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Polystyrol-Sorten

Styrol-Butadien-Pfropfcopolymere

Styrol-Butadien-Pfropfcopolymere entstehen bei der Polymerisation von Styrol, in dem ein Butadien-Kautschuk gelöst ist. Dieser Kautschuk besteht aus Poly(butadien) oder Copolymeren des Butadiens mit Styrol bzw. Estern der Fumar- oder Acrylsäure.

Bei der Pfropfcopolymerisation laufen zwei Polymerisationsvorgänge zugleich ab:

Tab.1
Pfropfung Ein Teil des Kautschuks (15 % im Falle von Butadien) wird zu Kautschukmolekülen mit einer oder mehreren Polystyrol-Seitenketten umgesetzt.
Homopolymerisation Es entsteht Polystyrol.

Im Produkt, dem Pfropfcopolymerisat, liegen Polystyrol, nicht umgesetzter Kautschuk und Kautschukmoleküle mit Polystyrol-Seitenketten nebeneinander vor.

PS-I

Ist der Styrolgehalt hoch, entsteht bei der Pfropfcopolymerisation so genanntes schlagzähes Polystyrol (schlagfestes Polystyrol, Abkürzung: PS-I, I für engl. "impact"). Für hochschlagzähe Varianten sind außerdem die Abkürzungen PS-HI und HIPS (HI für "high impact") gebräuchlich.

PS-I besteht wie Polystyrol-Polybutadien-Blends mit hohem Polystyrol-Anteil aus einer zusammenhängenden Polystyrolmatrix und einer darin dispergierten Kautschukphase. PS-I ist den Blends überlegen, weil die gepfropften Kautschukmoleküle in beiden Phasen verankert sind. Auf diese Weise wird die Morphologie, d.h. die Form der Phasengrenzen, stabilisiert.

Abb.1
Gepfropftes Kautschukmolekül mit Hauptkette in Kautschukphase und Seitenkette in Polystyrol-Phase

SBR

Ist der Styrolgehalt niedrig, entsteht bei der Pfropfcopolymerisation SBR (Styrene Butadiene Rubber). SBR besteht aus einer Kautschukmatrix, in der die steifere Polystyrol-Phase dispergiert ist. Dieses Material ist hochelastisch.

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