Деградация полимера

Деградация полимера - это снижение физических свойств полимера , таких как прочность, вызванное изменениями его химического состава. Полимеры и особенно пластики подвержены разложению на всех этапах жизненного цикла продукта , в том числе во время их производства, использования, утилизации в окружающую среду и вторичной переработки. [1] Скорость этого ухудшения значительно варьируется; биоразложение может занять десятилетия, тогда как в некоторых промышленных процессах полимер может полностью разложиться за часы.

Были разработаны технологии, предотвращающие или способствующие деградации. Например, полимерные стабилизаторы обеспечивают производство пластмассовых изделий с желаемыми свойствами, продлевают срок их службы и облегчают их переработку. И наоборот, биоразлагаемые добавки ускоряют разложение пластиковых отходов , улучшая их биоразлагаемость. Некоторые формы переработки пластика могут включать полное разложение полимера обратно на мономеры или другие химические вещества.

В целом, воздействие тепла, света, воздуха и воды являются наиболее значительными факторами разрушения пластиковых полимеров. Основными химическими изменениями являются окисление и разрыв цепи , ведущие к снижению молекулярной массы и степени полимеризации полимера. Эти изменения влияют на такие физические свойства , как прочность, пластичность , индекс текучести расплава , внешний вид и цвет. Изменения свойств часто называют «старением».

2015 Мировое производство пластика по типу полимера:
PP: полипропилен , PE: полиэтилен , PVC: поливинилхлорид , PS: полистирол , PET: полиэтилентерефталат

Пластмассы существуют в огромном разнообразии, однако в мировом производстве доминируют несколько типов товарных полимеров : полиэтилен (PP), полипропилен (PE), поливинилхлорид (PVC), полиэтилентерефталат (PET, PETE), полистирол (PS), поликарбонат (PC), и поли (метилметакрилат) (ПММА). Деградация этих материалов имеет первостепенное значение, поскольку на них приходится большая часть пластиковых отходов .

Все эти пластмассы являются термопластами и более подвержены разрушению, чем эквивалентные термореактивные пластмассы , поскольку они более сшиты . Большинство (ПП, ПЭ, ПВХ, ПС и ПММА) представляют собой аддитивные полимеры с полностью углеродной основой, которые более устойчивы к большинству видов деградации. ПЭТ и ПК представляют собой конденсационные полимеры, которые содержат карбонильные группы, которые более подвержены гидролизу и УФ-воздействию.

Схема компаундирования пластика
"> File:Plastic Injection Molding.webmВоспроизвести медиа
Короткое видео по литью под давлением (9 мин 37 с)

Термопластичные полимеры (будь то первичные или переработанные) должны быть нагреты до расплавления для придания им окончательной формы с температурой обработки в диапазоне 150–320 ° C, в зависимости от полимера. [2] Полимеры будут окисляться в этих условиях, но даже в отсутствие воздуха этих температур достаточно, чтобы вызвать термическое разложение некоторых материалов. Расплавленный полимер также испытывает значительное напряжение сдвига во время экструзии и формования, которого достаточно для разрыва полимерных цепей. В отличие от многих других форм разложения, в результате обработки в расплаве разрушается весь объем полимера, а не только его поверхностные слои. Эта деградация привносит в полимер химические слабые места, особенно в форме гидропероксидов , которые становятся местами инициации для дальнейшей деградации в течение срока службы объектов.

Полимеры часто подвергаются более чем одному циклу обработки в расплаве, что в совокупности может ускорить разложение. Чистый пластик обычно подвергается компаундированию ( маточной смеси ) для введения добавок, таких как красители, пигменты и стабилизаторы. Гранулированный материал, приготовленный таким образом, также может быть предварительно высушен в печи для удаления следов влаги перед его окончательным плавлением и формованием в пластмассовые изделия. Пластик, который перерабатывается путем простого переплавления (механическая переработка), обычно подвержен более сильному разложению, чем свежий материал, и в результате может иметь худшие свойства.

Термическое окисление

Хотя уровни кислорода внутри технологического оборудования обычно низкие, его нельзя полностью исключить, а термическое окисление обычно происходит быстрее, чем разложение, которое является исключительно термическим (то есть без воздуха). [3] Реакции следуют общему механизму автоокисления , что приводит к образованию органических пероксидов и карбонилов . Такие процессы могут подавляться добавлением антиоксидантов .

