PS - Polystyren

Polystyren – PS

 

Anvendelse: Ca. 10% af al termoplast udgøres af PS. Bruges meget til massefremstillede emner, grundet lav pris. Anvendes til elektriske artikler, medicinske artikler, drikkebægre, emballager, husholdningsartikler

PS-plader anvendes i meget stor udstrækning til formning af dele til reklameindustrien, til skilte, kabinetter og lignende samt til elektro- og maskindele. Som klart materiale finder PS anvendelse til skærme, forsats-ruder og til billedindramning. Legetøj, emballage, engangsbægre, kontorartikler, indsatse til skuffer. PS indgår tit i blandingsmaterialer med andre termoplastiske materialer, grundet udseende og gode mekaniske egenskaber.

Celleplast ( skumplast ) fremstilles bl.a. af ekspanderbart polystyren både som hårdt og som blødt skum. Cellestrukturen dannes ved en særlig opskumningsproces, hvor et tilsat drivmiddel sørger for opskumningen. Processen giver mulighed for fremstilling af emner med meget forskellig vægtfylde og hårdhed. EPS er forkortelsen for Ekspanderet Polystyren. EPS råvarens udseende og konsistens er som sukker, og består af ca. 94% polystyren og 6% pentan. Pentan er et drivmiddel, som forekommer i naturen og som ikke påvirker ozonlaget eller har andre miljøskadelige virkninger.

Råvaren ekspanderes med vanddampe til den ønskede vægtfylde, hvorefter den formes i aluminiumsforme med yderligere tilførsel af vanddampe. De færdige EPS-emner indeholder op til 98% luft og 2% polystyren og har dermed en lav egenvægt.
Et kendt handelsnavn er Flamingo med en varmeledningsevne på ca. lamba 0,041 W/mC.

EPS-skum anvendes til emballage og isolering.

Polystyren indgår også som en komponent i en slags gummi som kaldes poly(styren-butadien-styren), eller SBS-gummi. Det er en hård slidstærk gummi som anvendes bla. a. til skosåler og bildæk.

Blæsestøbning: Meget anvendt til flasker og beholdere.

Bukning: PS er velegnet til bukning over varmetråd / ifrarødt varmelegme ved mindre pladetykkelser. PS-plader kan naturligvis også varmbukkes ved opvarmning med varmepistol el. lign. PS-pladen opvarmes, indtil den bliver blød, og bukkes derefter over en kant, et rør eller andet, der har den ønskede form. Pladen fastholdes i denne position, indtil den er kølet af. Bukning med svejsebukkesværd ved større pladetykkelser.

Egenskaber mekaniske: Hårdt og kærvfølsomt. Materialet er så stift, at det holder styrken stabilt op til blødgøringsområdet omkring glasovergangstemperaturen. Der er ringe tendens til krybning (koldflydning), men den tilladelige forlængelse ved træk er

meget lav – 0,4%. Overskrides dette, vil der komme spændingsrevner.

Styrenakrylnitril copolymeren SAN er et af de termoplastiske materialer med størst

stivhed. PS kan modificeres til god sejhed (del af ABS).

Egenskaber elektriske: Generelt gode elektriske isoleringsegenskaber. Dielektriske værdier svarer næsten til PE’s, og de er næsten frekvensuafhængige.

PS  bør ikke benyttes sammen med corona anlæg , hvilket medfører krybespænding , da overfladen med tiden ændres.

Ekstrudering: Meget anvendt

Farver: Hvid grå sort div. farver.

Fysiologiske egenskaber: PS bruges i til levnedsmidler, og der findes både tyske og amerikanske regler for, hvilke tilsæt-nings- og blandingsstoffer der må anvendes.

