✖


Jump to content

Полистирол

(Перенаправлено с Пенополистирол )
Чтобы узнать о других значениях, см. Полистирол (значения) .

Полистирол
Повторяющаяся единица полимерной цепи ПС
Имена
Название ИЮПАК
Поли(1-фенилэтилен)
Другие имена
Термокол
Идентификаторы
Сокращения ПС
ХимическийПаук
  • никто
Информационная карта ECHA 100.105.519 Отредактируйте это в Викиданных
Характеристики
(С 8 Н 8 ) н
Плотность 0,96–1,05 г/см 3
Температура плавления ~ 240 ° С (464 ° F; 513 К) [4] для изотактического полистирола
Точка кипения 430 ° C (806 ° F; 703 К) и деполимеризуется.
нерастворимый
Растворимость Растворим в бензоле, сероуглероде, хлорированных алифатических углеводородах, хлороформе, циклогексаноне, диоксане, этилацетате, этилбензоле, МЭК, НМП, ТГФ. [1]
Теплопроводность 0,033 Вт/(м·К) (пена, ρ 0,05 г/см 3 ) [2]
1,6; диэлектрическая проницаемость 2,6 (1 кГц – 1 ГГц) [3]
Родственные соединения
Родственные соединения
Стиролы (мономер)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
Упаковка из пенополистирола
Контейнер из-под йогурта из полистирола.
Дно вакуумной чашки; мелкие детали, такие как материалов, контактирующих с пищевыми продуктами символ на стекле и вилке, а также символ идентификационного кода смолы, легко формуются

Полистирол ( ПС ) / ˌ p ɒ l i ˈ s t aɪ r iː n / представляет собой синтетический полимер , изготовленный из мономеров ароматического углеводорода стирола . [5] Полистирол может быть твердым или вспененным . Полистирол общего назначения прозрачный, твердый и хрупкий. Это недорогая смола на единицу веса. Он является плохим барьером для воздуха и водяного пара и имеет относительно низкую температуру плавления. [6] Полистирол — один из наиболее широко используемых пластиков , масштабы его производства составляют несколько миллионов тонн в год. [7] Полистирол по своей природе прозрачен , но его можно окрасить красителями. Область применения включает защитную упаковку (например, упаковку арахиса и футляры для драгоценностей , используемые для хранения оптических дисков, таких как компакт-диски и иногда DVD-диски ), контейнеры, крышки, бутылки, подносы, стаканы, одноразовые столовые приборы , [6] при изготовлении моделей и в качестве альтернативного материала для граммофонных пластинок . [8]

Как термопластичный полимер, полистирол находится в твердом (стеклообразном) состоянии при комнатной температуре, но течет при нагревании выше примерно 100 ° C, температуры стеклования . При охлаждении он снова становится твердым. Это температурное поведение используется для экструзии (как в пенополистироле ), а также для формования и вакуумного формования , поскольку его можно отливать в формы с мелкими деталями. Поведение температуры можно контролировать с помощью фотосшивки. [9]

По стандартам ASTM полистирол считается биоразлагаемым . Он накапливается в виде мусора во внешней среде , особенно вдоль берегов и водных путей, особенно в виде пены, а также в Тихом океане. [10]

История

[ редактировать ]

Полистирол был открыт в 1839 году Эдуардом Симоном , аптекарем из Берлина. [11] Из сторакса , смолы восточного сладкого дерева Liquidambar orientalis , он дистиллировал маслянистое вещество, которое он назвал стиролом, теперь называемым стиролом . Несколько дней спустя Саймон обнаружил, что он загустел и превратился в желе, которое, как теперь известно, представляет собой полимер , который он назвал оксидом стирола («стиролоксид»), поскольку предполагал, что оно образовалось в результате окисления ( оксид стирола — это отдельное соединение). К 1845 году химик ямайского происхождения Джон Баддл Блит и немецкий химик Август Вильгельм фон Хофман показали, что такое же превращение стирола происходит в отсутствие кислорода. [12] Они назвали продукт «метастирол»; анализ показал, что он химически идентичен стиролоксиду Саймона. [13] В 1866 году Марселлен Бертело правильно определил образование метастирола/стиролоксида из стирола как процесс полимеризации . [14] Примерно 80 лет спустя было обнаружено, что нагревание стирола запускает цепную реакцию, в результате которой образуются макромолекулы , в соответствии с тезисом немецкого химика-органика Германа Штаудингера (1881–1965). В конечном итоге это привело к тому, что вещество получило свое нынешнее название — полистирол. [ нужна ссылка ]

Компания IG Farben начала производство полистирола в Людвигсхафене примерно в 1931 году, надеясь, что он станет подходящей заменой литому под давлением цинка во многих сферах применения. Успех был достигнут, когда они разработали реактор, который экструдировал полистирол через нагретую трубку и резак, производя полистирол в форме таблеток. [15]

Рэй Макинтайр (1918–1996), инженер-химик компании Dow Chemical, заново открыл процесс, впервые запатентованный в начале 1930-х годов шведским изобретателем Карлом Мунтерсом . [16] По данным Института истории науки, «Дау купил права на метод Мунтерса и начал производить легкий, водостойкий и плавучий материал, который, казалось, идеально подходил для строительства доков и плавсредств, а также для изоляции домов, офисов и курятников». [17] В 1944 году пенополистирол был запатентован. [18]

До 1949 года инженер-химик Фриц Стастны (1908–1985) разработал предварительно расширенные шарики полистирола путем включения алифатических углеводородов, таких как пентан. Эти бусины являются сырьем для формования деталей или выдавливания листов. BASF и Stastny подали заявку на патент, который был выдан в 1949 году. Процесс формования был продемонстрирован на выставке Kunststoff Messe 1952 года в Дюссельдорфе. Продукция получила название Стиропор. [19]

Кристаллическую структуру изотактического полистирола сообщил Джулио Натта . [20]

В 1954 году компания Koppers в Питтсбурге , штат Пенсильвания, разработала пенополистирол (EPS) под торговым названием Dylite. [21] В 1960 году компания Dart Container , крупнейший производитель пенопластовых стаканчиков, отгрузила свой первый заказ. [22]

Структура

[ редактировать ]
Полистирол легко воспламеняется и выделяет большое количество черного дыма . при горении
Пенополистирол легкий. Это мужчина из Гуйяна , Китай, несущий много упаковок из пенополистирола.

С химической точки зрения полистирол представляет собой длинноцепочечный углеводород, в котором чередующиеся углеродные центры присоединены к фенильным группам (производное бензола ). Химическая формула полистирола: (C
88Ч
8 )
п ; он содержит химические элементы углерод и водород . [ нужна ссылка ]

Свойства материала определяются ближнедействующим ван-дер-ваальсовым притяжением между полимерными цепями. Поскольку молекулы состоят из тысяч атомов, совокупная сила притяжения между молекулами велика. При нагреве (или быстрой деформации из-за сочетания вязкоупругих и теплоизоляционных свойств) цепи могут приобретать более высокую степень закрепления и скользить мимо друг друга. Эта межмолекулярная слабость (по сравнению с высокой внутримолекулярной прочностью, обусловленной углеводородным остовом) придает гибкость и эластичность. Способность системы легко деформироваться выше температуры стеклования позволяет полистиролу (и термопластичным полимерам в целом) легко размягчаться и формоваться при нагревании. Экструдированный полистирол примерно такой же прочный, как нелегированный алюминий , но гораздо более гибкий и гораздо менее плотный (1,05 г/см). 3 для полистирола против 2,70 г/см 3 для алюминия). [23]

Производство

[ редактировать ]

Полистирол – это аддитивный полимер , образующийся при мономеров полимеризации (взаимосвязывании) стирола. При полимеризации углерод-углеродная π-связь винильной группы разрывается и образуется новая углерод-углеродная σ-связь , присоединяющаяся к углероду другого мономера стирола в цепи. Поскольку при его приготовлении используется только один вид мономера, это гомополимер. Вновь образовавшаяся σ-связь прочнее разорванной π-связи, поэтому деполимеризацию полистирола затруднительно. Цепочку полистирола обычно составляют около нескольких тысяч мономеров, что дает молярную массу 100 000–400 000 г/моль. [ нужна ссылка ]

Каждый углерод основной цепи имеет тетраэдрическую геометрию , а те атомы углерода, к которым присоединена фенильная группа (бензольное кольцо), являются стереогенными . Если бы основная цепь была уложена в виде плоской вытянутой зигзагообразной цепи, каждая фенильная группа была бы наклонена вперед или назад по сравнению с плоскостью цепи. [ нужна ссылка ]

Относительное стереохимическое родство последовательных фенильных групп определяет тактичность , которая влияет на различные физические свойства материала. [24]

тактичность

[ редактировать ]

В полистироле тактичность описывает степень, в которой фенильная группа равномерно выровнена (расположена на одной стороне) в полимерной цепи. Тактичность оказывает сильное влияние на свойства пластика. Стандартный полистирол атактичен. Диастереомер , в котором все фенильные группы находятся на одной стороне, называется изотактическим полистиролом и не производится в промышленных масштабах. [ нужна ссылка ]