Термическая деградация

Нагревание полимеров до достаточно высокой температуры может вызвать разрушительные химические изменения даже в отсутствие кислорода. Это обычно начинается с разрыва цепи , генерируя свободные радикалы , которые в первую очередь участвуют в диспропорционирования и сшивания . ПВХ является наиболее термочувствительным обычным полимером, основная деградация которого происходит начиная с ~ 250 ° C [4], другие полимеры разлагаются при более высоких температурах. [5]

Термомеханическая деградация

Расплавленные полимеры - это неньютоновские жидкости с высокой вязкостью, и взаимодействие между их термическим и механическим разложением может быть сложным. При низких температурах расплав полимера более вязкий и более подвержен механической деградации из-за напряжения сдвига . При более высоких температурах вязкость уменьшается, но увеличивается термическое разложение. Трение в точках сильного сдвига также может вызвать локальный нагрев, ведущий к дополнительному термическому разложению.

Механическое разложение можно уменьшить добавлением смазочных материалов, также называемых технологическими добавками или добавками текучести. Они могут уменьшить трение о обрабатывающее оборудование, а также между полимерными цепями, что приведет к снижению вязкости расплава. Обычными агентами являются высокомолекулярные воски ( парафиновый воск , сложные эфиры восков и т. Д.) Или стеараты металлов (например, стеарат цинка ).

Мировое производство пластиковых отходов промышленным сектором в 2015 году, в тоннах в год

Большинство пластиковых изделий используются только один раз и недолго, например, упаковочные материалы. Они редко испытывают деградацию полимера в течение срока службы. Другие предметы подвергаются только постепенной деградации из-за воздействия окружающей среды. Однако некоторые пластмассовые изделия могут долго служить в агрессивных средах, особенно в тех, где они подвергаются длительному тепловому или химическому воздействию. В этих случаях разложение полимера может быть значительным и на практике часто сдерживается только использованием усовершенствованных стабилизаторов полимера . Разложение, вызванное воздействием тепла, света, воздуха и воды, является наиболее распространенным, но существуют и другие способы разложения.

Растрескивание под действием хлора

хлорная атака на соединения сантехники из ацеталевой смолы

Питьевая вода , хлорированная для уничтожения микробов, может содержать следовые количества хлора, при этом Всемирная организация здравоохранения рекомендует верхний предел в 5  частей на миллион . [6] Несмотря на низкий уровень, он достаточно высок, чтобы медленно разрушать некоторые типы пластика, особенно когда вода нагревается, например, при стирке. Полиэтилен , [7] [8] полибутилен [9] и полиацеталь (полиоксиметилен) [10] трубопроводы и фитинги все восприимчивы. Атака приводит к затвердеванию трубопроводов, что может сделать их хрупкими и, следовательно, более уязвимыми к механическим повреждениям .

Электроника

Пластмассы широко используются в производстве электрических изделий, таких как печатные платы и электрические кабели . Эти применения могут быть суровыми, подвергая пластик сочетанию термического, химического и электрохимического воздействия. Многие электрические элементы, такие как трансформаторы , микропроцессоры или высоковольтные кабели, работают при повышенных температурах годами или даже десятилетиями, что приводит к низкоуровневому, но непрерывному термическому окислению. Это может усугубляться прямым контактом с металлами, которые могут способствовать образованию свободных радикалов, например, действием реакций Фентона на гидропероксиды . [11] Высоковольтные нагрузки могут также повредить изоляционные материалы, такие как диэлектрики , которые разрушаются из-за образования цепей, вызванных длительным напряжением электрического поля. [12] [13]

Гальваническое действие

Разложение полимера гальваническим воздействием было впервые описано в технической литературе в 1990 году. [14] [15] Когда полимер, армированный углеродным волокном, прикрепляется к металлической поверхности, углеродное волокно может действовать как катод при воздействии воды или достаточной влажности, это приводит к гальванической коррозии . Это было замечено в инженерии, когда полимеры из углеродного волокна использовались для усиления ослабленных стальных конструкций. [16] [17] Реакции также наблюдались в сплавах алюминия [18] и магния, [19] затронутые полимеры включают бисмалеимиды (BMI) и полиимиды . Считается, что механизм разложения включает электрохимическое образование гидроксид- ионов, которые затем расщепляют амидные связи. [20]

