Plastique polystyrène (PS) : caractéristiques, classification et applications

Le plastique PS (polystyrène plastique, plastique numéro 6) est un polymère thermoplastique de formule chimique (C8H8)n, formé à partir de styrène par polymérisation.

Eduard Simon, un pharmacien berlinois, a découvert le plastique PS en 1839 et la société allemande IG Farben a commencé la production commerciale de ce plastique en 1931.

Le plastique PS présente 6 caractéristiques exceptionnelles : haute transparence, dureté, fragilité, non-toxicité, inodore et résistant à la décomposition par de nombreux acides et bases.

Avec une densité de 1.05 – 1.06 g/cm³, une résistance à la traction de 35 – 59 N/mm² et une bonne résistance à la température de 70 – 75°C, le plastique polystyrène peut se transformer en liquide à 100°C et revenir à l'état solide une fois refroidi, ce qui le rend facile à façonner par de nombreuses méthodes.

Le plastique PS possède 5 types principaux :

1. Plastique EPS (polystyrène expansé)
2. Plastique XPS (mousse de polystyrène extrudé)
3. Plastique OPS (polystyrène orienté)
4. Plastique HIPS (polystyrène à haut impact)
5. Plastique GPPS (polystyrène à usage général).

Chaque type a ses propres propriétés et applications, parmi lesquelles l'EPS et le XPS sont souvent utilisés comme matériaux isolants, l'OPS pour l'emballage, le HIPS pour les boîtiers d'équipements et le GPPS pour les emballages alimentaires transparents.

Sur la base d'informations fournies par des sources fiables, Kosmos a constaté que le plastique PS est largement utilisé dans quatre domaines principaux : l'emballage (contenants alimentaires, gobelets en plastique), l'électronique (boîtiers d'appareils), le médical (seringues, tubes à essai) et la construction (panneaux isolants, matériaux décoratifs).

« Le polystyrène possède des propriétés mécaniques remarquables avec une résistance à la traction comprise entre 35 et 59 N/mm² et une stabilité à la température de fonctionnement comprise entre 70 et 75 °C, ce qui rend ce matériau adapté à de nombreuses applications industrielles. » selon le rapport international (2024) de l'American Society for Testing and Materials (ASTM).

Qu'est-ce que le plastique PS ?

Le plastique PS (polystyrène) est un polymère thermoplastique dont la formule chimique est (C₈H₈)n. Ce type de plastique porte le code SPI (Society of the Plastics Industry, symbole plastique) numéro 6, il est donc également connu sous le nom de plastique numéro 6. Il est formé à partir de styrène, par réaction de polymérisation. La structure chimique du plastique PS est constituée d’unités de styrène liées entre elles pour former de longues chaînes de polymère.

Brève histoire du plastique polystyrène

Vous trouverez ci-dessous des informations sur la découverte et la production de plastique polystyrène que Kosmos a compilées à partir de nombreuses sources réputées.

Le processus de découverte 

Selon les informations vérifiées par des experts et des sources fiables, l'entrepôt Kosmos sait que la découverte du plastique polystyrène comporte 4 étapes principales :

1. En 1839, Eduard Simon (apothicaire berlinois) fut le premier à découvrir le précurseur de la résine PS à partir de la résine du gommier oriental. Plus précisément, il a distillé la résine en une substance visqueuse appelée Styrol (styrène). Après quelques jours seulement, la bave s'est solidifiée en une substance gélatineuse connue aujourd'hui sous le nom de polymère.
2. En 1845, deux chimistes, John Buddle Blyth (Jamaïcain) et August Wilhelm von Hofmann (Allemand) ont démontré la conversion du styrène de l'état liquide à l'état gélatineux sans oxygène.
3. En 1866, le chimiste français Marcellin Berthelot a correctement identifié le processus de formation de la forme gélatineuse du styrène comme un processus de polymérisation (réaction de polymérisation).
4. Environ 80 ans plus tard, le chimiste allemand Hermann Staudinger a réalisé que le chauffage du styrène déclencherait une réaction en chaîne qui créerait des macromolécules, conduisant finalement à la naissance du plastique polystyrène.

Processus de production

De 1931 à 1949, il y avait 4 unités principales produisant du plastique polystyrène :

1. En 1931, IG Farben (une société chimique et pharmaceutique allemande) a commencé à produire du PS sous forme de granulés.
2. En 1944, Otis Ray McIntire (ingénieur chimiste) a développé un procédé de production de mousse de polystyrène (PS).
3. En 1949, Fritz Stastny (ingénieur chimiste) a développé des granulés de PS pré-expansés pour le moulage et l'extrusion (Styropor).
4. En 1954, Koppers Company (une société de produits chimiques et de matériaux, États-Unis) a développé la mousse de polystyrène expansé (EPS) sous le nom commercial Dylite.