Атактический полистирол

[ редактировать ]

Единственная коммерчески важная форма полистирола — атактическая , в которой фенильные группы хаотично распределены по обе стороны полимерной цепи. Такое случайное расположение не позволяет цепочкам выравниваться с достаточной регулярностью для достижения какой-либо кристалличности . Пластик имеет температуру стеклования T g ~90 °C. Полимеризация инициируется свободными радикалами . [7]

Синдиотактический полистирол

[ редактировать ]

Полимеризация Циглера-Натта может привести к образованию упорядоченного синдиотактического полистирола с фенильными группами, расположенными по чередующимся сторонам углеводородной основной цепи. Эта форма является высококристаллической с T m (точкой плавления) 270 ° C (518 ° F). Синдиотактическая полистирольная смола в настоящее время производится под торговым названием XAREC корпорацией Idemitsu, которая использует металлоценовый катализатор для реакции полимеризации. [25]

Деградация

[ редактировать ]

Полистирол относительно химически инертен. Хотя он водонепроницаем и устойчив к разрушению многими кислотами и основаниями, он легко подвергается воздействию многих органических растворителей (например, он быстро растворяется при воздействии ацетона ), хлорированных растворителей и ароматических углеводородных растворителей. Благодаря своей устойчивости и инертности его используют для изготовления многих предметов торговли. Как и другие органические соединения, полистирол горит с образованием углекислого газа и водяного пара , а также других побочных продуктов термического разложения. Полистирол, являющийся ароматическим углеводородом , обычно сгорает не полностью , о чем свидетельствует коптообразное пламя. [ нужна ссылка ]

Процесс деполимеризации полистирола в мономер его стирол называется пиролизом . Это предполагает использование высокой температуры и давления для разрушения химических связей между каждым соединением стирола. Пиролиз обычно доходит до 430 °C. [26] Высокая стоимость энергии, необходимая для этого, затруднила коммерческую переработку полистирола обратно в мономер стирола. [ нужна ссылка ]

Организмы

[ редактировать ]

Полистирол обычно считается небиоразлагаемым материалом. Однако некоторые организмы способны его разлагать, хотя и очень медленно. [27]

В 2015 году исследователи обнаружили, что мучные черви , личинки чернотелки Tenebrio molitor , могут переваривать пищу, состоящую из ЭПС, и здорово питаться ею. [28] [29] Около 100 мучных червей могут потреблять от 34 до 39 миллиграммов этой белой пены в день. Было обнаружено, что помет мучного червя безопасен для использования в качестве почвы для сельскохозяйственных культур. [28]

В 2016 году также сообщалось, что суперчерви ( Zophobas morio ) могут поедать пенополистирол (EPS). [30] Группа старшеклассников из Университета Атенео-де-Манила обнаружила, что по сравнению с Tenebrio molitor личинками личинки Zophobas morio могут потреблять большее количество ЭПС в течение более длительных периодов времени. [31]

В 2022 году ученые идентифицировали несколько родов бактерий, в том числе Pseudomonas , Rhodococcus и Corynebacterium , которые содержат закодированные ферменты, связанные с деградацией полистирола и продукта распада стирола. в кишечнике суперчервей [32]

Бактерия Pseudomonas putida способна превращать стирольное масло в биоразлагаемый пластик PHA . [33] [34] [35] Когда-нибудь это может оказаться полезным для эффективной утилизации пенополистирола. Стоит отметить, что полистирол должен пройти пиролиз, чтобы превратиться в стирольное масло. [ нужна ссылка ]

Изготовленные формы

[ редактировать ]
Характеристики
Плотность пенополистирола 16–640 кг/м 3 [36]
Модуль Юнга ( E ) 3000–3600 МПа
Предел прочности ( с т ) 46–60 МПа
Удлинение при разрыве 3–4%
Испытание на удар по Шарпи 2–5 кДж /м 2
Температура стеклования 100 °С [37]
Точка размягчения по Вика 90 °С [38]
Коэффициент теплового расширения 8×10 −5 / К
Удельная теплоемкость ( с ) 1,3 кДж/(кг·К)
Водопоглощение (ASTM) 0.03–0.1
Разложение X лет, все еще распадается

Полистирол обычно подвергают литью под давлением , вакуумной формовке или экструдированию, тогда как пенополистирол либо экструдируют, либо формуют с помощью специального процесса. полистирола сополимеры Также производятся ; помимо стирола они содержат один или несколько других мономеров. В последние годы появились композиты пенополистирола с целлюлозой. [39] [40] и крахмал [41] также были произведены. Полистирол используется в некоторых полимерных взрывчатых веществах (PBX). [ нужна ссылка ]

Листовой или формованный полистирол

[ редактировать ]
Коробка для компакт-диска изготовлена ​​из полистирола общего назначения (GPPS) и ударопрочного полистирола (HIPS).
Одноразовая бритва из полистирола.

Полистирол (ПС) используется для производства одноразовых пластиковых столовых приборов и столовой посуды , коробок для компакт-дисков , корпусов детекторов дыма , рамок номерных знаков , комплектов для сборки пластиковых моделей и многих других предметов, где требуется жесткий и экономичный пластик. Методы производства включают термоформование ( вакуумное формование ) и литье под давлением .

Полистироловые чашки Петри и другие лабораторные контейнеры, такие как пробирки и микропланшеты, играют важную роль в биомедицинских исследованиях и науке. Для этих целей изделия почти всегда изготавливаются методом литья под давлением и часто стерилизуются после формования либо путем облучения, либо путем обработки оксидом этилена . Модификация поверхности после формования, обычно с помощью кислородом обогащенной плазмы , часто выполняется для введения полярных групп. Большая часть современных биомедицинских исследований основана на использовании таких продуктов; поэтому они играют решающую роль в фармацевтических исследованиях. [42]

Тонкие листы полистирола используются в пленочных конденсаторах из полистирола, поскольку он образует очень стабильный диэлектрик , но в значительной степени вышел из употребления в пользу полиэстера .

Пены

[ редактировать ]
Крупный план упаковки из пенополистирола

Пенополистирол на 95–98% состоит из воздуха. [43] [44] Пенополистирол является хорошим теплоизолятором и поэтому часто используется в качестве строительных изоляционных материалов, например, для изоляции бетонных форм и структурных изоляционных панельных строительных систем. Серый пенополистирол с добавлением графита обладает превосходными изоляционными свойствами. [45]

Карл Мунтерс и Джон Гудбранд Тандберг из Швеции получили патент США на пенополистирол в качестве изоляционного продукта в 1935 году (патент США № 2 023 204). [46]

Пенопласт PS также обладает хорошими демпфирующими свойствами, поэтому широко используется в упаковке. Торговая марка Styrofoam от Dow Chemical Company неофициально используется (в основном в США и Канаде) для всех продуктов из вспененного полистирола, хотя, строго говоря, ее следует использовать только для экструдированных пенополистирола с закрытыми порами, производимых Dow Chemicals.

Пены также используются для ненесущих архитектурных конструкций (например, декоративных колонн ).

Пенополистирол (EPS)

[ редактировать ]
Плиты Thermocol из гранул пенополистирола (EPS). Тот, что слева, из упаковочной коробки. Тот, что справа, используется для поделок. Он имеет пробковую бумажную текстуру и используется для оформления сцен, выставочных моделей, а иногда и как дешевая альтернатива стеблям шолы ( Aeschynomene aspera ) для произведений искусства.
Срез блока термокола под световым микроскопом ( светлое поле , объектив = 10×, окуляр = 15×). Сферы большего размера представляют собой шарики пенополистирола, которые были сжаты и сплавлены. Яркое отверстие в форме звезды в центре изображения — это воздушный зазор между бусинами, где края бусин не полностью срослись. Каждая бусина состоит из тонкостенных, наполненных воздухом пузырьков полистирола.

