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Polystyrol Dezember 11, 2019  


Polystyrol

Polystyrol (Kurzzeichen PS, gelegentlich auch Polystyren genannt) ist ein amorpher, transparenter Thermoplast. Es ist ein weit verbreiteter Kunststoff, der in vielen Bereichen des täglichen Lebens zum Einsatz kommt.

Polystyrol wird entweder als thermoplastisch verarbeitbarer Werkstoff oder als Schaumstoff eingesetzt. Bekannte Handelsnamen für geschäumtes Polystyrol sind Styropor und Styrodur.

Eigenschaften

Polystyrol ist gegen Laugen und Mineralsäuren beständig, gegenüber Benzin und Keton nicht, außerdem ist es UV-empfindlich. Die Dichte von solidem Polystyrol liegt zwischen 1,04 und 1,09 g/cm³, aufgeschäumtes Polystyrol hat eine Dichte zwischen 0,02 und 0,06 g/cm³.

Solides Polystyrol ist hart und schlagempfindlich. Es erzeugt spröden Klang beim Beklopfen (Butterdosen), ist glasklar, in allen Farben einfärbbar und nicht alterungsbeständig (Rißbildung). Es ist wenig wärmebeständig und nur bedingt bis 70 °C einsetzbar. Aufgrund beschleunigter Alterung sollte Polystyrol aber nicht über 55 °C erhitzt werden. Die Kristallitschmelze beginnt bei 90 °C.

Polystyrol verbrennt mit leuchtend, gelber, stark rußender Flamme und einem blumigen, süßlichen Geruch nach Benzol. Die Dämpfe sollten nicht eingeatmet werden, sie sind möglicherweise gesundheitsschädlich, weil sie neben anderen Zersetzungsprodukten auch Styrol enthalten können (siehe auch: Physiologische Wirkung).

Geschäumtes Polystyrol hat im Vergleich zu solidem Polystyrol eine geringere mechanische Festigkeit und Elastizität. Es ist weiß und undurchsichtig und hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Um große Mengen Schaumpolystyrol aufzulösen, benötigt man nur ein paar Liter Aceton. Das Aceton setzt bei dem aufgeschäumten Stoff die eingeschlossene Luft wieder frei. Mit einer Menge von 10 Litern Aceton lassen sich etliche Kubikmeter Schaumpolystyrol auflösen.

Solides Polystyrol neigt sehr stark zur Spannungsrißbildung.

Thermoplastisches Polystyrol

Bei diesen Werkstoffen unterscheidet man Standard-Polystyrol von schlagzähem Polystyrol. Standard-Polystyrol (GPPS = General Purpose Polystyrene) ist hochtransparent, sehr steif, aber spröde. Bekannt ist es z. B. von CD-Boxen.

Schlagzähes Polystyrol (HIPS = High Impact Polystyrene) ist nicht transparent, sondern opak und zeichnet sich durch hohe Schlagfestigkeit aus. Bekannt ist es als Gehäusewerkstoff (Telefone, Drucker, Fernsehgehäuse etc.) oder von Spielzeugen (z. B. Lego). HIPS enthält in der Polystyrol-Matrix je nach Typ 4-8% eines Polybutadien-Kautschuks, der Teilchen in der Größenordnung von 500 nm bis 10 µm mit Salami-artiger Struktur bildet.

Die Produktionskapazität zur Herstellung von Polystyrol-Werkstoffen betrug 2004 weltweit etwa 16 Millionen Tonnen, die sich etwa zu gleichen Teilen auf GPPS und HIPS aufteilen.

Polystyrol ist sehr gut spritzbar, schweißbar und klebwillig.

Schaumstoffe

Schaumpolystyrol ist besonders unter dem Handelsnamen Styropor (® BASF) bekannt geworden. In der Umgangssprache werden beide Begriffe häufig synonym gebraucht. Seit den 1990er Jahren nimmt der IVH (Industrieverband Hartschaum e. V.) die Rechte am Namen Styropor wahr. Nur die Hersteller von EPS dürfen danach ihr Material Styropor nennen, die sich den besonderen Qualitätsanforderungen des IVH unterwerfen.

