stringtranslate.com

Полистирол

Упаковка из вспененного полистирола
Полистирольный контейнер для йогурта
Дно чашки, изготовленной методом вакуумной формовки ; мелкие детали, такие как символ материала, контактирующего с пищевыми продуктами, на стекле и вилке , а также символ идентификационного кода смолы , легко формуются

Полистирол ( PS ) / ˌpɒl iˈst aɪr iːn / — 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 является одним из наиболее широко используемых пластиков , масштабы его производства составляют несколько миллионов тонн в год. [7] Полистирол от природы прозрачен , но может быть окрашен красителями. Применение включает в себя защитную упаковку (например, упаковку арахиса и футляры для хранения оптических дисков, таких как CD и иногда DVD ), 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, его температура стеклования . Он снова становится жестким при охлаждении. 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. Температурное поведение можно контролировать с помощью фотосшивания. [9]

Согласно стандартам ASTM , полистирол считается не биоразлагаемым . Он накапливается как мусор во внешней среде , особенно вдоль берегов и водных путей, особенно в форме пены, и в Тихом океане. [10]

История

Полистирол был открыт в 1839 году Эдуардом Саймоном , аптекарем из Берлина. [11] Из стиракса , смолы восточного дерева ликвидамбар восточный , он выделил маслянистое вещество, которое назвал стиролом, теперь называемым стиролом . Несколько дней спустя Саймон обнаружил, что оно загустело в желе, которое, как теперь известно, было полимером , который он окрестил оксидом стирола («Стиролоксид»), поскольку предположил, что он образовался в результате окисления ( оксид стирола — это отдельное соединение). К 1845 году химик ямайского происхождения Джон Баддл Блит и немецкий химик Август Вильгельм фон Хофманн показали, что то же самое превращение стирола происходит в отсутствие кислорода. [12] Они назвали продукт «метастирол»; анализ показал, что он химически идентичен стиролоксиду Саймона. [13] В 1866 году Марселен Бертело правильно определил образование метастирола/стиролоксида из стирола как процесс полимеризации . [14] Примерно 80 лет спустя было установлено, что нагревание стирола запускает цепную реакцию, которая производит макромолекулы , следуя тезису немецкого химика-органика Германа Штаудингера (1881–1965). Это в конечном итоге привело к тому, что вещество получило свое нынешнее название — полистирол. [ необходима цитата ]

Компания IG Farben начала производство полистирола в Людвигсхафене около 1931 года, надеясь, что он станет подходящей заменой литого цинка во многих областях применения. Успех был достигнут, когда они разработали реакторный сосуд, который экструдировал полистирол через нагретую трубку и резак, производя полистирол в форме гранул. [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, «Dow купила права на метод Мунтерса и начала производить легкий, водостойкий и плавучий материал, который, казалось, идеально подходил для строительства доков и плавучих средств, а также для изоляции домов, офисов и курятников». [17] В 1944 году был запатентован пенополистирол . [18]

До 1949 года инженер-химик Фриц Штастни (1908–1985) разработал предварительно расширенные шарики PS, включив алифатические углеводороды, такие как пентан. Эти шарики являются сырьем для формования деталей или экструзии листов. BASF и Штастни подали заявку на патент, который был выдан в 1949 году. Процесс формования был продемонстрирован на выставке Kunststoff Messe 1952 в Дюссельдорфе. Продукция получила название Styropor. [19]

Кристаллическая структура изотактического полистирола была описана Джулио Наттой . [20]

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

Структура и производство

Полистирол горюч и при горении выделяет большое количество черного дыма .
Пенополистирол легкий. Это мужчина в Гуйяне , Китай, несущий много упаковки из пенополистирола.

В химическом отношении полистирол представляет собой длинноцепочечный углеводород, в котором чередующиеся углеродные центры присоединены к фенильным группам (производное бензола ). Химическая формула полистирола (C
8ЧАС
8)
н; он содержит химические элементы углерод и водород . [ необходима ссылка ]

Свойства материала определяются ближними силами Ван-дер-Ваальса между полимерными цепями. Поскольку молекулы состоят из тысяч атомов, кумулятивная сила притяжения между молекулами велика. При нагревании (или деформации с высокой скоростью из-за сочетания вязкоупругих и теплоизоляционных свойств) цепи могут приобретать более высокую степень подтверждения и скользить мимо друг друга. Эта межмолекулярная слабость (по сравнению с высокой внутримолекулярной прочностью из-за углеводородной основы) 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

Полистирол — это аддитивный полимер , который получается при полимеризации (взаимосоединении) стирольных мономеров . При полимеризации π-связь углерод-углерод винильной группы разрывается и образуется новая σ-связь углерод-углерод , присоединяющаяся к углероду другого стирольного мономера в цепи. Поскольку при его получении используется только один вид мономера, он является гомополимером. Вновь образованная σ-связь прочнее разорванной π-связи, поэтому полистирол трудно деполимеризовать. Около нескольких тысяч мономеров обычно составляют цепь полистирола, что дает молярную массу 100 000–400 000 г/моль. [ необходима цитата ]

Каждый углерод остова имеет тетраэдрическую геометрию , а те углероды, которые имеют присоединенную фенильную группу (бензольное кольцо), являются стереогенными . Если бы остов был уложен в виде плоской вытянутой зигзагообразной цепи, каждая фенильная группа была бы наклонена вперед или назад по сравнению с плоскостью цепи. [ необходима цитата ]

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

Тактичность

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

Атактический полистирол

Единственная коммерчески важная форма полистирола — атактическая , в которой фенильные группы случайным образом распределены по обеим сторонам полимерной цепи. Это случайное расположение не позволяет цепям выстраиваться с достаточной регулярностью для достижения какой-либо кристалличности. Пластик имеет температуру стеклования Tg ~ 90 ° C. Полимеризация инициируется свободными радикалами . [7]

Синдиотактический полистирол

Полимеризация Циглера-Натта может производить упорядоченный синдиотактический полистирол с фенильными группами, расположенными на чередующихся сторонах углеводородного остова. Эта форма является высококристаллической с T m (температурой плавления) 270 °C (518 °F). Синдиотактическая полистирольная смола в настоящее время производится под торговой маркой XAREC корпорацией Idemitsu, которая использует металлоценовый катализатор для реакции полимеризации. [25]

Деградация

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 он используется для изготовления многих предметов торговли. Как и другие органические соединения, полистирол горит, выделяя углекислый газ и водяной пар , а также другие побочные продукты термического разложения. Полистирол, будучи ароматическим углеводородом , обычно сгорает не полностью , на что указывает коптящее пламя. [ необходима цитата ]

Процесс деполимеризации полистирола в его мономер , стирол , называется пиролизом . Он включает в себя использование высокой температуры и давления для разрушения химических связей между каждым соединением стирола. Пиролиз обычно происходит при температуре до 430 °C. [26] Высокая стоимость энергии для этого процесса сделала коммерческую переработку полистирола обратно в мономер стирола сложной. [ необходима цитата ]

