Qu'est-ce que le polystyrène (PS)?
C'est un polymère synthétique fait de monomère styrène. PS est faite par la polymérisation du styrène qui est une sorte de matériau de construction utilisée pour produire une variété de produits en plastique. Il se produit également naturellement (fraises, cannelle, café et bière).
Ce polymère plastique est un thermoplastique transparent naturel qui est disponible dans les deux formes solides ainsi que d'un matériau en mousse rigide. Le matériau PS généralement utilisé est transparent, dur et fragile.
Il est couramment utilisé en plastique pour produire une variété de produits de segment terminal. La forme solide du plastique est largement utilisée pour produire des produits qui demandent de la clarté. Ceux-ci sont souvent utilisés avec une combinaison de colorants, d'additifs et d'autres formes de plastiques pour produire des biens tels que des appareils électroniques, des pièces automobiles, des pots de jardinage, des équipements, etc.
PS est fait de mousse et est appelé polystyrène expansé (EPS) ou polystyrène extrudé (XPS) qui est connu pour ses propriétés isolantes et d'amortissement.
La forme solide de ce matériau est couramment utilisée pour des applications de dispositifs médicaux (tubes à essai, boîtes de Pétri, etc.) ou pour des objets courants comme des détecteurs de fumée, des CD, des contenants alimentaires, des tasses à café, etc. comme matériau d'emballage pour une variété de produits.
Prévisions du marché mondiales pour Polystyrène
Le marché de PS devrait croître de plus de 28 milliards de dollars américains d'ici 2020. Le marché était d'environ 24 milliards de dollars américains en 2016 et devrait croiser 28 milliards de dollars américains d'ici 2020 selon l'analyse de l'industrie. PS marché du plastique a connu une croissance rapide depuis quelques années et devrait également augmenter dans les années à venir aussi.
PS est un plastique polyvalent avec un certain nombre d'utilisations dans différents marchés de segments finaux. PS est largement utilisé pour produire des produits de consommation à usage quotidien tels que les réfrigérateurs, les climatiseurs, les téléviseurs, les ordinateurs et les ustensiles jetables (tasses en mousse, assiettes et bols).
Facteurs de marché
Les principaux facteurs qui déterminent le marché des PS sont la croissance démographique, l'urbanisation et l'industrialisation croissantes, l'augmentation du revenu de la classe moyenne.
Le secteur de l'emballage et de l'électronique est deux secteurs importants qui ont connu la croissance de la demande de services publics au cours des dernières années et devraient également alimenter la croissance du marché mondial des services publics.
Perspectives régionales
La Chine devrait être le plus grand marché de PS pour l'année (2016-17), suivie par d'autres économies émergentes dans les régions Asie-Pacifique.Même si les pays d'Asie-Pacifique sont les plus gros consommateurs de PS dans le monde mais d'autres pays comme L'Afrique, l'Europe et l'Amérique du Sud devraient également connaître une demande accrue dans les années à venir.
Contraintes
Il est également soumis à certaines restrictions dans la période prévue, telles que les fluctuations des prix des matières premières (benzène, styrène monomère, etc.). Les problèmes d'élimination liés à ce matériau et sa valeur de rebut négative peuvent également entraver la croissance du marché.
Principaux acteurs
Les principaux acteurs de PS sur le marché mondial sont BASF SE (Allemagne), Styrosolution Group (Allemagne), Videolar S / A. (Sao Paulo), SABIC (Arabie Saoudite), et Formosa Plastic Corporation (Taiwan) parmi tous les autres fabricants.
Histoire de PS Polymer
Il a été initialement découvert par Eduard Simon, un apothicaire de Berlin. De storax, la résine de l'arbre de gomme douce turque Liquidambar un distillé une substance grasse de substance appelée styrol. Après quelques jours de découverte, Simon a découvert que le styrol produit à partir du monomère s'est épaissi à cause de l'oxydation en une forme de gelée qu'il a appelée "Styroloxyd".
En 1845, le chimiste John Blyth et un autre chimiste allemand, August Wilhelm Von Hofmann, représentaient la même transformation du styrol en l'absence d'oxygène. Cette substance a été appelée "métastyrol". Plus tard, l'analyse a montré que les propriétés chimiques de la substance produite sont les mêmes.
En 1866, Marcelin Berthelot a analysé à juste titre la formation de métatyrol / styrol par le procédé de polymérisation.
Après 80 ans de retard, sur la base de la thèse du chimiste organique allemand "Hermann Staudinger (1881-1965)", il a été découvert que le chauffage du styrol entraîne une réaction en chaîne qui produit plusieurs macromolécules nommées PS plastiques.
Propriétés de PS Plastics
C'est une forme de plastique polyvalente utilisée pour fabriquer une variété de produits en plastique de segment terminal. Le polymère PS est un matériau clair, amorphe et non-polaire qui peut être facilement traité et converti en un grand nombre de produits semi-finis tels que des mousses, des films et des feuilles. En termes de volume, il est l'un des plus grands plastiques utilisés en raison de ses propriétés telles que:
Il a un impact élevé et une résistance à la chaleur.