Handelsnavne: Metzo® Plast PS, Vikureen®, Senosan®

Historie: Styren har været kendt siden 1831, hvor den Franske kemist  Bonastre destillerede det fra træharpiks. I 1839 blev styren polymeriseret af en anden Fransk kemist Simon Berthelot ved belysning med sollys. Styren blev fremstillet syntetisk i 1869. Tyskeren Hermann Staudinger  publicerede i 1922 at det var en plastisk polymer, og fortsatte sin forskning hvilket indbragte  Hermann Staudinger  nobelprisen i 1953.  Egentlig produktion startede i England i 1930´erne af BASF. Dow Chemical Co. startede i 1937 produktion i USA.  I Danmark bruges ca. 700.000 ton om året .

Indifikation brandprøve: Brænder med en sodende, orangegul flamme. Lugter “sødt”. Styrol monomer (ikke selvslukkende). Kan dog være tilsat brandhæmmende stoffer.

Kategori: Amorft materiale, stift med god lysgennemgang. Specielle kvaliteter kan være delkrystallinske.

Kemikalieresistens: PS bør anvendes med forsigtighed ved kontakt med opløsningsmidler PS er bestandigt over for mange mineralsyrer (ikke oxiderende), baser, almindelig alkohol og er temmelig ældningsbestandigt. SAN er bestandigt over for opløsningsmidler som benzin og desuden olier og aromastoffer.

PS og PS-HI er ikke bestandigt over for flertallet af organiske opløsningsmidler.

Kemisk opbygning: Plastgruppe med 3 typer: GPPS glasklar polystyren. – HIPS slagfast polystyren. -EPS ekspanderbar polystyren. Som polyethylen, men med en benzenring i stedet for et af brintatomerne

Polystyren er en vinyl-polymer.   Vægtfylde: 1,05 g/cm3

Levering halvfabrikat: Plader – svejsetråd

Limning: Sammenklæbning kan ske ved en svag opløsning af klæbefladerne, og efter en vis afdampningstid sammenpresses fladerne i ca. 10 minutter. Fugen må ikke udsættes for nogen særlig påvirkning i 2 døgn. Der kan anvendes toluol, acetone, methylenchlorid og flere andre. PS kan limes til andre materialer ved brug af kontaktlim eller tokomponentlim.

Miljø: Ved fremstilling, forarbejdning og bortskaffelse af polystyren er der risiko for frigivelse af styren og styrenoxid. Disse stoffer anses for at være kræftfremkaldende. Polystyren er ved høje koncentrationer, mistænkt for at kunne skade evnen til få børn. Ved forbrænding eller nedbrydning frigives vand og CO2.

Optiske egenskaber:  PS (GPPS) tillader ca. 90 % lys-pasage af synligt lys hvilket er næsten lige så godt som akryl. Tilsætning af butadien giver ofte materialet en brunlig farve.  HIPS er ikke transparent.

Overfladebehandling: Det er muligt at anvende forskellige trykmetoder på PS, f.eks. tør-offset, dybtryk og silketryk, og det er muligt at male PS.

Samling (mekanisk): Forsigtighed med skruer, popnitter og lignende, der udsætter materialet for store lokale spændinger. Anvend gerne kliksamlinger.

Sprøjtestøbning: Meget anvendt

Spåntagning: Halvfabrikata af PS kan udmærket bearbejdes, men da PS er ret sprødt, bør man undgå, at værktøjets skærevinkler er spidse. Det er vigtigt, at værktøjet er skarpt Køling med trykluft eller vand.

Svejsning: Varmespejl, varmluftsvejsning eller ultralydssvejsning.

Termiske Egenskaber: Anvendelsesområde ved normalt brug mellem -40 og +70°C.

Det er over glasovergangstemperaturen på ca. 95°C meget nemt at forme og mindre temperaturfølsomt end PVC.

SAN og andre copolymerer, f.eks. MSA, kan anvendes ved højere temperatur.

UV- Stabilitet:UV-stråling angriber de fleste PS-typer. Der findes dog rimelig vejrbestandige typer. PS-typer er meget følsomme for spændingskorrosion.

Varmformning (Termoformning): PS er velegnet til termoformning. Materialet skal have en temperatur på ca. 120°C under formningen. Hvis pladen er for kold under formningen, vil der opstå indre spændinger, som kan resultere i spændingsrevnedannelser.

Vægtfylde: 1,04 – 1,09