Cette famille englobe le polystyrène (PS) découvert en 1930, le polystyrène expansible (PSE) découvert en 1951 et le terpolymère acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) découvert en 1946. Sa fabrication est issue de la polymérisation du styrène lui-même obtenu par action du benzène sur l'éthylène. Les principaux procédés de mise en forme sont :

• le moulage par injection.
• l’extrusion.
• l’expansion par injection de vapeur d'eau pour le polystyrène expansé.

Les granules de polystyrène expansibles sont obtenus par polymérisation du styrène et sont imprégnés d’un gaz, le pentane. Elles sont ensuite pré-expansées à la vapeur, en cuve. Cette étape peut augmenter de 30 fois le volume des granules.

L’expansion finale se fait ensuite dans les moules à la vapeur et sous pression, l’agglomération des billes expansées se faisant d’elle-même sans aucun adjuvant. La granulométrie des billes de polystyrène avant expansion, leur quantité par moule et les paramètres temps / températures / pression déterminent les caractéristiques de l’emballage ou de l’objet fini.

La fabrication du PSE pur n’implique aucun solvant (phase expansion). Au final on obtient un matériau contenant 98 % d’air, ce qui en fait un excellent isolant thermique. De plus, il présente une bonne résistance aux chocs.