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Harzdaten
PS

Poliestireno

PS·Polystyrole·Amorph

PS (Polystyrol, auch GPPS oder "Kristall" genannt) ist der billigste transparente Thermoplast auf dem Markt und der Stammvater einer ganzen Familie von Polymeren einschließlich HIPS (schlagzäh modifiziert), ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), ASA, SBR, SBS und EPS (Schaum/Styropor). Mit fast 92% Lichtdurchlässigkeit, einfacher Verarbeitung bei niedrigen Temperaturen, ohne Trocknungsanforderung in normalen Klimazonen und zu 30–50% der Kosten von PMMA ist es das Material schlechthin für CD/DVD-Hüllen, Einweg-Transparentbecher, Elektronik-Blister, kostengünstige kommerzielle Displays und Tausende von Anwendungen, bei denen kristallklare Transparenz zum niedrigsten Preis das Ziel ist.

Aber es hat eine große Schwäche: Es ist schlagspröde (viel mehr als PMMA, kein Vergleich mit PC), neigt zu Spannungsrissbildung durch Kontakt mit Ölen/Fetten/UV, und es gibt eine anhaltende Debatte über die Migration von Styrolmonomer in Lebensmittelkontaktanwendungen mit Fetten oder Hitze. Hier haben wir die Referenzbereiche aus dem PDS zusammengestellt, plus die Fragen, die in der Fertigung immer wieder auftauchen: GPPS vs HIPS vs ABS vs EPS, lebensmittelecht ja, aber mit Sternchen, Code #6 und echte Recyclingfähigkeit, und wann PS vs PMMA sinnvoll ist.

Teile deine Erfahrung in den Kommentaren — die Bereiche variieren je nach Hersteller und Typ, und die kollektive Diskussion ist das, was uns in der Werkstatt aus der Klemme hilft.

Die in diesen Datentabellen angegebenen Bereiche wurden vom MVPS-Team aus verschiedenen Parameterblättern und der Fachliteratur zusammengestellt und integrieren die unteren und oberen Grenzwerte für jeden Materialtyp.

Diese Informationen müssen bei der Entwicklung von Spritzgießprozessen sorgfältig geprüft werden. Die endgültigen Bereiche und Verarbeitungstoleranzen liegen in der Verantwortung des zuständigen Ingenieurs.

Diese Bereiche werden nicht zur Festlegung spezifischer Prozesstoleranzen empfohlen. MVPS empfiehlt stets, das Datenblatt des Herstellers anzufordern und zu konsultieren.

Allgemeine Eigenschaften

Chemische StrukturAmorph
Spezifisches Gewicht (Dichte)1,05:1
L/D-Verhältnis17 – 24
Verdichtungsverhältnis1,5 – 4
Tonnage-Faktor1,54 – 6,18kN/cm²
Temperaturleitfähigkeit0,1505mm²/s
Max. Scherrate40.0001/s
Schwindung0,1 – 0,7%
Mahlgut25%
Wärmeformbeständigkeit (HDT) @ 1,82 MPa71°C
Glasübergang (Tg) @ 10°C/min90°C
Vicat-Erweichung @ 50N98°C

Trocknung

Trocknungstemperatur74 – 79°C
Trocknungszeit1 – 2h
Empfohlene Restfeuchte0,05%
Empfohlener TrocknertypLuft
Taupunkt-40°C

Temperaturen

Massetemperatur (Melt)166 – 229°C
Düse166 – 229°C
Vorne166 – 229°C
Mitte154 – 216°C
Hinten146 – 199°C
Entformung38 – 82°C
Werkzeug (Kühlung)21 – 71°C
Einzugszone35 – 79°C

Verarbeitung

Staudruck3,4 – 5,2bar
Schneckendrehzahl60 – 150RPM
EinspritzgeschwindigkeitHoch
Zylinderauslastung15 – 85%
Einspritzdruck350 – 1.400Pbar
Nachdruck88 – 1.120Pbar
Restmassepolster6,4 – 12,7mm

Werkzeug

Angusskanal-Durchmesser3,05 – 6,1mm
Anschnitt-Durchmesser0,76 – 1,52mm
Anschnittfläche0,46 – 1,82mm²
Wandstärke0,99 – 3,99mm

