Rouleau de plastique rigide HIPS de qualité alimentaire pour le thermoformage de barquettes alimentaires

Le polystyrène (Polystyrène, abrégé PS) est un polymère synthétisé à partir du monomère styrène par une réaction de polymérisation par addition de radicaux, dont la formule chimique est (C8H8)n. Il s'agit d'un thermoplastique incolore et transparent dont la température de transition vitreuse est supérieure à 100°C. Il est donc souvent utilisé pour fabriquer divers récipients jetables qui doivent résister à la température de l'eau bouillante, ainsi que des boîtes à lunch jetables en mousse.
Le polystyrène résistant aux chocs est un polymère amorphe formé par polymérisation par greffage de monomère de styrène et de caoutchouc, ou d'un mélange physique de polystyrène et de caoutchouc (généralement du caoutchouc polybutadiène). Le polymère qui en résulte est résistant, généralement blanc (il existe également des qualités transparentes), et son extrusion et son moulage sont très faciles. Sa ténacité est principalement déterminée par le rapport et l'utilisation des composants en caoutchouc. Les performances représentatives de la résistance aux chocs du PS sont les suivantes : résistance à la flexion et à la traction de 13,8 à 48,3 MPa (en fonction de la teneur en caoutchouc et en additifs) ; allongement de 10 à 60% ; brillance de 5 à 100%. La transparence visuelle varie d'excellente à médiocre, le taux de rétrécissement est d'environ 0,006 et le coefficient de dilatation thermique est le même que celui du PS transparent. Les performances du PS résistant aux chocs ne changent pas après stérilisation aux rayons γ et irradiation, et sa résistance aux solvants est la même que celle du PS transparent. L'indice de fusion du PS résistant aux chocs est de 1-10g/min et le point de ramollissement Vicat est de 215°F. La production commerciale de polystyrène résistant aux chocs et doté de propriétés améliorées offre de vastes perspectives commerciales. Parmi les grades spéciaux existants, on peut citer : le grade ultra brillant, le grade haute transparence, le grade résistance à l'abrasion, le grade résistance à la fissuration sous contrainte dans l'environnement (ESCR), le grade haut module, le grade faible brillance et les grades à faible teneur en styrène monomère résiduel.
Les caractéristiques exceptionnelles du polystyrène résistant aux chocs sont la facilité de mise en œuvre, une excellente stabilité dimensionnelle, une grande résistance aux chocs et une grande rigidité. Pour le HIPS, seule la résistance à la chaleur est possible. La perméabilité à l'oxygène, la stabilité à la lumière ultraviolette et la résistance à l'huile sont limitées. Produits chimiques et performances Le polystyrène résistant aux chocs est fabriqué en dissolvant du caoutchouc polydiène dans du monomère de styrène avant polymérisation. Bien que la méthode de polymérisation en suspension puisse être utilisée pour préparer le HIPS, la méthode de polymérisation en masse est actuellement utilisée dans la production industrielle du HIPS. Dans le processus de polymérisation en masse, le mélange monomère de styrène/caoutchouc/additif passe par une série de réacteurs avec un taux de conversion de 70-90%. Lors de la réaction de polymérisation, il est nécessaire de chauffer ou d'ajouter un initiateur pour achever la réaction, puis de chauffer sous vide pour éliminer les monomères résiduels volatils de la résine, avant de procéder à la granulation et à la vente.
L'essai de performance du polystyrène choc est divisé en plusieurs niveaux en fonction de sa résistance relative au choc :
La résistance à l'impact des poutres cantilever entaillées de catégorie de résistance à l'impact moyenne est généralement de 0,6-1,/i ;
La résistance à l'impact de la catégorie à haute résistance à l'impact est de 1,5-2,5ftlb/in ;
La résistance à l'impact extrêmement élevée est > 2./in
Certains grades de HIPS ont une résistance aux chocs allant jusqu'à 6 pouces, mais cette résine est généralement utilisée dans des mélanges de résines pour améliorer la résistance aux chocs des résines à faible résistance.
D'autres tests de performance importants doivent être effectués sur les HIPS standard : résistance à la flexion 13,8-55,1 MPa ; résistance à la traction 13,8-41,4 MPa ; allongement à la rupture 15-75% ; densité 1,035-1,04 g/ml ; point de ramollissement Vicat 185- 220°F. 
Le seul alliage de HIPS mélangé industriellement est le mélange avec l'éther de polyphénylène. La résistance à la chaleur et la ténacité de ce mélange sont exceptionnelles, mais le prix du produit est beaucoup plus élevé que celui du HIPS seul.
Le développement continu de la technologie du polystyrène permet à l'usine de production de produire des grades aux performances plus exceptionnelles que le PS standard. De nombreuses propriétés du polystyrène ne peuvent être obtenues simultanément. Si l'on veut améliorer la résistance aux chocs, il faut sacrifier la brillance. Certaines nouvelles résines apparaissant actuellement ont la brillance de l'ABS tout en étant très résistantes. Certains grades, tels que ceux qui peuvent résister à diverses huiles et graisses lors de l'emballage de produits alimentaires, et aux agents moussants à base de chlorofluorocarbone (CFC) lorsqu'ils sont utilisés dans les réfrigérateurs, ont également été développés. Du polystyrène ignifugé (UL V-0 et UL 5-V), résistant aux chocs, a été produit et largement utilisé dans les boîtiers de télévision, les machines de bureau et les produits électriques. Le traitement de ces résines est plus facile que celui de nombreuses résines techniques ignifuges et leur prix est plus bas.

Le PS a généralement une structure tête-bêche, la chaîne principale est une chaîne de carbone saturée et le groupe latéral est un cycle benzénique conjugué, ce qui rend la structure moléculaire irrégulière, augmente la rigidité de la molécule et fait du PS un polymère linéaire non cristallin. En raison de la présence de l'anneau benzénique, le PS a une Tg élevée (80～105℃), il est donc transparent et dur à température ambiante. En raison de la rigidité de la chaîne moléculaire, il est facile de provoquer des fissures sous contrainte.
Le polystyrène est incolore et transparent, il peut être librement coloré et sa densité relative est la deuxième plus élevée que celle du PP et du PE. Il possède d'excellentes propriétés électriques, en particulier de bonnes caractéristiques à haute fréquence, qui le placent au deuxième rang après le F-4 et le PPO. En outre, en termes de stabilité à la lumière, il se classe deuxième derrière la résine méthacrylique, mais sa résistance aux radiations est la plus forte de toutes les matières plastiques. La caractéristique la plus importante du polystyrène est qu'il présente une très bonne stabilité thermique et une grande fluidité lors de la fusion. Il est donc facile à mouler et à transformer, en particulier par injection, et convient à la production de masse. Le taux de retrait du moulage est faible et la stabilité dimensionnelle du produit moulé est également bonne.

Le polystyrène a une température de transition vitreuse de 80 à 105°C, une densité amorphe de 1,04 à 1,06 g/cm3, une densité cristalline de 1,11 à 1,12 g/cm3, une température de fusion de 240°C et une résistivité de 1020 à 1022 ohm-cm. La conductivité thermique est de 0,116W/(m-Kelvin) à 30℃. Le polystyrène habituel est un polymère aléatoire amorphe avec une excellente isolation thermique, isolation et transparence. La température d'utilisation à long terme est de 0-70°C, mais il est fragile et facile à fissurer à basse température. Il existe également des polystyrènes isotactiques, syndiotactiques et atactiques. Les polymères identiques ont une cristallinité élevée et les polymères syndiotactiques une cristallinité partielle.