Пенополистирол (EPS) представляет собой жесткий и прочный пенопласт с закрытыми порами, нормальная плотность которого составляет от 11 до 32 кг/м. 3 . [47] Обычно он белого цвета и изготовлен из гранул предварительно вспененного полистирола. Процесс производства пенополистирола традиционно начинается с создания небольших шариков полистирола. Мономеры стирола (и, возможно, другие добавки) суспендируются в воде, где они подвергаются свободнорадикальной полимеризации. Полистироловые шарики, образованные этим механизмом, могут иметь средний диаметр около 200 мкм. Затем шарики пропитываются «порообразователем», материалом, который позволяет шарикам расширяться. Пентан обычно используется в качестве пенообразователя. Гранулы добавляют в реактор с непрерывным перемешиванием вместе с пенообразователем, среди других добавок, и пенообразователь просачивается в поры внутри каждого шарика. Затем шарики расширяются с помощью пара. [48]

EPS используется для пищевых контейнеров , формованных листов для изоляции зданий и упаковочного материала либо в виде твердых блоков, сформированных для размещения защищаемого предмета, либо в виде сыпучего «арахиса», смягчающего хрупкие предметы внутри коробок. EPS также широко используется в автомобильной промышленности и дорожной безопасности, например, в мотоциклетных шлемах и дорожных барьерах на гоночных трассах . [49] [50] [51]

Значительная часть всей продукции из пенополистирола производится методом литья под давлением. Формовочные инструменты, как правило, изготавливаются из стали (которая может быть закалена и покрыта металлом) и алюминиевых сплавов. Управление пресс-формами осуществляется через разделенную систему каналов с воротами и направляющими. [52] В США и Канаде EPS в просторечии называют «пенополистиролом», что является неправильно применяемым обобщением компании Dow Chemical марки экструдированного полистирола . [53]

EPS в строительстве зданий

[ редактировать ]

Листы EPS обычно упаковываются в виде жестких панелей (в Европе распространен размер 100 см х 50 см, обычно в зависимости от предполагаемого типа соединения и техники склеивания, фактически это 99,5 см х 49,5 см или 98 см х 48 см; реже — 120 х 60 см; размер 4 на 8 футов (1,2 на 2,4 м) или 2 на 8 футов (0,61 на 2,44 м) в США). Обычная толщина составляет от 10 мм до 500 мм. Часто добавляют множество настроек, добавок и тонких дополнительных внешних слоев с одной или обеих сторон, чтобы улучшить различные свойства. Примером этого является ламинирование цементной плитой для формирования структурно-изолированной панели .

Теплопроводность измеряется в соответствии со стандартом EN 12667. Типичные значения варьируются от 0,032 до 0,038 Вт/(м⋅К) в зависимости от плотности плиты EPS. Значение 0,038 Вт/(м⋅К) получено при 15 кг/м. 3 тогда как значение 0,032 Вт/(м⋅К) получено при 40 кг/м 3 согласно паспорту К-710 от StyroChem Финляндия. Добавление наполнителей (графитов, алюминия или углерода) недавно позволило теплопроводности пенополистирола достичь примерно 0,030–0,034 Вт/(м⋅К) (всего 0,029 Вт/(м⋅К)) и поэтому имеет серый цвет. /черный цвет, что отличает его от стандартного EPS. Несколько производителей EPS выпустили различные варианты использования EPS с повышенной термостойкостью для этого продукта в Великобритании и ЕС.

водяного пара Сопротивление диффузии ( μ ) EPS составляет около 30–70.

ICC-ES ( Служба оценки Международного совета по нормам ) требует, чтобы плиты EPS, используемые в строительстве зданий, соответствовали требованиям ASTM C578. Одним из этих требований является то, чтобы предельный кислородный индекс EPS, измеренный по ASTM D2863, превышал 24 объемных %. Типичный EPS имеет кислородный индекс около 18 объемных %; таким образом, в стирол или полистирол при формировании EPS добавляют антипирен.

Плиты, содержащие огнезащитный состав, при испытании в туннеле с использованием метода испытаний UL 723 или ASTM E84 будут иметь индекс распространения пламени менее 25 и индекс дымообразования менее 450. ICC-ES требует использования 15-. минутный тепловой барьер при использовании плит EPS внутри здания.

По данным организации EPS-IA ICF, типичная плотность пенополистирола, используемого для изолированных бетонных форм ( пенополистиролбетон ), составляет от 1,35 до 1,80 фунтов на кубический фут (от 21,6 до 28,8 кг/м). 3 ). Это EPS типа II или типа IX в соответствии с ASTM C578. Блоки или плиты EPS, используемые в строительстве зданий, обычно разрезаются с помощью горячей проволоки. [54]

Экструдированный полистирол (XPS)

[ редактировать ]
Экструдированный полистирол имеет гладкую текстуру, его можно разрезать на формы с острыми краями, не крошась.

Экструдированный пенополистирол (ЭПС) состоит из закрытых ячеек. Он обеспечивает улучшенную шероховатость поверхности, более высокую жесткость и пониженную теплопроводность. Диапазон плотности составляет около 28–34 кг/м. 3 . [55] [56]

Экструдированный полистирол также используется в ремеслах и макетостроении , в частности архитектурных моделях. Благодаря экструзионному процессу производства XPS не требуется облицовка для сохранения его тепловых или физических свойств. Таким образом, он является более универсальной заменой гофрированного картона . Теплопроводность варьируется от 0,029 до 0,039 Вт/(м·К) в зависимости от несущей способности/плотности и среднее значение составляет ~0,035 Вт/(м·К).

Сопротивление диффузии водяного пара (мкм) XPS составляет около 80–250.

К распространенным материалам из экструдированного пенополистирола относятся:

  • Пенопласт , также известный как Blue Board, производства DuPont.
  • Депрон, тонкий изоляционный лист, также используемый для построения моделей. [57]

Водопоглощение пенополистирола

[ редактировать ]

Хотя это пенопласт с закрытыми порами, как пенополистирол, так и экструдированный полистирол не являются полностью водонепроницаемыми или паронепроницаемыми. [58] В пенополистироле между вспененными гранулами с закрытыми порами имеются промежутки, которые образуют открытую сеть каналов между склеенными гранулами, и эта сеть промежутков может заполняться жидкой водой. Если вода замерзает и превращается в лед, она расширяется и может привести к отрыву гранул полистирола от пенопласта. Экструдированный полистирол также проницаем для молекул воды и не может считаться пароизоляцией. [59]

Заболачивание обычно происходит в течение длительного периода времени в пенополистироле, который постоянно подвергается воздействию высокой влажности или постоянно погружается в воду, например, в крышках гидромассажных ванн, в плавучих доках, в качестве дополнительной плавучести под сиденьями лодок и для наружных работ ниже уровня земли. изоляция зданий постоянно подвергается воздействию грунтовых вод. [60] Обычно для предотвращения насыщения необходима внешняя пароизоляция, такая как непроницаемая пластиковая пленка или напыленное покрытие.

Ориентированный полистирол

[ редактировать ]

Ориентированный полистирол (ОПС) производится путем растяжения экструдированной пленки ПС, что улучшает видимость сквозь материал за счет уменьшения мутности и увеличения жесткости. Это часто используется в упаковке, где производитель хочет, чтобы потребитель увидел вложенный продукт. Некоторые преимущества OPS заключаются в том, что его производство дешевле, чем других прозрачных пластиков, таких как полипропилен (ПП), (ПЭТ) и ударопрочный полистирол (HIPS), и он менее мутный, чем HIPS или PP. Основным недостатком OPS является то, что он хрупкий и легко трескается или рвется.

Сополимеры

[ редактировать ]

Обычный ( гомополимерный ) полистирол имеет превосходные характеристики прозрачности, качества поверхности и жесткости. Область его применения расширяется за счет сополимеризации и других модификаций ( смесей, например, с ПК и синдиотактическим полистиролом). [61] : 102–104  используется несколько сополимеров На основе стирола : хрупкость гомополимерного полистирола преодолевается за счет модифицированных эластомером сополимеров стирола и бутадиена. Сополимеры стирола и акрилонитрила ( САН ) более устойчивы к тепловым нагрузкам, нагреву и химическим веществам, чем гомополимеры, а также прозрачны. Сополимеры под названием ABS обладают схожими свойствами и могут использоваться при низких температурах, но они непрозрачны .

Сополимеры стирола и бутана

[ редактировать ]

Сополимеры стирола и бутана можно производить с низким содержанием бутена . К сополимерам стирола и бутана относятся ПС-I и СБК (см. ниже), оба сополимера ударопрочные . PS-I получают методом привитой сополимеризации , SBC - анионной блок-сополимеризацией, что делает его прозрачным при соответствующем размере блока. [62]

Если сополимер стирола и бутана имеет высокое содержание бутилена, бутадиен-стирольный каучук образуется (SBR).

Ударная вязкость сополимеров стирола и бутадиена основана на разделении фаз, полистирол и полибутан не растворяются друг в друге (см. Теорию решения Флори – Хаггинса ). Сополимеризация создает пограничный слой без полного смешивания. Фракции бутадиена («каучуковая фаза») собираются в частицы, заключенные в полистирольную матрицу. Решающим фактором повышения ударной вязкости сополимеров стирола и бутадиена является их более высокая способность поглощать деформационные работы. Без приложения силы каучуковая фаза первоначально ведет себя как наполнитель . При растягивающих напряжениях крейзы образуются (микротрещины), которые распространяются на частицы резины. Энергия распространяющейся трещины затем передается частицам резины на ее пути. Большое количество трещин придает изначально жесткому материалу слоистую структуру. Формирование каждой ламели способствует расходу энергии и, следовательно, увеличению удлинения при разрыве. Гомополимеры полистирола деформируются под действием силы, пока не сломаются. Сополимеры стирола и бутана в этот момент не разрушаются, а начинают течь, затвердевают до предела прочности и разрываются только при гораздо более высоком удлинении. [63] : 426 

При высокой доле полибутадиена эффект двух фаз обратный. Бутадиен-стирольный каучук ведет себя как эластомер, но его можно обрабатывать как термопласт.

