El Plàstic/tipus/Ps

Poliestirè (PS)

El poliestirè és un plàstic compost per moltes repeticions d’estirè, una substància que prové del benzè i de l’etilè. Les aplicacions principals del poliestirè xoc i el poliestirè cristall són la fabricació d'envasos mitjançant extrusió-termoformat, i d'objectes diversos mitjançant emmotllament per injecció. Les formes expandida i extruïda s'empren principalment com aïllants tèrmics en construcció.Existeixen quatre tipus principals:

• El poliestirè vidre(GPPS), és el corresponent a la polimerització de l'estirè pur, és transparent, rígid i fràgil. És vitri per sota de 100°C. Per sobre d'aquesta temperatura és fàcilment processable i pot donar-múltiples formes.
• El poliestirè opac o poliestirè d'alt impacte (HIPS). Per millorar la resistència mecànica del material, s'afegeix a la polimerització fins a un 14% de cautxú (gairebé sempre polibutadiè). El producte resultant es diu poliestirè d'alt impacte (HIPS, High Impact Polystyrene). És més fort, no trencadís i capaç de suportar impactes més violents sense trencar-se. El seu inconvenient principal és la seva opacitat, tot i que alguns fabricants venen graus especials de poliestirè xoc translúcid.
• El poliestirè expandit (EPS), conegut com porexpan. molt lleuger i es fa servir principalment com aïllant tèrmic. És poliestirè el qual s’expandeix amb un agent expansor o escumant, normalment gas pentà, de manera que el producte final està fet d’un 95-98% d’aire i un 5-2% de poliestirè. Les peculiars característiques del poliestirè expandit amb una baixa densitat i bon aïllat tèrmic, el fan interessant com a material d’embalatge contra colps; tanmateix, cada vegada s’utilitza més com a embolcall de productes alimentaris frescos: les conegudes safates de porexpan.
• El poliestirè extruït(XPS), s'obté a partir de poliestirè vidre fos, mitjançant injecció de gas. És una escuma rígida molt similar al poliestirè expandit però més dens i impermeable. Les seves propietats són similars a les del poliestirè expandit, amb el qual competeix en les aplicacions d'aïllament. Però a diferència del EPS, el poliestirè extruït presenta bombolles tancades, pel que pot mullar-se sense perdre les seves propietats aïllants, motiu pel qual ha possibilitat l'aparició de les cobertes invertides.

• El poliestirè sindiotàctic, s'ha desenvolupat en les últimes dècades un nou polímer que es caracteritza pel fet que els grups fenil de la cadena polimèrica estan units alternativament a banda i banda de la mateixa, mentre que el poliestirè atáctic (poliestirè convencional) no conserva cap ordre pel que fa al costat de la cadena on estan units els grups fenil. El "nou" poliestirè és cristall i es fon a 270°C, però és molt més costós. Només s'utilitza en aplicacions especials d'alt valor afegit.

Història

La primera producció industrial de poliestirè vidre va ser realitzada per BASF, a Alemanya, el 1930. El poliestirè expandit i el poliestirè xoc van ser inventats en les dècades següents. Des de llavors els processos de producció han estat millorats substancialment i el poliestirè ha donat lloc a una indústria sòlidament establerta. Amb una demanda mundial d'uns 13 milions de tones a l'any (dada de 2000), el poliestirè és avui el quart plàstic més consumit, per darrere del polietilè, el polipropilè i el PVC.

Propietats

• Propietats mecàniques

Propiedad	PS cristal	PS choque	Comentarios
Mòdul elàstic en assaig de tracció(GPa)	3,0 a 3,4	2,0 a 2,5
Allargament de trencament en tracció (%)	1 a 4	20 a 65	El PS cristall no es gens dúctil
Càrrega de trencament en tracció (MPa)	40 a 60	20 a 35
Mòdul de flexió (GPa)	3,0 a 3,4	1,6 a 2,9	El PS opac és molt més flexible que el cristall i similar al Acrilonitril butadiè estirè (ABS)
Resistència a l'impacte Pèndul de Charpy (kJ/m2)	2	3 a 12	El PS cristall és el menys resistent de tots els termoplàstics; el PS opac és mitjà
Duresa Shore D	85 a 90	60 a 75	El PS cristall és prou duro, similar al policarbonat. El PS opac és similar al polipropilè.

