Frigolite

Polystyrène

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Polystyrène
Général
No CAS	9003-70-7
Propriétés chimiques
Formule brute	$-(CH_2-CH(Ph))_n-\,$
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le polystyrène (PS en abrégé) $-(CH_2-CH(Ph))_n-\,$ est le polymère obtenu par la polymérisation des monomères de styrène $CH_2=CH-Ph\,$

Caractéristiques

Le polystyrène de base, dit , est une matière dure et cassante, pouvant être transparente ou colorée ; il s'appelle PS cristal. Ses propriétés mécaniques et thermiques peuvent être modifiées par l'ajout de plastifiants ou de butadiène (caoutchouc) pour en faire un polystyrène dit choc.

C'est un matériau très facile à transformer, par injection ou extrusion par exemple.

D'une manière pratique, on le reconnait à son côté cassant avec un blanchissement sur les zones de contraintes. La façon la plus rapide de reconnaître un plastique est de le brûler pour observer la flamme, la fumée et sentir l'odeur ; ce qu'il vaut mieux ne pas faire étant donné la possible toxicité des gaz lors de la combustion de certains plastiques. Le polystyrène est facilement reconnaissable à sa fumée noire et à son odeur caractéristique. On peut également le distinguer au bruit très métallique qu'il produit en subissant un choc, par exemple en tombant sur une surface dure.

Le polystyrène, outre son côté cassant, souffre aussi d'une faible résistance chimique et d'une faible résistance à la fissuration sous contrainte ("ESCR" ). L'acétone le dissout très facilement, les corps gras le fragilisent rapidement.

Le polystyrène est le plus commun de la famille des plastiques styréniques, avec l'Acrylonitrile butadiène styrène (ABS) ou le SAN.

D'autres copolymères de styrène, du type styrène-butadiène ("SBC"), permettent d'augmenter la résistance au choc en gardant la transparence. La teneur en butadiène est plus élevée que dans un PS choc et le mode de polymérisation est différent. Ces copolymères sont utilisés soit seuls, soit en mélange avec le polystyrène cristal. Ces mélanges PS cristal et SBC sont communs en extrusion .

Le polystyrène cristal est toutefois extrudé seul dans des unités d'orientation pour former des feuilles d'"OPS" (Oriented PolyStyrene ou polystyrène orienté). Cette orientation se fait avec des grades de PS cristal à haut poids moléculaire, dans des unités d'orientation en sens machine puis sens transverse ; elle confère une meilleure tenue mécanique à la feuille ainsi obtenue.

Le polystyrène est non biodégradable mais il se recycle facilement après étuvage et peut se combiner avec les autres styréniques (ABS,PSB,SAN,SBC)

Synthèse

Le polystyrène est obtenu par polymérisation du styrène. C'est dans un autoclave, machine à la panse concave que la réaction aboutit au polystyrène.

Le PSE ou polystyrène expansé est obtenu par mélange d'un gaz et de PS cristal. Avant les préoccupations pour la couche d'ozone, on utilisait le fréon, un gaz CFC (chlorofluorocarboné), remplacé depuis les années 90 par le butane ou le pentane. On peut extruder directement le mélange en plaques ou feuilles pour faire des isolants ou thermoformer des barquettes alimentaires ; on parle de PSE extrudé. On peut également façonner des microbilles vendues à des transformateurs. Ceux-ci, dans un outillage qui a la forme de la pièce à obtenir, versent la quantité nécessaire de ces billes et injectent de la vapeur. Celle-ci relance l'expansion du gaz qui dilate les billes et la chaleur les soude entre elles tandis qu'elles s'agglutinent. On parle de PSE injecté.

Utilisations

Le polystyrène expansé utilisé comme matériau d'emballage.

Parmi les plastiques industriels usuels, c'est un produit de très grande diffusion, offrant un vaste champ d'application. L'application la plus connue du grand public est le polystyrène expansé ou PSE (parfois appelé "frigolite"), mousse blanche compacte qui sert à emballer les appareils sensibles aux chocs (électroménager, chaîne Hi-fi...)Depuis plusieurs décennies il est également utilisé dans le milieu du bâtiment comme coffrage. La mise en oeuvre des blocs, panneaux permet en une seule et même opération d'ériger des murs à la fois isolé et en béton armé.

Sous forme rigide, c'est aussi le plastique transparent et dur utilisé pour de nombreux types de boîtes et boîtiers.

Les utilisations principales sont :

• Boîtier CD (PS cristal - transparent, cassant)
• Couverts en plastique (PS Blanc, opaque, avec additif choc, code ISO : PSB)
• Gobelets en plastique (pour distributeurs automatiques en particulier) en PS choc thermoformé ou transparent en PS cristal injecté (flûtes et verres à pied pour cocktails)
• Articles de décoration ou de bureau (double-décimètres, équerres et rapporteurs d'écolier en PS cristal injecté)
• Emballages alimentaires (pots de yaourt en PS choc)
• Calages pour objets fragiles, isolants pour glacières, flotteurs, caisses à poisson etc. en PSE.
• Isolant thermique en plaque, en coffrage (blocs ou panneaux) sous forme expansée (PSE ou en anglais EPS)
• Feuille allégée pour réduire le poids des emballages (XPS)
• Le polystyrène de sodium (Kayexalate) est une résine échangeuse de cations utilisée en médecine pour traiter les hyperkaliémies (non menaçantes).
• Le polystyrène choc est très utilisé en maquettisme, où les pièces sont présentées en grappe à peindre. La 'carte plastique' est ni plus ni moins qu'un morceau rectangulaire de PS choc. Le côté cassant de ce type de polystyrène est souvent très atténué pour permettre un maximum de manipulation.

Noms commerciaux dans l'industrie

• Styrodur : XPS pour isolation (généralement de couleur verte)
• Polyfoam : PSE pour isolation (généralement de couleur orange)
• Styro-wall : PSE coffrage isolant (généralement de couleur blanche)
• Ursaa (Généralement de couleur jaune)
• Roofmate : PSE pour isolation (Généralement de couleur bleue)
• Styrofoam : XPS pour isolation (Généralement de couleur bleue)
• Dépron : PSE pour isolation
• Lacqrene
• Edistir
• Empera
• Sagex

Voir aussi

Voir « polystyrène » sur le Wiktionnaire.

Alain Resnais a réalisé en 1958, un court métrage Le Chant du styrène. En quatorze minutes, nous remontons de l'objet (un bol) jusqu'au polystyrène et au styrène qui le compose. Le texte en alexandrins a été écrit par Raymond Queneau. Le récitant est Pierre Dux. L'orchestre est dirigé par Georges Delerue. Ce court métrage répond à une commande de la société Péchiney. http://www.dailymotion.com/bookmarks/lilalilou/video/x5p0a7_le-chant-du-styrene_tech

Articles connexes

• Matière plastique

Liens externes

• Visualisation du procédé de constitution du polystyrène à partir du pétrole
• Polystyrene Packaging Council Homepage

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