Организмы

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

В 2015 году исследователи обнаружили, что мучные черви , личинки жука-чернотелки Tenebrio molitor , могут переваривать пищу и существовать на диете из EPS. [28] [29] Около 100 мучных червей могут потреблять от 34 до 39 миллиграммов этой белой пены в день. Было обнаружено, что экскременты мучных червей безопасны для использования в качестве почвы для сельскохозяйственных культур. [28]

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

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

Бактерия Pseudomonas putida способна преобразовывать стирольное масло в биоразлагаемый пластик PHA . [33] [34] [35] Это может когда-нибудь пригодиться для эффективной утилизации пенополистирола. Стоит отметить, что полистирол должен пройти пиролиз, чтобы превратиться в стирольное масло. [ необходима цитата ]

Формы, произведенные

Полистирол обычно формуют литьем под давлением , вакуумным формованием или экструдируют, в то время как вспененный полистирол либо экструдируют, либо формуют специальным способом. Также производятся сополимеры полистирола; они содержат один или несколько других мономеров в дополнение к стиролу. В последние годы также производятся композиты вспененного полистирола с целлюлозой [39] [40] и крахмалом [41] . Полистирол используется в некоторых полимерно-связанных взрывчатых веществах (PBX). [ необходима цитата ]

Листовой или формованный полистирол

Корпус для компакт-дисков из полистирола общего назначения (GPPS) и ударопрочного полистирола (HIPS)
Одноразовая бритва из полистирола

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

Чашки Петри из полистирола 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 облучением, либо обработкой оксидом этилена . Поверхностная модификация после формования, обычно с использованием плазмы , богатой кислородом , 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 полистирольных пленочных конденсаторах , поскольку он образует очень стабильный диэлектрик , но в настоящее время его использование в значительной степени прекращено в пользу полиэстера .

Пены

Крупный план упаковки из вспененного полистирола

Пенополистирол на 95–98% состоит из воздуха. [43] [44] Пенополистирол является хорошим теплоизолятором и поэтому часто используется в качестве строительного изоляционного материала, например, в изоляционных бетонных формах и структурных изоляционных панельных строительных системах. Серый пенополистирол, включающий графит , 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 номер 2 023 204). [46]

Пенопласты PS также обладают хорошими демпфирующими свойствами, поэтому широко используются в упаковке. Торговая марка Styrofoam компании Dow Chemical Company неофициально используется (в основном в США и Канаде) для всех вспененных полистирольных продуктов, хотя строго говоря, ее следует использовать только для «экструдированных закрытых ячеистых» пенополистирольных пен, производимых компанией Dow Chemicals.

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

Вспененный полистирол (EPS)

Плиты Thermocol из гранул вспененного полистирола (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 как дешевая альтернатива стеблям шолы ( Aeschynomene aspera ) для художественных работ.
Секция блока термокола под световым микроскопом ( светлое поле , объектив = 10×, окуляр = 15×). Более крупные сферы представляют собой вспененные полистирольные шарики, которые были сжаты и сплавлены. Яркое звездообразное отверстие в центре изображения представляет собой воздушный зазор между шариками, где края шариков не полностью сплавились. Каждый шарик состоит из тонкостенных, заполненных воздухом пузырьков полистирола.

Вспененный полистирол (EPS) представляет собой жесткую и прочную пену с закрытыми ячейками с нормальной плотностью от 11 до 32 кг/м 3 . [47] Обычно он белого цвета и изготавливается из предварительно вспененных полистирольных шариков. Процесс производства EPS обычно начинается с создания небольших полистирольных шариков. Мономеры стирола (и потенциально другие добавки) суспендируются в воде, где они подвергаются свободнорадикальной полимеризации. Полистирольные шарики, образованные этим механизмом, могут иметь средний диаметр около 200 мкм. Затем шарики пропитываются «вспенивателем», материалом, который позволяет шарикам расширяться. В качестве вспенивателя обычно используется пентан . Шарики добавляются в непрерывно перемешиваемый реактор с вспенивателем, среди других добавок, и вспениватель 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 сыпучих «арахисов» , смягчающих хрупкие предметы внутри коробок. EPS также широко используется в автомобильной промышленности и дорожной безопасности, например, в мотоциклетных шлемах и дорожных ограждениях на гоночных трассах . [49] [50] [51]

Значительная часть всех изделий из EPS производится методом литья под давлением. Инструменты для форм, как правило, изготавливаются из сталей (которые могут быть закалены и покрыты гальваническим покрытием) и алюминиевых сплавов. Формы контролируются посредством разделения через систему каналов литников и направляющих. [52] EPS в разговорной речи называют «стиропором» в англосфере , что является обобщением бренда экструдированного полистирола компании Dow Chemical . [53]

EPS в строительстве

Листы EPS обычно упаковываются в жесткие панели (в Европе распространен размер 100 см x 50 см, обычно в зависимости от предполагаемого типа соединения и методов склеивания, это, по сути, 99,5 см x 49,5 см или 98 см x 48 см; реже встречается 120 x 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 Соединенных Штатах). Обычная толщина составляет от 10 мм до 500 мм. Часто добавляются многочисленные настройки, добавки и тонкие дополнительные внешние слои с одной или обеих сторон, чтобы улучшить различные свойства. Примером этого является ламинирование цементной плитой для формирования структурной изолированной панели .

Теплопроводность измеряется в соответствии с 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) было получено при 15 кг/м3, а значение 0,032 Вт/(м⋅К) было получено при 40 кг/м3 согласно техническому описанию K-710 от StyroChem Finland. Добавление наполнителей (графитов, алюминия или углерода) недавно позволило достичь теплопроводности EPS около 0,030–0,034 Вт/(м⋅К) (всего 0,029 Вт/(м⋅К)), и, как таковой, имеет серый/черный цвет, который отличает его от стандартного EPS. Несколько производителей EPS выпустили различные виды EPS с повышенным тепловым сопротивлением для использования в этом продукте в Великобритании и ЕС.

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

ICC-ES ( International Code Council Evaluation Service) требует, чтобы плиты EPS, используемые в строительстве, соответствовали требованиям ASTM C578. Одним из таких требований является то, что предельный кислородный индекс EPS, измеренный по ASTM D2863, должен быть больше 24 об. %. Типичный EPS имеет кислородный индекс около 18 об. %; поэтому в процессе формирования EPS в стирол или полистирол добавляется антипирен.

Плиты, содержащие антипирен, 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-минутного теплового барьера при использовании плит EPS внутри здания.

По данным организации EPS-IA ICF, типичная плотность EPS, используемого для форм из изолированного бетона ( 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 согласно ASTM C578. Блоки или плиты EPS, используемые в строительстве зданий, обычно режут с помощью горячих проводов. [54]

Экструдированный полистирол (XPS)

Экструдированный полистирол имеет гладкую текстуру и может быть разрезан на острые формы без крошения.

Экструдированный пенополистирол (XPS) 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 полистирольный материал также используется в ремеслах и моделировании , в частности архитектурных моделей. Благодаря процессу производства методом экструзии XPS не требует облицовки для сохранения своих тепловых или физических свойств. Таким образом, он является более однородной заменой гофрированному картону . Теплопроводность варьируется от 0,029 до 0,039 Вт/(м·К) в зависимости от несущей способности/плотности, а среднее значение составляет ~0,035 Вт/(м·К).