Большинство пластмасс не легко разлагаются , [21] , однако они по- прежнему деградируют в окружающей среде в результате воздействия УФ-света, кислорода, воды и загрязняющих веществ. Эту комбинацию часто называют выветриванием полимеров. [22] Разрыв цепи из-за атмосферных воздействий приводит к увеличению хрупкости пластиковых предметов, что в конечном итоге приводит к их разрыву. Затем фрагментация продолжается до тех пор, пока в конечном итоге не образуются микропластики . По мере уменьшения размеров частиц и увеличения их совокупной площади поверхности это способствует выщелачиванию добавок из пластика в окружающую среду. Многие споры, связанные с пластмассами, действительно связаны с этими добавками. [23] [24]

Фотоокисление

Фотоокисление - это совместное действие ультрафиолетового света и кислорода, которое является наиболее значительным фактором выветривания пластмасс. [22] Хотя многие полимеры не поглощают УФ-свет, они часто содержат примеси, которые поглощают, такие как гидропероксид и карбонильные группы, введенные во время термической обработки. Они действуют как фотоинициаторы, вызывая сложные цепные свободнорадикальные реакции, в которых сочетаются механизмы автоокисления и фотодеградации . Фотоокисление может сдерживаться светостабилизаторами, такими как HALS . [25]

Гидролиз

Полимеры с полностью углеродной основой, такие как полиолефины , обычно устойчивы к гидролизу. Конденсационные полимеры, такие как полиэфиры , [26] полиамиды , полиуретаны и поликарбонаты, могут разлагаться гидролизом их карбонильных групп с образованием молекул с более низкой молекулярной массой. Такие реакции чрезвычайно медленны при температуре окружающей среды, однако они остаются значительным источником разложения этих материалов, особенно в морской среде. [27] Набухание, вызванное поглощением небольшого количества воды, также может вызвать растрескивание под воздействием окружающей среды , что ускоряет разрушение.

Озонолиз каучуков

Озон крекинг в натуральный каучук труб

Полимеры, которые не полностью насыщены , уязвимы для воздействия озона . Этот газ существует в атмосфере естественным образом, но также образуется оксидами азота, выделяемыми при загрязнении транспортных средств. Производятся многие обычные эластомеры (каучуки), при этом натуральный каучук , полибутадиен , стирол-бутадиеновый каучук и NBR наиболее чувствительны к разрушению. Реакция озонолиза приводит к немедленному разрыву цепи . Озоновые трещины в изделиях, находящихся под напряжением, всегда ориентированы под прямым углом к ​​оси деформации, поэтому они образуются по окружности в согнутой резиновой трубке. Такие трещины опасны, когда они возникают в топливных трубопроводах, поскольку трещины будут прорастать с внешних открытых поверхностей в отверстие трубы, что может привести к утечке топлива и возгоранию. Проблема растрескивания озона может быть предотвращена путем добавления антиозонантов .

Биологическая деградация

Основная привлекательность биодеградации заключается в том, что теоретически полимер будет полностью потребляться в окружающей среде без необходимости комплексного управления отходами и что продукты этого будут нетоксичными. Наиболее распространенные пластмассы разлагаются очень медленно, иногда до такой степени, что они считаются неразлагаемыми. [28] [29] Поскольку полимеры обычно слишком велики, чтобы быть поглощенными микробами, биодеградация изначально зависит от секретируемых внеклеточных ферментов для восстановления полимеров до приемлемой длины цепи. Это требует, чтобы полимеры имели функциональные группы, которые ферменты способны «распознавать», такие как сложноэфирные или амидные группы. Длинноцепочечные полимеры с полностью углеродными основными цепями, такие как полиолефины , полистирол и ПВХ , не будут разлагаться одним только биологическим действием [30] и должны быть сначала окислены, чтобы создать химические группы, которые могут атаковать ферменты. [31] [32]

Окисление может быть вызвано обработкой в ​​расплаве или атмосферным воздействием окружающей среды, а также может быть намеренно ускорено добавлением биоразлагаемых добавок . Они добавляются к полимеру во время компаундирования, чтобы улучшить биоразложение в остальном очень стойких пластмасс. Точно так же были разработаны биоразлагаемые пластмассы , которые по своей природе являются биоразлагаемыми, при условии, что с ними обращаются как с компостом, а не просто оставляют на свалке, где разложение очень затруднено из-за недостатка кислорода и влаги. [33]

