Confronto tra HIPS e GPPS

Il polistirene (PS) è una delle famiglie di polimeri più utilizzate nell’industria delle materie plastiche ed è disponibile principalmente in due tipologie: Polistirene per Uso Generale (GPPS) e Polistirene ad Alto Impatto (HIPS). La scelta corretta tra questi due materiali è fondamentale per i produttori che operano nei processi di stampaggio a iniezione ed estrusione. Questo articolo offre un confronto completo tra struttura, proprietà, applicazioni, vantaggi e svantaggi di GPPS e HIPS.

Confronto strutturale e produttivo tra GPPS e HIPS

Polistirene per Uso Generale (GPPS)

Struttura chimica: omopolimero del monomero stirene, privo di additivi.

Processo di produzione: polimerizzazione dello stirene in soluzione o in sospensione.

Caratteristica principale: elevata purezza ed eccellente trasparenza.

Polistirene ad Alto Impatto (HIPS)

Struttura chimica: copolimero stirene–butadiene, in cui particelle di gomma (polibutadiene) sono disperse nella matrice di polistirene.

Processo di produzione: polimerizzazione in sospensione con sistema bifase; l’aggiunta di butadiene crea una fase elastica.

Caratteristica principale: resistenza agli urti eccezionalmente elevata.

Proprietà fisiche e meccaniche di GPPS e HIPS

Trasparenza
GPPS: molto elevata
HIPS: da semitrasparente a opaco

Resistenza agli urti
GPPS: bassa
HIPS: elevata (fino a 10 volte superiore al GPPS)

Indice di fluidità (MFI)
GPPS: 3–5 g/10 min
HIPS: 2–4 g/10 min

Temperatura di esercizio
GPPS: fino a circa 80 °C
HIPS: fino a circa 100 °C

Durezza
GPPS: elevata
HIPS: ridotta a causa della fase elastomerica

Applicazioni di GPPS e HIPS

Applicazioni del GPPS

Componenti stampati trasparenti come contenitori da laboratorio
Imballaggi alimentari (contenitori monouso)
Prodotti trasparenti per ufficio e beni di consumo
Articoli decorativi

Applicazioni dell’HIPS

Componenti domestici e industriali resistenti agli urti (pannelli di frigoriferi, microonde)
Custodie per dispositivi elettronici (televisori, computer)
Giocattoli e strumenti di sicurezza
Componenti interni per il settore automobilistico (cruscotti, console)

Vantaggi e svantaggi

GPPS

Vantaggi: eccellente trasparenza, costo inferiore, superficie liscia
Svantaggi: fragilità, bassa resistenza agli urti

HIPS

Vantaggi: elevata resistenza agli urti, facilità di lavorazione, maggiore durabilità
Svantaggi: minore trasparenza, costo più elevato

Processo di produzione di GPPS e HIPS

1. Polistirene per Uso Generale (GPPS)

Il GPPS è un polimero amorfo, trasparente e fragile, prodotto mediante polimerizzazione continua o batch del monomero stirene, generalmente tramite polimerizzazione in massa o in soluzione.

Fasi principali di produzione:

Purificazione del monomero stirene: rimozione di impurità come acqua o perossidi
Avvio della polimerizzazione: aggiunta di iniziatori termici (ad esempio perossido di benzoile) sotto pressione controllata
Crescita della polimerizzazione: controllo di tempo e temperatura per ottenere il peso molecolare desiderato
Rimozione del monomero residuo: mediante degasaggio sotto vuoto o distillazione
Degasaggio e granulazione: il polimero fuso viene estruso, raffreddato e tagliato in granuli

Proprietà principali del GPPS:

Elevata trasparenza ottica
Ottima rigidità e stampabilità
Adatto per contenitori alimentari, articoli domestici e componenti elettronici

2. Polistirene ad Alto Impatto (HIPS)

L’HIPS è un copolimero modificato con gomma, ottenuto miscelando polistirene con gomma polibutadienica per migliorare la tenacità. Il polimero viene prodotto tramite polimerizzazione in emulsione o in soluzione modificata, al fine di incrementare la resistenza agli urti.

Fasi principali di produzione:

Preparazione della soluzione di gomma: dissoluzione del 5–10% di polibutadiene nel monomero stirene
Avvio della polimerizzazione: polimerizzazione dello stirene in presenza della gomma, in condizioni controllate
Formazione della fase elastomerica: le particelle di gomma formano domini sferici dispersi nella matrice di PS
Controllo della fase e della dimensione delle particelle: per bilanciare trasparenza e resistenza agli urti
Polimerizzazione finale, degasaggio e granulazione

Proprietà principali dell’HIPS:

Elevata resistenza agli urti
Superficie opaca e buona resistenza meccanica
Ampio utilizzo in elettronica, giocattoli, imballaggi e componenti per la refrigerazione

Differenze produttive tra GPPS e HIPS

Tipo di polimerizzazione
GPPS: polimerizzazione in massa o in soluzione
HIPS: polimerizzazione modificata con gomma

Additivi
GPPS: nessuno
HIPS: 5–10% di gomma polibutadienica

Sistema di fasi
GPPS: monofase (omogeneo)
HIPS: bifase (matrice + particelle di gomma)

Prodotto finale
GPPS: trasparente e fragile
HIPS: opaco e resistente agli urti

Guida alla selezione del grado

Necessità di elevata trasparenza → scegliere GPPS 1540

Necessità di elevata resistenza agli urti → scegliere HIPS 1551 o HIPS 7240

Stampaggio a iniezione ad alta velocità → selezionare il grado in base all’MFI

Ambienti ad alta temperatura o condizioni gravose → scegliere gradi HIPS resistenti al calore

Acquisto di GPPS e HIPS

La scelta tra Polistirene per Uso Generale (GPPS) e Polistirene ad Alto Impatto (HIPS) dipende dalle specifiche esigenze produttive, in particolare dal livello di trasparenza richiesto, dalla resistenza agli urti e dalle condizioni di lavorazione.

Gradi industriali comuni come GPPS 1540 e HIPS 1551 consentono ai produttori di ottimizzare le prestazioni del prodotto e controllare efficacemente i costi di produzione.

Per consulenza tecnica e prezzi aggiornati dei gradi GPPS e HIPS, vi invitiamo a contattare il nostro team tecnico-commerciale.