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

К наиболее распространенным материалам из экструдированного пенополистирола относятся:

Водопоглощение пенополистирольных пен

Хотя это пена с закрытыми ячейками, как вспененный, так и экструдированный полистирол не являются полностью водонепроницаемыми или паронепроницаемыми. [58] В вспененном полистироле есть промежуточные зазоры между расширенными гранулами с закрытыми ячейками, которые образуют открытую сеть каналов между связанными гранулами, и эта сеть зазоров может заполняться жидкой водой. Если вода замерзает в лед, она расширяется и может привести к тому, что гранулы полистирола откалываются от пены. Экструдированный полистирол также проницаем для молекул воды и не может считаться пароизоляцией. [59]

Заболачивание обычно происходит в течение длительного периода в полистирольных пенах, которые постоянно подвергаются воздействию высокой влажности или постоянно погружены в воду, например, в крышках джакузи, в плавучих доках, в качестве дополнительной плавучести под сиденьями лодок и для внешней изоляции зданий ниже уровня земли, постоянно подвергающейся воздействию грунтовых вод. [60] Обычно для предотвращения насыщения необходим внешний пароизоляционный барьер, такой как непроницаемая пластиковая пленка или напыляемое покрытие.

Ориентированный полистирол

Ориентированный полистирол (OPS) производится путем растяжения экструдированной пленки PS, улучшая видимость через материал за счет уменьшения мутности и увеличения жесткости. Это часто используется в упаковке, где производитель хотел бы, чтобы потребитель видел упакованный продукт. Некоторые преимущества OPS заключаются в том, что его производство обходится дешевле, чем другие прозрачные пластики, такие как полипропилен (PP), (PET) и ударопрочный полистирол (HIPS), и он менее мутный, чем HIPS или PP. Главный недостаток OPS заключается в том, что он хрупкий и легко трескается или рвется.

Сополимеры

Обычный ( гомополимерный ) полистирол имеет превосходный профиль свойств относительно прозрачности, качества поверхности и жесткости. Его область применения дополнительно расширяется за счет сополимеризации и других модификаций ( смесей , например, с ПК и синдиотактическим полистиролом). [61] : 102–104  Несколько сополимеров используются на основе стирола : Хрупкость гомополимерного полистирола преодолевается модифицированными эластомером сополимерами стирола и бутадиена. Сополимеры стирола и акрилонитрила ( САН ) более устойчивы к термическому напряжению, теплу и химикатам, чем гомополимеры, и также прозрачны. Сополимеры, называемые АБС, имеют схожие свойства и могут использоваться при низких температурах, но они непрозрачны .

Сополимеры стирола и бутана

Сополимеры стирола и бутана могут быть получены с низким содержанием бутена . Сополимеры стирола и бутана включают PS-I и SBC (см. ниже), оба сополимера ударопрочные . PS-I получают путем привитой сополимеризации , SBC путем анионной блочной сополимеризации, что делает его прозрачным в случае соответствующего размера блока. [62]

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

Ударная вязкость сополимеров стирола и бутадиена основана на разделении фаз, полистирол и полибутан не растворяются друг в друге (см. теорию растворов Флори–Хаггинса ). Сополимеризация создает пограничный слой без полного смешивания. Фракции бутадиена («резиновая фаза») собираются в частицы, внедренные в матрицу полистирола. Решающим фактором для улучшенной ударной вязкости сополимеров стирола и бутадиена является их более высокая способность поглощать работу деформации. Без приложенной силы резиновая фаза изначально ведет себя как наполнитель . Под действием растягивающего напряжения образуются крейзы (микротрещины), которые распространяются на частицы резины. Затем энергия распространяющейся трещины передается частицам резины по ее пути. Большое количество трещин придает изначально жесткому материалу слоистую структуру. Образование каждой пластинки способствует потреблению энергии и, таким образом, увеличению удлинения при разрыве. Гомополимеры полистирола деформируются при приложении силы до тех пор, пока не разорвутся. Сополимеры стирола и бутана не разрушаются в этой точке, а начинают течь, затвердевают до предела прочности на разрыв и разрушаются только при гораздо большем удлинении. [63] : 426 

При высокой доле полибутадиена эффект двух фаз меняется на противоположный. Стирол-бутадиеновый каучук ведет себя как эластомер, но может перерабатываться как термопластик.

Ударопрочный полистирол (ПС-I)

PS-I ( ударопрочный полистирен ) состоит из непрерывной полистирольной матрицы и диспергированной в ней каучуковой фазы. Изготавливается путем полимеризации стирола в присутствии растворенного (в стироле) полибутадиена. Полимеризация происходит одновременно двумя способами : [ 64 ]

СССССССССССССССССССС BB S BB S B S BBBB S B SS BBB S B СССССССССССССССССССССССССССССССС S

При использовании статистического сополимера в этом положении полимер становится менее восприимчивым к сшивке и лучше течет в расплаве. Для производства SBS сначала стирол гомополимеризуется посредством анионной сополимеризации. Обычно в качестве катализатора используется металлоорганическое соединение, такое как бутиллитий. Затем добавляется бутадиен, а после стирола снова его полимеризация. Катализатор остается активным в течение всего процесса (для чего используемые химикаты должны быть высокой чистоты). Молекулярно-массовое распределение полимеров очень низкое ( полидисперсность в диапазоне 1,05, поэтому отдельные цепи имеют очень схожую длину). Длина отдельных блоков может регулироваться соотношением катализатора к мономеру. Размер резиновых секций, в свою очередь, зависит от длины блока. Производство небольших структур (меньше длины волны света) обеспечивает прозрачность. Однако, в отличие от PS-I, блок-сополимер не образует никаких частиц, а имеет пластинчатую структуру.

Бутадиен-стирольный каучук

Стирол-бутадиеновый каучук (SBR) производится, как и PS-I, путем привитой сополимеризации, но с более низким содержанием стирола. Таким образом, стирол-бутадиеновый каучук состоит из резиновой матрицы с диспергированной в ней фазой полистирола. [65] В отличие от PS-I и SBC, это не термопластик , а эластомер . Внутри резиновой фазы фаза полистирола собирается в домены. Это вызывает физическое сшивание на микроскопическом уровне. Когда материал нагревается выше точки стеклования, домены распадаются, сшивание временно приостанавливается, и материал можно обрабатывать как термопластик. [66]

Акрилонитрилбутадиенстирол

Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) — материал, который прочнее чистого полистирола.

Другие

SMA представляет собой сополимер с малеиновым ангидридом . Стирол может быть сополимеризован с другими мономерами; например, дивинилбензол может быть использован для сшивания полистирольных цепей, чтобы получить полимер, используемый в твердофазном синтезе пептидов . Стирол-акрилонитрильная смола (SAN) имеет большую термическую стойкость, чем чистый стирол.

