پلی‌استایرن (PS) یک پلیمر ترموپلاستیک چندمنظوره است که از مونومر استایرن (C₈H₈)، مشتق‌شده از منابع نفتی، تولید می‌شود. این ماده به‌دلیل شفافیت، پایداری ابعادی، قابلیت فرآیندپذیری آسان و صرفه‌جویی اقتصادی، یکی از پرمصرف‌ترین پلاستیک‌ها در صنایع جهانی پلیمر به‌شمار می‌رود.
پلی‌استایرن به‌راحتی قالب‌گیری و اکسترود می‌شود و دارای عایق الکتریکی عالی و هدایت حرارتی پایین است. بسته به نوع و ساختار آن، می‌تواند به‌صورت سخت یا فوم، شفاف یا مات تولید شود و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف و محصولات مصرفی دارد.
گریدهای اصلی پلی‌استایرن
1. پلی‌استایرن عمومی (GPPS)
پلیمری شفاف، سخت و شکننده با ویژگی‌های نوری عالی. این گرید به‌راحتی فرآیند می‌شود و برای کاربردهایی که به شفافیت و دقت ابعادی نیاز دارند مناسب است.
کاربردهای معمول: جعبه‌های CD/DVD، بسته‌بندی‌های آرایشی، ظروف آزمایشگاهی، و قاشق و چنگال یک‌بار مصرف.
2. پلی‌استایرن مقاوم به ضربه (HIPS)
نوعی پلی‌استایرن اصلاح‌شده که با افزودن ذرات لاستیکی (معمولاً پلی‌بوتادین) تقویت می‌شود تا مقاومت به ضربه افزایش یابد. این گرید دارای چقرمگی بالا، قابلیت شکل‌دهی آسان و قابلیت چاپ مناسب است.
کاربردهای معمول: بدنه یخچال، قاب تلویزیون و رایانه، بسته‌بندی مواد غذایی، و اسباب‌بازی‌ها.
3. پلی‌استایرن انبساطی (EPS)
فوم سبک با ساختار سلولی بسته که از انبساط دانه‌های پلی‌استایرن با عامل دمنده تولید می‌شود. این ماده دارای وزن کم، عایق حرارتی بالا و جذب ضربه مؤثر است.
کاربردهای معمول: بسته‌بندی محصولات الکترونیکی، تخته‌های عایق حرارتی، فنجان‌ها و جعبه‌های فومی.
4. پلی‌استایرن اکسترود شده (XPS)
فومی متراکم‌تر و یکنواخت‌تر که از طریق فرآیند اکستروژن پیوسته تولید می‌شود. دارای استحکام فشاری بالا و مقاومت بهتر در برابر رطوبت نسبت به EPS است.
کاربردهای معمول: صفحات عایق ساختمانی، سقف‌ها و سیستم‌های زیرساختی.
مزایا
• سبک و مقرون‌به‌صرفه
• قالب‌گیری و فرآیندپذیری آسان
• شفافیت و جلای سطحی بالا در (GPPS)
• عایق حرارتی مناسب در (EPS/XPS)
• عایق الکتریکی عالی
• مناسب برای قالب‌گیری تزریقی و اکستروژن
محدودیت‌ها
• مقاومت محدود در برابر نور خورشید (UV) و شرایط جوی
• شکنندگی در گریدهای غیر اصلاح‌شده
• حساسیت به حلال‌های آلی
• غیرقابل‌تجزیه‌زیستی؛ زیرساخت بازیافت محدود در بسیاری از کشورها
کاربردهای پلی‌استایرن
1. صنعت بسته‌بندی
• ظروف، فنجان‌ها و سینی‌های یک‌بار مصرف
• بسته‌بندی مواد غذایی
• بسته‌بندی محافظتی لوازم الکترونیکی و خانگی
• جعبه‌های عایق و خنک‌کننده
2. صنعت ساختمان
• تخته‌های عایق حرارتی (EPS/XPS)
• پانل‌های دیواری و سقفی
• اجزای تزئینی و قالب‌های معماری
3. الکترونیک و لوازم خانگی
• بدنه تلویزیون، رایانه و لوازم الکتریکی
• پوشش داخلی یخچال و فریزر
• قطعات و محفظه‌های عایق
4. پزشکی و آزمایشگاهی
• پلیت‌های پتری، لوله‌های آزمایش
• سینی‌ها و ظروف تشخیصی
• بسته‌بندی‌های پزشکی و ابزارهای یک‌بار مصرف
5. محصولات مصرفی
• اسباب‌بازی‌ها و لوازم خانگی
• بسته‌بندی لوازم آرایشی و بهداشتی
• لوازم‌التحریر و محصولات نمایشی
6. صنعت خودروسازی
• قطعات داخلی، داشبورد و پانل‌های تزئینی )در ترکیب با ABS و (HIPS
• اجزای سبک برای افزایش بهره‌وری سوخت
پایداری و بازیافت
پلی‌استایرن با کد بازیافت شماره 6 قابل بازیافت است. با وجود محدودیت در بازیافت مکانیکی به دلیل چگالی پایین، فناوری‌های نوین مانند بازیافت شیمیایی و دپلیمریزاسیون امکان بازیابی مونومر استایرن و استفاده مجدد از آن در تولید پلیمر را فراهم کرده‌اند.
همچنین، تحقیقات برای توسعه جایگزین‌های زیست‌پایه و تجزیه‌پذیر پلی‌استایرن در حال انجام است تا ضمن حفظ ویژگی‌های عملکردی، تأثیرات زیست‌محیطی این ماده کاهش یابد.