• És un plàstic fràgil,
• És fàcil de pintar,
• Té bona resistència mecànica, és a dir que resisteix molt bé als cops.
• Facilitat d'ús
• Preu baix.
• Baixa resistència a les altes temperatures, deformant-se a menys de 100°C.

Aplicacions

• El poliestirè opac s'utilitza principalment en la fabricació d'objectes mitjançant emmotllament per injecció. Alguns exemples: carcasses de televisors, impressores, portes i interiors de frigorífics, maquinetes d'afaitar un sol ús, joguines. Segons les aplicacions se li poden afegir additius com ara substàncies ignífugues o colorants.
• El poliestirè vidre s'utilitza també en emmotllament per injecció allà on la transparència i el baix cost són importants. Exemples: caixes de CD, perxes, caixes per ous. Una altra aplicació molt important és en la producció d'escumes rígides, anomenades a vegades "poliestirè extruït" o XPS, a no confondre amb el poliestirè expandit EPS. Aquestes escumes XPS s'utilitzen per exemple per les safates de carn dels supermercats, així com en la construcció.
• A Europa, la major aplicació del poliestirè és l'elaboració d'envasos un sol ús mitjançant extrusió-termoformat. En aquests casos es sol utilitzar una barreja de opac i de vidre, en proporció variable segons es desitgi privilegiar la resistència mecànica o la transparència. Un mercat d'especial importància és el dels envasos de productes lactis, que aprofiten una propietat quasi exclusiva del poliestirè: la seva propietat d'assecat. És això el que permet separar un iogurt d'un altre amb un simple moviment de la mà.
• La forma expandida (poliestirè expandit) s'utilitza com a aïllant tèrmic i acústic i és àmpliament conegut sota diverses marques comercials (Poliexpan, Telgopor, Emmedue, etc.).
• Per les seves propietats, també s'empra en diversos casos en la indumentària esportiva, per exemple, per tenir la propietat de surar en aigua, s'usa en la fabricació d'armilles salvavides i altres articles per als esports aquàtics, o per les seves propietats lleugeres i amortidores, s'usa en la fabricació de cascos de ciclisme.
• Aquest material també s'utilitza com a aglutinant en certs explosius com el RDX i en el Napalm (per exemple en el MK77).
• La forma extruït (poliestirè extruït) s'empra com aïllament tèrmic en sòls, per la seva major resistència mecànica, i també com ànima en panells sandwich de façana. Però el seu ús més específic és el de aïllant tèrmic en cobertes invertides, on l'aïllament tèrmic es posa sobre del impermeabilitzant, protegint de les inclemències del temps i allargant la seva vida útil.
• Potes per lactis: iogurt, postres, gelats, dolços.
• Envasos diversos, gots, safates de supermercats i rotisería.
• Frigorífics: contraportes, prestatges.
• Cosmètica: envasos, màquines d'afaitar descartables.
• Basar: plats, coberts, safates, etc.
• Joguines, cassetes, blisters, etc.
• Aïllants: planxes de poliestirè escumat (porexpan).

Impacte ambiental

Tots els envasos de poliestirè han d’anar identificats amb les sigles PS, o bé amb el número 6 dins d’un triangle de fletxes que es persegueixen.

El porexpan, derivat del poliestirè, és un plàstic molt voluminós, redueix notablement la vida útil dels abocadors. Una bona manera de minimitzar aquest residu és comprar productes frescos i al detall en els mercats en comptes d’adquirir productes frescos envasats amb porexpan.