Экологические проблемы

Производство

Полистирольные пены производятся с использованием вспенивающих агентов, которые образуют пузырьки и расширяют пену. В вспененном полистироле это обычно углеводороды, такие как пентан , которые могут представлять опасность воспламенения при производстве или хранении недавно изготовленного материала, но оказывают относительно умеренное воздействие на окружающую среду. [ необходима цитата ] Экструдированный полистирол обычно изготавливается с использованием гидрофторуглеродов ( HFC-134a ), [67] которые имеют потенциал глобального потепления примерно в 1000–1300 раз больше, чем у диоксида углерода. [68] Упаковка, особенно вспененный полистирол, является источником микропластика как от наземной, так и от морской деятельности. [69]

Ухудшение состояния окружающей среды

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

Мусор

Выброшенный полистирольный стаканчик на берегу озера Мичиган

Животные не распознают пенополистирол как искусственный материал и могут даже ошибочно принять его за пищу. [71] Пенополистирол развевается на ветру и плавает на воде из-за своего низкого удельного веса. Он может иметь серьезные последствия для здоровья птиц и морских животных, которые проглатывают значительные количества. [71] Молодь радужной форели, подвергшаяся воздействию фрагментов полистирола, демонстрирует токсические эффекты в виде существенных гистоморфометрических изменений. [72]

Сокращение

Ограничение использования вспененного полистирола для упаковки еды на вынос является приоритетом многих организаций по защите окружающей среды от твердых отходов . [73] Были предприняты усилия по поиску альтернатив полистиролу, особенно пены в ресторанных помещениях. Первоначальным стимулом было исключение хлорфторуглеродов (ХФУ), которые раньше были компонентом пены.

Соединенные Штаты

В 1987 году Беркли, Калифорния , запретил контейнеры для пищевых продуктов с ХФУ. [74] В следующем году округ Саффолк, Нью-Йорк , стал первой юрисдикцией США, запретившей полистирол в целом. [75] Однако юридические иски Общества индустрии пластмасс [76] не позволили запрету вступить в силу, пока он, наконец, не был отложен, когда Республиканская и Консервативная партии получили большинство в законодательном собрании округа. [77] Тем временем Беркли стал первым городом, запретившим все контейнеры для пищевых продуктов из пенопласта. [78] По состоянию на 2006 год около ста населенных пунктов в Соединенных Штатах, включая Портленд, Орегон и Сан-Франциско , имели тот или иной запрет на использование пенополистирола в ресторанах. Например, в 2007 году Окленд, Калифорния , потребовал от ресторанов перейти на одноразовые контейнеры для пищевых продуктов, которые разлагались бы при добавлении в пищевой компост. [79] В 2013 году Сан-Хосе , как сообщается, стал крупнейшим городом в стране, запретившим контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола. [80] Некоторые сообщества ввели широкие запреты на пенополистирол, например, Фрипорт, штат Мэн , который сделал это в 1990 году. [81] В 1988 году первый запрет США на пенополистирол был введен в Беркли, штат Калифорния. [78]

1 июля 2015 года Нью-Йорк стал крупнейшим городом в Соединенных Штатах, который попытался запретить продажу, хранение и распространение одноразового пенополистирола (первоначальное решение было отменено после апелляции). [82] В Сан-Франциско надзорные органы одобрили самый жесткий запрет на «пенополистирол» (EPS) в США, который вступил в силу 1 января 2017 года. Департамент окружающей среды города может делать исключения для определенных видов использования, таких как доставка лекарств при предписанных температурах. [83]

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

В марте 2019 года Мэриленд запретил контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола и стал первым штатом в стране, который принял запрет на контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола через законодательный орган штата. Мэн был первым штатом, официально внесшим запрет на контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола. 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 запрет на контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола был введен в действие, но первым, который вступил в силу 1 июля 2020 года. [86] [87] [88] [89]

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

За пределами США

Отходы пенополистирола в Японии

Китай запретил контейнеры и столовые приборы из вспененного полистирола для еды на вынос/на вынос примерно в 1999 году. Однако соблюдение запрета было проблемой, и в 2013 году китайская пластмассовая промышленность лоббировала отмену запрета. [91]

До 2007 года Индия и Тайвань также запретили использование в пищевой промышленности посуды из пенополистирола. [92]

Правительство Зимбабве через свое Агентство по управлению окружающей средой (EMA) запретило полистирольные контейнеры (в стране их часто называют «кайлит») в соответствии с Положением о пластиковой упаковке и пластиковых бутылках (поправка) 2012 года (№ 1) [93] [94]

Город Ванкувер , Канада, объявил о своем плане Zero Waste 2040 в 2018 году. Город внесет поправки в устав, запрещающие владельцам лицензий на ведение бизнеса подавать готовую еду в стаканчиках из пенополистирола и контейнерах для еды на вынос, начиная с 1 июня 2019 года. [95]

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

В декабре 2020 года на Фиджи был принят Закон об управлении окружающей средой. Импорт изделий из полистирола был запрещён в январе 2021 года. [98]

Переработка

Символ идентификационного кода смолы для полистирола

В целом, полистирол не принимается в программах переработки отходов на обочине дороги и не сортируется и не перерабатывается там, где он принимается. В Германии полистирол собирается в соответствии с законом об упаковке (Verpackungsverordnung), который требует от производителей нести ответственность за переработку или утилизацию любого упаковочного материала, который они продают.

Большинство полистирольных изделий в настоящее время не перерабатываются из-за отсутствия стимулов для инвестирования в необходимые уплотнители и логистические системы. Из-за низкой плотности пенополистирола его сбор неэкономичен. Однако, если отходы проходят начальный процесс уплотнения, материал меняет плотность с типичных 30 кг/м3 до 330 кг/м3 и становится перерабатываемым товаром высокой ценности для производителей переработанных пластиковых гранул. Отходы вспененного полистирола можно легко добавлять в такие продукты, как изоляционные листы EPS и другие материалы EPS для строительных целей; многие производители не могут получить достаточного количества отходов из-за проблем со сбором. Когда они не используются для производства большего количества EPS, отходы пены можно превратить в такие продукты, как вешалки для одежды, парковые скамейки, цветочные горшки, игрушки, линейки, корпуса степлера, контейнеры для рассады, рамки для картин и архитектурные молдинги из переработанного PS. [99] По состоянию на 2016 год в Великобритании ежемесячно перерабатывается около 100 тонн EPS. [100]

Переработанный EPS также используется во многих операциях по литью металла. Rastra производится из EPS, который смешивается с цементом и используется в качестве изоляционной добавки при изготовлении бетонных фундаментов и стен. Американские производители выпускают изоляционные бетонные формы, изготовленные примерно на 80% из переработанного EPS с 1993 года.

