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Polystyrol

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Einordnung: Kunststoff

Polystyrol (Kurzzeichen PS) ist ein amorpher, transparenter Thermoplast. Es ist ein weitverbreiteter Kunststoff, der in vielen Bereichen des täglichen Lebens zum Einsatz kommt.

Polystyrol wird entweder als thermoplastisch verarbeitbarer Werkstoff oder als Schaumstoff eingesetzt.

Bei den 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.

Sowohl GPPS als auch HIPS sind physiologisch unbedenklich. Der größte Teil der in Europa produzierten Menge wird für Lebensmittelverpackungen verwendet (Joghurt-Becher, Blister-Verpackungen etc).

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.

Geschäumtes Polystyrol wird als schockdämpfendes Verpackungsmaterial oder zur Wärme-Dämmung für Wohnbauten eingesetzt.

Bekannt ist er unter dem Handelsnamen Styropor geworden. Polystyrol ist nur dann Styropor wenn das Ursprungsmaterial (Granulat) von der Firma BASF hergestellt wurde. Polystyrol findet sowohl in solider Form als auch geschäumt vielfach Verwendung. Polystyrol kann vollständig recycled werden.

Polystyrol wird durch Polymerisation des Monomers Styrol <math>\left(\mathrm{C_6H_5-CH=CH_2}\right)<math> gewonnen, welches außergewöhnliche Polymerisationseigenschaften aufweist.

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

Frigolit, Styropor (® BASF) hießen nur dann Styropor, wenn sie von der Fa. BASF hergestellt wurden. Seit den 90er Jahren nimmt der IVH (Industrieverband Hartschaum eV) 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.

Inhaltsverzeichnis
1 Eigenschaften
2 Giftigkeit
3 Verwendung und Verarbeitung
4 Weblinks

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. Die Neigung von solidem Polystyrol zu Spannungsrißbildung ist sehr groß metallischer Klang beim Beklopfen (Butterdosen); wird für kurzlebige Gegenstände verwendet; glasklar und in allen Farben; nicht alterungsbeständig (Rißbildung). Es ist wenig wärmebeständig, es ist bedingt bis 70 °C einsetzbar. Aufgrund beschleunigter Alterung sollte Polystyrol aber nicht über 55 °C erhitzt werden. Der Schmelzbereich liegt bei 90 °C.

Geschäumtes Polystyrol hat eine geringe mechanische Festigkeit, geringe Elastizität. Es ist weiß und undurchsichtig und hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Es kann mit einem heißen Draht gut geschnitten werden.

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

Giftigkeit

Polystyrol entwickelt beim Verbrennen eklig-stechend schwarze Dämpfe, die aber nicht giftig sind. In der staatlichen Versuchsanstalt Wien wurden Versuchstiere den Verschwelungsgasen von Holz, Filz, Leder, Kork, Schafwolle und verschiedenen Typen von Polystyrol-Hartschaum ausgesetzt. Ergebnis: Polystyrol-Hartschaum war das einzige Material, bei dem alle Versuchstiere überlebten.

Verwendung und Verarbeitung

Polystyrol wird für Massenartikel, im Bauwesen als Dämmstoff, als Modell und Kulissenbau, Feinwerk- und Elektrotechnik, Schaugläser und Spulenkörper verwendet. Als Lebensmittelverpackung ist Schaumpolystyrol uneingeschränkt zugelassen, zum Beispiel in Joghurtbecher. Polystyrol ist auch einer der Grundstoffe von Napalm-B, welches in Brandbombem Verwendung findet.

Polystyrol ist sehr gut spritzbar, schweißbar und klebwillig.

Weblinks






Info Hinweis: Dieser Artikel basiert auf dem Ursprungsartikel Polystyrol aus der Wiki pedia und er steht unter der GNU-Lizenz link fuer freie Dokumentation, eine Autoren-Liste ist ebenfalls verfuegbar.