Ces polymères sont un bon isolant électrique avec une excellente transparence optique.
PS a une forte résistance chimique aux acides et bases dilués.
C'est un liquide visqueux au-dessus de sa température de verre qui permet une fabrication facile dans un grand nombre de produits finis.
Ils sont facilement extensibles et permettent un bon écoulement.
Ces matériaux sont fortement ignifuges dans la nature.
Propriétés physiques de PS
La formule chimique utilisée pour PS est (C8H8) n
Densité: 0,96-1,04 g / cm3
Le point de fusion est ~ 240 ° C (463 ° F; 513 K) [4] Pour PS isotactique
Solubilité dans l'eau insoluble
Solubilité-Non soluble dans l'acétone [1]
La conductivité thermique du polymère est de 0,033 W / (M · K) (mousse, ρ 0,05 g / cm3) [2]
L'indice de réfraction est de 1,6; constante diélectrique 2,6 (1 kHz - 1 GHz) [3]
Différentes catégories de plastiques PS
PS est compté parmi l'un des plastiques les plus importants et les plus largement utilisés sur le marché. Le volume de production des copolymères de PS et de styrène est de plusieurs millions de tonnes par an dans le monde.
Il a été vendu sous différents noms commerciaux tels que (Styrofoam, Styropor, Styron, Carinex, Styro-Flex, Cellofoam, Depron XPS, Fostarène, Styraclear, Lustrex1, SABIC PS et INEOS Styréniques) dans le monde entier.
En général, ces polymères sont disponibles en trois catégories différentes importantes:
GPPS
GPPS également appelé PS Crystal-clear. Cette forme de plastique est entièrement transparente, rigide et est habituellement PS à faible coût fabriqué à partir de styrène monomère. La GPPS est une forme solide de PS fabriquée sous la forme de pastilles de PS de 2 à 5 mm.
LES HANCHES
Le PS à fort impact contient habituellement de 5 à 10% de caoutchouc (butadiène) et sert à produire des produits qui nécessitent une résistance aux chocs plus élevée. HIPS PS est habituellement une sorte de copolymère greffé ayant PS comme bras latéraux. Le processus de greffage se produit quand un radical réagit avec la double liaison du polybutadiène.
EPS
Cette catégorie de plastiques est constituée de micro-pastilles ou de billes contenant un agent gonflant (généralement du pentane). EPS ou mousse PS est thermiquement isolant avec une résistance élevée aux chocs et un traitement facile.
Applications de PS Plastics
C'est une forme bon marché et facilement disponible du polymère. Il est utilisé pour de nombreuses applications telles que l'électronique, le médical, l'optique, les pièces automobiles et l'emballage de consommables. Un grand nombre de produits fabriqués en utilisant PS sont formés par moulage par injection, y compris les ustensiles de salle à manger, des tasses, des boîtiers de CD, des contenants de cosmétiques et des couvertures, etc.
Il est principalement utilisé pour produire deux types de produits semi-finis: PS Sheet et PS Foam. Ce produit semi-fini est largement utilisé pour produire des produits finis pour une variété de segments de marché finaux.
Feuille de polystyrène
PS est largement utilisé pour produire des feuilles de styrène à fort impact qui sont en outre utilisées pour produire des modèles, des prototypes, des signes, des affichages, des enceintes et plus encore. Ces feuilles sont des matériaux à faible coût et utilisées pour des usages généraux. Les feuilles PS sont préférées à une autre forme de feuilles pour une variété de produits tels qu'ils sont:
Résistant à l'eau à haute densité
Poids léger
Sensible à la température
Durable
Non-toxique et inodore
Excellentes propriétés de formage
Dimensionnellement stable et faible absorption d'eau
Chaleur et scellable électroniquement
Économique
PS Sheets - Propriétés physiques
Température de formage: 325 ° F à 350 ° F
Température maximale: 180 ° F
Répond aux normes de la FDA
Opaque avec finition mate
Taille standard des feuilles vendues - 40 "x 72
Mousse de polystyrène
La mousse PS est une autre forme du produit semi-fini du polymère qui est en outre utilisé pour produire des produits de consommation de segment terminal. Les mousses PS sont constituées de 95 à 98% d'air. Ils sont de bons isolants thermiques, par conséquent, sont largement utilisés comme matériau d'isolation du bâtiment.
La propriété d'amortissement de la mousse PS le rend très approprié pour l'industrie de l'emballage. PS est utilisé à très grande échelle dans l'industrie de l'emballage.
Des propriétés appropriées et un faible coût de la mousse de plastique se révèlent être une forte concurrence pour d'autres formes de polymères utilisées dans l'industrie de l'emballage. Les mousses PS sont également utilisées dans le secteur de la construction pour la construction de secteurs architecturaux non portants tels que les piliers décoratifs.
Propriétés générales de PS Foam
Léger et portable,
Facilement recyclable,
Peut être facilement stratifié avec la résine époxyde,
Les mousses PS ont une isolation thermique élevée,
Il est idéal pour les travaux extérieurs / intérieurs,
Résistant à l'humidité et à la compression,
Bas prix et très durable
Fabriqué en différentes formes, tailles et matériaux de compression.