Апсайклинг

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

Сжигание

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

Когда полистирол сжигался при температурах 800–900 °C (типичный диапазон современной мусоросжигательной печи), продукты сгорания состояли из «сложной смеси полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) от алкилбензолов до бензоперилена. В отходах сгорания полистирола было идентифицировано более 90 различных соединений». [105] [ необходим лучший источник ] Центр исследований пожаров Американского национального бюро стандартов обнаружил 57 химических побочных продуктов, выделяющихся при сгорании вспененного полистирола (EPS). [106]

Безопасность

Здоровье

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

На основе научных испытаний, проведенных в течение пяти десятилетий, государственные органы безопасности определили, что полистирол безопасен для использования в продуктах общественного питания. Например, полистирол соответствует строгим стандартам Управления по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США и Европейской комиссии/Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов для использования в упаковке для хранения и подачи продуктов питания. Департамент гигиены пищевых продуктов и окружающей среды Гонконга недавно рассмотрел безопасность подачи различных продуктов питания в продуктах общественного питания из полистирола и пришел к такому же выводу, что и FDA США. [107]

С 1999 по 2002 год международная экспертная группа из 12 человек, отобранная Гарвардским центром оценки рисков, провела всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола. Ученые имели опыт в токсикологии, эпидемиологии, медицине, анализе рисков, фармакокинетике и оценке воздействия. В исследовании Гарварда сообщалось, что стирол естественным образом присутствует в следовых количествах в таких продуктах питания, 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 изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, и сделан вывод о том, что риск для населения от воздействия стирола из пищевых продуктов или изделий, контактирующих с пищевыми продуктами (таких как упаковка из полистирола и контейнеры для общественного питания), был на уровне, слишком низком, чтобы вызвать неблагоприятные последствия. [108]

Полистирол обычно используется в контейнерах для еды и напитков. Мономер стирола (из которого производится полистирол) является предполагаемым канцерогеном. [109] Стирол «обычно содержится в таких низких концентрациях в потребительских товарах, что риски незначительны». [110] Полистирол, который используется для контакта с пищевыми продуктами, может содержать не более 1% (0,5% для жирных продуктов) стирола по весу. [111] Было обнаружено, что олигомеры стирола в контейнерах из полистирола, используемых для упаковки пищевых продуктов, мигрируют в пищу. [112] Другое японское исследование, проведенное на мышах дикого типа и AhR -нулевых мышах, показало, что тример стирола, который авторы обнаружили в приготовленных продуктах быстрого приготовления, упакованных в контейнеры из полистирола, может повышать уровень гормонов щитовидной железы. [ 113 ]

Вопрос о том, можно ли разогревать полистирол в микроволновой печи вместе с едой, является спорным. Некоторые контейнеры можно безопасно использовать в микроволновой печи, но только если на них есть соответствующая маркировка. [114] Некоторые источники предполагают, что следует избегать продуктов, содержащих каротин (витамин А) или кулинарные масла. [115]

