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Die elektrischen, mechanischen, optischen und thermischen Eigenschaften von Polystyrol werden vorgestellt. Die wichtigsten Eigenschaften von geschäumtem Polystyrol (PS-E) werden genannt. Das Brandverhalten und die Alterung von Polystyrol werden beschrieben.
Lerneinheiten des Tutorials
Zunächst werden die Isoliereigenschaften von Polystyrol erläutert (elektrischer
Widerstand, Durchschlag- und Kriechstromfestigkeit). Da aus Polystyrol häufig Außengehäuse
hergestellt werden, ist auch die elektrostatische Aufladung von Interesse. Mögliche
Maßnahmen um die Aufladung zu vermeiden werden vorgestellt.
Einige wichtige mechanische Eigenschaften (Elastizitätsmodul,
Spannungs-Dehnungs-Diagramm, Spannungsrissempfindlichkeit) von Polystyrol werden
erläutert.
Obwohl aus Polystyrol nur vereinzelt optische Teile gefertigt werden, sind die
optischen Eigenschaften dennoch von Bedeutung, entscheiden sie doch über das äußere
Erscheinungsbild des Werkstoffes. Je nach Sorte ist Polystyrol glasklar oder opak,
hochglänzend oder matt.
Die thermischen Eigenschaften der Styrolpolymere sind ganz unterschiedlich. Die
meisten sind amorphe Thermoplaste. Syndiotaktisches Polystyrol ist dagegen auch ein
teilkristalliner Thermoplast und vernetztes Polystyrol ist sogar ein Duromer. Die
Unterschiede im Erweichungsverhalten werden erklärt. Weitere Themen sind Wärmeausdehnung,
Wärmeformbeständigkeit und Fließfähigkeit der Schmelze.
Die wichtigsten Eigenschaften von geschäumtem Polystyrol (PS-E) werden
vorgestellt, insbesondere die Eigenschaften, die für die häufigsten Anwendungen
(Wärmedämmung, Stoßschutzverpackung) wesentlich sind.
Polystyrol ist für längere Verwendung im Freien nicht geeignet, da die Polymermoleküle unter der Wirkung des UV-Anteils der Sonnenstrahlung abgebaut werden und das Material außerdem vergilbt. Für UV-induzierten Abbau und Vergilbung wird je ein bekannter Mechanismus angegeben. Außerdem wird die Wirkungsweise von Lichtschutzmitteln beschrieben, die dem Material zugesetzt werden können.
Unbehandeltes Polystyrol ist feuergefährlich. Das Brandverhalten von Polystyrol
wird gezeigt. Verschiedene Typen von Flammschutzmitteln (flammhemmende Zusätze und
Comonomere) für Polystyrol und Kunststoffe allgemein werden vorgestellt.
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