Polystyrol lässt sich grundsätzlich nach allen bekannten Verfahren für Thermoplasten verarbeiten. Vornehmlich kommen jedoch das Spritzgießen und die Extrusion in Frage.

Vortrocknen

Für die Spritzgießverarbeitung brauchen die Polystyrol-Formmassen normalerweise nicht vorgetrocknet zu werden. Bei einer Lagerung im Außensilo ist jedoch eine 2- bis 3-stündige Vortrocknung bei 60 bis 80 ºC zu empfehlen. Da bei der Extrusion schon geringe Feuchtigkeitsmengen Probleme verursachen können, ist es hier immer ratsam, vorzutrocknen oder mit Vakuumentgasungsschnecken zu arbeiten.
Da bei der Extrusion schon geringe Feuchtigkeitsmengen Probleme verursachen können, ist es hier immer ratsam, vorzutrocknen oder mit Vakuumentgasungsschnecken zu arbeiten.

Kompatibilität

Alle Polystyrol-Sorten sind miteinander kompatibel. Der Wechsel von einem Polystyrol-Typ zum anderen, z. B. von halbschlagfestem auf hochschlagfestes Polystyrol, ist ohne weitere Maßnahmen möglich. Dagegen sind sie mit Acrylonitril enthaltenden Produkten sowie mit Polyethylen, Polyamid, Polyester, Acetylcellulose und anderen Thermoplasten nicht kompatibel. In diesen Fällen ist bei einem Materialwechseln eine sorgfältige Reinigung der Maschinen erforderlich.

Wiederverarbeitung

Abfall bzw. Ausschuss fällt an durch Randbeschnitt beim Extrudieren, Stanzgitter beim Thermoformen, Angüsse beim Spritzgießen, Butzen beim Blasformen und Ausschuss von Formteilen bei allen vier Verarbeitungsverfahren. Diese können sich auf einen Anteil bis zu 50 Prozent addieren.

Polystyrol-Mahlgut kann in vollem Umfang wieder verarbeitet werden, vorausgesetzt jedoch, dass das zurückgeführte Material nicht durch zu hohe Scherung oder Temperatur geschädigt wurde. Für Teile mit hohen Qualitätsanforderungen und bei Polystyrol-Spezialsorten (z. B. mit Flammschutzmitteln) sollte allerdings die Verwendbarkeit von Mahlgut jeweils sorgfältig überprüft werden.
Indikationen für eine eingetretene Produktschädigung sind:

Anstieg des Monostyrolgehalts Abfall des Molekulargewichts der Matrix Kautschukvernetzung Veränderung der Kautschukmorphologie (Fragmentierung) Auffällige Vergilbungsneigung

Das Mahlgut muss frei von Verschmutzungen sein. Zum Schutz der schmelzeführenden Bereiche der Verarbeitungsmaschine sollte es nach Möglichkeit vor Eintritt in den Maschinentrichter über Magnetsiebe geleitet werden. Mahlgut mit stark unterschiedlicher Korngröße und niedriger Schüttdichte ist für eine stabile Extruderförderung von Nachteil. Produktstaub wirkt sich bei der Aufarbeitung besonders störend aus; es entsteht sogenannter Screw-Slip. Der Produktstaub sollte durch Zykloneinsatz entfernt werden.

Die Polystyrol-Formmassen werden überwiegend auf Schneckenspritzgießmaschinen verarbeitet. Nur in Ausnahmefällen, z. B. bei Teilen mit Marmoreffekt, werden Maschinen mit Spezialschnecken und Kolbenspritzgießmaschinen verwendet.
Aufgrund ihrer amorphen Struktur haben die Polystyrol-Formmassen neben einem breiten Verarbeitungsbereich eine geringe Verzugsneigung und eine geringe Schrumpfung.

Schneckengeometrie

Es können die üblichen Universalschnecken verwendet werden. Gute Ergebnisse lassen sich mit  Dreizonenschnecken mit einem L:D-Verhältnis von 16:1 bis 20:1 mit den in Tabelle 5 angegebenen Merkmalen erzielen. Obwohl längere Schnecken das Granulat noch gleichmäßiger aufschmelzen, erhöht sich jedoch gleichzeitig die Verweilzeit der Formmasse im Plastifizierzylinder.