Глобальные средства утилизации пластиковых отходов

При переработке пластика его полимерные цепи разрушаются, как правило, в результате термического повреждения, аналогичного тому, которое наблюдается во время первоначальной обработки. В некоторых случаях это превращается в преимущество за счет преднамеренной и полной деполимеризации пластика обратно в его исходные мономеры , которые затем можно использовать для производства свежего, неразложившегося пластика. Теоретически эта химическая переработка (или исходное сырье) обеспечивает неограниченную возможность повторного использования, но она также более дорога и может иметь более высокий углеродный след из-за затрат на электроэнергию. [34] Более распространена механическая переработка, когда пластик просто переплавляют и реформируют, хотя обычно это приводит к более низкому качеству продукта. В качестве альтернативы пластик можно просто сжигать в качестве топлива в процессе преобразования отходов в энергию . [35] [36]

Переплавка

Термопластичные полимеры, такие как полиолефины, можно переплавлять и преобразовывать в новые изделия. Этот подход называется механической переработкой и обычно является наиболее простой и экономичной формой восстановления. [34] Постпотребительский пластик обычно уже подвергается некоторой степени деградации, и еще один раунд обработки в расплаве усугубит это, в результате чего механически переработанный пластик обычно будет иметь худшие механические свойства, чем первичный пластик. [37] Разложение может быть усилено высокими концентрациями гидропероксидов, перекрестным загрязнением между различными видами пластика и добавками, присутствующими в пластике. Технологии, разработанные для усиления биоразложения пластика, также могут вступать в конфликт с его переработкой с оксобиоразлагаемыми добавками, состоящими из металлических солей железа, магния, никеля и кобальта, увеличивающих скорость термического разложения. [38] [39] В зависимости от рассматриваемого полимера может быть добавлено количество первичного материала для поддержания качества продукта. [40]

Термическая деполимеризация и пиролиз

По мере приближения полимеров к своей предельной температуре термическое разложение сменяется полным разложением. Некоторые полимеры, такие как ПТФЭ , полистирол и ПММА [41], подвергаются деполимеризации с образованием исходных мономеров , в то время как другие, такие как полиэтилен, подвергаются пиролизу с расщеплением случайной цепи с образованием смеси летучих продуктов. Полученные мономеры могут быть преобразованы обратно в новый пластик (химическая переработка или переработка сырья), [42] [43] [44], тогда как продукты пиролиза используются в качестве синтетического топлива (переработка энергии). [45] На практике даже очень эффективная деполимеризация до мономеров имеет тенденцию к некоторому конкурентному пиролизу. Таким образом можно также преобразовать термореактивные полимеры, например, при переработке шин .

Химическая деполимеризация

Конденсационные полимеры, лишенные расщепляемых групп, таких как сложные эфиры и амиды, также могут быть полностью деполимеризованы путем гидролиза или сольволиза . Это может быть чисто химический процесс, но ему также могут способствовать ферменты. [46] Такие технологии менее развиты, чем технологии термической деполимеризации, но имеют потенциал для более низких затрат на энергию. До сих пор полиэтилентерефталат был наиболее изученным полимером. [47] Кроме того, пластиковые отходы могут быть преобразованы в другие ценные химические вещества (не обязательно мономеры) под действием микробов. [48] [49]

Светостабилизаторы на основе затрудненных аминов (HALS) стабилизируют от атмосферных воздействий за счет улавливания свободных радикалов , образующихся в результате фотоокисления полимерной матрицы. Поглотители УФ-лучей стабилизируют атмосферные воздействия, поглощая ультрафиолетовый свет и превращая его в тепло. Антиоксиданты стабилизируют полимер, прекращая цепную реакцию из-за поглощения УФ-света от солнечного света. Цепная реакция, инициированная фотоокислением, приводит к прекращению сшивки полимеров и ухудшению свойств полимеров. Антиоксиданты используются для защиты от термического разложения.

Инфракрасная спектроскопия, показывающая абсорбцию карбонила из-за окислительной деструкции полипропиленовых формованных костылей.