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

Опасность возникновения пожара

Как и другие органические соединения , полистирол является горючим. Полистирол классифицируется в соответствии с DIN4102 как продукт «B3», что означает легковоспламеняющийся или «легко воспламеняющийся». Как следствие, хотя он является эффективным изолятором при низких температурах, его использование запрещено в любых открытых установках в строительстве зданий, если материал не является огнестойким . [ требуется ссылка ] Его необходимо скрыть за гипсокартоном , листовым металлом или бетоном. [117] Вспененные полистирольные пластиковые материалы случайно воспламенялись 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]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Wypych, George (2012). "PS полистирол". Справочник по полимерам . С. 541–7. doi :10.1016/B978-1-895198-47-8.50162-4. ISBN 978-1-895198-47-8.
  2. ^ Хейнс 2011, стр.  [ 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. Получено 25 июля 2012 г.
  5. ^ Джон Шейрс; Дуэйн Придди (28 марта 2003 г.). Современные стирольные полимеры: полистиролы и стирольные сополимеры. John Wiley & Sons. стр. 3. ISBN 978-0-471-49752-3.
  6. ^ ab "Распространенные пластиковые смолы, используемые в упаковке". Введение в учебные материалы по пластмассам . American Chemistry Council, Inc. Получено 24 декабря 2012 г.
  7. ^ Аб 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, Weinheim, doi :10.1002/14356007.a21_615.pub2
  8. ^ "Полистирольная граммофонная пластинка и процесс ее изготовления". 22 марта 1949 г. Получено 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 сшивки полимерных пленок: ингибирование выветривания тонких полимерных пленок». Langmuir . 22 (18): 7748–7754. doi :10.1021/la0611099. ISSN  0743-7463. PMID  16922559.
  10. ^ Kwon BG, Saido K, Koizumi K, Sato H, Ogawa N, Chung SY, Kusui T, Kodera Y, Kogure K и др. (май 2014 г.). «Региональное распределение аналогов стирола, образующихся при деградации полистирола вдоль береговых линий северо-восточной части Тихого океана и Гавайев». Environmental Pollution . 188 : 45–9. Bibcode :2014EPoll.188...45K. doi :10.1016/j.envpol.2014.01.019. PMID  24553245.
  11. ^ Саймон, Э. (1839) «Ueber den flüssigen Storax (Styrax Liquidus)» [О жидком стораксе ( Styrax Liquidus )], Annalen der Chemie , 31  : 265–277.
  12. ^ Блит, Джон и Хофманн, август Уилх. (1845). «Ueber das Stryol und einige seiner Zersetzungsproducte» («О стироле и некоторых продуктах его разложения»), Annalen der Chemie und Pharmacie , 53 (3): 289–329.
  13. ^ Блит и Хофманн, 1845, стр. 312. Со стр. 312: «Анализ, как и синтез, в равной степени продемонстрировали, что стирол и твердый стеклообразный материал, для которого мы предлагаем название «метастирол», обладают одинаковым процентным составом».
  14. ^ Бертло, М. (1866) «Sur Les caractères de la Benzine et du Styrolène, comparés avec ceux des Autres carburitors d'Hydrogène» («О свойствах бензола и стирола по сравнению с свойствами других углеводородов»), Bulletin de la Société Chimique de Paris , 2-я серия, 6 : 289–298. Из стр. 294: «Он говорит, что стриолен шофируется в вазе, нагретой до 200 °, подвеска Quelques heures, меняется в полимерной резине (метастирол), и что этот полимер, дистиллированный брусок, воспроизводит стирол». («Известно, что стирол, нагреваемый в герметичном сосуде при температуре 200 °C в течение нескольких часов, превращается в смолистый полимер (полистирол), и что этот полимер, будучи резко перегнан, воспроизводит стирол».)
  15. ^ "Бизнес дает пенополистиролу редкую отмену". 21 сентября 2007 г. Получено 18 июня 2022 г.
  16. ^ "Отис Рэй Макинтайр". Национальный зал славы изобретателей. 16 августа 2023 г.
  17. ^ «Пенополистирол, практическое и проблемное создание». Институт истории науки. 31 июля 2018 г.
  18. ^ "NIHF Inducee Otis Ray McIntire Invented STYROFOAM Brand Foam". www.invent.org . Получено 18 июня 2022 г. .
  19. ^ Vidco. "PAGEV". PAGEV . Получено 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. стр. 207.
  22. ^ "Celebrating 50 Years of Excellence in People and Products". Dart Container Corporation. Архивировано из оригинала 4 июня 2010 года . Получено 23 декабря 2012 года .
  23. ^ US9738739B2, Дигенис, Джордж А. и Дигенис, Александр Г., «Метод фиксации радиоактивной тритиевой воды в стабильном тритиевом полистироловом продукте», выпущенный 22 августа 2017 г. 
  24. ^ "The Phenyl Group". Chemistry LibreTexts . 2 октября 2013 г. Получено 18 июня 2022 г.
  25. ^ "XAREC Syndiotactic Polystyrene – Petrochemicals – Idemitsu Kosan Global". www.idemitsu.com . Получено 1 января 2016 г. .
  26. ^ "Что такое пиролиз?". AZoCleantech.com . 29 декабря 2012 г. Получено 15 августа 2019 г.
  27. ^ Хо, Ба Тхань; Робертс, Тимоти К.; Лукас, Стивен (август 2017 г.). «Обзор биодеградации полистирола и модифицированного полистирола: микробный подход». Критические обзоры в биотехнологии . 38 (2): 308–320. doi :10.1080/07388551.2017.1355293. PMID  28764575. S2CID  13417812.
  28. ^ ab Jordan, R. (29 сентября 2015 г.). «Черви, поедающие пластик, могут предложить решение проблемы накапливающихся отходов, обнаружили исследователи из Стэнфорда». Stanford News Service . Стэнфордский университет. Архивировано из оригинала 8 января 2021 г. . Получено 4 января 2017 г. .
  29. ^ Yang Y, Yang J, Wu WM, Zhao J, Song Y, Gao L, Yang R, Jiang L (октябрь 2015 г.). «Биодеградация и минерализация полистирола мучными червями, поедающими пластик: часть 1. Химическая и физическая характеристика и изотопные тесты». Environmental Science & Technology . 49 (20): 12080–6. Bibcode : 2015EnST...4912080Y. doi : 10.1021/acs.est.5b02661. PMID  26390034.
  30. ^ "Думаете, вы не можете компостировать пенополистирол? Мучные черви — вот ответ!". Блог . Living Earth Systems. 8 октября 2016 г. Получено 4 января 2017 г.
  31. ^ Аументадо, Доминик. «Сравнительное исследование эффективности личинок Tenebrio molitor и личинок Zophobas morio в качестве агентов деградации вспененного полистирола». Academia .[ необходим неосновной источник ]
  32. ^ Сан, Джиаруй; Прабху, Апурва; Арони, Сэмюэл ТН; Кристиан, Ринке (2022). «Взгляд на биодеградацию пластика: состав сообщества и функциональные возможности микробиома суперчервя (Zophobas morio) в испытаниях по кормлению пенополистиролом». Microbial Genomics . 8 (6): 1–19. doi : 10.1099/mgen.0.000842 . PMC 9455710 . PMID  35678705. 
  33. ^ Рой, Роберт (7 марта 2006 г.). «Бессмертный пенополистирол встречает своего врага». LiveScience . Получено 17 января 2019 г.
  34. ^ Ward PG, Goff M, Donner M, Kaminsky W, O'Connor KE (апрель 2006 г.). «Двухэтапное химико-биотехнологическое преобразование полистирола в биоразлагаемый термопластик». Environmental Science & Technology . 40 (7): 2433–7. Bibcode : 2006EnST...40.2433W. doi : 10.1021/es0517668. PMID  16649270.
  35. ^ Биелло, Дэвид (27 февраля 2006 г.). «Бактерии превращают пенополистирол в биоразлагаемый пластик». Scientific American .
  36. ↑ Гудье, К. (22 июня 1961 г.). «Изготовление и использование вспененного пластика». New Scientist . 240 : 706.
  37. ^ Марк, Джеймс Э. (2009). Справочник по полимерным данным (2-е издание). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-518101-2 