Rückstromsperre

Ein konstantes Restmassepolster und ein auf die Schmelze wirkender Nachdruck lassen sich exakt nur mit einer Rückstromsperre sichern, die das Zurückfließen der Schmelze in die vorderen Schneckengänge während des Einspritzens und Nachdrückens verhindert. Da strömungstechnisch einwandfreie Ausführungen erhältlich sind, sollte bei der Fertigung von Präzisionsteilen grundsätzlich mit einer Rückstromsperre gearbeitet werden. Dann darf allerdings nicht mit rotierender Schnecke eingespritzt werden, da sonst Maschinenschäden entstehen können.

Maschinendüse

Da Polystyrol-Schmelzen im Vergleich beispielsweise zu Nylonschmelze relativ zähflüssig sind, können Verarbeitung von Polystyrol-Formmassen offene Düsen verwendet werden.  Offene Düsen bieten den Vorteil einer sehr einfachen und deshalb strömungsgünstigen Konstruktion.
Verschlussdüsen können nur dann empfohlen werden, wenn mit erhöhtem Staudruck gearbeitet werden muss, störendes Fadenziehen vermieden werden soll und dickwandige Teile zu fertigen sind.

Dickwandige Teile erfordern häufig Zykluszeiten von mehreren Minuten.  Wird in solchen Fällen die Spritzgussmasse nicht restlos aus der Düsenbohrung entfernt, kann sie dort zu stark abkühlen und beim nächsten Schuss zu Schlieren führen. Die besten Ergebnisse werden mit mechanisch oder hydraulisch betätigten Nadelverschlussdüsen erzielt, obgleich der Druckverlust in einer derartigen Düse beträchtlich sein kann.

Anguss- und Werkzeuggestaltung

Prinzipiell sind alle üblichen Angussarten möglich. Der Angussquerschnitt muss ausreichend dimensioniert sein, um unnötig hohe Schmelzetemperaturen und Spritzdrücke zu vermeiden, die zu Schlieren, Scherverbrennungen, Lunkern und Einfallstellen führen können. Die Richtlinien nach VDI 2006 für die Anguss- und Werkzeuggestaltung gelten auch für die Polystyrene-Formmassen.

Entformbarkeit

Polystyrol lässt sich in der Regel ohne Schwierigkeiten entformen. Als Entformungsschräge genügt eine einseitige Neigung von 1:100 bzw. 0,5 Grad. Sind die Werkzeuge in Längsrichtung poliert, sind sogar Entformungsschrägen bis 0,15 Grad adäquat.

Verwendung von Einlegeteilen

Metalleinlegeteile können einwandfrei umspritzt werden. Sie sollten vor dem Einlegen in das Werkzeug auf 80 bis 120 ºC vorgewärmt werden, um Eigenspannungen im Formteil zu vermeiden. Sie müssen sorgfältig entfettet werden und sollten Rändelungen, umlaufende Nuten oder ähnliches zur besseren Sicherung haben. Die Metallkanten sollten gut abgerundet sein.

Werkzeugtemperierung

Ein gut konzipiertes Temperaturkontrollsystem im Werkzeug ist besonders wichtig, weil die effektive Werkzeugoberflächentemperatur einen maßgeblichen Einfluss auf die Oberflächengüte (Glanz, Brillanz, fehlende Fließlinie), die Bindenahtfestigkeit, den Verzug, die Schrumpfung sowie die Toleranzen von Formteilen hat. Je nach Anforderungen sind sind Temperaturen von 10 bis 70 ºC üblich. Sehr dünnwandige Teilen, die mit kurzen Zykluszeiten hergestellt werden müssen, können auch mit Werkzeugoberflächentemperaturen unter 10 °C spritzgegossen werden. Bei noch niedrigeren Werkzeugtemperaturen ist Sole als Kühlmedium erforderlich.
Um einen möglichen Verzug der Formteile entgegen zu wirken, könne die beiden Werkzeughälften separat auf unterschiedliche Temperaturen gekühlt werden.