Les mousses PS sont couramment produites sous deux formes différentes:
A Polystyrène expansé (EPS)
L'EPS est une sorte de mousse rigide, dure et fermée. Il est généralement d'apparence blanche et produit à partir de billes de PS pré-expansées. L'EPS est l'une des mousses PS les plus couramment utilisées dans la vie de tous les jours. La mousse blanche est couramment utilisée pour les boissons chaudes, dans les réfrigérateurs, l'isolation et l'emballage, etc.
Le matériau EPS est peu coûteux et léger (15-30 kg par mètre cube) Il ne perd pas sa propriété fondamentale avec le temps et est entièrement recyclé et réutilisé pour maintenir l'équilibre environnemental.
En raison de ses propriétés techniques et physiques favorables telles que le faible poids, la rigidité et la formabilité, EPS est mis en service pour une large gamme d'applications. Il est même utilisé pour produire des feuilles moulées qui sont utilisées pour la construction de matériaux d'isolation et d'emballage
B. Polystyrène extrudé (XPS)
XPS est une autre forme de mousse qui offre une meilleure rugosité de surface et une plus grande rigidité avec une conductivité thermique réduite. La gamme de densité est d'environ 28-45 kg / m 3. Il a presque le même type de composition chimique que l'EPS mais produit avec un type différent de technologie. EPS est disponible en trois couleurs de base: rose, bleu et vert, etc. Il est couramment utilisé pour la fabrication de panneaux de démonstration et dans la zone de construction.
Utilisations générales du polystyrène
Il est applicable à une variété d'industries utilisatrices finales pour produire un certain nombre de marchandises sous différentes formes. Il est devenu le polymère le plus couramment utilisé dans diverses industries telles que:
Appareil - Il est utilisé dans un certain nombre d'appareils comme les réfrigérateurs, climatiseurs, four, micro-ondes, aspirateurs, mélangeurs, etc. Il est utilisé sous forme solide ou en mousse largement pour la fabrication de ces appareils car il est inerte (ne réagit pas avec les matériaux ), rentable et durable.
Automobile - PS (solide et mousse) est utilisé dans la production de nombreuses pièces automobiles, y compris les boutons, les tableaux de bord, les garnitures, les panneaux de porte à absorption d'énergie et même la mousse insonorisante.
Électronique - Il est utilisé pour le boîtier et également dans d'autres parties de téléviseurs, ordinateurs et différents types d'équipements informatiques, où la combinaison de la forme, la fonction et l'esthétique sont nécessaires
Food Service - PS détient une part importante du secteur de l'emballage par rapport à ses concurrents. Il est largement utilisé dans les emballages alimentaires car il isole mieux, conserve les aliments frais pendant une longue période et est rentable.
Isolation - La mousse PS légère s'avère être une excellente isolation thermique dans un certain nombre d'applications telles que les murs de bâtiments, les toitures, la réfrigération, les congélateurs et même dans les installations industrielles de stockage à froid. Il est préféré pour l'isolation car il est plus inerte, durable et résistant aux dégâts d'eau.
Médical - En raison de sa clarté et de sa facilité de stérilisation, PS est utilisé pour un large éventail d'utilisations médicales, y compris les plateaux de culture tissulaire, les tubes à essai, les boîtes de Pétri, les composants diagnostiques et autres dispositifs médicaux d'essai.
Emballage - Il s'agit d'un matériau hautement utilisé et préféré dans le secteur de l'emballage. Il est largement utilisé pour protéger les produits de consommation comme les caisses CD et DVD, les emballages en mousse pour l'expédition des marchandises, les emballages de consommables, les plateaux de viande et de volaille, etc.
Inconvénients de PS Plastics
Bien qu'il soit le thermoplastique le plus largement utilisé et également préféré à d'autres concurrents pour un certain nombre d'utilisations, il a encore certaines limitations dans l'utilisation qui sont:
Il est inflammable, mais des grades retardés sont également disponibles.
Ils ont une faible résistance aux solvants et peuvent être attaqués par de nombreux produits chimiques.
Les homopolymères sont fragiles par nature.
Soumis au stress et à la fissuration environnementale.
Ils ont une mauvaise stabilité thermique.
Recyclage des plastiques PS
Habituellement, il n'est pas accepté dans la collecte en bordure des centres de recyclage. Différents centres et techniques sont utilisés pour le recyclage de PS. Dans certains pays comme l'Allemagne, il existe une loi qui oblige les fabricants à prendre complètement en charge le recyclage ou l'élimination de tout matériel d'emballage PS qu'ils vendent.
Le recyclage de ces produits en plastique nécessite un investissement important pour mettre en place des compacteurs et des systèmes logistiques pour mener à bien le processus. La forme recyclée du matériau est utilisée avec les nouveaux matériaux PS produits pour produire des feuilles et des mousses PS.
Les déchets de PS recyclés individuellement peuvent être utilisés pour produire des produits tels que des vêtements, des cintres, des bancs de parc, des pots de fleurs, des jouets, des règles, des corps d'agrafeuses, des conteneurs de semis, des cadres et des moulures architecturales.