  38. ^ ван дер Вегт, AK и Говерт, LE (2003) Polymeren, van keten tot kunstof , DUP Blue Print, ISBN 90-407-2388-5 
  39. ^ Дорудиани, Саид; Кортшот, Марк Т. (2016). «Композиты из вспененного древесного волокна и полистирола: взаимосвязь между обработкой, структурой и механическими свойствами». Журнал термопластичных композитных материалов . 17 : 13–30. doi :10.1177/0892705704035405. S2CID  138224146.
  40. ^ Doroudiani, Saeed; Chaffey, Charles E.; Kortschot, Mark T. (2002). «Сорбция и диффузия углекислого газа в композитах из древесного волокна и полистирола». Journal of Polymer Science Часть B: Polymer Physics . 40 (8): 723–735. Bibcode : 2002JPoSB..40..723D. doi : 10.1002/polb.10129.
  41. ^ Михай, Михаэла; Хьюно, Мишель А.; Фавис, Базиль Д. (2016). «Вспенивание смесей полистирола и термопластичного крахмала». Журнал клеточных пластиков . 43 (3): 215–236. doi :10.1177/0021955X07076532. S2CID  135968555.
  42. ^ Нортон, Джед. "Голубая пена, розовая пена и пенопластовая доска". Мастерская Антеносити. Архивировано из оригинала 26 февраля 2008 года . Получено 29 января 2008 года .
  43. ^ "Polystyrene". ChemicalSafetyFacts.org . Американский химический совет. Май 2014. Архивировано из оригинала 8 марта 2018. Получено 11 декабря 2017 .
  44. ^ "Recycle Your EPS". EPS Industry Alliance . Получено 11 декабря 2017 г.
  45. ^ "Продукция: полистирол, улучшенный графитом". Neotherm Ltd. Архивировано из оригинала 11 марта 2018 г. Получено 26 декабря 2018 г.
  46. ^ Патент США 02,023,204
  47. ^ Технические данные по вспененному полистиролу (EPS) (PDF) . Австралия: Australian Urethane & Styrene. 2010.
  48. ^ Говард, Кевин А. (8 июня 1993 г.). «Способ производства компонентов из вспененного полистирола из использованных полистирольных материалов» (PDF) . Патент США .
  49. ^ Фоллер, Рональд; Биленберг, Роберт; Сикинг, Дин; Роде, Джон; Рейд, Джон (5 декабря 2006 г.). Разработка и тестирование барьера SAFER – Версия 2, барьерные ворота SAFER и альтернативная резервная конструкция. SAE Mobilus (Отчет). Серия технических документов SAE. Том 1. doi :10.4271/2006-01-3612.
  50. ^ Биленберг, Роберт В.; Роде, Джон Д.; Рейд, Джон Д. (1 января 2005 г.). Проектирование аварийных ворот SAFER с использованием LS-DYNA . Управление инжинирингом/технологиями. ASMEDC. стр. 345–352. doi :10.1115/imece2005-81078. ISBN 0-7918-4230-4.
  51. ^ Mills, NJ; Wilkes, S.; Derler, S.; Flisch, A. (июль 2009 г.). "FEA испытаний на косой удар по шлему мотоцикла". International Journal of Impact Engineering . 36 (7): 913–925. Bibcode : 2009IJIE...36..913M. doi : 10.1016/j.ijimpeng.2008.12.011. ISSN  0734-743X. S2CID  138180148.
  52. ^ "Формование вспененного полистирола (EPS)".
  53. ^ "Dow Chemical Company Styrofoam page". Архивировано из оригинала 24 марта 2008 года . Получено 17 января 2019 года .
  54. ^ Вспенивающийся полистирол , база данных Insight от Ceresana Research
  55. ^ Аль-Аджлан, Салех А. (1 декабря 2006 г.). «Измерения тепловых свойств изоляционных материалов с использованием метода переходного плоского источника». Applied Thermal Engineering . 26 (17): 2184–2191. Bibcode : 2006AppTE..26.2184A. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2006.04.006. ISSN  1359-4311.
  56. ^ "Национальная коммерческая корпорация". www.nathanibiz.com . Получено 18 июня 2022 г. .
  57. ^ "Технические подробности". Пена Depron . Получено 17 июня 2020 г.
  58. ^ Гнип, Иван и др. (2007) ДОЛГОСРОЧНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ВОДЫ ПЛИТКАМИ ИЗ ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА Архивировано 28 января 2018 г. на Wayback Machine . Институт теплоизоляции Вильнюсского технического университета имени Гедиминаса
  59. ^ Экструдированная изоляция из пенополистирола Owens Corning FOAMULAR: Сопротивление водопоглощению, ключ к высокоэффективной жесткой изоляции из пенопласта, Технический бюллетень , публикация № 10011642-A, сентябрь 2011 г.,
  60. ^ «Изоляция XPS, извлеченная после полевых испытаний, подтверждает высокое водопоглощение и сниженное значение R». Архивировано 6 февраля 2015 г. в Wayback Machine , EPS Below Grade Series 105, март 2014 г., Технический бюллетень, EPS Industry Alliance.
  61. ^ В. Кейм : Kunststoffe: Synthese, Herstellungsverfahren, Apparaturen , 379 Seiten, Verlag Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1. Auflage (2006) ISBN 3-527-31582-9 
  62. ^ "Übersicht Polystyrol auf chemgapedia.de" .
  63. ^ Доминингхаус, Ганс. (2012). Kunststoffe: Eigenschaften und Anwendungen . Эльснер, Питер, Айерер, Питер, Хирт, Томас. (8., neu Bearbeitete und erweiterte Auflage ed.). Гейдельберг: Спрингер. ISBN 9783642161735. OCLC  834590709.
  64. ^ "Schlagzähes PS на chemgapedia.de" .
  65. ^ "PS-Pfropfcopolymere на chemgapedia.de" .
  66. ^ "стирольные блоксополимеры – IISRP" (PDF) .
  67. ^ Отчет о пенополистироле Архивировано 25 марта 2013 г. в Wayback Machine . Earth Resource Foundation.
  68. ^ Потенциал глобального потепления заменителей ОРВ. EPA.gov
  69. ^ Окружающая среда, ООН (21 октября 2021 г.). «Утопление в пластике – морские отходы и пластиковые отходы. Графика». ЮНЕП — Программа ООН по окружающей среде . Получено 21 марта 2022 г.
  70. ^ Юсиф, Эмад; Хаддад, Рагад (декабрь 2013 г.). «Фотодеградация и фотостабилизация полимеров, особенно полистирола: обзор». SpringerPlus . 2 (1): 398. doi : 10.1186/2193-1801-2-398 . PMC 4320144 . PMID  25674392. 
  71. ^ ab Hofer, Tobias N. (2008). Загрязнение морской среды: новые исследования . Нью-Йорк: Nova Science Publishers. стр. 59. ISBN 978-1-60456-242-2.
  72. ^ Karbalaei, Samaneh; Hanachi, Parichehr; Rafiee, Gholamreza; Seifori, Parvaneh; Walker, Tony R. (сентябрь 2020 г.). «Токсичность микропластика из полистирола для молоди Oncorhynchus mykiss (радужной форели) после индивидуального и комбинированного воздействия хлорпирифоса». Journal of Hazardous Materials . 403 : 123980. doi : 10.1016/j.jhazmat.2020.123980. PMID  33265019. S2CID  224995527.
  73. ^ Шнурр, Райли Э.Дж.; Альбою, Ванесса; Чаудхари, Минакши; Корбетт, Роан А.; Куанц, Миган Э.; Санкар, Картикешвар; Срейн, Харвир С.; Тавараджа, Венукасан; Ксантос, Дирк; Уокер, Тони Р. (2018). «Сокращение загрязнения морской среды одноразовыми пластиковыми изделиями (SUP): обзор». Бюллетень по загрязнению морской среды . 137 : 157–171. Bibcode : 2018MarPB.137..157S. doi : 10.1016/j.marpolbul.2018.10.001. PMID  30503422. S2CID  54522420.
  74. ^ «Беркли запрещает использование контейнера для еды». The New York Times . Associated Press . 24 сентября 1987 г. Получено 23 декабря 2012 г.
  75. ^ "Suffolk Votes A Bill to Ban Plastic Bags". The New York Times . 30 марта 1988 г. Получено 23 декабря 2012 г.
  76. ^ Хевеси, Деннис (4 марта 1990 г.). «Запрет на пластик в Саффолке отменен». The New York Times . Получено 23 декабря 2012 г.
  77. ^ Барбанель, Джош (4 марта 1992 г.). «Голосование блокирует запрет на использование пластика в Саффолке». The New York Times . Получено 23 декабря 2012 г.
  78. ^ ab "Беркли расширяет запрет на пенопластовые контейнеры для пищевых продуктов". The Los Angeles Times . 16 июня 1988 г. Получено 23 декабря 2012 г.
  79. ↑ Херрон Замора, Джим (28 июня 2006 г.). «В Окленде запрещена упаковка пищевых продуктов из пенополистирола». San Francisco Chronicle . Получено 23 декабря 2012 г.