Verarbeitungstemperatur

Polystyrol kann bei Schmelztemperaturen zwischen 180 und 260 ºC verarbeitet werden. Die Schmelztemperatur hat einen wesentlichen Einfluss auf die Zähigkeit der Formteile, besonders bei kautschukmodifizierten Polystyrol-Formmassen (GPPS, HIPS).
Wenn die Verweilzeit der Schmelze im Zylinder relativ lang ist, sollen die Temperaturen nicht im oberen Bereich oder gar darüber liegen, da es sonst zu einer thermischen Schädigung und/oder einer Erhöhung des Reststyrolgehalts kommen kann (Abb. 39). Ein thermischer Abbau kann in der Regel an Silberstreifen oder Brandstellen erkannt werden. Außerdem kann eine Farbänderung auftreten. Die Schmelztemperatur wird am besten mit einem Einstechthermometer an der abgepumpten Masse überwacht.

Einzugsverhalten

Das Einzugsverhalten der Polystyrol-Formmassen wird beeinflusst durch Schneckengeometrie und -drehzahl, Staudruck, Temperatureinstellungen am Plastifizierzylinder und an der Einzugszone als auch durch Form und Art des Granulats (äußerlich geschmiert oder ungeschmiert).
Die Polystyrol-Formmassen lassen sich in der Regel auch bei hohen Schneckendrehzahlen gleichmäßig und ohne thermischen Abbau plastifizieren. Die Plastifizierkapazität nimmt in der Regel mit steigender Temperatur zu.
Die einzelnen Heizzonen des Plastifizierzylinders können häufig auf die gleiche Temperatur eingestellt werden. Bei Verarbeitungstemperaturen im oberen Bereich und/oder bei langen Zykluszeiten sollte die Temperatur des ersten Heizbands (Trichternähe) jedoch etwas niedriger gewählt werden. Dadurch wird ein vorzeitiges Schmelzen des Granulats in der Einzugszone (Brückenbildung) verhindert.

Werkzeugfüllung

Generell ist bei Polystyrol eine rasche Werkzeugfüllung wichtig, um Markierungen an den Schweißnähten zu verhindern, und um deren Festigkeit sicherzustellen. Ein weiterer Vorteil einer hohen Einspritzgeschwindigkeit ist bei den meisten Polystyrol-Formmassen, dass sie für glänzende und brillante Teile sorgt. Nur bei schlagfestem Polystyrol mit hoher Wärmeformbeständigkeit (GPPS, HIPS) können bei sehr schnellem Einspritzen unter Umständen matte konzentrische Bereiche um den Anguss auftreten. Dunkel gefärbte Produkte sind für diesen Effekt besonders anfällig. Schwankungen in der Einspritzgeschwindigkeit können in diesen Produkten außerdem matte Streifen verursachen. In solchen Fällen führt eine langsamere Einspritzgeschwindigkeit bei höheren Schmelz- und Werkzeugtemperaturen zu einem gleichmäßigerem Fließen und verbesserten Oberflächen.
Es müssen Maßnahmen getroffen werden, um sicherzustellen, dass die Luft im Werkzeugraum an geeigneten Stellen leicht entweichen kann, damit es nicht zu Verbrennungen durch komprimierte Luft kommt (Diesel-Effekt).

Um perfekt spritzgegossene Teile zu erhalten und Lunkerbildung zu vermeiden, müssen Nachdruck und Nachdruckzeit ausreichend hoch sein, um die beim Abkühlen der Schmelze entstehende Volumenkontraktion zu kompensieren. Dies setzt voraus einen genügend großen Anschnitt voraus, damit die Masse in diesem Bereich nicht schon vor dem Ende der Nachdruckzeit erstarrt und dadurch den noch plastischen Spritzling im Innern gegen den Nachdruck abriegelt. Die durch die Erwärmung hervorgerufene Volumenausdehnung kann bei den Polystyrol-Formmassen jedoch auch durch hohen Druck mehr als kompensiert werden. Die Abhängigkeit des spezifischen Volumens vs. Temperatur T und Druck p ist für Mehrzweck-Polystyrol (GPPS) in Abb. 40 dargestellt.

Fließverhalten

Die Polystyrol-Produktlinie umfasst Sorten mit unterschiedlichen Fließeigenschaften. Als Maß für die Fließfähigkeit wird in der Regel der Schmelzvolumenindex gemäß ISO 1133 verwendet. Informationen mit größerer praktischer Signifikanz ergeben sich aus Fließfähigkeitstests, bei denen Spiralen mit unterschiedlicher Wanddicken in einem Spiralwerkzeug produziert werden (Abb. 41 und 42). Bei einer gegebenen Schmelztemperatur, Werkzeugoberflächentemperatur, Schneckenvorlaufgeschwindigkeit und entsprechendem Einspritzdruck kann die Spirallänge als Maß für die Fließfähigkeit des Produkts betrachtet werden.

