt klare Einweg-PS-Behälter (z. B. einen Hotdog-Behälter von WaWa oder einen Supermarkt in Ihrer Nachbarschaft für diejenigen, die außerhalb des Nordostens leben), die wie eine Muschelschale mit einem Scharnier in der Mitte funktionieren. Das Scharnier unterscheidet sich in diesem Fall ein wenig von Ihrem herkömmlichen PP-Wohnscharnier. Typischerweise ist das PS-Scharnier eher eine Reihe von Biegungen, die es der Clamshell ermöglichen, sich zu biegen und zu öffnen. Ob es sich technisch um ein lebendes Scharnier handelt oder nicht, es funktioniert immer noch sehr gut und kann leicht thermogeformt werden.

Was sind die verschiedenen Arten von Polystyrol?

Drei Haupttypen von Polystyrol umfassen Polystyrolschaum, normalen Polystyrolkunststoff und Polystyrolfolie. Zu den verschiedenen Schaumarten gehören expandiertes Polystyrol (EPS) und extrudiertes Polystyrol (XPS). EPS umfasst die bekanntesten und gebräuchlichsten Arten von Polystyrol, einschließlich Styropor und Verpackungsmaterialien. XPS ist ein Schaumstoff mit höherer Dichte, der typischerweise in Anwendungen wie architektonischen Gebäudemodellen verwendet wird. Einige Arten von Polystyrol-Kunststoff sind Copolymere. Oft ist Homopolymer PS ziemlich spröde und kann schlagfester gemacht werden, wenn es mit anderen Materialien kombiniert wird (in dieser Form als Copolymer High Impact Polystyrol oder HIPS bekannt). Polystyrolfolie kann auch vakuumgeformt und in Verpackungsanwendungen verwendet werden. Folien können zu orientiertem Polystyrol (OPS) gedehnt werden, das billiger herzustellen ist (wenn auch spröder) als Alternativen wie PP.

Wie wird PS hergestellt?

Polystyrol beginnt wie andere Kunststoffe mit der Destillation von Kohlenwasserstoffbrennstoffen in leichtere Gruppen, sogenannte „Fraktionen“, von denen einige mit anderen Katalysatoren kombiniert werden, um Kunststoffe herzustellen (im Fall von Polystyrol durch den Polymerisationsprozess). Sie können hier ausführlicher über den Prozess lesen. Polystyrolschaum wird unter Verwendung von „Treibmitteln“ hergestellt, die sich ausdehnen und dazu führen, dass sich der Schaum in einem Zustand bildet, in dem er hauptsächlich aus eingeschlossener Luft besteht.

Polystyrol (PS) für die Prototypenentwicklung auf CNC-Maschinen und 3D-Druckern:

Polystyrol ist in Plattenmaterial, Stabmaterial und in verschiedenen Formen erhältlich. Es ist ein großartiger Kandidat für subtraktive Bearbeitungsprozesse auf einer CNC-Maschine. Farben sind in der Regel auf klar, weiß und Schwarz beschränkt, obwohl Farben hinzugefügt werden können und es ein ausgezeichneter Kandidat für externe Malerei ist. Wir haben von Firmen gehört, die hochschlagfestes Polystyrol (HIPS) als Füllmaterial für den 3D-Druck verwenden (erhältlich in Filamentform), obwohl wir es normalerweise nicht selbst verwenden.

Polystyrol (PS) für den Spritzguss:

General Purpose Polystyrol (GPPS) und High Impact Polystyrol (HIPS) sind wahrscheinlich die am häufigsten verwendeten PS-Harze für den Spritzguss. GPPS ist klar, aber spröde (denken Sie an ein CD-Jewel-Case), während HIPS undurchsichtig und viel weniger spröde ist.

Ist PS giftig?

Im Allgemeinen ist Polystyrol ungiftig und geruchlos. Es ist ein vorherrschender Kunststoff in der Lebensmittelverpackungsindustrie. Während dies zu der Annahme führen könnte, dass es völlig sicher ist, haben einige Studien „potenzielle gesundheitliche Auswirkungen von Lebensmittelverpackungen aus Polystyrolschaum im Zusammenhang mit seiner Herstellung und mit dem Auslaugen einiger seiner chemischen Bestandteile in Lebensmittel und Getränke“ berichtet.“ Hinweis: Polystyrol ist brennbar und ähnlich wie andere organische Verbindungen gibt es Kohlendioxid und Wasser ab, wenn es verbrannt wird.

Was sind die Nachteile von Polystyrol?

Polystyrol ist sehr inert, was bedeutet, dass es weder mit sauren noch mit basischen Lösungen besonders gut reagiert. Diese Eigenschaft bewirkt, dass Polystyrol eine lange Zeit in der natürlichen Umgebung hält, was eine Einstreugefahr darstellt, da das Material typischerweise nach einer extrem kurzen Nutzungsdauer weggeworfen wird. Hinweis: Polystyrol löst sich ziemlich schnell auf, wenn es mit chlorierten oder anderen Kohlenwasserstoffsubstanzen in Kontakt kommt.

Was sind die Eigenschaften von PS?