Polystyrens densitet og funktionelle egenskaber

Polystyren fremstilles ved polymerisering af styren, hvilket også forklarer slutproduktets navn. Styren, som er polystyrens grundmateriale, er en farveløs væske, der ikke opløses i vand, men er modtagelig over for alkohol- og etherbaserede opløsninger. Fordelene ved denne plasttype omfatter fuldstændig vandbestandighed, betydelig modstandsdygtighed over for kemiske stoffer og gennemsigtighed.

Polystyren fremstilles ved flere metoder:

• Polymerisering af rene monomerer, også kaldet blokpolymerisering.
• Polymerisering i opløsningsmidler.
• Polymerisering i en vandig emulsion.

Takket være sine særlige egenskaber kan polystyren forarbejdes på forskellige måder. Sprøjtestøbning under tryk er den mest udbredte metode. Her anvendes polystyren i pulver- eller granulatform.

Materialet bruges i stor udstrækning til byggeformål, oftest som:

• Farvede beklædningsfliser til rum med høj fugtighed og stor tilsmudsning.
• Porøse plader til varme- og lydisolering.
• Latexmaling til indvendig overfladebehandling.
• Folie til fugtisolering.
• En erstatning for glas, fordi polystyren kan have høj lystransmission.

Polystyrens funktionelle egenskaber

Afhængigt af fremstillingsmetoden skelnes der mellem blok- og emulsionspolystyren. Ved almindelige temperaturforhold har polystyren en elastisk fast form. Polystyrens densitet er 1,05 g/cm³, mens råstoffet styren kun har en densitet på 0,909 g/cm³.

Ud fra denne værdi kan vægten af 1 m³ polystyren beregnes: For massiv polystyren er den omkring 1.050 kg. Ved opvarmning til cirka 90-100 °C blødgøres polystyren og bliver mere formbar. Det skyldes materialets glasovergang og er ikke almindelig smeltning. Lystransmissionen er meget høj og kan nå op på 90 % af sollyset. Etherbaserede og aromatiske opløsningsmidler samt visse kulbrinteopløsningsmidler kan beskadige eller opløse polystyren, og materialets forenelighed med opløsningsmidler skal derfor kontrolleres særskilt. En væsentlig forskel mellem polystyren fremstillet ved forskellige metoder er polymerens molekylmasse:

• Blokpolystyren har en molekylmasse på 300.000-500.000.
• Ved anvendelse af en vandig emulsion er den 70.000-200.000.

Denne værdi har stor betydning under brug. Polystyren med lav molekylmasse er skrøbelig og har lav styrke. Ved indkøb er det vigtigt at kontrollere værdien: For et stærkt og holdbart byggemateriale bør den være mindst 100.000.

Metoder til fremstilling af polystyren

Kontinuerlig blokpolymerisering og polymerisering i vandig emulsion anvendes oftest. Ved den første metode hældes styren i opvarmede forme og komprimeres, hvorved der dannes et gennemsigtigt og fast materiale. Slutproduktet antager formen på den beholder, hvori hærdningen foregik. Som beholder bruges oftest aflange rektangulære forme, altså blokke. Denne fremstillingsmetode giver polystyren en betydelig molekylmasse sammenlignet med andre metoder. Effekten opnås ved at behandle råstoffet ved lave temperaturer på 30-40 °C.

Ved andre fremstillingsmetoder kan temperaturen ligge mellem 60 og 90 °C. Der tilsættes desuden en initiator, benzoylperoxid, som kan fremskynde hærdningen. Metoden har dog en væsentlig ulempe: Der kan opstå revner i polystyrenen.

Fremstilling af polystyren ved hjælp af en vandig emulsion har følgende fordele:

• Slutproduktet dannes som et fint pulver.
• Fremstillingsprocessen gennemføres på kort tid.
• Efter produktionen indeholder polystyrenen ingen monomerer.