Деградацию можно обнаружить до появления серьезных трещин в продукте с помощью инфракрасной спектроскопии . [50] В частности, пероксигруппы и карбонильные группы, образованные в результате фотоокисления, имеют четкие полосы поглощения.

  • Прикладная спектроскопия
  • Судебная полимерная инженерия
  • Экологический стресс-перелом
  • Полимерная инженерия
  • Погодные испытания полимеров

  • Льюис, Питер Рис, Рейнольдс, К. и Гагг, К., Криминалистическая инженерия материалов: тематические исследования , CRC Press (2004)
  • Эзрин, Мейер, Руководство по отказам пластмасс: причина и профилактика , Hanser-SPE (1996).
  • Райт, Дэвид К., Растрескивание пластмасс под воздействием окружающей среды RAPRA (2001).
  • Льюис, Питер Рис и Гагг, C, Судебная полимерная инженерия: Почему полимерные продукты не работают , Woodhead / CRC Press (2010).

  1. ^ Сингх, Балджит; Шарма, Ниша (март 2008 г.). «Механистические последствия деградации пластика». Разложение и стабильность полимеров . 93 (3): 561–584. DOI : 10.1016 / j.polymdegradstab.2007.11.008 .
  2. ^ Ragaert, Ким; Дельва, Лауренс; Ван Гим, Кевин (ноябрь 2017 г.). «Механическая и химическая переработка твердых пластиковых отходов». Управление отходами . 69 : 24–58. DOI : 10.1016 / j.wasman.2017.07.044 .
  3. ^ Петерсон, Джеффри Д.; Вязовкин, Сергей; Уайт, Чарльз А. (2001). «Кинетика термической и термоокислительной деструкции полистирола, полиэтилена и полипропилена». Макромолекулярная химия и физика . 202 (6): 775–784. DOI : 10.1002 / 1521-3935 (20010301) 202: 6 <775 :: АИД-MACP775> 3.0.CO; 2-Г .
  4. ^ Ю, Цзе; Солнце, Луши; Ма, Чуан; Цяо, Ю; Яо, Хун (февраль 2016 г.). «Термическая деструкция ПВХ: обзор». Управление отходами . 48 : 300–314. DOI : 10.1016 / j.wasman.2015.11.041 .
  5. ^ Мацудзава, Ёсиаки; Аябе, Мунео; Нишино, Джунья; Кубота, Нобухико; Мотеги, Микио (август 2004 г.). «Оценка топливной смеси полукокса в городских отходах пиролиза». Топливо . 83 (11–12): 1675–1687. DOI : 10.1016 / j.fuel.2004.02.006 .
  6. ^ Руководство по качеству питьевой воды (Четвертое, включая первое дополнение, изд.). Женева: Всемирная организация здравоохранения. 2017. ISBN. 978-92-4-154995-0.
  7. ^ Хассинен, Дж (май 2004 г.). «Износ полиэтиленовых труб под воздействием хлорированной воды». Разложение и стабильность полимеров . 84 (2): 261–267. DOI : 10.1016 / j.polymdegradstab.2003.10.019 .
  8. ^ Дюваль, Дональд (июнь 2014 г.). «Стойкость к окислению трубы из неупорядоченного полипропилена из сополимера хлорированной воды». Журнал анализа и предотвращения отказов . 14 (3): 336–342. DOI : 10.1007 / s11668-014-9809-3 . S2CID  137141131 .
  9. ^ Фудзи, Такехиро; Мацуи, Юичи; Хирабаяси, Хидео; Игава, Кадзухиса; Окада, Саори; Хонма, Хидэкадзу; Нисимура, Хироюки; Ямада, Казуши (сентябрь 2019 г.). «Влияние остаточного хлора и давления на разрушение полибутиленовой трубы». Разложение и стабильность полимеров . 167 : 1–9. DOI : 10.1016 / j.polymdegradstab.2019.06.012 .
  10. ^ Энер, Муалла; Уайт, Дон Х. (январь 1993 г.). «Исследование деградации коммерческого сополимера полиоксиметилена в системах водоснабжения». Разложение и стабильность полимеров . 40 (3): 297–303. DOI : 10.1016 / 0141-3910 (93) 90135-6 .