Ударопрочный полистирол (ПС-И)

[ редактировать ]

-I ( ударопрочный полистирол . фазы ) состоит из ПС непрерывной полистироловой матрицы и диспергированной в ней каучуковой Его получают полимеризацией стирола в присутствии растворенного (в стироле) полибутадиена. Полимеризация происходит одновременно двумя способами: [64]

  • Привитая сополимеризация растущая полистироловая цепь реагирует с двойной связью полибутадиена : . В результате к одному полибутадиену присоединяются несколько полистирольных цепей.
    • S на рисунке представляет собой повторяющуюся единицу стирола.
    • B бутадиеновая повторяющаяся единица. Однако средний блок часто состоит не из такого изображенного гомополимера бутана, а из сополимера стирола и бутадиена:
SSSSSS­SSSSSSS­SSSSSS BB S BB S B ­ S BBBB S B ­ SS BBB S B SSSSSSS­SSSSSSS­SSSSSSSSSSSSSSS S

При использовании статистического сополимера в этом положении полимер становится менее восприимчивым к сшиванию и лучше течет в расплаве. Для производства СБС первый стирол гомополимеризуют посредством анионной сополимеризации. Обычно в качестве катализатора используют металлоорганическое соединение, такое как бутиллитий. Затем добавляют бутадиен и после стирола снова проводят его полимеризацию. Катализатор остается активным в течение всего процесса (для этого используемые химикаты должны быть высокой чистоты). Молекулярно -массовое распределение полимеров очень низкое ( полидисперсность в пределах 1,05, поэтому отдельные цепи имеют очень одинаковую длину). Длину отдельных блоков можно регулировать соотношением катализатора и мономера. Размер резиновых секций, в свою очередь, зависит от длины блока. Производство небольших структур (меньше длины волны света) обеспечивает прозрачность. Однако в отличие от ПС-I блок-сополимер не образует частиц, а имеет пластинчатую структуру.

Бутадиен-стирольный каучук

[ редактировать ]
Основная статья: Бутадиен-стирол

Бутадиен-стирольный каучук (БСК) производят так же, как ПС-1, методом привитой сополимеризации, но с меньшим содержанием стирола. Таким образом, бутадиен-стирольный каучук состоит из каучуковой матрицы с диспергированной в ней полистироловой фазой. [65] В отличие от PS-I и SBC, это не термопласт , а эластомер . Внутри каучуковой фазы полистироловая фаза собрана в домены. Это вызывает физическую сшивку на микроскопическом уровне. Когда материал нагревается выше точки стеклования, домены распадаются, сшивка временно приостанавливается, и материал можно обрабатывать как термопласт. [66]

Акрилонитрилбутадиенстирол

[ редактировать ]
Основная статья: Акрилонитрилбутадиенстирол

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) — материал, более прочный, чем чистый полистирол.

Другие

[ редактировать ]

СМА представляет собой сополимер малеинового ангидрида . Стирол можно сополимеризовать с другими мономерами; например, дивинилбензол можно использовать для сшивания полистироловых цепей с получением полимера, используемого в твердофазном синтезе пептидов . Стирол-акрилонитриловая смола (САН) обладает большей термостойкостью, чем чистый стирол.

Экологические проблемы

[ редактировать ]

Производство

[ редактировать ]

Пенопласт производят с использованием пенообразователей, которые образуют пузырьки и расширяют пену. В пенополистироле это обычно углеводороды, такие как пентан , которые могут представлять опасность воспламенения при производстве или хранении вновь изготовленного материала, но оказывают относительно незначительное воздействие на окружающую среду. [ нужна ссылка ] Экструдированный полистирол обычно изготавливается из гидрофторуглеродов ( ГФУ-134а ), [67] потенциал глобального потепления которых примерно в 1000–1300 раз выше, чем у углекислого газа. [68] Упаковка, особенно пенополистирол, является источником микропластика как на суше, так и на море. [69]

Деградация окружающей среды

[ редактировать ]

Полистирол не биоразлагаем , но подвержен фотоокислению . [70] По этой причине коммерческие продукты содержат светостабилизаторы .

Мусор

[ редактировать ]
Выброшенная чашка из полистирола на берегу озера Мичиган

Животные не признают пенополистирол искусственным материалом и могут даже принять его за еду. [71] Пенополистирол развевается на ветру и плавает на воде благодаря низкому удельному весу. Это может иметь серьезные последствия для здоровья птиц и морских животных, которые заглатывают значительные количества. [71] Молодь радужной форели, подвергшаяся воздействию фрагментов полистирола, демонстрирует токсические эффекты в виде существенных гистоморфометрических изменений. [72]

Сокращение

[ редактировать ]
Основная статья: Поэтапный отказ от пенополистирола

Ограничение использования упаковки из вспененного полистирола для еды на вынос является приоритетом многих организаций по охране твердых отходов . [73] Были предприняты усилия по поиску альтернатив полистиролу, особенно пенопласту, в ресторанах. Первоначальный стимул заключался в отказе от хлорфторуглеродов (ХФУ), которые раньше были компонентом пены.

Соединенные Штаты

[ редактировать ]

В 1987 году в Беркли, Калифорния , запретили пищевые контейнеры с ХФУ. [74] В следующем году округ Саффолк, штат Нью-Йорк , стал первой юрисдикцией США, где вообще запретили полистирол. [75] Однако юридические иски со стороны Общества индустрии пластмасс [76] удерживал запрет от вступления в силу до тех пор, пока, наконец, он не был отложен, когда Республиканская и Консервативная партии получили большинство в законодательном собрании графства. [77] Тем временем Беркли стал первым городом, запретившим все контейнеры для пищевых продуктов из пенопласта. [78] По состоянию на 2006 год примерно в ста населенных пунктах США, включая Портленд, Орегон и Сан-Франциско, действовал своего рода запрет на использование пенополистирола в ресторанах. Например, в 2007 году Окленд, штат Калифорния , потребовал, чтобы рестораны перешли на одноразовые контейнеры для пищевых продуктов, которые подвергаются биологическому разложению при добавлении в пищевой компост. [79] Сообщается, что в 2013 году Сан-Хосе стал крупнейшим городом в стране, где запрещены контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола. [80] Некоторые общины ввели широкий запрет на использование полистирола, например , Фрипорт, штат Мэн , который сделал это в 1990 году. [81] В 1988 году в Беркли, Калифорния, был введен первый запрет на использование пенополистирола в США. [78]

1 июля 2015 года Нью-Йорк стал крупнейшим городом в США, попытавшимся запретить продажу, хранение и распространение одноразового пенополистирола (первоначальное решение было отменено в апелляционном порядке). [82] В Сан-Франциско надзорные органы утвердили самый строгий запрет на использование пенополистирола (EPS) в США, который вступил в силу 1 января 2017 года. Департамент окружающей среды города может делать исключения для определенных видов использования, например, для перевозки лекарств при предписанных температурах. [83]

США Ассоциация зеленых ресторанов не разрешает использование пенополистирола в рамках своего стандарта сертификации. [84] Несколько зеленых лидеров, в том числе Министерство окружающей среды Нидерландов , советуют людям уменьшить вред, наносимый окружающей среде, используя многоразовые кофейные чашки. [85]

В марте 2019 года Мэриленд запретил использование пищевых контейнеров из пенополистирола и стал первым штатом в стране, принявшим запрет на использование пенополистирола в законодательном собрании штата. Мэн был первым штатом, который официально ввел запрет на контейнеры для пищевых продуктов из пенопласта. В мае 2019 года губернатор Мэриленда Хоган разрешил запрету на пену (законопроект Палаты представителей № 109) стать законом без подписи, что сделало Мэриленд вторым штатом, в котором есть запрет на пену в пищевых контейнерах, но это первый штат, который вступит в силу 1 июля 2020 года. . [86] [87] [88] [89]

В сентябре 2020 года законодательный орган штата Нью-Джерси проголосовал за запрет одноразовых пищевых контейнеров и стаканчиков из пенополистирола. [90]

За пределами США

[ редактировать ]
Отходы пенополистирола в Японии

Примерно в 1999 году Китай запретил контейнеры и посуду для еды на вынос и столовую посуду из пенополистирола. Однако соблюдение требований было проблемой, и в 2013 году китайская промышленность по производству пластмасс лоббировала отмену запрета. [91]

Индия и Тайвань также запретили посуду из пенополистирола для общественного питания до 2007 года. [92]

Правительство Зимбабве через свое Агентство по охране окружающей среды (EMA) запретило контейнеры из полистирола (в стране широко называемые «кайлит») в соответствии с Постановлением № 84 от 2012 года (Пластиковая упаковка и пластиковые бутылки) (Поправка) 2012 года (№ 1). .) [93] [94]

Город Ванкувер , Канада, объявил о своем плане «Ноль отходов 2040» в 2018 году. Город внесет поправки в устав, запрещающие владельцам бизнес-лицензий подавать готовую еду в пенопластовых стаканчиках и контейнерах на вынос, начиная с 1 июня 2019 года. [95]

В 2019 году Европейский союз проголосовал за запрет упаковки пищевых продуктов и стаканчиков из пенополистирола, и закон официально вступит в силу в 2021 году. [96] [97]

Фиджи приняли Закон об охране окружающей среды в декабре 2020 года. Импорт изделий из полистирола был запрещен в январе 2021 года. [98]

Переработка

[ редактировать ]
Символ идентификационного кода смолы для полистирола

Как правило, полистирол не принимается в программы переработки мусора на тротуарах и не отделяется и не перерабатывается там, где его принимают. В Германии сбор полистирола осуществляется в соответствии с законом об упаковке (Verpackungsverordnung), который требует от производителей брать на себя ответственность за переработку или утилизацию любого упаковочного материала, который они продают.

