vad är PS, och vad används det för?

polystyren (PS) plast är en naturligt transparent termoplast som finns både som en typisk fast plast och i form av ett styvt skummaterial. PS plast används ofta i en mängd olika konsumentproduktapplikationer och är också särskilt användbart för kommersiell förpackning. Dow Chemical Company uppfann en proprietär process för att göra sin varumärkesskyddade och välkända polystyrenskumprodukt ”styrofoam” 1941. Materialet är något kontroversiellt bland miljögrupper eftersom det är långsamt att biologiskt nedbrytas och alltmer förekommer som utomhusskräp (särskilt i form av skum som flyter i vattenvägar och havet).

den fasta plastformen av polystyren används vanligtvis i medicintekniska applikationer som provrör eller petriskålar, eller i dagliga föremål som huset på dina rökdetektorer, det fall du brukade köpa dina CD-skivor i och ofta som en behållare för mat som yoghurt eller den röda ”solo” koppen du dricker från på en baklucka och/eller när du förlorar i ett spel öl-pong.

skumformen av polystyren används oftast som förpackningsmaterial. Du har förmodligen packat upp ett anpassat styrofoamhus om du någonsin har köpt en ny TV, eller en betydande del av ny utrustning som en geringssåg. På samma sätt är du förmodligen bekant med styrofoampackning ”jordnötter” som används som fyllmedel för diverse små föremål som skickas. Styrofoam används också för” to-go ” – behållare och engångsbestick från många restauranger.

vilka egenskaper är polystyren?

Nu när vi vet vad det används för, låt oss undersöka några av de viktigaste egenskaperna hos polystyren. Polystyren är vanligtvis (men inte alltid) en homopolymer vilket innebär att den endast består av monomerstyren i kombination med sig själv. Beroende på typ av PS kan det klassificeras som ett ”termoplastiskt” eller ett ”värmehärdat” material. Namnet har att göra med hur plasten reagerar på värme. Termoplastiska material blir helt flytande vid smältpunkten (210-249 grader Celsius vid polystyren), men de börjar strömma vid sin glasövergångspunkt (100 degress Celsius för PS). Ett viktigt användbart attribut om termoplaster är att de kan värmas upp till smältpunkten, kylas och värmas upp igen utan signifikant nedbrytning. Istället för att bränna, termoplaster flytande, vilket gör att de lätt kan formsprutas och sedan återvinnas. Härdplast, däremot, kommer inte att relikvifiera när de är ”inställda” i fast form.

däremot kan härdplaster endast värmas upp en gång (vanligtvis under formsprutningsprocessen). Den första uppvärmningen får värmehärdade material att ställa in (liknar en 2-delig epoxi) vilket resulterar i en kemisk förändring som inte kan vändas. Om du försökte värma en härdplast till en hög temperatur en andra gång skulle det helt enkelt brinna. Denna egenskap gör värmehärdande material dåliga kandidater för återvinning.

varför används polystyren så ofta?

polystyren är mest unikt användbart för dess applicering som skum. Det är den skenande ledaren inom förpackningsindustrin men det har också ett brett användningsområde som traditionell plast. På Creative Mechanisms har vi använt polystyren i ett antal applikationer inom en rad branscher. Under många år användes polystyren, eller som det ofta kallas bara styren, som prototypmaterial-i princip av samma skäl använder vi nu ABS. Det är billigt, lättillgängligt, vitt i färg, och det klistrar, sandar, skär och målar väl. ”S” i ABS är styren. Många äldre ingenjörer och designers som har varit i branschen ett tag kommer att be om en Styrenmodell när de letar efter en snabb och smutsig prototyp. Vi har fortfarande många ark styren i butiken på Creative Mechanisms. Vi kommer att använda dem för att göra snabba testmodeller, färgprover, vakuumformade eller termoformade prototyper eller stora modeller som kan skapas med platta ark.