Abb. 42: Fließfähigkeit in einem Spiralwerkzeug für schlagfestes Polystyrol

Zykluszeit

Ein Faktor, der sich entscheidend auf den Einspritzzyklus auswirkt, ist die Zeitspanne, in der das Polystyrol von der Schmelztemperatur auf den Erstarrungspunkt abkühlt. Je geringer der Temperaturunterschied ist, desto kürzer ist die Abkühlzeit und somit in der Regel auch die Zykluszeit. Der Unterschied zwischen Schmelztemperatur und Erstarrungspunkt ist von der jeweiligen Polystyrol-Sorte abhängig.
Eine Kennzahl für den Erstarrungspunkt ist die Vicat-Erweichungstemperatur.
Je höher die Fließfähigkeit des Polystyrols ist, desto geringer ist die Temperatur, bei der es verarbeitet werden kann, sodass Sorten, die leichtfließend sind und gleichzeitig schnell erstarren, am schnellsten verarbeitet werden können.

Schwindung

Die Schwindung erfolgt bei Polystyrol wesentlich geringer als bei teilkristallinen Kunststoffen. Obwohl die Schwindung primär eine Materialeigenschaft ist, wird sie jedoch entscheidend durch die Geometrie der Formteile (eingeschränkte oder freie Schwindung) und durch die Verarbeitungsbedingungen, z. B. Schmelztemperatur, Werkzeugoberflächentemperatur und Nachdruck, beeinflusst. Die lokale Wechselwirkung dieser Parameter kann in ein und demselben Formteil große Unterschiede verursachen.
Die Verarbeitungsschwindung liegt in der Regel zwischen 0,4 und 0,7 %, in Ausnahmefällen kann sie jedoch deutlich unter diesem Bereich liegen. Sie kann in Bereichen des Formteil, die einem hohen Nachdruck ausgesetzt sind (Angussnähe) sogar Null sein. Die Nachschwindung kann in den meisten Anwendungen vernachlässigt werden, da ihr Anteil an der Gesamtschwindung etwa 10 % beträgt.

Produkte

Die geeignetsten Polystyrol-Produkte für die Extrusion sind diejenigen mit einer hohen Viskosität, z. B. Produkte mit einer Schmelzvolumenrate von MVR 200/5 im unteren Bereich von 1 und 7 ml/10 min. Materialien mit einer höheren MVR werden jedoch auch für Mehrschicht-Verbundwerkstoffe verwendet.
Das gewünschte Verhältnis von Zähigkeit und Steifigkeit kann durch Mischen von schlagfestem mit Mehrzweck-Polystyrol erreicht werden. Ein wichtiger Punkt, der beachtet werden muss, um eine homogene Schmelze sicherzustellen, ist, dass die Fließeigenschaften der Blendkomponenten nicht zu weit voneinander abweichen (das Fließverhalten wird durch den letzten Buchstaben in der Produktkennzeichnung angegeben). Anlagentechnisch sind eine Dosier- und Mischvorrichtung vor der Eingabe in die Einzugsöffnung sowie ein Mischelement im Schmelzebereich vor dem Werkzeug erforderlich.

Die Berstdruckprüfung an fertigen, thermogeformten Bechern gibt einen guten Anhaltspunkt für die Zähigkeit des verwendeten Materials. Der Verlauf des Berstwertes beim Abmischen wird an einem Beispiel in Abb. 45 dargestellt. 

Verarbeitungsbedingungen

Die Verarbeitungstemperaturen für Polystyrol liegen zwischen 180 und 240 ºC, in einzelnen Fällen sogar noch etwas höher. In der Regel gilt, dass Sorten mit höherer Viskosität bei höheren Temperaturen extrudiert werden.
Druck und Temperatur der Formmasse sollten nach Möglichkeit mithilfe geeigneter Geräte angezeigt werden. In der Praxis liegen die Werte für den Druck der Schnecke zwischen 100 und 200 bar. Aus Sicherheitsgründen sollte ein Gerät für die Maximaldruckwarnung vorhanden sein.

