I polimeri sono costituiti da molecole molto grandi formate da numerose unità ripetitive chiamate monomeri, che insieme danno origine a una lunga catena polimerica.
Polymer
PolyStyrene (PS)
Il polistirene (PS) è un polimero sintetico ottenuto dai monomeri dell’idrocarburo aromatico stirene. Il polistirene può essere solido o espanso. Il polistirene per uso generale è trasparente, duro e fragile. In quanto polimero termoplastico, il polistirene si presenta in uno stato solido (vetroso) a temperatura ambiente, ma fluisce quando viene riscaldato al di sopra di circa 100 °C, che corrisponde alla sua temperatura di transizione vetrosa. Inoltre, trova ampie applicazioni in diversi settori industriali, tra cui l’imballaggio, l’edilizia e l’industria automobilistica.
Polistirene ad alto impatto (HIPS)
L’High Impact Polystyrene, conosciuto anche come HIPS o polistirene ad alta resistenza agli urti, è un tipo di polimero termoplastico ottenuto combinando polistirene ad uso generale (GPPS) con elastomeri come il polibutadiene. Il polistirene rinforzato con gomma presenta una resistenza agli urti superiore rispetto al polistirene puro, pur mantenendo i principali vantaggi del polistirene, quali flessibilità ed economicità. Questo materiale è ampiamente utilizzato nelle attrezzature di uso quotidiano. Il polimero viene generalmente sintetizzato tramite polimerizzazione in massa a radicali liberi.
Struttura del Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti (HIPS)
Dal punto di vista chimico, il polistirene è un idrocarburo a catena lunga in cui i centri carboniosi alternati sono legati a gruppi fenilici (anelli benzenici). La formula chimica del polistirene è (C₈H₈)ₙ; esso è composto da monomeri contenenti atomi di carbonio e idrogeno.
Le proprietà del materiale sono determinate dalle attrazioni di Van der Waals a breve raggio tra le catene polimeriche. Poiché le molecole sono idrocarburi a catena lunga costituiti da migliaia di atomi, l’attrazione intermolecolare complessiva risulta elevata. Quando viene riscaldato (o sottoposto a una deformazione rapida a causa delle sue caratteristiche viscoelastiche e di isolamento termico), le catene acquisiscono maggiore mobilità e scorrono l’una rispetto all’altra.
Questi deboli legami intermolecolari (in contrasto con lo scheletro idrocarburico fortemente legato) conferiscono al materiale flessibilità ed elasticità. La capacità del sistema di deformarsi a temperature superiori alla temperatura di transizione vetrosa permette al polistirene (e, in generale, ai polimeri termoplastici) di ammorbidirsi facilmente quando viene riscaldato e di essere modellato in varie forme.
Nel Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti (HIPS), una certa quantità di gomma polibutadiene viene aggiunta alle catene. Questa fase gommasa è dispersa all’interno della matrice di polistirene. Le particelle di gomma disperse agiscono come “ammortizzatori,” impedendo la propagazione delle cricche attraverso il polimero.
Proprietà del Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti (HIPS)
L’HIPS combina una serie di proprietà che lo rendono un materiale versatile e ampiamente utilizzato. I principali vantaggi includono:
Elevata resistenza agli urti
Grazie all’aggiunta di modificatori in gomma butadiene al polistirene standard, l’HIPS diventa altamente resistente agli urti. Ciò lo rende ideale per la produzione di componenti soggetti a rottura, come elettrodomestici e giocattoli.
Eccellente stampabilità e processabilità
A causa del suo basso punto di fusione, l’HIPS può essere facilmente lavorato tramite vari metodi, tra cui lo stampaggio a iniezione e il termoformaggio. Questa proprietà riduce i costi di produzione e aumenta l’efficienza produttiva.
Applicazioni nella stampa
La superficie opaca e uniforme dell’HIPS consente un’ottima adesione degli inchiostri, rendendolo ideale per prodotti stampati, cartellonistica e imballaggi pubblicitari.
Alta colorabilità
Questo materiale polimerico è altamente compatibile con i masterbatch colorati e può essere personalizzato con un’ampia gamma di colori — un vantaggio particolarmente utile nei settori dei beni di consumo e decorativi.
Convenienza economica
Rispetto ad altre plastiche tecniche, l’HIPS è più economico, diventando una scelta diffusa per la produzione di massa di componenti con buone proprietà meccaniche.
Resistenza chimica
L’HIPS è resistente a deboli acidi, alcoli e soluzioni saline, così come a oli e grassi, rendendolo adatto a diversi ambienti (sebbene sia sensibile ai solventi organici).
Compatibilità con additivi
L’HIPS può essere facilmente miscelato con additivi quali agenti antistatici, masterbatch bianchi, stabilizzatori UV e ritardanti di fiamma, per ottenere proprietà migliorate.
Secondo gli standard ASTM, l’HIPS presenta una resistenza a trazione di 24,8 MPa (3.600 psi) e un modulo a trazione di 1,8 GPa (261 ksi), che gli consente di sopportare adeguati stress meccanici — rendendolo ideale per il packaging e molti altri prodotti.
Applicazioni del Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti (HIPS)
Dai negozi alimentari alle fabbriche di imballaggi e alle linee di produzione, questa plastica versatile è utilizzata in numerosi settori. Alcuni esempi comuni includono:
Applicazioni edilizie, come isolamento termico e acustico e controsoffitti.