Большинство изделий из полистирола в настоящее время не перерабатываются из-за отсутствия стимулов инвестировать в необходимые уплотнители и логистические системы. Из-за низкой плотности пенополистирола собирать его неэкономно. Однако, если отходы проходят первоначальный процесс уплотнения, плотность материала меняется с обычно 30 кг/м. 3 до 330 кг/м 3 и становится ценным перерабатываемым товаром для производителей переработанных пластиковых гранул. Отходы пенополистирола можно легко добавлять в такие продукты, как изоляционные листы EPS и другие материалы EPS для строительного применения; многие производители не могут получить достаточное количество лома из-за проблем со сбором. Когда он не используется для производства большего количества пенополистирола, отходы пенопласта можно превратить в такие продукты, как вешалки для одежды, парковые скамейки, цветочные горшки, игрушки, линейки, корпуса степлеров, контейнеры для рассады, рамки для фотографий и архитектурные молдинги из переработанного полистирола. [99] По состоянию на 2016 год в Великобритании ежемесячно перерабатывается около 100 тонн пенополистирола. [100]

Переработанный пенополистирол также используется во многих операциях по литью металлов. Rastra изготавливается из пенополистирола, который в сочетании с цементом используется в качестве изоляционной добавки при изготовлении бетонных фундаментов и стен. Американские производители с 1993 года производят изоляционные бетонные формы, примерно на 80% состоящие из переработанного пенополистирола.

Апсайклинг

[ редактировать ]

Совместное исследование, проведенное в марте 2022 года учеными Севон О и Эрин Стач из Корнелльского университета в Итаке, штат Нью-Йорк, обнаружило новый метод переработки полистирола в бензойную кислоту . Процесс включал облучение полистирола хлоридом железа и ацетоном белым светом и кислородом в течение 20 часов. [101] Ученые также продемонстрировали аналогичный масштабируемый коммерческий процесс переработки полистирола в ценные небольшие молекулы (например, бензойную кислоту), занимающий всего несколько часов. [101]

Сжигание

[ редактировать ]

Если полистирол правильно сжигается при высоких температурах (до 1000 °C [102] ) и с большим количеством воздуха [102] (14 м 3 /кг [ нужна ссылка ] ), образующиеся химические вещества представляют собой воду, диоксид углерода и, возможно, небольшие количества остаточных галогенных соединений из антипиренов. [102] Если производится только неполное сжигание, также останется углеродная сажа и сложная смесь летучих соединений. [103] [ нужен лучший источник ] По данным Американского химического совета , при сжигании полистирола на современных установках конечный объем составляет 1% от исходного объема; большая часть полистирола преобразуется в углекислый газ, водяной пар и тепло. Из-за большого количества выделяемого тепла его иногда используют в качестве источника энергии для выработки пара или электроэнергии . [102] [104]

Когда полистирол сжигался при температуре 800–900 ° C (типичный диапазон современной мусоросжигательной печи), продукты сгорания представляли собой «сложную смесь полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) от алкилбензолов до бензоперилена. Было получено более 90 различных соединений. обнаружен в отходах сгорания полистирола». [105] [ нужен лучший источник ] Центр исследований пожарной безопасности Американского национального бюро стандартов обнаружил 57 химических побочных продуктов, выделяющихся при горении пенополистирола (EPS). [106]

Безопасность

[ редактировать ]

Здоровье

[ редактировать ]

Американский химический совет , ранее известный как Ассоциация производителей химической продукции, пишет:

Основываясь на научных испытаниях, проводимых в течение пяти десятилетий, государственные органы безопасности установили, что полистирол безопасен для использования в продуктах общественного питания. Например, полистирол соответствует строгим стандартам Управления по контролю за продуктами и лекарствами США и Европейской комиссии/Европейского управления по безопасности пищевых продуктов для использования в упаковке для хранения и подачи пищевых продуктов. Департамент пищевой и экологической гигиены Гонконга недавно рассмотрел безопасность подачи различных пищевых продуктов в продуктах общественного питания из полистирола и пришел к тому же выводу, что и FDA США. [107]

С 1999 по 2002 год всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола, проводился международной группой экспертов из 12 человек, выбранной Гарвардским центром оценки рисков. Ученые имели опыт в токсикологии, эпидемиологии, медицине, анализе рисков, фармакокинетике и оценке воздействия. Гарвардское исследование показало, что стирол естественным образом присутствует в следовых количествах в таких продуктах, как клубника, говядина и специи, и естественным образом вырабатывается при переработке таких продуктов, как вино и сыр. В исследовании также были рассмотрены все опубликованные данные о количестве стирола, попадающего в рацион из-за миграции упаковки пищевых продуктов и одноразовых предметов, контактирующих с пищевыми продуктами, и сделан вывод о риске для населения в результате воздействия стирола из пищевых продуктов или приложений, контактирующих с пищевыми продуктами (например, (например, упаковка из полистирола и контейнеры для общественного питания) находился на слишком низком уровне, чтобы вызвать неблагоприятные последствия. [108]

Полистирол обычно используется в контейнерах для еды и напитков. Мономер стирола (из которого производят полистирол) является агентом, подозреваемым в раке. [109] Стирол «обычно содержится в таких низких количествах в потребительских товарах, что риск незначителен». [110] Полистирол, используемый для контакта с пищевыми продуктами, не должен содержать более 1% (0,5% для жирной пищи) стирола по массе. [111] Было обнаружено, что олигомеры стирола в полистироловых контейнерах, используемых для упаковки пищевых продуктов, мигрируют в пищу. [112] Другое японское исследование, проведенное на мышах дикого типа и AhR -нулевых, показало, что тример стирола, который авторы обнаружили в приготовленных продуктах быстрого приготовления, упакованных в полистироловые контейнеры, может повышать уровень гормонов щитовидной железы. [113]

Вопрос о том, можно ли разогревать полистирол вместе с едой, остается спорным. Некоторые контейнеры можно безопасно использовать в микроволновой печи, но только если они имеют соответствующую маркировку. [114] Некоторые источники предполагают, что следует избегать продуктов, содержащих каротин (витамин А) или кулинарные масла. [115]

Из-за повсеместного использования полистирола эти серьезные проблемы со здоровьем остаются актуальными. [116] [ ненадежный источник? ]

Опасность пожара

[ редактировать ]