  11. ^ Осава, Дзендзиро (январь 1988 г.). «Роль металлов и дезактиваторов металлов в деструкции полимеров». Разложение и стабильность полимеров . 20 (3–4): 203–236. DOI : 10.1016 / 0141-3910 (88) 90070-5 .
  12. ^ Закревский В.А.; Сударь, NT; Zaopo, A .; Дубицкий, Ю. А. (15 февраля 2003 г.). «Механизм электрической деградации и разрушения изоляционных полимеров». Журнал прикладной физики . 93 (4): 2135–2139. Bibcode : 2003JAP .... 93.2135Z . DOI : 10.1063 / 1.1531820 .
  13. ^ Маю, К. (октябрь 2000 г.). «Деградация изоляционных материалов под действием электрического напряжения». IEEE Transactions по диэлектрикам и электроизоляции . 7 (5): 590–601. DOI : 10,1109 / TDEI.2000.879355 .
  14. ^ Фодри, Майкл С. (1991). «Связь графит / полиимидных композитов с гальваническими процессами» (PDF) . Журнал Общества развития материалов и технологий (SAMPE) . 2 : 1288–1301. ISBN 0-938994-56-5.
  15. ^ http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/200902037896192534
  16. ^ Тавакколизаде, Мохаммадреза; Саадатманеш, Хамид (август 2001 г.). «Гальваническая коррозия углерода и стали в агрессивных средах». Журнал композитов для строительства . 5 (3): 200–210. DOI : 10.1061 / (ASCE) 1090-0268 (2001) 5: 3 (200) .
  17. ^ Чжао, Сяо-Лин; Чжан, Лэй (август 2007 г.). «Обзор современного состояния армированных стальных конструкций из стеклопластика». Инженерные сооружения . 29 (8): 1808–1823. DOI : 10.1016 / j.engstruct.2006.10.006 .
  18. ^ Liu, Z .; Curioni, M .; Jamshidi, P .; Уокер, А .; Prengnell, P .; Томпсон, GE; Скелдон, П. (сентябрь 2014 г.). «Электрохимические характеристики композитов из углеродного волокна и связанные с ними гальванические эффекты с алюминиевыми сплавами». Прикладная наука о поверхности . 314 : 233–240. Bibcode : 2014ApSS..314..233L . DOI : 10.1016 / j.apsusc.2014.06.072 .
  19. ^ Пан, Инцай; У, Гоцин; Ченг, Сюй; Чжан, Цзунке; Ли, Маоюань; Джи, Судонг; Хуан, Чжэн (сентябрь 2015 г.). «Гальваническая коррозия муфты, армированной углеродным волокном, полимер / магниевый сплав». Коррозионная наука . 98 : 672–677. DOI : 10.1016 / j.corsci.2015.06.024 .
  20. ^ Ву, ЭМ; Чен, JS; Картер, CS (1993). «Механизмы разрушения полимерных композитов в результате гальванических реакций между металлами и углеродным волокном». Полимерные композиты . 14 (5): 395–401. DOI : 10.1002 / pc.750140505 .
  21. ^ Андради, Энтони Л. (февраль 1994 г.). «Оценка биоразложения синтетических полимеров в окружающей среде». Журнал макромолекулярной науки, часть C: обзоры полимеров . 34 (1): 25–76. DOI : 10.1080 / 15321799408009632 .
  22. ^ а б Фельдман, Д. (1 октября 2002 г.). «Выветривание полимеров: фотоокисление». Журнал полимеров и окружающей среды . 10 (4): 163–173. DOI : 10,1023 / A: 1021148205366 . S2CID  92300829 .
  23. ^ Hahladakis, John N .; Велис, Костас А .; Вебер, Роланд; Яковиду, Элени; Пурнелл, Фил (февраль 2018 г.). «Обзор химических добавок, присутствующих в пластмассах: миграция, выделение, судьба и воздействие на окружающую среду при их использовании, утилизации и переработке» . Журнал опасных материалов . 344 : 179–199. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2017.10.014 . PMID  29035713 .
