Che cos’è PS e a cosa serve?

La plastica in polistirene (PS) è un termoplastico naturalmente trasparente che è disponibile sia come plastica solida tipica che sotto forma di materiale espanso rigido. La plastica di PS è comunemente usata in varie applicazioni del prodotto del consumatore ed è inoltre particolarmente utile per l’imballaggio commerciale. Dow Chemical Company ha inventato un processo proprietario per rendere il loro marchio e ben noto prodotto in polistirolo espanso “styrofoam” nel 1941. Il materiale è piuttosto controverso tra i gruppi ambientalisti perché è lento a biodegradarsi ed è sempre più presente come lettiera esterna (in particolare sotto forma di schiuma che galleggia nei corsi d’acqua e nell’oceano).

La forma plastica solida del polistirolo è comunemente usata in applicazioni di dispositivi medici come provette o piastre di petri, o in oggetti quotidiani come l’alloggiamento dei rilevatori di fumo, il caso in cui hai usato per acquistare i tuoi CD e spesso come contenitore per alimenti come lo yogurt o la tazza rossa “solo” che bevi da un portellone posteriore e / o quando stai perdendo in una partita di beer-pong.

La forma di schiuma di polistirolo viene utilizzata più spesso come materiale di imballaggio. Probabilmente avete disimballato un alloggiamento di polistirolo personalizzato se hai mai comprato un nuovo televisore, o un pezzo significativo di nuove attrezzature come una troncatrice. Allo stesso modo, probabilmente hai familiarità con l’imballaggio di polistirolo “arachidi” usato come riempitivo per piccoli oggetti vari spediti. Styrofoam è utilizzato anche per” to-go ” contenitori e stoviglie usa e getta da molti ristoranti.

Quali sono le caratteristiche del polistirolo?

Ora che sappiamo a cosa serve, esaminiamo alcune delle proprietà chiave del polistirolo. Il polistirene è tipicamente (ma non sempre) un omopolimero, il che significa che è composto solo dal monomero stirene in combinazione con se stesso. A seconda del tipo di PS potrebbe essere classificato come materiale “termoplastico” o “termoindurente”. Il nome ha a che fare con il modo in cui la plastica risponde al calore. I materiali termoplastici diventano completamente liquidi al loro punto di fusione (210-249 gradi Celsius nel caso del polistirene), ma iniziano a fluire nel loro punto di transizione vetrosa (100 gradi Celsius per PS). Un importante attributo utile sui termoplastici è che possono essere riscaldati al loro punto di fusione, raffreddati e riscaldati nuovamente senza degradazione significativa. Invece di bruciare, i termoplastici si liquefanno, il che consente loro di essere facilmente stampati ad iniezione e quindi successivamente riciclati. Le plastiche termoindurenti, al contrario, non si rivivranno una volta” impostate ” in forma solida.

Al contrario, la plastica termoindurente può essere riscaldata solo una volta (tipicamente durante il processo di stampaggio a iniezione). Il primo riscaldamento causa l’impostazione di materiali termoindurenti (simile a una resina epossidica a 2 parti) con conseguente cambiamento chimico che non può essere invertito. Se provassi a riscaldare una plastica termoindurente ad una temperatura elevata una seconda volta, brucerebbe semplicemente. Questa caratteristica rende i materiali termoindurenti poveri candidati al riciclaggio.

Perché il polistirene viene usato così spesso?

Il polistirene è particolarmente utile per la sua applicazione come schiuma. È il leader in fuga nel settore dell’imballaggio, ma ha anche una vasta gamma di usi come plastica tradizionale. In Creative Mechanisms, abbiamo utilizzato il polistirene in una serie di applicazioni in una vasta gamma di settori. Per molti anni il polistirene, o come viene spesso indicato come solo stirene, è stato utilizzato come materiale di prototipazione-fondamentalmente per gli stessi motivi per cui ora usiamo ABS. È poco costoso, prontamente disponibile, di colore bianco, e incolla, sabbia, taglia e dipinge bene. La” S ” in ABS è stirene. Un sacco di vecchi ingegneri e designer che sono stati nel settore per un po ‘ chiederà un modello di stirene quando sono alla ricerca di un prototipo rapido-down-and-dirty. Abbiamo ancora molti fogli di stirene nel negozio di Creative Mechanisms. Li useremo per realizzare modelli di test rapidi, campioni di vernice, prototipi formati sotto vuoto o termoformati, o modelli di grandi dimensioni che possono essere creati con lastre piane.

