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ポリスチレン粉末スチレンモノマーを重合させて作られる熱可塑性高分子微粒子材料の一種です。外観は通常白色で流動性の高い微粉末であり、物理的・化学的安定性に優れています。最大の特徴は、低密度、高絶縁性、加工の容易さです。熱溶融、溶解、発泡などの方法で成形でき、様々な産業分野で広く使用されています。建設業界では、壁の断熱性能を高めるために断熱モルタルに混合する軽量骨材として使用されます。鋳造業界では、精密な成形を実現するために金属の溶融液体に遭遇すると蒸発する消耗型として使用されます。エレクトロニクス分野では、その誘電特性により絶縁コーティングに使用されます。日常生活では、加工プラスチック製品や文房具の接着剤添加剤によく見られます。さらに、これは発泡ポリスチレン (EPS) 発泡プラスチックを製造するための重要な原料であり、予備発泡後にさまざまな緩衝包装材や断熱ボードに成形できます。-なお、この材料は耐薬品性に優れていますが、芳香族炭化水素系溶剤に可溶であり、プラスチック製品としては環境劣化の問題に注意が必要です。近年、生分解性修飾の研究開発が業界の重要な方向性となっています。
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プラスチック製品:
ポリスチレンは発泡プラスチック製品の製造によく使用されます。ポリスチレンは、他のゴム系ポリマー材料と共重合して、異なる機械的特性を備えた製品を製造することもできます。日常生活での一般的な用途には、さまざまな使い捨てプラスチック食器、透明なCDボックスなどが含まれます。発泡ポリスチレンは、2003年から建築材料として広く使用されています。
耐衝撃性ポリスチレン (HIPS):
耐衝撃性ポリスチレンは、ポリスチレンにポリブチルゴム粒子を添加した耐衝撃性ポリスチレン製品です。ポリスチレン製品にはミクロンサイズのゴム粒子が追加され、分岐によってポリスチレンとゴム粒子が結合されます。衝撃を受けると、亀裂進展先端部の応力は比較的柔らかいゴム粒子によって解放されます。そのため、亀裂の進展が抑制され、耐衝撃性が向上する。
スチレン・アクリロニトリル共重合体(SAN):
SANはスチレン・アクロロニトリルの略称です。スチレンとアクリロニトリルの共重合体です。無色透明で機械的強度に優れたポリプロピレン系エンジニアリングプラスチックです。 SAN の化学的安定性はポリスチレンよりも優れています。 SAN製品は透明性や耐紫外線性はポリメタクリル酸メチル製品に劣りますが、価格は比較的安価です。
アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ABS）：
ABSはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレンの略称で、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合体です。高強度、軽量という特徴を持ち、エンジニアリングプラスチックの中でもよく使われる素材です。
SBSゴム：
SBSゴムはポリ（スチレン・ブタジエン・スチレン）構造を持つスリーブロック共重合体です。この材料はポリスチレンとポリブタジエンの両方の特性を備えた耐久性のある熱可塑性ゴムです。 SBSゴムはタイヤの製造によく使用されます。
電気的な側面では:
ポリスチレンは加工や成形が容易で、透明性、低コスト、剛性、絶縁性、印刷適性などの利点を持ち、軽工業市場、日常装飾、照明表示、包装などに広く使用されています。電気的側面では、優れた絶縁材料および断熱材料でもあり、さまざまな器具のシェル、ランプシェード、光学化学機器の部品、透明フィルム、コンデンサの誘電体層などの製造に使用できます。
化粧品に関しては、
ポリスチレン製品はパウダー化粧品やローション化粧品に使用できます。粉体の圧縮性に優れ、粉体の付着性を向上させることができます。肌に光沢と潤滑性を与え、タルカム パウダーや二酸化ケイ素に代わる高級充填剤です。-
合成ポリスチレン:
発生処理:
ステップ 1: 予備発泡または簡易発泡の最終製品の密度を設定します。この際、加熱条件下で発泡剤を含むポリマー粒子が軟化し、発泡剤が揮発する。その結果、各ビーズが膨張し、多くの気泡が形成されます。気泡の数（最終密度）は加熱温度と加熱時間により制御されます。このプロセス中、ビーズは分散し、自由に流れる状態を維持する必要があります。
工業生産では、発泡プロセスは、発泡可能な PS を蒸気の中に直接入れることによって実行されます。一般に、反応は撹拌釜内でビーズと蒸気を継続的に混合することによって完了します。反応装置（予発泡機など）は常圧で外圧を開放し、発泡ビーズを上部からオーバーフローさせるように設計されています。よりバランスのとれた滞留時間を確保するため、または一部の現像可能な DPS がより高い温度を必要とする場合、メーカーによっては断続ケトルを使用することがあります。発泡後、徐々に泡の中に空気が混入するように熟成させます。
