O Poliestireno (PS) é um termoplástico duro, amorfo e transparente polimerizado a partir do monômero de estireno (vinil-benzeno), um líquido oleoso, com aquecimento de uma suspensão em água e utilizando peróxido para iniciar a reação. Sua cadeia é semelhante à do Polietileno, exceto por um dos hidrogênios de mero, que é substituído por um grupo fenila.

É inodoro, insípido e atóxico, e tem como principais características a alta transparência, dureza, facilidade de processamento e baixo custo. Em termos químicos, é um hidrocarboneto de cadeia longa representado pela fórmula (C8H8)n, em que cada unidade repetitiva possui um carbono ligado a um grupo lateral fenil.

Por ser um polímero sintético de adição versátil se apresenta de diversas maneiras, sendo as principais:

• Poliestireno Comum ou Cristal (GPPS – General Purpose Polystyrene): visualmente semelhante ao vidro devido às moléculas que contém anéis de benzeno e atraem outras moléculas. Isso também o torna mais quebradiço e menos flexível. É transparente, rígido e com alto índice de refração por causa do empacotamento mais apertado das cadeias poliméricas;

• Poliestireno de Alto Impacto (PSAI): também chamado de HIPS (High Impact Polystyrene), é o PS com adição de mais de 10% de um elastômero, Polibutadieno ou Estireno-butadieno. Isso o torna mais resistente ao impacto e ao alongamento, porém torna o material leitoso. Pode receber diversas cores;

• Poliestireno Standard (PSST): termoplástico homopolímero obtido por extrusão a partir do Poliestireno Cristal Granulado. É transparente, rígido e sólido, apresentando uma variedade de aplicações rotativas nas quais o custo-benefício é prioridade;

• Poliestireno Expandido (EPS): espuma semirrígida conhecida como isopor. É 98% composto de gases e apenas 2% de Poliestireno, e por isso é expandido. Os formatos, densidades e características físicas variam de acordo com a necessidade de aplicação.

O Poliestireno é muito utilizado também em copolímeros e blendas, como SAN, ABS, SBS, SBR, PS/PC, PPO/PS, entre outros.

CARACTERÍSTICAS DO POLIESTIRENO STANDARD (PSST)

Quando é necessário expressar a capacidade de injeção de máquinas o Poliestireno serve de referência devido ao seu baixo custo, moldabilidade fácil em baixa temperatura e com boa fluidez, alta transparência, possibilidade de pigmentação, estabilidade dimensional e baixa contração volumétrica.

Sua densidade quando fundido (0,95 g/cm³) é próxima à sua densidade em estado sólido (1,05 g/cm³), o que facilita os cálculos de capacidade de injeção e posterior conversão para outros polímeros.

Outras características essenciais do PS são:

• Elevada resistência a álcalis e ácidos

• Baixa densidade e absorção de umidade

• Baixa resistência a solventes orgânicos, calor e intempéries

• Fácil processamento

• Quando aditivado, altamente resistente a impactos

• Propenso a problemas relacionados à migração de plastificantes

Em relação ao Poliestireno Standard, suas principais características incluem:

• Brilho e transparência próximos ao do acrílico e vidro

• Excelente difusão de luz

• Boa resistência ao impacto frontal

• Perfeita reprodução da superfície gravada

• Alta flexibilidade

• Ótima estabilidade dimensional

• Material leve

• Fácil processamento

• Boa relação custo-benefício

• Variedade de aplicações

O PSST é mais sensível ao impacto que o Poliestireno de Alto Impacto e possui baixa resistência a solventes, mas é amplamente utilizado em aplicações que exigem transparência e rigidez. Não resiste a solventes e só pode ser limpo com detergente neutro dissolvido em água ou álcool isopropílico a 10%.  Não é indicado para uso externo por não ser aditivado com Anti-UV.

Propriedades do Poliestireno (PS)

• Densidade (sólido): 1,05 g/cm³

• Contração volumétrica: 0,3% a 0,7%

• Temperatura de transição vítrea (Tg): 100°C

• Temperatura de escoamento: 240°C

• Temperatura de processamento: 170°C a 240°C

• Temperatura de uso contínuo: até 80°C

APLICAÇÕES DO POLIESTIRENO STANDARD (PSST)

O PS é versátil e de baixo custo, caracterizado principalmente pela alta transparência, rigidez e fragilidade. É indicado para aplicações que demandam baixa solicitação mecânica e boas propriedades ópticas.

• Displays e expositores para pontos de venda
• Placas de sinalização
• Painéis internos e externos para stands
• Difusores de luz
• Materiais de PDV
• Luminosos internos
• Luminárias
• Divisórias de ambientes
• Utilidades domésticas

OUTRAS APLICAÇÕES DO POLIESTIRENO (PS)

Poliestireno comum ou cristal (GPPS)

• Capas de CDs
• Pipetas descartáveis
• Copos descartáveis
• Tesouras
• Pentes
• Escovas
• Potes de iogurte

Poliestireno de alto impacto (PSAI)

• Potes para cozinha
• Revestimentos internos de refrigeradores
• Disjuntores
• Pentes
• Cabides
• Embalagens para pastas
• Bandejas para alimentos

Poliestireno expandido (EPS) / ISOPOR

• Embalagens e bandejas para alimentos
• Caixas térmicas
• Isolamento residencial
• Nivelamento de rodovias
• Forros de capacetes

OPÇÕES DE PROCESSAMENTO DO POLIESTIRENO STANDARD (PSST)

O Poliestireno pode ser processado de três formas: extrusão, injeção e termoformagem.

Moldagem por injeção

O termoplástico é fluidificado por aquecimento e injetado em um molde, cuja cavidade é o negativo da peça que será produzida. Essa cavidade se enche de plástico sob grande pressão e resfria, dando origem ao produto em estado sólido.

As pressões aplicadas podem variar de 5000 a 20.000 psi, sendo o molde fechado durante a injeção e resfriamento. O processo só é financeiramente viável quando há uma grande quantidade de peças a ser feita para que compense os custos do molde, fabricado em aço endurecido ou alumínio.

A baixa resistência ao impacto desse material pede atenção quanto ao desenho da peça e à localização do ponto de injeção, pinos ou placas de extração para evitar danos ao produto. A temperatura do molde deve ser mantida entre 20°C e 50°C.

Moldagem por extrusão

No processo por extrusão o Poliestireno é empurrado através de uma matriz de extrusão dentro de uma extrusora, que é uma máquina com funil de alimentação (por onde entra o material), um corpo cilíndrico, no qual gira um parafuso, e uma cabeça de suporte.

Na saída da extrusora, o termoplástico pode passar por cilindros de gravação para receber o acabamento necessário. A etapa final consiste em cortar ou enrolar o produto.

Moldagem por termoformagem

Na termoformagem uma placa termoplástica plana previamente extrudada é aquecida para que amoleça sob um molde, no qual o ar é sugado entre a placa e o molde para que o PSST adquira aquele formato.

A peça é resfriada para que seja retirada sem prejudicar o resultado e as rebarbas são removidas, dando origem ao produto desejado.