Qu’est-ce que le polystyrène ?
Le polystyrène est un composé polymère obtenu par polymérisation du styrène, synthétisé chimiquement à partir de pétrole brut ou de naphta.
Il est également connu sous le nom de polystyrène ou de résine de styrène. Le polystyrène a été industrialisé pour la première fois dans les années 1930 en Allemagne. Il a ensuite été industrialisé aux États-Unis, mais la production s’est arrêtée pendant un certain temps car le pays était en pleine Seconde Guerre mondiale.
Ce n’est qu’après la guerre que la production a véritablement commencé, le Japon ayant commencé à importer du monomère de styrène en 1957.
Utilisations du polystyrène
Le polystyrène est une matière plastique polyvalente dont les utilisations sont très variées : pièces en plastique à l’intérieur des appareils ménagers, matériaux d’emballage alimentaire, boîtes aux lettres, boîtiers d’ordinateurs, boîtiers de CD, tiges de stylos à bille et autres articles nécessitant une transparence et une rigidité élevées, ainsi que plaques de diffusion et de guidage de la lumière pour les écrans à cristaux liquides (LCD). La gamme d’applications est vaste.
Le polystyrène expansé, auquel un agent moussant est ajouté, peut être facilement expansé au cours du processus de moulage et est utilisé pour des articles qui utilisent ses propriétés d’isolation thermique, tels que les récipients pour nouilles en gobelet, les boîtes à lunch et les récipients pour aliments préparés dans les supermarchés, et les matériaux d’isolation pour les matériaux de construction.
Types de polystyrène
Les types de polystyrène comprennent le polystyrène à usage général, le polystyrène expansé, le polystyrène résistant aux chocs et les plaques de polystyrène à orientation biaxiale.
1. Polystyrène à usage général
Le polystyrène à usage général est fabriqué exclusivement à partir de styrène et est utilisé dans de nombreuses applications en raison de son faible prix et de ses propriétés physiques bien équilibrées. Il présente une excellente transparence, une bonne précision dimensionnelle et peut être facilement coloré. Le styrène étant la seule matière première, il s’agit d’un matériau facilement recyclable.
En revanche, il présente des faiblesses telles qu’une température de résistance à la chaleur de 60-80°C, inférieure à celle des autres résines plastiques, une faible résistance aux chocs, une résistance élevée aux acides et aux alcalis, mais une faible résistance à l’huile.
2. Polystyrène expansé
Le polystyrène expansé est un matériau qui mousse et se dilate lorsqu’il est chauffé dans le processus de moulage du produit final. Il est plus communément appelé polystyrène expansé. Lors de la fabrication du polystyrène, un agent moussant est ajouté à la matière première, ce qui le fait mousser lorsqu’il est chauffé pendant le processus de moulage. En tant que matériau en mousse, il possède des propriétés d’isolation thermique élevées et est léger, ce qui fait qu’il est largement utilisé dans tous les domaines, des produits de première nécessité aux matériaux de construction.
3. Polystyrène résistant aux chocs
Le polystyrène résistant aux chocs améliore la résistance aux chocs du polystyrène à usage général en ajoutant des composants en caoutchouc tels que le polybutadiène pendant la polymérisation du polystyrène. Si la résistance aux chocs est 5 à 10 fois supérieure à celle du polystyrène classique, elle présente des inconvénients tels qu’une rigidité et une transparence moindres. La moulabilité et la résistance chimique sont équivalentes à celles du polystyrène à usage général.
Les mélanges de ce polystyrène résistant aux chocs avec le polystyrène à usage général présentent des propriétés intermédiaires et il existe une grande variété de qualités.
4. Feuilles de polystyrène orientées biaxialement
Les feuilles de polystyrène à orientation biaxiale sont obtenues en étirant davantage les feuilles de polystyrène extrudées dans les directions longitudinale et transversale. L’étirement biaxial entraîne une orientation moléculaire qui améliore la solidité et la résistance aux chocs sans compromettre la transparence et la résistance chimique. Le polystyrène est principalement utilisé comme matériau d’emballage alimentaire, par exemple pour les couvercles transparents des paniers-repas vendus dans les supermarchés et les magasins de proximité.
Autres informations sur le polystyrène
Méthodes de production du polystyrène
Les méthodes de production industrielle du polystyrène comprennent la polymérisation en masse, la polymérisation en solution, la polymérisation en émulsion et la polymérisation en suspension. La matière première, le styrène, est obtenue par synthèse thermique du benzène et de l’éthylène.
1. Méthode de polymérisation en masse
Il s’agit d’une méthode dans laquelle un initiateur de polymérisation est ajouté au monomère de styrène, qui est ensuite chauffé et polymérisé tel quel.
2. Méthode de polymérisation en solution
Le monomère de styrène est dissous dans un solvant organique inerte, un initiateur de polymérisation est ajouté et la polymérisation est chauffée.
3. Méthode de polymérisation en émulsion
Il s’agit d’une méthode dans laquelle le monomère de styrène, l’agent tensioactif, l’initiateur de polymérisation soluble dans l’eau et l’eau sont mélangés et émulsifiés dans l’eau, qui est ensuite chauffée pour la polymérisation.
4. Méthode de polymérisation en suspension
Cette méthode consiste à mélanger le monomère de styrène, le stabilisateur de suspension, l’initiateur de polymérisation et l’eau, puis à chauffer et polymériser le mélange en suspension dans l’eau.