Как и другие органические соединения , полистирол горюч. Полистирол классифицируется в соответствии с DIN4102 как продукт «B3», что означает «легко воспламеняющийся» или «легко воспламеняющийся». Как следствие, хотя он является эффективным изолятором при низких температурах, его использование запрещено в любых открытых установках в строительстве, если материал не является огнестойким . [ нужна ссылка ] Его необходимо скрыть за гипсокартоном , листовым металлом или бетоном. [117] Пенопластовые материалы случайно возгорались и вызывали огромные пожары и человеческие жертвы, например, в международном аэропорту Дюссельдорфа и в туннеле под Ла-Маншем (где полистирол находился внутри загоревшегося железнодорожного вагона). [118]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Выпич, Георгий (2012). «ПС полистирол». Справочник по полимерам . стр. 541–7. дои : 10.1016/B978-1-895198-47-8.50162-4 . ISBN  978-1-895198-47-8 .
  2. ^ Хейнс 2011 , с. [ нужна страница ] .
  3. ^ Хейнс 2011 , стр. 13–17.
  4. ^ Вунш, младший (2000). Полистирол – синтез, производство и применение . Издательство iSmiters Rapra. п. 15. ISBN  978-1-85957-191-0 . Проверено 25 июля 2012 г.
  5. ^ Джон Шейрс; Дуэйн Придди (28 марта 2003 г.). Современные стирольные полимеры: полистиролы и стирольные сополимеры . Джон Уайли и сыновья. п. 3. ISBN  978-0-471-49752-3 .
  6. ^ Jump up to: а б «Распространенные пластиковые смолы, используемые в упаковке» . Введение в учебные ресурсы по науке о пластмассах . Американский химический совет, Inc. Проверено 24 декабря 2012 г.
  7. ^ Jump up to: а б Мол, Дж.; Фрушур, Б.Г.; Контофф, младший; Эйхенауэр, Х.; Отт, К.-Х. и Шаде, К. (2007) «Полистирол и сополимеры стирола» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Вайнхайм, два : 10.1002/14356007.a21_615.pub2
  8. ^ «Полистироловая граммофонная пластинка и способ ее изготовления» . 22 марта 1949 года . Проверено 22 сентября 2021 г.
  9. ^ Кэрролл, Грегори Т.; Сойка, Мелисса Э.; Лей, Сюэгун; Турро, Николас Дж.; Коберштейн, Джеффри Т. (1 августа 2006 г.). «Фотоактивные добавки для сшивающих полимерных пленок: ингибирование высыхания тонких полимерных пленок» . Ленгмюр . 22 (18): 7748–7754. дои : 10.1021/la0611099 . ISSN   0743-7463 . ПМИД   16922559 .
  10. ^ Квон Б.Г., Сайдо К., Коидзуми К., Сато Х., Огава Н., Чунг С.Ю., Кусуи Т., Кодера Й., Когуре К. и др. (май 2014 г.). «Региональное распространение аналогов стирола, образующихся в результате разложения полистирола, вдоль береговой линии северо-восточной части Тихого океана и Гавайских островов». Загрязнение окружающей среды . 188 : 45–9. Бибкод : 2014EPoll.188...45K . дои : 10.1016/j.envpol.2014.01.019 . ПМИД   24553245 .
  11. ^ Саймон, Э. (1839) «О жидком стираксе ( Liquidus » Styrax ) , Annals of Chemistry , 31 : 265–277.
  12. ^ Блит, Джон и Хофманн, август Уилх. (1845). «О стироле и некоторых продуктах его разложения» , Annals of Chemistry and Pharmacy , 53 (3): 289–329.
  13. ^ Блит и Хофманн, 1845, с. 312. Со с. 312: «Анализ, как и синтез, в равной степени продемонстрировал, что стирол и твердый стеклообразный материал, для которого мы предлагаем название «метастирол», имеют одинаковый процентный состав».
  14. ^ Бертло, М. (1866) «О свойствах бензола и стирола по сравнению с свойствами других углеводородов» , Бюллетень Société Chimique de Paris , 2-я серия, 6 : 289–298. Из стр. 294: «Мы знаем, что стирол, нагретый в герметичном сосуде до 200° в течение нескольких часов, превращается в смолистый полимер (метастирол), и что этот полимер, внезапно перегнанный, воспроизводит стирол». («Известно, что стирол, [когда] нагревается в запечатанном сосуде при 200 ° C в течение нескольких часов, превращается в смолистый полимер (полистирол), и что этот полимер, [когда] резко перегоняется, воспроизводит стирол».)
  15. ^ «Бизнес дает пенопласту редкое спасение» . 21 сентября 2007 года . Проверено 18 июня 2022 г.
  16. ^ «Отис Рэй Макинтайр» . Национальный зал славы изобретателей. 16 августа 2023 г.
  17. ^ «Пенополистирол — практичное и проблемное творение» . Институт истории науки. 31 июля 2018 г.
  18. ^ «Призывник NIHF Отис Рэй Макинтайр изобрел фирменную пену из пенополистирола» . www.invent.org . Проверено 18 июня 2022 г.
  19. ^ Видко. «ПАГЕВ» . ПАГЕВ . Проверено 18 июня 2022 г.
  20. ^ Натта, Г.; Коррадини, П.; Басси, И.В. (1960). «Кристаллическая структура изотактического полистирола». Иль Нуово Чименто . 15 (С1): 68–82. Бибкод : 1960NCim...15S..68N . дои : 10.1007/BF02731861 . S2CID   119808547 .
  21. ^ Ферриньо, TH (1967). Жесткие пенопласты , 2-е издание. п. 207.
  22. ^ «Празднование 50-летия передового опыта в области людей и продуктов» . Дарт Контейнер Корпорейшн. Архивировано из оригинала 4 июня 2010 года . Проверено 23 декабря 2012 г.
  23. ^ US9738739B2 , Дигенис, Джордж А. и Дигенис, Александр Г., «Способ фиксации радиоактивной тритированной воды в стабильном продукте из тритированного полистирола», выпущено 22 августа 2017 г.  
  24. ^ «Фениловая группа» . Химия LibreTexts . 2 октября 2013 года . Проверено 18 июня 2022 г.
  25. ^ «XAREC Синдиотактический полистирол – Нефтехимия – Idemitsu Kosan Global» . www.idemitsu.com . Проверено 1 января 2016 г.
  26. ^ «Что такое пиролиз?» . AZoCleantech.com . 29 декабря 2012 года . Проверено 15 августа 2019 г.
  27. ^ Хо, Ба Тхань; Робертс, Тимоти К.; Лукас, Стивен (август 2017 г.). «Обзор биоразложения полистирола и модифицированного полистирола: микробный подход». Критические обзоры по биотехнологии . 38 (2): 308–320. дои : 10.1080/07388551.2017.1355293 . ПМИД   28764575 . S2CID   13417812 .
  28. ^ Jump up to: а б Джордан, Р. (29 сентября 2015 г.). «Черви, поедающие пластик, могут стать решением проблемы увеличения количества мусора, обнаруживают исследователи из Стэнфорда» . Стэнфордская служба новостей . Стэнфордский университет. Архивировано из оригинала 8 января 2021 года . Проверено 4 января 2017 г.
  29. ^ Ян Ю, Ян Дж, Ву ВМ, Чжао Дж, Сун Ю, Гао Л, Ян Р, Цзян Л (октябрь 2015 г.). «Биодеградация и минерализация полистирола мучными червями, поедающими пластик: Часть 1. Химические и физические характеристики и изотопные тесты». Экологические науки и технологии . 49 (20): 12080–6. Бибкод : 2015EnST...4912080Y . doi : 10.1021/acs.est.5b02661 . ПМИД   26390034 .
  30. ^ «Думаете, вы не можете компостировать пенополистирол? Ответ — мучные черви!» . Блог . Системы живой Земли. 8 октября 2016 г. Проверено 4 января 2017 г.
  31. ^ Аументадо, Доминик. «Сравнительное исследование эффективности личинок Tenebrio molitor и личинок Zophobas morio как агентов разложения пенополистирола» . Академия . [ нужен неосновной источник ]
  32. ^ Сунь, Цзяруй; Прабху, Апурва; Арони, Сэмюэл Т.Н.; Кристиан, Ринке (2022). «Изучение биоразложения пластика: состав сообщества и функциональные возможности микробиома суперчервя (Zophobas morio) в испытаниях с кормлением пенополистирола» . Микробная геномика . 8 (6): 1–19. дои : 10.1099/mgen.0.000842 . ПМЦ   9455710 . ПМИД   35678705 .
  33. ^ Рой, Роберт (7 марта 2006 г.). «Бессмертный пенополистирол встречает своего врага» . ЖиваяНаука . Проверено 17 января 2019 г.
  34. ^ Уорд П.Г., Гофф М., Доннер М., Камински В., О'Коннор К.Е. (апрель 2006 г.). «Двухэтапное химико-биотехнологическое преобразование полистирола в биоразлагаемый термопласт». Экологические науки и технологии . 40 (7): 2433–7. Бибкод : 2006EnST...40.2433W . дои : 10.1021/es0517668 . ПМИД   16649270 .
  35. ^ Бьелло, Дэвид (27 февраля 2006 г.). «Бактерии превращают пенопласт в биоразлагаемый пластик» . Научный американец .
  36. ^ Гудье, К. (22 июня 1961 г.). «Изготовление и использование пенопласта» . Новый учёный . 240 :706.
  37. ^ Марк, Джеймс Э. (2009). Справочник данных по полимерам (2-е издание). Издательство Оксфордского университета. ISBN   978-0-19-518101-2