Je nach Herstellungsart wird zwischen dem eher grobporigen EPS (Expandierter Polystyrol-Hartschaum), z. B. Styropor (® BASF), und dem feinporigeren XPS (Extrudierter Polystyrol-Hartschaum), z. B. Styrodur (® BASF) unterschieden. XPS wird aufgrund seiner hohen Druckfestigkeit beispielsweise bei der Dämmung von Gebäuden gegen Erdreich eingesetzt.

Charakteristisch für EPS ist der Aufbau aus etwa 2-3 mm großen, zusammengebackenen Schaumkugeln, die z. B. beim Brechen einer Polystyrolplatte deutlich zu Tage treten.

Verwendung

Polystyrol wird für Massenartikel, im Bauwesen als Dämmstoff, als Modell und Kulissenbau, Feinwerk- und Elektrotechnik, Schaugläser, Spulenkörper und für Feststoffrettungswesten verwendet. Als Lebensmittelverpackung ist Schaumpolystyrol uneingeschränkt zugelassen, zum Beispiel in Joghurtbecher, Blister-Verpackungen etc.

Geschäumtes Polystyrol wird als schockdämpfendes Verpackungsmaterial oder zur Wärmedämmung für Gebäude eingesetzt.

Da Schaumpolystyrol sehr gut mit einer Thermosäge geschnitten werden kann, und zugleich sehr preiswert ist, hat es sich als Baumaterial im (Architektur-)modellbau etabliert.

Weitere Handelsnamen

Aipor; Albis PS; AlgoDrain; AlgoFloor; AlgoKern; AlgoLux; AlgoPer; AlgoStat; AlgoTect; AMP PS; Aphro Trays; Aphrolan; Austrotherm XPS; Avantra; Bapolan; Blak-Stretchy; Blak-Tufy; BP PS; Bustren; Cabelec; Campco; Celtiplast; Certene; Cole PS; Deltacom; Denka Styrol; Depron; Diarex PS; Dinnerde; Doki; Edistir PS; Empera; En Chuan PS; Esbrite; Esd PS; Eslen; Estastir; E-Tec; Extir; FF-pordraen; Foam-X; Gilco; goFassade Typ Thermolock; golsoDrain; GPPC; Gra-Tufy; Hewing; Idemitsu; Ineos; Inno; Innova; Interfoam; Isolama; Isolant; Jackoboard; Jackodur; Kanelite Foam; Kanepearl; Kardel; Koemalen; Krasten; Kumho; Lacqrene; Ladene; Lastirol; LG PS; Lubricomp; Lucon; Nico; NorCore; Norflex; Nova; Oekolex; Oekolon; Omnaplast; Opticite; Owispol; Palstyrol; Perlanex; Polyflex; Polyfoam Plus; Polyfort; Polyram; Polyrex; POLYwood; Ponacom; Porene; Pre-Elec PS; Primatran; PrimeCast; Pyro-Chek; Quinn PS; Regenerat PS; Rexolite PS; Rigilene PS; Rigipore; Rtp PS; Rygol; Sagex; Santoclear; Scudo PS; Sicostirolo; Solarene; Specchidea; Starex; Star; Stat-Kon; STF PS; Stirolan; Stylex; Styritherm; Styrodur; Styrofan; Styrofil; Styrofoam; Styromull; Styron; Styronol; Styrotect; Sunfine; Supreme; Swisspor; Taita; Telcon; Telstrene; Texicote; Texicryl; Thermocomp; Timbron; Toporex; Trycite; Valite; Velkor PS; Vestypor; Vestyron; Vogt PS; WellAlgoStat; Worblex PS; Worblex; Zyntar

Dieser Artikel basiert teilweise auf dem Artikel "Polystyrol" aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU Lizenz. Die Liste der Autoren ist unter dieser Seite verfügbar. Der Original-Artikel kann nur über Wikipedia bearbeitet werden.

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