Entgasungsextruder

Entgasungsextruder ermöglichen die Extraktion von flüchtigen Bestandteilen (z. B. niedermolekulare Anteile, Feuchtigkeit) aus der Schmelze und das Entfernen von eingeschlossener Luft. Die klassische Entgasungsschnecke ist vergleichbar mit zwei hintereinandergeschalteten Dreizonenschnecken (Abb. 46). Die Länge der heutigen Entgasungsextruder liegt im Bereich von 30 - 36 D. Das Kompressionsverhältnis sollte für Polystyrol in der Regel zwischen 1:2 und 1:2,5 liegen. Bei der Verarbeitung von bis zu 50 % Mahlgutanteil werden auch Kompressionsverhältnisse von 1:3 gewählt.

Es ist prinzipiell auch möglich, Polystyrol ohne Entgasungseinrichtung zu verarbeiten. In diesem Fall sollte das Granulat, abhängig von der Vicat-Erweichungstemperatur des verwendeten Polystyrols, 3 bis 4 Stunden lang bei Temperaturen zwischen 60 und 70 ºC , z.B. im Trockenlufttrockner oder Vakuum-Trockenschrank, vorgetrocknet werden. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass vorgetrocknetes Granulat langfristig weniger Produktions- und Qualitätsprobleme verursacht. Folien, die ohne Entgasungseinrichtung hergestellt werden, weisen jedoch organoleptisch schlechtere Eigenschaften auf.

Düsen

Für die Extrusion von sowohl Flachfolien als auch Platten werden Breitschlitzwerkzeuge verwendet. In beiden Fällen beträgt die Länge der Parallelzone etwa das 20-fache der Spaltbreite. Platten werden in der Regel unter Verwendung eines verstellbaren Staubalkens produziert, während dieser bei Folien nicht eingesetzt wird. Bei Einsatz eines Staubalkens sollte dieser schräg gestellt sein (Abb. 53). Um einem größeren Dickenbereich abdecken zu können, ist die Unterlippe ist austauschbar.

Kalibrierwalzen

Beim Verlassen der Düse wird das Extrudat über Kalibrierwalzen geführt. Die Walzentemperatur sollte so hoch wie möglich sein, um ein möglichst spannungsarmes Abkühlen zu ermöglichen. In der Regel sollte die Oberflächentemperatur der Mittelwalze etwa 5 K unter der Klebegrenze des Extrudats auf die Stahloberfläche eingestellt werden. Dies stellt eine produktbezogene Aussage über die günstigsten Temperatureinstellungen für alle Walzen dar. Wenn die Schmelze von oben nach unten geführt wird, sollte die Temperatur der Oberwalze aufgrund der geringen Kontaktfläche (theoretisch nur Linienkontakt) auf einen Wert weit unter dem der Mittewalze festgelegt werden, z. B. 10 K. Die Temperatur der Unterwalze sollte auf einen Wert zwischen Ober- und Mittelwalze festgelegt werden.
Falls nach dem Durchlaufen der Walzen eine Krümmung der Platten auftritt, müssen die Temperatureinstellungen optimiert werden. Als Regel gilt: Die konkave Seite wird durch eine zu warme Walze und die konvexe Seite durch eine zu kalte Walze verursacht.

Aufstellung

Die Ausrichtung, oder besser, die Vorspannung von Platten für eine weitere Formung kann durch Wärmebehandlung, wie in ISO 11501 beschrieben, bewertet werden. Das Erhöhen der Schmelztemperatur ist die wirksamste Maßnahme, um geringe Schrumpfung zu erhalten. Dies muss jedoch so erfolgen, dass keine nennenswerte Produktbeschädigungen verursacht werden. Weitere verfügbare Parameter, die sich unterschiedlich auswirken, sind Düsenspalte, Abstand zwischen Düse und Walze, Walzentemperatur und Zug auf der Platte.