Caractéristiques de la résine de polystyrène

Les principales caractéristiques du plastique polystyrène sont qu’il est transparent, dur et cassant. La résistance aux chocs de ce plastique peut être augmentée en le combinant avec d’autres matériaux. Ils peuvent se transformer en liquide à 100℃ et redevenir solide une fois refroidis. Cette caractéristique rend le plastique PS facile à façonner par extrusion (moussage), formage sous vide (formation de film) et moulage.

Le polystyrène est non toxique, inodore et est un plastique utilisé principalement dans l’industrie de l’emballage alimentaire. Le polystyrène est relativement chimiquement inerte, imperméable et résistant à la dégradation par de nombreux acides et bases. En particulier, le plastique moulé PS n° 6 présente un niveau de détail assez élevé.

Propriétés mécaniques de la résine PS.

Après avoir collecté et évalué des informations provenant de sources fiables, Kosmos a résumé les propriétés mécaniques du plastique polystyrène dans le tableau suivant :

Classification du plastique polystyrène ?

Il existe 5 principaux types de polystyrène : l'EPS (polystyrène expansé), l'XPS (mousse de polystyrène extrudé), l'OPS (polystyrène orienté), le HIPS (polystyrène à fort impact) et le GPPS (polystyrène à usage général).

Polystyrène expansé – EPS

L'EPS est du plastique PS expansé. La mousse EPS est produite en faisant gonfler de petites billes de polystyrène dans un moule, grâce à la chaleur et à la vapeur. Le processus d'expansion inégal fait que le panneau de mousse EPS contient de petits vides. Les espaces ci-dessus seront un lieu de pénétration de l’air et de l’humidité. La mousse EPS est donc la solution idéale pour les environnements humides. Les applications courantes de l'EPS sont :

• Contenants alimentaires
• Boîte fragile
• Panneaux isolants
• Faire des casques de moto.

Mousse de polystyrène extrudé – XPS

XPS est également du polystyrène expansé. Cependant, la mousse XPS est produite en extrudant du polystyrène avec d'autres additifs et en refroidissant. La mousse XPS n'a pas de vides, sa résistance à l'eau et sa barrière à l'air sont donc de 100 %. On peut dire que la mousse XPS est la meilleure solution pour les environnements humides. Les applications courantes de la mousse XPS sont :

• Autocollant mural en mousse Blue Board fabriqué par Dow Inc.
• Panneau isolant mince Depron (mousse Depron)
• Matériaux de construction pour modèles architecturaux.

Polystyrène Orienté – OPS

L'OPS est un plastique polystyrène étiré pour former un film. Une fois tiré, le film OPS présente une opacité réduite et une rigidité améliorée. L'OPS est un matériau d'emballage respectueux de l'environnement. Le film OPS est relativement rentable et est utilisé pour emballer des produits de charcuterie.

Le film OPS est souvent utilisé pour permettre la visibilité du contenu à l'intérieur du film. Cependant, ce film est sujet aux fissures ou aux déchirures.

Polystyrène à fort impact – HIPS

HIPS est une résine de polystyrène présentant une résistance élevée aux chocs et une bonne stabilité dimensionnelle. Le plastique HIPS est naturellement blanc avec une finition mate. Nous pouvons augmenter l'esthétique de ce type de plastique en le peignant et en le collant.

Une application typique du plastique HIPS est celle des contenants de yaourt. En règle générale, le plastique HIPS est utilisé pour les articles qui nécessitent une résistance aux fissures dues à une pression environnementale élevée.

Polystyrène à usage général – GPPS

Le GPPS est un plastique PS fragile et peu résistant aux chocs. Le GPPS n’a pas une stabilité dimensionnelle aussi bonne que le HIPS. Cependant, le plastique GPPS est aussi transparent que le verre, il est donc couramment utilisé pour l’emballage alimentaire. Les fabricants peuvent facilement mouler ce plastique dans différentes formes, il est donc souvent utilisé pour fabriquer des jouets pour enfants.

Quelles sont les applications du plastique PS ?

Le plastique polystyrène a de nombreuses applications dans la vie en raison de ses propriétés exceptionnelles. Vous trouverez ci-dessous les 5 principaux domaines dans lesquels le plastique PS est couramment utilisé :

Applications dans l'emballage

Le plastique PS est l’un des matériaux les plus populaires pour la production d’emballages, en particulier dans l’industrie alimentaire. Les 5 produits d'emballage en plastique les plus populaires, numéro 6, comprennent :

1. Contenants alimentaires : Boîtes en polystyrène pour restauration rapide, boîtes de fruits, de légumes, etc.
2. Tasses, verres : Gobelets en plastique jetables, tasses à café, tasses à thé, etc.
3. Bouteilles: Bouteilles pour eau potable, huile de cuisson, lait, etc.
4. Plateau à œufs : Plateaux à œufs en polystyrène de différentes tailles.
5. Emballage cosmétique : Boîte pour poudre, rouge à lèvres, crème, etc.

Les avantages du plastique PS dans la production d’emballages sont son faible coût, son poids léger, sa transparence, sa facilité d’impression et de décoration.