  38. ^ ван дер Вегт, AK и Говерт, LE (2003) Полимеры, от цепи до пластика , DUP Blue Print, ISBN   90-407-2388-5
  39. ^ Дорудиани, Саид; Корчот, Марк Т. (2016). «Композиты из вспененного древесного волокна и полистирола: взаимосвязь обработки, структуры и механических свойств». Журнал термопластичных композиционных материалов . 17 :13–30. дои : 10.1177/0892705704035405 . S2CID   138224146 .
  40. ^ Дорудиани, Саид; Чаффи, Чарльз Э.; Корчот, Марк Т. (2002). «Сорбция и диффузия углекислого газа в композитах древесное волокно и полистирол». Журнал науки о полимерах, часть B: Физика полимеров . 40 (8): 723–735. Бибкод : 2002JPoSB..40..723D . дои : 10.1002/polb.10129 .
  41. ^ Михай, Михаэла; Юно, Мишель А.; Фавис, Бэзил Д. (2016). «Вспенивание смесей полистирола и термопластичного крахмала» . Журнал клеточных пластиков . 43 (3): 215–236. дои : 10.1177/0021955X07076532 . S2CID   135968555 .
  42. ^ Нортон, Джед. «Голубой пенопласт, розовый пенопласт и пенопласт» . Мастерская Антеноцити. Архивировано из оригинала 26 февраля 2008 года . Проверено 29 января 2008 г.
  43. ^ «Полистирол» . ChemicalSafetyFacts.org . Американский химический совет. Май 2014. Архивировано из оригинала 8 марта 2018 года . Проверено 11 декабря 2017 г.
  44. ^ «Переработайте свой EPS» . Промышленный альянс EPS . Проверено 11 декабря 2017 г.
  45. ^ «Продукция: полистирол усиленный графитом» . ООО "Неотерм" . Архивировано из оригинала 11 марта 2018 года . Проверено 26 декабря 2018 г.
  46. ^ Патент США 02023204.
  47. ^ Технические данные пенополистирола (EPS) (PDF) . Австралия: австралийский уретан и стирол. 2010.
  48. ^ Ховард, Кевин А. (8 июня 1993 г.). «Способ изготовления компонентов пенополистирола из использованных полистирольных материалов» (PDF) . Патент США .
  49. ^ Фаллер, Рональд; Биленберг, Роберт; Тошно, Дин; Роде, Джон; Рид, Джон (5 декабря 2006 г.). Разработка и тестирование барьера SAFER — версия 2, шлюза SAFER Barrier Gate и альтернативной резервной структуры. SAE Mobilus (Отчет). Серия технических документов SAE. Том. 1. дои : 10.4271/2006-01-3612 .
  50. ^ Биленберг, Роберт В.; Роде, Джон Д.; Рид, Джон Д. (1 января 2005 г.). Проектирование аварийных ворот SAFER с использованием LS-DYNA . Инженерно-технологический менеджмент. АСМЕДК. стр. 345–352. дои : 10.1115/imece2005-81078 . ISBN  0-7918-4230-4 .
  51. ^ Миллс, Нью-Джерси; Уилкс, С.; Дерлер, С.; Флиш, А. (июль 2009 г.). «ВЭД испытаний мотоциклетного шлема на косой удар» . Международный журнал ударной инженерии . 36 (7): 913–925. Бибкод : 2009IJIE...36..913M . дои : 10.1016/j.ijimpeng.2008.12.011 . ISSN   0734-743X . S2CID   138180148 .
  52. ^ «Формование пенополистирола (EPS)» .
  53. ^ «Страница пенополистирола Dow Chemical Company» . Архивировано из оригинала 24 марта 2008 года . Проверено 17 января 2019 г.
  54. ^ Расширяемый полистирол , база данных Insight от Ceresana Research.
  55. ^ Аль-Аджлан, Салех А. (1 декабря 2006 г.). «Измерения тепловых свойств изоляционных материалов методом переходного плоского источника» . Прикладная теплотехника . 26 (17): 2184–2191. Бибкод : 2006AppTE..26.2184A . doi : 10.1016/j.applthermaleng.2006.04.006 . ISSN   1359-4311 .
  56. ^ «Национальная коммерческая корпорация» . www.nathanibiz.com . Проверено 18 июня 2022 г.
  57. ^ «Технические детали» . Пена депрон . Проверено 17 июня 2020 г.
  58. ^ Гнип, Иван и др. (2007) ДОЛГОСРОЧНОЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ ПЛИТОВ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА. Архивировано 28 января 2018 г. в Wayback Machine . Институт теплоизоляции Вильнюсского технического университета имени Гедиминаса
  59. ^ Изоляция из экструдированного полистирола Owens Corning FOAMULAR: сопротивление водопоглощению, ключ к высокоэффективной жесткой изоляции из пенопласта , Технический бюллетень , Pub. № 10011642-А, сентябрь 2011 г.,
  60. ^ «Изоляция XPS, извлеченная после воздействия в полевых условиях, подтверждает высокое водопоглощение и уменьшенное значение R». Архивировано 6 февраля 2015 г. в Wayback Machine , EPS ниже класса класса 105, март 2014 г., Технический бюллетень, Промышленный альянс EPS.
  61. ^ В. Кейм : Пластмассы: синтез, производственные процессы, аппаратура , 379 страниц, Verlag Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1-е издание (2006 г.) ISBN   3-527-31582-9
  62. ^ «Обзор полистирола на chemgapedia.de» .
  63. ^ Доминингхаус, Ганс. (2012). Пластмассы: свойства и применение . Эльснер, Питер, Айерер, Питер, Хирт, Томас. (8-е, переработанное и дополненное издание изд.). Гейдельберг: Спрингер. ISBN  9783642161735 . OCLC   834590709 .
  64. ^ «Ударопрочный PS на chemgapedia.de» .
  65. ^ «Привитые сополимеры PS на chemgapedia.de» .
  66. ^ «Стирольные блок-сополимеры - IISRP» (PDF) .
  67. ^ Отчет о пенополистироле. Архивировано 25 марта 2013 года в Wayback Machine . Фонд ресурсов Земли.
  68. ^ Потенциал глобального потепления заменителей ОРВ . EPA.gov
  69. ^ Окружающая среда, ООН (21 октября 2021 г.). «Утопление в пластике – жизненно важные графики морского мусора и пластиковых отходов» . ЮНЕП – Программа ООН по окружающей среде . Проверено 21 марта 2022 г.
  70. ^ Юсиф, Эмад; Хаддад, Рагад (декабрь 2013 г.). «Фотодеградация и фотостабилизация полимеров, особенно полистирола: обзор» . СпрингерПлюс . 2 (1): 398. дои : 10.1186/2193-1801-2-398 . ПМК   4320144 . ПМИД   25674392 .
  71. ^ Jump up to: а б Хофер, Тобиас Н. (2008). Загрязнение морской среды: новые исследования . Нью-Йорк: Издательство Nova Science. п. 59. ИСБН  978-1-60456-242-2 .
  72. ^ Карбалаи, Самане; Ханачи, Паришер; Рафии, Голамреза; Сейфори, Парване; Уокер, Тони Р. (сентябрь 2020 г.). «Токсичность микропластика полистирола на молодь Oncorhynchus mykiss (радужная форель) после индивидуального и совместного воздействия с хлорпирифосом» . Журнал опасных материалов . 403 : 123980. doi : 10.1016/j.jhazmat.2020.123980 . ПМИД   33265019 . S2CID   224995527 .
  73. ^ Шнурр, Райли Э.Дж.; Альбою, Ванесса; Чаудхари, Минакши; Корбетт, Роан А.; Куанц, Миган Э.; Санкар, Картикешвар; Срайн, Харвир С.; Тавараджа, Венукасан; Ксантос, Дирк; Уокер, Тони Р. (2018). «Сокращение загрязнения морской среды одноразовым пластиком (SUP): обзор». Бюллетень о загрязнении морской среды . 137 : 157–171. Бибкод : 2018MarPB.137..157S . дои : 10.1016/j.marpolbul.2018.10.001 . ПМИД   30503422 . S2CID   54522420 .
  74. ^ «Беркли, запрещающее использование пищевых контейнеров» . Нью-Йорк Таймс . Ассошиэйтед Пресс . 24 сентября 1987 года . Проверено 23 декабря 2012 г.
  75. ^ «Саффолк голосует за законопроект о запрете пластиковых пакетов» . Нью-Йорк Таймс . 30 марта 1988 года . Проверено 23 декабря 2012 г.
  76. ^ Хевеси, Деннис (4 марта 1990 г.). «Запрет на пластик в Саффолке отменен» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 декабря 2012 г.
  77. ^ Барбанель, Джош (4 марта 1992 г.). «Голосование блокирует запрет на пластик в Саффолке» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 декабря 2012 г.
  78. ^ Jump up to: а б «Беркли расширяет запрет на контейнеры для пищевых продуктов из пенопласта» . Лос-Анджелес Таймс . 16 июня 1988 года . Проверено 23 декабря 2012 г.
  79. ^ Херрон Самора, Джим (28 июня 2006 г.). «Упаковка пищевых продуктов из пенополистирола запрещена в Окленде» . Хроники Сан-Франциско . Проверено 23 декабря 2012 г.
  80. ^ Санчес, Крис (27 августа 2013 г.). «Сан-Хосе одобряет запрет на пенополистирол» . НБК . Проверено 30 августа 2013 г.
  81. ^ «ГЛАВА 33 ПОСТАНОВЛЕНИЯ О ПЕНОСТРОЕНЕ» . Постановления . Город Фрипорт, штат Мэн. Архивировано из оригинала 29 марта 2014 года . Проверено 23 декабря 2012 г.
  82. ^ Тони Докупил (22 сентября 2015 г.). «msnbc.com» . msnbc.com . Проверено 17 января 2019 г.