Posate, comprese coltelli, forchette e cucchiai monouso utilizzati nell’industria alimentare.
Profili estrusi per stand espositivi e strutture di visualizzazione.
Contenitori e vaschette per l’industria dell’imballaggio.
Tubi e profili leggeri utilizzati nei prodotti domestici.
Componenti stampati a iniezione per l’assemblaggio di giocattoli.
Grazie al suo basso costo e alla facile lavorabilità, l’HIPS è spesso utilizzato come sostituto del metallo pressofuso nelle applicazioni industriali.
L’HIPS è inoltre impiegato nei settori dei trasporti, costituendo parte di vari componenti aeronautici e automobilistici.
Svantaggi del Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti
L’HIPS è soggetto a degradazione quando esposto a molti prodotti chimici, inclusi solventi, acidi e alcali.
Presenta bassa resistenza alle temperature molto basse e può diventare fragile.
Ha una resistenza limitata ai raggi UV, ingiallendo e diventando fragile dopo una prolungata esposizione al sole.
L’HIPS ha scarsa resistenza alla fiamma e può incendiarsi facilmente.
Tipi di Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti
HIPS (Tipo Generale)
Il tipo più comunemente utilizzato di polistirene ad alta resistenza agli urti, noto per la sua eccellente resistenza agli impatti e adatto a molte applicazioni.
HIPS 7240
Una qualità speciale di polistirene resistente agli urti prodotta dalla Tabriz Petrochemical Company, nota per le sue eccellenti proprietà e il vasto utilizzo industriale.
HIPS 6045
Un’altra qualità prodotta dalla Tabriz Petrochemical Company, caratterizzata da forti proprietà meccaniche.
Acquisto di Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti
Come discusso, il Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti (HIPS) è uno dei polimeri più ampiamente utilizzati nell’industria.
Se desiderate acquistare HIPS di alta qualità, offriamo HIPS 7240 di marchi affidabili. Questi materiali presentano vari valori di Melt Flow Index (MFI), elevati punti di rammollimento e sono adatti ai processi di stampaggio a iniezione e termoformatura. Per ordinare la qualità desiderata, è sufficiente contattare i nostri specialisti della fornitura.
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Processo di Produzione del Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti (HIPS)
Il Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti è un termoplastico ampiamente utilizzato, prodotto modificando il polistirene di uso generale (GPPS) con gomme elastomeriche, in particolare il polibutadiene. Questa modifica migliora la robustezza, la resistenza agli urti e la durata meccanica, rendendo il polistirene adatto alle applicazioni che richiedono maggiore resistenza.
La Tamin Kala Tak Company, come fornitore di materie prime, offre vari gradi di HIPS da produttori affidabili per garantire prodotti finali di alta qualità e costanti.
Fasi di Produzione dell’HIPS
Preparazione del Monomero Stirene
Il monomero stirene viene ottenuto tramite la deidrogenazione dell’etilbenzene.
Un’elevata purezza del monomero (oltre il 99%) è essenziale per ottenere proprietà finali ottimali.
Vengono aggiunti stabilizzatori per evitare polimerizzazioni indesiderate durante lo stoccaggio.
Aggiunta della Gomma (Polibutadiene)
Si aggiunge circa il 5–10% di polibutadiene allo stirene.
La gomma viene disciolta nel monomero per garantire una corretta dispersione durante la reazione, formando una fase gomma nella matrice di polistirene.
Polimerizzazione in Massa o in Soluzione
La reazione di polimerizzazione viene generalmente condotta tramite polimerizzazione in massa o in soluzione.
Iniziatori radicalici (come i perossidi) avviano la reazione.
Durante la polimerizzazione, le particelle di gomma disperse formano una struttura a due fasi, responsabile della maggiore resistenza agli urti.
Completamento della Reazione e Separazione
Una volta raggiunto il grado di polimerizzazione desiderato, la reazione viene fermata.
I solventi (nel processo in soluzione) e i monomeri non reagiti vengono recuperati e riciclati.
Granulazione e Imballaggio
Il polimero fuso viene estruso e tagliato in filamenti per formare i granuli di HIPS.
I granuli vengono raffreddati, essiccati e confezionati in sacchi multistrato o jumbo bag.
FAQ – Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti
1. Qual è la differenza tra Polistirene ad Alta Resistenza agli Urti e Polistirene di Uso Generale?
L’HIPS è un tipo di polimero termoplastico prodotto aggiungendo gomma butadiene al polistirene di uso generale (GPPS). Questa modifica strutturale aumenta la resistenza agli urti, la flessibilità e la stabilità meccanica rispetto al GPPS standard.
2. In quali industrie viene utilizzato l’HIPS?
Grazie alla sua eccellente lavorabilità e resistenza agli urti, l’HIPS viene utilizzato in:
Scocche di elettrodomestici (frigoriferi, TV, aspirapolvere)
Imballaggi alimentari e latticini
Apparecchiature elettroniche e componenti industriali leggeri
Giocattoli e prodotti decorativi
3. Quali sono i principali vantaggi dell’HIPS?
Elevata resistenza agli urti e alla flessione
Ottima lavorabilità, stampabilità e colorabilità
Facile processabilità nello stampaggio a iniezione e termoformatura
Conveniente rispetto ad altri termoplastici ad alte prestazioni
Applications
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