Entlüftung

Tiefe (Vent Depth)0,0102 – 0,0203mm
Steg (Vent Land)0,508 – 1,02mm
Breite (Vent / Clearance)3,05 – 7,62mm
Entlastung (Relief Channel)0,127 – 0,254mm

Häufig gestellte Fragen

PS (Polystyrol) ist ein amorpher Thermoplast, synthetisiert durch Polymerisation des Styrolmonomers (Vinylbenzol) — einer aus Benzol und Ethylen abgeleiteten Flüssigkeit. Seine lineare Kette mit pendelnden aromatischen Ringen verleiht ihm optische Transparenz (88–92%), Steifigkeit, inhärente Sprödigkeit und sehr niedrige Kosten. Dichte ~1,04–1,05 g/cm³. Es existiert in den Typen GPPS (General Purpose, kristallklar transparent), HIPS (High Impact, undurchsichtig mit Kautschuk), EPS/XPS (geschäumt, bekannt als Styropor) und SAN (mit Acrylnitril, bessere Chemikalienbeständigkeit).
GPPS (Kristall-PS): transparent, steif, spröde, billig. CD-Hüllen, Einwegbecher, Displays. HIPS (High Impact): undurchsichtig mit 5–10% dispergiertem Polybutadien, das Stöße absorbiert. 5–10× zäher als GPPS, matt. Kühlschränke, billiges Spielzeug, Joghurtbecher. ABS: Acrylnitril + Butadien + Styrol — besseres Schlag-/Steifigkeits-/Oberflächenbalance, aber 30–50% teurer als HIPS. Premium-Gehäuse, Spielzeug (LEGO). EPS/XPS: PS mit Gas geschäumt (weißes/blaues Styropor). Wärmedämmung, zerbrechliche Verpackung. Faustregel: brauchen Klarheit → GPPS. Brauchen Schlagzähigkeit + undurchsichtiges Finish → HIPS. Brauchen Premium-Finish + Schlagzähigkeit → ABS. Brauchen Isolierung oder Polsterung → EPS/XPS.
Ja, FDA und EFSA genehmigen es für den Lebensmittelkontakt im normalen Gebrauch. PS migriert Mikromengen von Reststyrolmonomer in Lebensmittel — die FDA legte eine Grenze von 0,1 mg/L in Wasser fest, und kommerzielle Produkte liegen 10.000× unter dieser Grenze. Aber es gibt Nuancen: das Erhitzen von PS erhöht die Migration erheblich (PS-Becher, die nicht 'microwave safe' gekennzeichnet sind, nicht in der Mikrowelle erwärmen), und fettige/ölige Lebensmittel extrahieren mehr Monomer als wässrige. Aktueller Konsens: PS ist sicher für kurzen kalten Einweggebrauch, fragwürdig für wiederholte heiße oder fettige Lebensmittel. Für wiederverwendbare Tupperware/Mikrowelle immer PP (#5).
Sein steifer aromatischer Ring und das Fehlen elastomerer Ketten machen es inhärent spröde — es bricht beim Schlag wie Glas. Es ist der Hauptgrund für die Existenz von HIPS und ABS (die Kautschuk hinzufügen, um das zu beheben). Bei der Konstruktion von GPPS-Teilen: (1) scharfe Winkel vermeiden (Radien ≥1 mm), (2) gleichmäßige Wände (<15% Variation), (3) spannungskonzentrierende Ecken in Lastzonen vermeiden, (4) angemessener Nachdruck für dünne Teile (Becher), (5) HIPS in Betracht ziehen, wenn Sie irgendwelche Stöße im Gebrauch haben werden. Spannungsrissbildung tritt besonders bei Kontakt mit Ölen, Fetten, Alkoholen und längerer direkter UV-Strahlung auf.
Technisch ja, praktisch in vielen Ländern nicht. Recycling-Code #6. Das Problem: starres PS kann verarbeitet werden, aber wenige kommunale Zentren akzeptieren es (besonders mit Lebensmitteln verschmutzte Becher); EPS (Styropor) nimmt 90% Volumen vs 10% Gewicht ein, was den Transport zu Recyclingzentren unwirtschaftlich macht. Viele Städte weltweit haben EPS in Lebensmittelverpackungen verboten (New York, San Francisco, mehrere europäische Länder). Sauberes starres PS (CD-Hüllen, kommerzielle Blister) wird recycelt, aber weniger als 10% weltweit. Das PDS gibt 25% Mahlgut ohne signifikanten Eigenschaftsverlust an.
