polystyren (PS)
Polystyren (PS) vzniká jako produkt polymerace styrenu. Do skupiny polystyrenových hmot patří standardní (krystalový, čirý) polystyren, houževnatý PS, zpěňovatelný PS (EPS), vytlačovaný pěnový PS (XPS) a kopolymery.
Ze standardního polystyrénu se vyrábějí např. čiré výrobky, které vzhledem připomínají plexisklo - příkladem mohou být různé obaly, zkumavky používané ve zdravotnictví a v laboratořích, Petriho misky, spektrofotometrické kyvety atd. Nevýhodou polystyrenu je jeho křehkost a malá tepelná odolnost (při teplotě kolem 70 °C se výrobky z polystyrenu deformují). Polystyren pohlcuje UV záření kratší než asi 320 nm.
Polystyren je pevný, snadno lámavý a levný plast. Používá se k výrobě modelů, vyložených tašek, nebo obalů. Je to syntetický aromatický polymer, utvářený monomerem styrenem, petrochemickou kapalinou. Polystyren je pěna nebo pevná látka. Je málo odolný proti kyslíku, vodním parám a má relativně nízký bod měknutí. Polystyren je čtvrtý nejužívanější termoplast po PE, PPO a PVC.
Polystyren se vyrábí čirý, ale může být obarven barvivy. Jeho použití známe z praxe jako součást obalů (cédéčka a DVDéčka, přepravky, víka, láhve, podnosy, štamprlata, kelímky, nože.) Za tepla tvarovatelný polymer, polystyren je pevnou látkou za pokojové teploty, ale začne měknout jakmile ho začnete ohřívat nad 100 °C. Znovu ztuhne, jak ho začnete chladit. Jeho biodegradace je spíše pomalá, veřejnosti je znám jako pěnový tepelně izolační polymerní materiál označovaný jako EPS. Takový výklad významu slova „polystyren“ je ovšem nedostatečný a neúplný. Polystyren je jedním z nejrozšířenějších tepelně zpracovatelných plastů, tzv. termoplastů. Objemem zpracování ho předstihují jen polyethylen, polypropylen a polyvinylchlorid (PVC).
Polystyren dobře odolává kyselinám a zásadám. Při stárnutí křehne a vytvářejí se v něm trhliny. Neodolává organickým rozpouštědlům, zejména benzénu, aldehydům a ketonům. Je citlivý vůči UV záření a málo odolný vůči teplotě (jen asi do 80 °C)
Používané druhy
- Standardní polystyren (krystalový PS, GPPS) je čirý a křehký.
- Houževnatý polystyren (HPS, IPS, HIPS) je zpravidla zakalený (vliv přidaného kaučuku). Oba uvedené druhy PS jsou vyráběny ve formě granulí (malých válečků nasekaných ze struny) nebo pelet (zakalené hrany), které jsou baleny a expedovány v pytlích á 25 kg uložených a fixovaných na paletách nebo ve speciálních autocisternách.
- Pěnový polystyren vzniká tepelným zpracováním zpěňovatelného polystyrenu
- Zpěňovatelný polystyren (EPS). Ten je vyráběn a dodáván ve formě malých, mléčně zakalených perel nasycených pod tlakem lehkým uhlovodíkem (nadouvadlem).
Použití ve stavebnictví
Ve stavitelství se používá polystyren zejména v deskách o plošném rozměru 0,5 x 1,0 metru. Tloušťky jsou různé - dle potřeby (cca od jednoho do několika centimetrů). Osvědčil se takto například v tepelných izolacích domů (fasád) nejčastěji EPS 70 F, nebo EPS 100 F - kontaktní zateplovací systém. Číslo značí pevnost v tlaku v kPa (kilopascal) - 50, 70, 100, 150, 200 až 250 (v 10% stlačení). Mezi hlavní výhody patří dobrá zpracovatelnost a snadná aplikace.
Označení písmeny se již nepoužívá (kromě F - fasádní) :
- Z - základní - do podlah, kde není vyžadovaná vysoká přesnost v rozměrech desky
- S - stabilizovaný - použití pro tepelné izolace střech
- F - fasádní - pro kontaktní zateplování. Zde se požaduje maximální přesnost rozměrů desek (tolerance v úhlopříčkách desky max. 2 mm)
Od roku 2016 omezuje norma ČSN 73 0810 výšku staveb zateplených polystyrenem na 22,5 m z důvodu požární bezpečnosti.
Drcený
Drcený polystyren se může přidávat do betonů podlah (polystyrenbeton) - snížení hmotnosti, zlepšení tepelně-izolačních vlastností.
Extrudovaný polystyren
Zpravidla desky 1250 x 600 mm, nejčastěji s polodrážkou nebo kolmou hranou, pro použití na sokl se zdrsněným povrchem pro lepší přilnutí lepidla (Styrodur). Nenasákavý, různé barevné provedení. Vyrábí se extruzí (vytlačováním) taveniny krystalového polystyrenu za současného sycení vzpěňovadlem, které po uvolnění tlaku umožní na konci vytlačovací hubice napěnění materiálu. Extrudovaný polystyren (XPS) je podobný deskám, vyrobeným ze zpěňovatelného polystyrenu (EPS). Technologie výroby desek je ale odlišná. Oba druhy výrobků mají ale základ v polystyrenu.
Polystyrenová vlákna
Polystyrenová vlákna (mezinárodní zkratka PS) jsou výrobky z polystyrenu.
Jako způsob výroby se v odborné literatuře zmiňuje zvlákňování z taveniny, výlučně ve formě monofilu. Vlákna se používají jako materiál na zvukovou a elektrickou izolaci. Fyzikální vlastnosti vláken nejsou veřejně známé, objem jejich výroby se ve statistikách o polystyrenu neuvádí.
Ve 2. dekádě 21. století jsou publikovány obsáhlé zprávy o výzkumu a možném praktickém použití elektrostaticky vyrobených polystyrenových nanovláken na membrány ke speciálním filtrům, obvazový medicinský materiál s výtečnou ochranou proti infekcím aj.