Le polystyrène est obtenu par polymérisation du monomère styrène CH2=CH-Ph.
Il est issu de la pétrochimie, obtenu par polymérisation du styrène.
Le polystyrène expansé, nommée souvent mousse polystyrène, est une sorte de matériau composite particulier, une matrice plastique rigide, emprisonnant beaucoup de toutes petites bulles de gaz. Il est obtenu par mélange d'un gaz et de PS cristall. On le trouve en non-expansé, dense, rigide, transparent et peu épais, mais aussi d'autres formes d'expansé ou mélangé avec d'autres plastiques et additifs. Ses propriétés mécaniques et thermiques peuvent être modifiées par l'ajout de plastifiants ou de butadiène (monomère du polybutadiène) pour en faire un polystyrène dit « choc ». C'est un matériau très facile à transformer, par injection ou extrusion par exemple.
Le polystyrène est le plus commun de la famille des polymères styréniques. Cette famille contient les différents copolymères du styrène : styrène-butadiène (SBR), styrène-acrylonitrile (SAN), acrylonitrile butadiène styrène (ABS), acrylonitrile styrène acrylate (ASA), etc...
Le polystyrène se recycle facilement par granulation, dissolution ou reprécipitation.
Sous l'action de la température et de la pression de vapeur d'eau, le gaz d'expansion les fait gonfler jusqu'à cinquante fois leur volume initial. Les perles, expansées et stabilisées, sont ensuite introduites dans des moules en forme de blocs pour une découpe ultérieure en panneaux ou directement à la forme de la pièce finie. Là, à nouveau sous l'effet de la température et de la pression de vapeur d'eau, les perles expansées s'agglomèrent en une pièce moulée.
Le mélange sous forme de plaques ou feuilles peut être directement extrudé pour faire des isolants de plus haute densité. On parle de polystyrène extrudé (PSX, (en) XPS). Ces plaques ou feuilles peuvent être thermoformées.
Le polystyrène expansé (PSE), de couleur blanche ou grise, est fabriqué à partir de l’assemblage de plusieurs molécules de styrène (polymérisation) pour lui donner son nom de «polystyrène».
Le polystyrène se présente sous forme de billes sphériques de petit diamètre (0,2 à 0,3 mm).
Contenant 98% d’air et peu consommateur de matière première, le polystyrène ne contient ni gaz CFC, ni HFC, ni HCFC.
Il bénéficie de nombreux avantages :
• Très bon isolant thermique,
• Économique,
• Respectueux de l'environnement
Les applications du polystyrène expansé sont multiples : sols, murs, terrasses ou toitures plates.