Abbiamo anche visto PS utilizzato come una sorta di materiale cerniera vivente (in genere polipropilene si adatta meglio in applicazioni cerniera vivente). Ci sono contenitori PS monouso chiari (ad esempio un contenitore per hot dog di WaWa o il tuo negozio di alimentari di quartiere per coloro che vivono al di fuori del nord-est) che funzionano come un clamshell con una cerniera nel mezzo. La cerniera in questo caso è un po ‘ diversa dalla cerniera tradizionale PP living. In genere la cerniera PS è più di una serie di curve che consentono alla conchiglia di flettersi e aprirsi. Che sia tecnicamente una cerniera vivente o meno, funziona ancora molto bene e può essere facilmente termoformato.

Quali sono i diversi tipi di polistirolo?

Tre tipi principali di polistirene includono polistirene espanso, plastica polistirene normale e film di polistirene. Tra i diversi tipi di schiuma sono polistirene espanso (EPS) e polistirene estruso (XPS). EPS include i tipi più noti e comuni di polistirolo per includere polistirolo e arachidi di imballaggio. XPS è una schiuma ad alta densità tipicamente utilizzata in applicazioni come modelli di edifici architettonici. Alcuni tipi di plastica in polistirene sono copolimeri. Spesso l’omopolimero PS è abbastanza fragile e può essere reso più resistente agli urti se combinato con altri materiali (noto in questa forma come copolimero High Impact Polistirene, o HIPS). Il film del polistirene può anche essere vuoto formato ed utilizzato nelle applicazioni d’imballaggio. I film possono essere allungati in polistirene orientato (OPS) che è più economico da produrre (anche se più fragile) rispetto a alternative come PP.

Come è fatto PS?

il Polistirolo, come altre materie plastiche, inizia con la distillazione di idrocarburi in leggero gruppi chiamati “frazioni” di cui alcuni sono combinati con altri catalizzatori per la produzione di materie plastiche (nel caso di polistirolo attraverso il processo di polimerizzazione). Puoi leggere il processo in modo più approfondito qui. Il polistirene espanso viene prodotto utilizzando “agenti espandenti” che si espandono e causano la formazione della schiuma in uno stato tale che è composto principalmente da aria intrappolata.

Polistirolo (PS) per lo sviluppo di prototipi su macchine CNC e stampanti 3D:

Il polistirolo è disponibile in fogli, barre e in varie forme. È un ottimo candidato per i processi di lavorazione sottrattiva su una macchina CNC. I colori sono solitamente limitati a chiaro, bianco e nero anche se i colori possono essere aggiunti ed è un ottimo candidato per la pittura esterna. Abbiamo sentito parlare di aziende che utilizzano polistirene ad alto impatto (HIPS) come materiale di riempimento per la stampa 3D (disponibile in forma di filamento) anche se in genere non lo usiamo noi stessi.

Polistirene (PS) per stampaggio ad iniezione:

Il polistirene per uso generale (GPPS) e il polistirene ad alto impatto (HIPS) sono probabilmente le resine PS più comunemente utilizzate per lo stampaggio ad iniezione. GPPS è chiaro, ma fragile (si pensi a un CD jewel case) mentre HIPS è opaco e molto meno fragile.

PS è tossico?

In generale il polistirene è atossico e inodore. È una plastica predominante nell’industria dell’imballaggio alimentare. Mentre ciò potrebbe portare a credere che sia del tutto sicuro, alcuni studi hanno riportato “potenziali impatti sulla salute da imballaggi alimentari in polistirene espanso associati alla sua produzione e alla lisciviazione di alcuni dei suoi componenti chimici in alimenti e bevande.”Nota: il polistirene è infiammabile e simile ad altri composti organici, emette anidride carbonica e acqua quando viene bruciato.

Quali sono gli svantaggi del polistirolo?

Il polistirene è molto inerte, il che significa che non reagisce particolarmente bene con soluzioni acide o basiche. Questa caratteristica fa sì che il polistirene duri a lungo nell’ambiente naturale, il che rappresenta un pericolo per la lettiera poiché il materiale viene tipicamente gettato via dopo una durata utile estremamente breve. Nota: il polistirene si dissolve abbastanza rapidamente quando viene messo a contatto con clorurati o altre sostanze idrocarburiche.

Quali sono le proprietà di PS?