  83. ^ «Инспекторы Сан-Франциско согласовали самый строгий запрет на упаковку из пенопласта в США» . 30 июня 2016 года . Проверено 30 июня 2016 г.
  84. ^ «Стандарт одноразовых товаров» . Ассоциация зеленых ресторанов . Проверено 14 декабря 2016 г.
  85. ^ Дайнин, Шона (ноябрь – декабрь 2005 г.). «Поколение одноразовых вещей: 25 миллиардов стаканчиков пенопласта в год» . Электронный экологический журнал. Архивировано из оригинала 12 ноября 2006 года.
  86. ^ Эндрю М. Баллард. «Запрет на упаковку из пенопласта в Мэриленде, законопроекты об энергетике станут законом» . news.bloombergenvironment.com . Проверено 20 июня 2019 г.
  87. ^ «Заявление: Мэриленд становится вторым штатом, запретившим контейнеры из пенопласта» . Environmentamerica.org . Проверено 20 июня 2019 г.
  88. ^ The Sun, Балтимор (24 мая 2019 г.). «Новые законы Мэриленда: запрет пищевых контейнеров из пенопласта, повышение возраста покупки табака, реформирование правления UMMS» . baltimoresun.com . Проверено 20 июня 2019 г.
  89. ^ «Запрет пены 2019» . Мэрилендская лига избирателей-консерваторов . 30 мая 2019 года. Архивировано из оригинала 20 июня 2019 года . Проверено 20 июня 2019 г.
  90. ^ Завери, Михир (25 сентября 2020 г.). «Даже бумажные пакеты будут запрещены в супермаркетах Нью-Джерси» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 22 ноября 2020 г.
  91. ^ Ин Сунь, Нина и Толокен, Стив (21 марта 2013 г.). «Китай стремится снять «запрет» на упаковку продуктов питания из полистирола» . Новости пластмасс . Проверено 10 июня 2013 г.
  92. ^ Цюань, Жан (13 июня 2006 г.). «Письмо в Комитет общественных работ» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2006 года . Проверено 26 января 2014 г.
  93. ^ «Правительство запрещает упаковку из кайлита» . Вестник . 13 июля 2017 года . Проверено 13 июля 2017 г.
  94. ^ «Пенополистирол (кайлит): каковы его последствия?» . Вестник . 12 июля 2017 года . Проверено 13 июля 2017 г.
  95. ^ Стратегия сокращения количества одноразовых предметов, Zero Waste 2040, город Ванкувер, 2018 г.
  96. ^ Пызык, Кэти (29 марта 2019 г.). «Европейский парламент одобрил запрет на одноразовый пластик в 2021 году» . Погружение в отходы . Проверено 6 января 2022 г.
  97. ^ «Директива (ЕС) 2019/904» . Официальный журнал Европейского Союза . Проверено 6 января 2022 г.
  98. ^ «Льготный период для изделий из полистирола» . Радиовещательная корпорация Фиджи . Проверено 12 декабря 2020 г.
  99. ^ https://expandedpoly.co.uk/environment/ Переработка полистирола. Проверено 17 октября 2019 г.
  100. ^ Переработка EPS. Архивировано 22 ноября 2020 года в Wayback Machine Eccleston & Hart Polystrene. Проверено 21 июля 2016 г.
  101. ^ Jump up to: а б О, Севон; Сташ, Эрин Э. (6 апреля 2022 г.). «Химическая переработка коммерческого полистирола посредством фотоокисления, контролируемого катализатором» . Журнал Американского химического общества . 144 (13): 5745–5749. дои : 10.1021/jacs.2c01411 . ISSN   0002-7863 . ПМИД   35319868 . S2CID   247629479 .
  102. ^ Jump up to: а б с д Техническая информация BASF TI 0/2-810d 81677, июнь 1989 г., процедуры переработки и утилизации использованной пенопластовой упаковки из пенополистирола®.
  103. ^ Опасность возгорания пенополистирола. Архивировано 26 февраля 2015 года в Wayback Machine . Newton.dep.anl.gov. Проверено 25 декабря 2011 г. Страница вопросов и ответов с частично неверной информацией.
  104. ^ «Легкость утилизации» . Архивировано из оригинала 7 июня 2009 года . Проверено 25 июня 2009 г.
  105. ^ Хоули-Феддер, РА; Парсонс, ML; Карасек, ФРВ (1984). «Продукты, полученные при сжигании полимеров в условиях, моделирующих мусоросжигательные печи». Журнал хроматографии А. 315 : 201–210. дои : 10.1016/S0021-9673(01)90737-X . Цитата с сайта кампании, не содержащая подробностей об исходном источнике и условиях эксперимента.
  106. ^ Гурман, Джошуа Л. (1987). «Полистиролы: обзор литературы о продуктах термического разложения и токсичности» . Огонь и материалы . 11 (3). НИСТ: 109–130. дои : 10.1002/fam.810110302 . Проверено 18 февраля 2021 г.
  107. ^ «Вопросы и ответы о безопасности продуктов общественного питания из полистирола» . Американский химический совет . 2010–2011 гг. Архивировано из оригинала 24 августа 2011 года . Проверено 14 июня 2011 г.
  108. ^ Коэн Дж.Т.; Карлсон Дж; Чарнли Дж; Коггон Д; Делзелл Э; Грэм Джей Ди; Грейм Х; Кревский Д; Мединский М; Монсон Р; Паустенбах Д; Петерсен Б; Раппапорт С; Ромберг Л; Райан П.Б.; Томпсон К. (2011). «Комплексная оценка потенциальных рисков для здоровья, связанных с профессиональным и экологическим воздействием стирола». Журнал токсикологии и гигиены окружающей среды, часть B: Критические обзоры . 5 (1–2): 1–265. дои : 10.1080/10937400252972162 . ПМИД   12012775 . S2CID   5547163 .
  109. ^ Национальная программа токсикологии (10 июня 2011 г.). «12-й отчет о канцерогенах» . Национальная программа токсикологии . Архивировано из оригинала 12 июня 2011 года . Проверено 11 июня 2011 г.
  110. ^ Харрис, Гардинер (10 июня 2011 г.). «Правительство заявляет, что два распространенных материала представляют риск развития рака» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 11 июня 2011 г.
  111. ^ «Разд. 177.1640 Полистирол и каучукомодифицированный полистирол» . Свод федеральных правил, раздел 21 — Продукты питания и лекарства, подраздел B — Продукты питания для потребления человеком . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . Проверено 4 апреля 2014 г.
  112. ^ Сакамото, Хироми, Аяко; Ито, Римико; Тохьяма, Юко (2000). стирола, мигрировавших из одноразовых коробок для завтрака» « Количественный анализ . Журнал Общества пищевой гигиены Японии (на японском языке) димеров и тримеров . ): 200–205 дои : 10.3358/шокуэйши.41.200 .
  113. ^ Янагиба Ю, Ито Ю, Яманосита О, Чжан СЮ, Ватанабэ Г, Тая К, Ли СМ, ​​Иноцуме Ю, Камидзима М, Гонсалес Ф.Дж., Накадзима Т (июнь 2008 г.). «Тример стирола может повышать уровень гормонов щитовидной железы за счет подавления гена-мишени рецептора арилуглеводородов (AhR) UDP-глюкуронозилтрансферазы» . Перспективы гигиены окружающей среды . 116 (6): 740–5. дои : 10.1289/ehp.10724 . ПМК   2430229 . ПМИД   18560529 .
  114. ^ «Приготовление еды в пластике в микроволновой печи: опасно или нет?» . Гарвардское здоровье. 20 сентября 2017 г.
  115. ^ «Домашняя страница «Полистирол и здоровье» . Сеть энергетической справедливости . Проверено 9 декабря 2013 г.
  116. ^ Энтин, Джон (14 сентября 2011 г.). «Стирол под прицелом: конкурирующие стандарты сбивают с толку общественность и регулирующие органы» . Американский институт предпринимательства . [ постоянная мертвая ссылка ]
  117. ^ Неллиган, Р.Дж. (2006). Руководство по использованию панельных систем из пенополистирола в промышленных зданиях для минимизации риска пожара (PDF) (Диссертация магистра). OCLC   166313665 .
  118. ^ «Нечестная игра, учтенная при расследовании пожара в туннеле под Ла-Маншем» . Ирландские Таймс . 28 ноября 1996 года . Проверено 14 января 2018 г.

Источники

[ редактировать ]

В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия: Cc BY-SA 3.0 IGO ( лицензионное заявление/разрешение ). Текст взят из документа «Утопление в пластике – важные графики морского мусора и пластиковых отходов» , Программа ООН по окружающей среде.

Библиография

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме полистирола .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Polystyrene&oldid=1238710578#Expanded_polystyrene_(EPS)"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f2eb0d6d119599a996e34202e216f697__1722836580
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f2/97/f2eb0d6d119599a996e34202e216f697.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Polystyrene - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)