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2019/09/03 塑膠材質大補帖 ③ 塑膠 PS

 塑膠材質大補帖:塑膠PS

塑膠材質PS,學名為「聚苯乙烯」,別名「硬膠」。PS的分子鏈結構簡單,但因為有苯環,所以硬度會比PP高一點。此外,由於PS屬於「非結晶性原料」,所以透光度高,且染色容易,但缺點就是韌性較差,容易脆。常見的應用像是塑膠刀叉、文具等日常生活用品。

PS具有成本低、容易加工的兩個特性,也因此演變出多樣化的分類,大致上可分為三大類,GPPSHIPS以及EPS
GPPS:指的是常見的一般級PS,具有透明、硬、脆的特性,常被應用於日常生活用品中。
HIPS:GPPS與PBR橡膠的結合,不透明,耐衝擊強度比GPPS來得好。
EPS:最常用於發泡類的產品,典型的應用就是保麗龍。

該選擇PP還是PS?
我們在上一集提到,PP與PS皆屬於成本較低廉的原料,而在選擇原料種類時,如何做出較合適的選擇呢?我們可以從以下這五點來探討。
(1)透光度
PP的透光度約40%,而PS的透光度可達90%,因此,如果產品有透光性的需求,建議可以選用PS,像是常見的透明收納盒、或餐盒的透明上蓋等。
(2)硬度
PP的材質較軟,PS的材質較硬,依產品的使用需求來選擇合適度硬度的材料,像是喝湯可以使用PP湯匙,但吃冰淇淋則需要用比較硬的PS湯匙。
(3)熱穩定性
由於PP屬於結晶性材料,PS屬於非結晶性材料,故PS的熱穩定性較差,適合用於常溫下,但不適合接觸較高的溫度,像是PS製的湯匙就不適合接觸熱湯。
(4)表面塗裝
相較於PP材質,PS較容易進行染色加工,例如噴漆、印刷等表面塗裝,因此,對於產品外觀有特殊顏色要求時,PS會是比較好的選擇。
(5)尺寸穩定性
塑膠在加工成型時都會有「尺寸後收縮」的問題,而PP的收縮率約2%,而PS僅0.4%,換句話說,PS的尺寸比較容易控制。

【GPPS的典型應用】
綜合以上幾點,就可以得知為什麼PS被廣泛地應用在文具類的產品上:
PS可以滿足 (1) 價格便宜 (2)多種顏色的染色、表面塗裝需求 (3)組裝需求。

【HIPS的典型應用】
至於HIPS早期已被廣泛地用在玩具類的產品,原因就是其耐衝擊強度比GPPS好。即使原料成本比GPPS高,但耐用度比較好,也非常適合應用在日常用品中。
另外,由於HIPS比ABS便宜,如果有成本的考量,且對物性的要求不高,
也常有人會使用HIPS取代ABS,像是3C類的外殼。
【EPS的典型應用】
EPS就是將發泡劑加入PS中,透過加熱的方式讓發泡劑膨脹30-50倍,EPS的體積中約90%都是空氣。由於質地輕、耐衝擊、隔熱效果好,因此常被用在冰淇淋盒、魚箱、隔熱材、緩衝包材等保麗龍產品。
但EPS的缺點是不容易回收,近幾年環保意識抬頭,建議可以找紙類材料來取代。

 
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