Mit der Coextrusion können die Eigenschaften mehrere Materialien kombiniert werden. Sie erfordert die Abstimmung der Fließeigenschaften der verwendeten Materialien. Das extrudierte Produkt ist ein Mehrschicht-Verbund, bei dem die einzelnen Schichten aneinander anhaften sollen. Wenn die Haftung der zu kombinierenden Schichten nicht oder nicht ausreichend gegeben ist, muss ein Haftvermittler eingefügt werden. Es wird zwischen Adapter- und Düsencoextrusion unterschieden.

Bei der Adaptercoextrusion wird der Schichtverbund vor der Düse aufgebaut und dann extrudiert, als handele es sich um eine einzelschichtige Schmelze. Bei der Düsencoextrusion werden die Schichten in einer speziellen Düse separat geformt und anschließend verbunden. Als Glanzschicht auf hochschlagfestem Träger wird häufig Mehrzweck-Polystyrol (GPPS) verwendet. Bei der Kombination mit hochschlagfestem Polystyrol (HIPS, PS-I) ist kein Haftvermittler erforderlich. In den meisten anderen Fällen muss ein Haftvermittler verwendet werden, wobei die Auswahl von den Komponenten des Verbunds abhängig ist.

Coextrusion von Hochglanzverbunden

Durch das Verwenden eines Mehrzweck-Polystyrols als Glanzschicht wird die Schlagzähigkeit des Verbunds reduziert. Der Abfall der Schlagzähigkeit mit zunehmender Dicke der Glanzschicht wird in Abb. 54 beispielhaft dargestellt.

Unterschiede in der Dicke der Verbundschichten können zu matten Bereich führen. Um dies zu vermeiden, muss die Glanzschicht eine Mindestdicke aufweisen. Ein guter Kompromiss ist eine Glanzschichtdicke von 12 bis 15 µm. Da die Schichtdicke bestimmten Abweichungen unterliegt und Adaptersysteme nur eingeschränkte Möglichkeiten zur Korrektur bieten, können unerwünschte dickere Stellen zu Sprödbruch führen.

Die optimalen Bedingungen für die Herstellung von Flaschen und anderen Produkten nach diesem Verfahren ist stark abhängig vom Typ der Maschine und von der Art des Formteils und sollte daher immer vorab ermittelt werden. Wie im Fall von Spritzgießen und Extrusion können Farbänderungen einer bestimmten Formmasse eine Änderung der Verarbeitungsbedingungen erforderlich machen.

Aufgrund ihres breiten viskoelastischen Bereichs eignen sich Platten und Folien besonders gut zum Thermoformen. Die Formungstemperatur sollte zwischen 130 und 150 ºC liegen.
Polystyrol kann bei Extrusionssorten große Verstreckungsverhältnisse erreichen. Daher sind Verstreckungsverhältnisse von beispielsweise 5:1 bei der Becherfertigung und beim Thermoformen von Kühlschrankinnenbehältern üblich. Dieser Wert kann jedoch auch höher liegen, wie es beispielsweise bei Rippen für die unteren Komponenten oder bei Vertiefungen in Sicken der Fall ist.

Ein weitere Vorteil von Polystyrol ist, dass es bis zur Thermoformtemperatur wenige Wärme aufnimmt, was sich positiv auf die Energiebilanz und die Zykluszeit auswirkt. Des Weiteren erfolgt die Wärmeaufnahme einheitlich und kann daher leichter kontrolliert werden. Dieses Verhalten ist im Diagramm in Abb. 56 dargestellt, wobei die Wärmekapazität (Enthalpie) über der Temperatur abgebildet ist.

Beim Einsatz moderner Bördelmaschinen zeigt Polystyrol beim Formen von bleibenden und einheitlichen Randumformungen keine grundlegenden Schwierigkeiten. Es muss jedoch sichergestellt sein, dass die Schneckengänge frei von Ablagerungen sind und einen reibungslosen Durchlauf ermöglichen.

Gewisse Ausnahmen bilden die beiden Extreme im Polystyrol-Bereich: die Mehrzweck-Produkte aufgrund ihrer Sprödigkeit und die hochschlagfesten Sorten aufgrund ihrer hohen Elastizität (Tendenz, ihre Form nach dem Bördeln wiederherzustellen). Es wurden jedoch auch Bördelmaschinen für diese Produkte entwickelt.