  80. ^ Санчес, Крис (27 августа 2013 г.). «Сан-Хосе одобряет запрет на пенополистирол». NBC . Получено 30 августа 2013 г.
  81. ^ "ГЛАВА 33 УКАЗ О ПЕНОПЛАСТЕ". Указы . Город Фрипорт, штат Мэн. Архивировано из оригинала 29 марта 2014 года . Получено 23 декабря 2012 года .
  82. ↑ Тони Докупил (22 сентября 2015 г.). «msnbc.com». msnbc.com . Проверено 17 января 2019 г.
  83. ^ "Надзорные органы Сан-Франциско одобрили самый строгий запрет на упаковку из пенопласта в США". 30 июня 2016 г. Получено 30 июня 2016 г.
  84. ^ "Стандарт одноразовых изделий". Green Restaurant Association . Получено 14 декабря 2016 г.
  85. ↑ Динин, Шона (ноябрь–декабрь 2005 г.). «Поколение одноразовых отходов: 25 миллиардов стаканчиков из пенополистирола в год». E-The Environmental Magazine. Архивировано из оригинала 12 ноября 2006 г.
  86. ^ Эндрю М. Баллард. «Запрет на упаковку из пеноматериала в Мэриленде, счета за электроэнергию станут законом». news.bloombergenvironment.com . Получено 20 июня 2019 г.
  87. ^ "Заявление: Мэриленд становится вторым штатом, запретившим контейнеры из пластиковой пены". environmentamerica.org . Получено 20 июня 2019 г. .
  88. ^ The Sun, Балтимор (24 мая 2019 г.). «Новые законы Мэриленда: запрет пенопластовых контейнеров для пищевых продуктов, повышение возраста покупки табака, реформирование совета UMMS». baltimoresun.com . Получено 20 июня 2019 г.
  89. ^ "2019 Foam Ban". Maryland League of Conservation Voters . 30 мая 2019 г. Архивировано из оригинала 20 июня 2019 г. Получено 20 июня 2019 г.
  90. ^ Завери, Михир (25 сентября 2020 г.). «Даже бумажные пакеты будут запрещены в супермаркетах Нью-Джерси». The New York Times . Получено 22 ноября 2020 г.
  91. ^ Ин Сан, Нина и Толокен, Стив (21 марта 2013 г.). «Китай готовится снять запрет на упаковку пищевых продуктов из полистирола». Новости о пластике . Получено 10 июня 2013 г.
  92. ^ Куан, Джин (13 июня 2006 г.). "письмо в Комитет по общественным работам" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2006 г. . Получено 26 января 2014 г. .
  93. ^ "Правительство запрещает упаковку кайлита". The Herald . 13 июля 2017 г. Получено 13 июля 2017 г.
  94. ^ «Вспененный полистирол (кайлит): каковы его последствия?». The Herald . 12 июля 2017 г. Получено 13 июля 2017 г.
  95. ^ Стратегия сокращения использования одноразовых предметов, Zero Waste 2040, город Ванкувер, 2018 г.
  96. ^ Pyzyk, Katie (29 марта 2019 г.). «Европейский парламент одобряет запрет на одноразовый пластик в 2021 году». Waste Dive . Получено 6 января 2022 г.
  97. ^ "Директива (ЕС) 2019/904". Официальный журнал Европейского Союза . Получено 6 января 2022 г.
  98. ^ "Льготный период для полистирольных изделий". Fiji Broadcasting Corporation . Получено 12 декабря 2020 г.
  99. ^ https://expandedpoly.co.uk/environment/ Переработка полистирола. Получено 17 октября 2019 г.
  100. ^ Переработка EPS. Архивировано 22 ноября 2020 г. в Wayback Machine Eccleston & Hart Polystrene. Получено 21 июля 2016 г.
  101. ^ ab Oh, Sewon; Stache, Erin E. (6 апреля 2022 г.). «Химическая переработка коммерческого полистирола с помощью контролируемого катализатором фотоокисления». Журнал Американского химического общества . 144 (13): 5745–5749. doi :10.1021/jacs.2c01411. ISSN  0002-7863. PMID  35319868. S2CID  247629479.
  102. ^ abcd BASF Technische Information TI 0/2-810d 81677, июнь 1989 г., Verwertungs- und Beseitigungsverfaren gebrauchter Schaumstoff-Verpackungen aus Styropor®
  103. ^ Опасность возгорания пенополистирола. Архивировано 26 февраля 2015 г. на Wayback Machine . Newton.dep.anl.gov. Получено 25 декабря 2011 г. Страница вопросов и ответов с частично неверной информацией.
  104. ^ "Ease of Disposal". Архивировано из оригинала 7 июня 2009 года . Получено 25 июня 2009 года .
  105. ^ Hawley-Fedder, RA; Parsons, ML; Karasek, FW (1984). «Продукты, полученные при сжигании полимеров в условиях, имитирующих мусоросжигательную печь». Journal of Chromatography A. 315 : 201–210. doi :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 по продуктам термического разложения и токсичности». Пожары и материалы . 11 (3). NIST: 109–130. doi :10.1002/fam.810110302 . Получено 18 февраля 2021 г.
  107. ^ «Вопросы и ответы по безопасности полистирольных пищевых продуктов». Американский химический совет . 2010–2011. Архивировано из оригинала 24 августа 2011 г. Получено 14 июня 2011 г.
  108. ^ Cohen JT; Carlson G; Charnley G; Coggon D; Delzell E; Graham JD; Greim H; Krewski D; Medisky M; Monson R; Paustenbach D; Petersen B; Rappaport S; Rhomberg L; Ryan PB; Thompson K (2011). «Комплексная оценка потенциальных рисков для здоровья, связанных с профессиональным и экологическим воздействием стирола». Журнал токсикологии и охраны окружающей среды, часть B: критические обзоры . 5 (1–2): 1–265. doi : 10.1080/10937400252972162. PMID  12012775. S2CID  5547163.
    • «Комплексная оценка потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола на рабочем месте и в окружающей среде». Центр Маклафлина по оценке рисков для здоровья населения .
  109. ^ Национальная токсикологическая программа (10 июня 2011 г.). "12-й отчет о канцерогенах". Национальная токсикологическая программа . Архивировано из оригинала 12 июня 2011 г. Получено 11 июня 2011 г.
  110. ^ Харрис, Гардинер (10 июня 2011 г.). «Правительство заявляет, что 2 распространенных материала представляют риск возникновения рака». The New York Times . Получено 11 июня 2011 г.
  111. ^ "Sec. 177.1640 Полистирол и модифицированный каучуком полистирол". Свод федеральных правил, раздел 21 — Пищевые продукты и лекарства, подраздел B — Пищевые продукты для потребления человеком . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . Получено 4 апреля 2014 г.
  112. ^ Сакамото, Хироми; Мацудзака, Аяко; Ито, Римико; Тохьяма, Юко (2000). "使い捨て弁当容器から溶出するスチレンダイマー及びトリマーの定量" [Quantitative Analysis of Styrene Dimer and Trimers Migrated from Disposable Lunch Boxes]. Журнал Общества пищевой гигиены Японии (на японском языке). 41 (3): 200–205. дои : 10.3358/шокуэйши.41.200 .
  113. ^ Yanagiba Y, Ito Y, Yamanoshita O, Zhang SY, Watanabe G, Taya K, Li CM, Inotsume Y, Kamijima M, Gonzalez FJ, Nakajima T (июнь 2008 г.). «Тример стирола может повышать уровень гормонов щитовидной железы посредством снижения регуляции гена-мишени арильного углеводородного рецептора (AhR) UDP-глюкуронозилтрансферазы». Environmental Health Perspectives . 116 (6): 740–5. doi :10.1289/ehp.10724. PMC 2430229. PMID  18560529 . 
  114. ^ «Пища в пластиковой микробовке: опасно или нет?». Harvard Health. 20 сентября 2017 г.
  115. ^ "Polystyrene & Health Homepage". Energy Justice Network . Получено 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 систем панелей из вспененного полистирола в промышленных зданиях для минимизации риска возникновения пожара (PDF) (диссертация на степень магистра). OCLC  166313665.
  118. ^ "Рассмотрено нарушение правил при расследовании пожара в туннеле под Ла-Маншем". The Irish Times . 28 ноября 1996 г. Получено 14 января 2018 г.

Источники

 В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия Cc BY-SA 3.0 IGO (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из Drowning in Plastics – Marine Litter and Plastic Waste Vital Graphics, Программа ООН по окружающей среде.

Библиография

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Полистирол.