Vi har också sett PS som ett slags levande gångjärnsmaterial (vanligtvis passar polypropen bäst i levande gångjärnstillämpningar). Det finns tydliga PS-behållare för engångsbruk (t.ex. en varmkorvbehållare från WaWa eller din närbutik för dem som bor utanför nordost) som fungerar som en clamshell med ett gångjärn i mitten. Gångjärnet i detta fall är lite annorlunda än ditt traditionella PP-levande gångjärn. Vanligtvis är PS-gångjärnet mer av en serie böjningar som gör att clamshell kan böjas och öppnas. Oavsett om det är tekniskt ett levande gångjärn eller inte, fungerar det fortfarande mycket bra och kan enkelt värmeformas.

vilka är de olika typerna av polystyren?

tre huvudtyper av polystyren inkluderar polystyrenskum, vanlig polystyrenplast och polystyrenfilm. Bland de olika typerna av skum är expanderad polystyren (EPS) och extruderad polystyren (XPS). EPS innehåller de mest kända och vanliga typerna av polystyren för att inkludera styrofoam och packning jordnötter. XPS är ett skum med högre densitet som vanligtvis används i applikationer som arkitektoniska byggmodeller. Vissa typer av polystyrenplast är sampolymerer. Ofta är homopolymer PS ganska spröd och kan göras mer slagtålig om den kombineras med andra material (känd i denna form som sampolymeren High Impact polystyren eller HIPS). Polystyrenfilm kan också vakuumformas och användas i förpackningsapplikationer. Filmer kan sträckas till orienterad polystyren (OPS) som är billigare att producera (om än skörare) än alternativ som PP.

hur görs PS?

polystyren, liksom andra plaster, börjar med destillation av kolvätebränslen i lättare grupper som kallas” fraktioner”, varav några kombineras med andra katalysatorer för att producera plast (i fallet med polystyren genom polymerisationsprocessen). Du kan läsa mer om processen här. Polystyrenskum framställs med användning av ”jäsmedel” som expanderar och får skummet att bildas i ett tillstånd så att det huvudsakligen består av instängd luft.

polystyren (PS) för prototyputveckling på CNC-maskiner och 3D-skrivare:

polystyren finns i arklager, stavlager och i olika former. Det är en bra kandidat för subtraktiva bearbetningsprocesser på en CNC-maskin. Färger är vanligtvis begränsade till klar, vit och svart även om färger kan läggas till och det är en utmärkt kandidat för extern målning. Vi har hört talas om företag som använder High Impact polystyren (HIPS) som fyllnadsmaterial för 3D-utskrift (finns i filamentform) även om vi vanligtvis inte använder det själva.

polystyren (PS) för formsprutning:

General Purpose polystyren (GPPS) och High Impact polystyren (HIPS) är förmodligen de vanligaste PS-hartserna för formsprutning. GPPS är tydlig, men spröd (tänk på ett CD-juvelfall) medan HIPS är ogenomskinligt och mycket mindre sprött.

är PS giftigt?

generellt sett är polystyren giftfri och luktfri. Det är en dominerande plast i livsmedelsförpackningsindustrin. Även om det kan leda dig att tro att det är helt säkert, vissa studier har rapporterat ”potentiella hälsoeffekter från polystyrenskum livsmedelsförpackningar i samband med dess produktion, och med utlakning av några av dess kemiska komponenter i mat och dryck.”Obs: polystyren är brandfarligt och liknar andra organiska föreningar, det avger koldioxid och vatten när det bränns.

vilka är nackdelarna med polystyren?

polystyren är mycket inert vilket innebär att det inte reagerar särskilt bra med antingen sura eller basiska lösningar. Denna egenskap gör att polystyren håller länge i den naturliga miljön vilket utgör en kullrisk eftersom materialet vanligtvis kastas bort efter en extremt kort användbar livslängd. Obs: polystyren upplöses ganska snabbt när det kommer i kontakt med klorerade eller andra kolväteämnen.

vilka egenskaper har PS?