Halbfertige Polystyrol-Teile können unter Verwendung der für die Metall- oder Holzverarbeitung üblichen Werkzeuge und Maschinen problemlos bearbeitet werden, d. h. durch Stanzen, Sägen, Bohren, Fräsen, Drehen usw. Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit und der relativ geringen Erweichungstemperatur müssen die Schnittoberflächen entweder mit Luft oder Wasser gekühlt werden. Hochschlagfestes Polystyrol (HIPS, PS-I) haben eine geringere Tendenz zu splittern und können leichter als Mehrzweck-Polystyrol (GPPS) verarbeitet werden.

Schweißen – Das Ultraschallschweißen wird bevorzugt.

Kleben – Teile aus Polystyrol können unter Verwendung von Lösungsmitteln wie Toluol oder Methylenchlorid miteinander verklebt werden, jedoch nur mit Teilen aus dem gleichen Material. Es wird empfohlen, sämtliche Fragen in Bezug auf Klebstoffe an die Klebstoffhersteller zu richten.

Polystyrol kann mit unterschiedlichen Verfahren problemlos und dauerhaft beschichtet und bedruckt werden. Es wird empfohlen, im Einzelfall die Hersteller von Oberflächenbeschichtungen oder Drucktinten zu kontaktieren.
Polystyrol-Artikel können zudem durch Hochvakuum-Metallisierung mit einer spiegelartigen, metallischen Oberfläche versehen werden.

Bei der Verarbeitung von Polystyrol auf Spritzgieß-, Thermoform- und Extrusionsmaschinen werden je nach den Verarbeitungsbedingungen unterschiedlich kleine Mengen an Styrol und anderen Abbauprodukten an die Umgebungsluft abgegeben.

Die Inhalation von relativ hohen Konzentrationen von Styrol kann, wie auch andere organische Lösungsmittel, reversible Auswirkungen auf das Nervensystem haben (Müdigkeit, Konzentrationsverlust usw.). Derartige Effekte sind nicht zu erwarten, wenn die Konzentrationen am Arbeitsplatz unter den vorgeschriebenen Grenzwerten von 20 ml/m3 (ppm) liegen (gemäß TRGS 900).

Erfahrungsgemäß wird an gut belüfteten Arbeitsplätzen, an denen fünf bis acht Luftwechsel pro Stunde durchgeführt werden, die Konzentration von Styrol von 1 ml/m3 (ppm) nicht überschritten.

Eine Untersuchung zur Emission flüchtiger Verbindungen bei der Verarbeitung von Thermoplasten findet sich bei M.J. Forrest et al., Ann. occup. Hyg. Vol. 39, Nr. 1, 35-53 (1995).

Die Möglichkeit der krebserregenden Wirkung von Styrol wurde in einer Beurteilung von führenden Mitgliedern der deutschen Kommission zu maximalen Konzentrationen am Arbeitsplatz (MAK) untersucht. Demnach wird vorgeschlagen, Styrol in eine neue Kategorie zu klassifizieren: Substanzen mit krebserregender und genotoxischer Wirkung, deren Wirkungsstärke jedoch als so gering erachtet wird, dass unter Einhaltung des MAK-Wertes (für Styrol 20 ppm) kein nennenswerter Beitrag zum Krebsrisiko für den Menschen zu erwarten ist.
(Veröffentlicht in: Deutsche Forschungsgemeinschaft. MAK- und BAT-Werte-Liste 1998; Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe; Bulletin 34; Wiley-VCH; S. 121).

Emissionen und Entgasungsrückstände am Arbeitsplatz

Über der Düse sollte eine Dunstabzugshaube mit Kondensator und Kollektor installiert werden.
Unter normalen Extrusionsbedingungen können Kondensationsrückstände, abhängig von der Schmelztemperatur und der Scherung, von 100 bis 300 ppm des Produktdurchsatzes anfallen. Die Kondensationsprodukte bestehen im Wesentlichen aus Wasser, Schmiermittel, Stabilisator, Monostyrol und oligomerem Styrol.
Der nichtwässrige Anteil des Kondensats kann unter den gleichen Bedingungen wie Altöl entsorgt werden. Es sollte jedoch nicht mit Altöl gemischt werden, da dieses in der Regel wieder aufbereitet wird.
Bei ordnungsgemäßer Verarbeitung von Polystyrol in gut belüfteten Bereichen sind keine nachteiligen Auswirkungen auf die Gesundheit gemeldet worden.