PS gewinnt bei: Kosten (~30–50% billiger), Verarbeitungsleichtigkeit (niedrigere Temperatur, fließt besser), keine Trocknung in normalen Klimazonen, schnellerer Zyklus. PMMA gewinnt bei: optischer Klarheit (92% vs 88% bei PS), UV-Beständigkeit (PMMA vergilbt nicht, PS vergilbt in 6–12 Monaten), viel besserer Kratzfestigkeit, besserer Chemikalienbeständigkeit, biokompatibel (PS nicht). Faustregel: für transparente Einweg- oder kostengünstige Innenraumteile (Hüllen, Verpackungen) → PS/GPPS. Für transparente Premium-, Außen-, Optik- oder Beschilderungsteile → PMMA. Für Teile, die UV oder Lösungsmittel sehen → niemals PS.
Das PDS gibt 38–71°C an. Heißer (50–65°C) = besserer Glanz, weniger Eigenspannungen, bessere Detailwiedergabe, aber längerer Zyklus. Kälter (30–45°C) = kurzer Zyklus, ideal für Großserienproduktion von Einwegbechern und Blistern. Für kosmetische oder optisch transparente Teile: 50–60°C. Für billige Einwegteile: 30–40°C maximiert den Durchsatz. Niemals unter 30°C — Gefahr von eingefrorenen Spannungen, die Wochen später Sprödigkeit und Crazing verursachen.
Normalerweise nicht in gemäßigten Klimazonen. PS absorbiert sehr wenig Feuchtigkeit (<0,05% im Gleichgewicht). Das PDS gibt 'Luft' als Trocknertyp an. In tropischen/küstennahen Klimazonen (anhaltende Luftfeuchtigkeit >70%) kann eine leichte Trocknung bei 60–70°C für 1–2 h helfen, Silver Streaks in optisch transparenten Teilen zu vermeiden. Wenn das Material in einem versiegelten Beutel kam und Sie ihn zur sofortigen Verwendung öffnen, können Sie es überspringen. Wenn es in tropischem Klima länger als 2 Stunden in der feuchten Werkstatt steht, vorbeugende Trocknung.
UV-Strahlung greift die aromatischen Ringe des Styrols an und verursacht oxidative Degradation, die zu progressiver Vergilbung, Sprödigkeit und Glanzverlust führt. Ein GPPS-Außenteil vergilbt in 6–12 Monaten sichtbar, viel schlechter als PMMA. Für Außenverwendung NICHT PS verwenden — wechseln Sie zu PMMA (nativ UV-beständig) oder ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat, für Witterungsbeständigkeit formuliert). Wenn Sie aus Kostengründen auf Styrol bestehen, gibt es PS-Typen mit UV-Stabilisatoren (HALS), die die Lebensdauer auf 2–3 Jahre verlängern, aber sie konkurrieren immer noch nicht mit PMMA.
Trotz Umweltkritik dominiert PS noch immer: CD/DVD-Hüllen (Transparenz + Steifigkeit + Kosten), transparente Einwegbecher (Klarheit + billig + leicht), Blister für Elektronik/Kosmetik (heißgeformt aus Folie), Kühlschrankinnenräume (HIPS) — die meisten Kühlschrankauskleidungen sind thermogeformtes HIPS, Joghurtbecher (bedrucktes HIPS), Kleiderbügel und billige Tabletts (HIPS), Modellbau (Tamiya, Revell) (gespritztes GPPS + Farben), kurze Werbetafeln (Innenraumbeschilderung) und das gesamte EPS/Styropor für Verpackungen und Isolierung. Wenn die Kosten dominieren und lange Haltbarkeit nicht entscheidend ist, gewinnt PS.

Quellen

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