Applications en électronique

Le plastique PS, en particulier le plastique PS résistant aux chocs (HIPS), est largement utilisé dans l'industrie électronique pour produire :

1. Boîtier d'ordinateur : Boîtier pour ordinateur de bureau, ordinateur portable,…
2. Étui de téléphone : Coques pour téléphones portables, étuis pour powerbank,…
3. Composants électroniques : Circuits imprimés, bases de transistors, boutons, etc.
4. Matériau isolant : Feuille de plastique PS pour l'isolation des transformateurs, interrupteurs, etc.

Le plastique polystyrène présente une bonne résistance aux chocs, une isolation élevée, une résistance au feu, aidant à protéger les composants électroniques internes.

Applications médicales

Le plastique PS est également utilisé dans le domaine médical pour produire 5 gammes de produits telles que :

1. Seringue: Seringues en plastique jetables de différentes tailles
2. Éprouvette: Tubes à essai en plastique utilisés pour les tests, la culture microbienne, etc.
3. Plateau à médicaments : Plateau en plastique pour pilules, gélules, etc.
4. Équipement médical: Boîte pour coton, bandages, instruments chirurgicaux, etc.
5. Emballage pharmaceutique : Flacons, boîtes, blisters contenant des comprimés, des poudres, etc.

Le plastique PS utilisé en médecine doit répondre à des normes strictes de sécurité et de stérilité.

Applications dans la construction

Le plastique PS est un matériau populaire dans l'industrie de la construction avec de nombreuses applications telles que :

• Panneau de mousse isolante : Les panneaux en mousse EPS sont utilisés pour isoler les murs, les plafonds, les sols, etc.
• Matériaux de décoration intérieure : Panneaux muraux et de plafond en plastique PS avec de nombreuses couleurs, motifs,...

Collection de panneaux muraux en plastique PS 3 Wave

Collection de panneaux muraux en plastique PS 5 Wave

Collection de panneaux muraux en plastique PS 2 Wave

Questions fréquemment posées sur le thermoplastique PS

Le plastique PS est-il toxique ?

Le plastique PS est considéré comme sûr lorsqu’il est utilisé correctement. Cependant, lorsqu'il est chauffé à plus de 100 °C, le plastique polystyrène peut libérer du styrène, un cancérigène potentiel. Par conséquent, ne conservez pas d’aliments chauds et ne chauffez pas d’ustensiles en plastique PS au micro-ondes.

Le plastique PS est-il recyclable ?

Le plastique PS peut être recyclé, mais le processus de recyclage est plus difficile et plus coûteux que celui d’autres plastiques tels que le PET ou le PEHD.. La raison principale est que le plastique PS se déforme facilement lorsqu'il est chauffé et est difficile à classer car il se présente sous de nombreuses formes différentes telles que la mousse EPS, le XPS, le plastique PS dur et le film OPS.

La différence entre le plastique PS et le plastique PVC

Le plastique PS et le plastique PVC sont tous deux des polymères thermoplastiques et sont tous deux utilisés dans la production de matériaux décoratifs : panneaux en plastique, moulages, etc. Cependant, Le plastique PVC est plus durable, plus lourd et plus flexible que le plastique PS..

Combien coûtent les granulés de plastique PS ?

Selon des sources fiables recueillies par Kosmos, le prix de la résine PS est d'environ 35.000 2 VND/kg mis à jour en février 2025. Il s'agit simplement d'un prix de référence et peut varier en fonction de l'unité et du temps.

Quelle est la durée de vie des produits fabriqués à partir de plastique PS ?

La durée de vie des produits en plastique polystyrène dépend des conditions d’utilisation et de stockage. En règle générale, les produits tels que les emballages alimentaires et les gobelets en plastique jetables ont une courte durée de vie de quelques mois seulement. Les produits à long terme tels que les panneaux isolants de construction et les appareils électroménagers en plastique numéro 6 peuvent être utilisés pendant 10 à 20 ans.

Comment Kosmos a-t-il appliqué le matériau plastique PS à ses produits ?

Les produits en plastique PS de Kosmos ont une esthétique élevée, une bonne durabilité et un prix raisonnable, adaptés à de nombreux styles de décoration intérieure. Par exemple:

• Panneau cannelé PS: Utilisé pour le revêtement des murs et des plafonds, créant des accents pour les espaces intérieurs avec des motifs à 2, 3, 5 vagues, etc. Le point fort est sa capacité à être résistant à l'eau, à l'humidité, léger, facile à transporter et à construire.
• Corniche en plastique PS: Utilisé pour décorer les coins, créer des bordures pour les plafonds et les murs. Impressionnant par son poids léger, facile à couper, résistant aux termites, apportant une beauté délicate à l'espace.

>>> Instructions pour la construction de moulages coréens | Moulage en plastique PS.

Le plastique PS (plastique polystyrène) est largement utilisé dans le domaine de la production de matériaux de décoration intérieure. Il est populaire non seulement en raison de sa belle forme, mais également en raison de sa résistance à l'eau, de son isolation thermique, de son isolation électrique, etc.