ステップ 2: まず、成熟した予備発泡ビーズを特定のキャビティを備えた金型に入れます。小型で複雑な製品の場合、成形中にベンチュリ アクション装置 (充填ガンなど) を使用する必要があります。ビーズは空気流を利用して金型キャビティに吹き込まれます。大型製品は、自身の重力に従って金型キャビティに充填できます。顆粒を充填した金型キャビティを密閉して加熱すると、加熱によりビーズが軟化して気泡が膨張します。ビーズが膨張してビーズ間の隙間を埋め、結合して均一な発泡体を形成した。この時点では、フォーム本体はまだ柔らかく、セル内の高温ガスの圧力に耐えます。製品を金型から取り出す前に、製品の形状を安定させるために気泡穴からガスを染み出させて温度を下げる必要があり、金型の内壁に水を吹き付ける方法が一般的です。
発泡PSの成形は成形金型が二重構造になっているため「スチームチャンバー成形」と呼ばれます。金型内壁のサイズは実際の製品のサイズとなります。金型の内壁には気孔があり、蒸気がフォーム本体を通過し、高温のガスが拡散します。二重壁の間の空間は、ビーズを加熱するための蒸気が導入される蒸気室を形成します。ほとんどの製品では、発泡 PS の成形圧力は 276kPa 未満です。金型はアルミニウム製で、製品の要件に応じて特定の形状に鋳造されます。発泡PSの成形は、成形圧力が低く、成形設備のコストも低いため、経済的な製造方法です。
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機械的特性:
ポリスチレンの分子とその集合構造から、ポリスチレンは硬くて脆い材料であることがわかり、応力下では脆性破壊を示します。
PS は一般にヘッドテール構造を持っています
PSは一般にヘッドテール構造を持ち、主鎖が飽和炭素鎖、側基が共役ベンゼン環であるため、分子構造が不規則になり、分子の剛性が増し、非晶質線状ポリマーとなります。 PSはベンゼン環の存在によりTgが高く（80～105度）、室温では透明で硬い性質を持っています。分子鎖が硬いためストレスクラックが発生しやすい。
ミリローラチェーンスプロケットの材質
ポリスチレンは無色透明で、自由に着色することができます。相対密度もPP、PEに次いで第2位です。電気的特性、特に高周波特性がF-4、PPOに次いで優れています。また、耐光性はメタクリル酸樹脂に次ぐものの、耐放射線性はプラスチックの中で最も強いです。ポリスチレンの最大の特徴は、熱安定性と溶融時の流動性が非常に優れているため、成形や加工が容易で、特に射出成形が容易であり、大量生産に適していることです。成形収縮が小さく、成形品の寸法安定性が良好です。
熱性能:
ポリスチレンの特性温度は、脆化温度は約- 30度、ガラス転移温度は80～105度、溶融温度は140～180度、分解温度は300度以上です。ポリスチレンは温度の上昇とともに機械的性質が著しく低下し、耐熱性に劣るため、連続使用温度は60度程度、最高使用温度は80度を超えないようにしてください。熱伝導率が0.04 - 0.15W/(m・K)と低く、温度によってほとんど変化しないため、断熱性に優れています。
電気的性能:
ポリスチレンは優れた電気特性を備えており、体積抵抗率と表面抵抗率はそれぞれ最大 1016 - 1018 Ω・cm と 1015 - 1018 Ω・cm です。誘電損失角正接値が極めて小さいので、周波数や周囲温度、湿度の変化にも影響されません。断熱性に優れた素材です。
光学性能：
ポリスチレンは光透過率88%～92%、屈折率1.59～1.60という優れた光学特性を持っています。可視光のすべての波長を透過します。透明な材料は、プラスチックの中でポリメチルメタクリレートなどのアクリルポリマーに次いで2番目です。ただし、ポリスチレンは耐候性に劣るため、長期間使用・保管すると日光やホコリにより白濁や黄変が発生します。したがって、ポリスチレンを用いて光学部品などの透明性の高い製品を作製する場合には、酸化防止剤の適切な種類と量の添加を考慮する必要があります。
化学的特性:
耐食性は良好、耐溶剤性、耐酸化性は劣ります。
ポリスチレンは、さまざまなアルカリ、塩、水溶液に対して耐性があり、低級アルコールや特定の酸（硫酸、リン酸、ホウ酸、質量分率 10%～30% の塩酸、質量分率 1%～25% の酢酸、質量分率 1%～90% のギ酸など）に対しても安定していますが、濃硝酸などの安定性を備えています。酸化剤はそれを破壊する可能性があります。
ポリスチレンは、アセトン、テトラクロロエタン、スチレン、ベンゼン、クロロホルム、キシレン、トルエン、四塩化炭素、メチルエチルケトン、エステルなど、同様の溶解度パラメーターを持つ多くの溶媒に溶解できます。ポリスチレンは、鉱油、脂肪炭化水素、エーテル、フェノールなどには不溶ですが、それらによって膨潤する可能性があります。高級アルコールや油などの多くの非溶剤物質は、ポリスチレンの応力亀裂や膨潤を引き起こす可能性があります。
ポリスチレンは、熱、酸素、大気条件下で老化しやすく、高分子鎖の破壊や発色を引き起こします。システムに微量のモノマー、硫化物、その他の不純物が含まれている場合、老化が起こりやすくなります。したがって、ポリスチレン製品は長期間使用すると黄色くなり、脆くなります。-
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