  24. ^ Teuten, Emma L .; Saquing, Jovita M .; Knappe, Detlef RU; Barlaz, Morton A .; Йонссон, Сюзанна; Бьорн, Анника; Роуленд, Стивен Дж .; Томпсон, Ричард С .; Galloway, Tamara S .; Ямасита, Рей; Очи, Дайсуке; Ватануки, Ютака; Мур, Чарльз; Вьет, Фам Хунг; Тана, Touch Seang; Пруденте, Марикар; Бунятуманонд, Ручая; Zakaria, Mohamad P .; Акхавонг, Конгсап; Огата, Юко; Хираи, Хисаши; Иваса, Сатору; Мизукава, Каоруко; Хагино, Юки; Имамура, Аяко; Саха, Махуа; Такада, Хидэсигэ (27 июля 2009 г.). «Транспортировка и выброс химических веществ из пластмасс в окружающую среду и дикую природу» . Философские труды Королевского общества B: биологические науки . 364 (1526): 2027–2045. DOI : 10.1098 / rstb.2008.0284 . PMC  2873017 . PMID  19528054 .
  25. ^ Уайлс, DM; Карлссон, ди-джей (ноябрь 1980 г.). «Механизмы фотостабилизации в полимерах: обзор» . Разложение и стабильность полимеров . 3 (1): 61–72. DOI : 10.1016 / 0141-3910 (80) 90008-7 .
  26. ^ Allen, Norman S .; Эдж, Майкл; Мохаммадян, Мехрдад; Джонс, Кен (январь 1991 г.). «Гидролитическое разложение полиэтилентерефталата: важность разрыва цепи по сравнению с кристалличностью». Европейский полимерный журнал . 27 (12): 1373–1378. DOI : 10.1016 / 0014-3057 (91) 90237-I .
  27. ^ Геверт, Берит; Plassmann, Merle M .; Маклауд, Мэтью (2015). «Пути деградации пластичных полимеров, плавающих в морской среде» . Наука об окружающей среде: процессы и воздействия . 17 (9): 1513–1521. DOI : 10.1039 / C5EM00207A .
  28. ^ Андради, Энтони Л. (февраль 1994 г.). «Оценка биоразложения синтетических полимеров в окружающей среде». Журнал макромолекулярной науки, часть C: обзоры полимеров . 34 (1): 25–76. DOI : 10.1080 / 15321799408009632 .
  29. ^ Ахмед, Темур; Шахид, Мухаммад; Азим, Фаррух; Расул, Иджаз; Шах, Асад Али; Номан, Мухаммед; Хамид, Амир; Манзур, Наташа; Манзур, Ирфан; Мухаммад, Шер (март 2018 г.). «Биодеградация пластмасс: текущий сценарий и перспективы экологической безопасности». Науки об окружающей среде и исследованиях загрязнения . 25 (8): 7287–7298. DOI : 10.1007 / s11356-018-1234-9 . PMID  29332271 . S2CID  3962436 .
  30. ^ Дансо, Доминик; Чоу, Дженнифер; Штрайт, Вольфганг Р. (19 июля 2019 г.). «Пластмассы: экологические и биотехнологические перспективы микробной деградации» . Прикладная и экологическая микробиология . 85 (19): e01095–19, /aem/85/19/AEM.01095–19.atom. DOI : 10,1128 / AEM.01095-19 . PMC  6752018 . PMID  31324632 .
  31. ^ Токива, Ютака; Калабия, Буэнавентурада; Угву, Чарльз; Айба, Сейичи (26 августа 2009 г.). «Биоразлагаемость пластмасс» . Международный журнал молекулярных наук . 10 (9): 3722–3742. DOI : 10.3390 / ijms10093722 . PMC  2769161 . PMID  19865515 .
  32. ^ Крюгер, Мартин С .; Хармс, Хауке; Шлоссер, Дитмар (ноябрь 2015 г.). «Перспективы микробиологических решений проблемы загрязнения окружающей среды пластмассами». Прикладная микробиология и биотехнология . 99 (21): 8857–8874. DOI : 10.1007 / s00253-015-6879-4 . PMID  26318446 . S2CID  8797245 .
  33. ^ Шах, Амер Али; Хасан, Фариха; Хамид, Абдул; Ахмед, Сафия (май 2008 г.). «Биологическая деградация пластмасс: всесторонний обзор». Достижения биотехнологии . 26 (3): 246–265. DOI : 10.1016 / j.biotechadv.2007.12.005 .
  34. ^ а б Schyns, Zoé OG; Шейвер, Майкл П. (февраль 2021 г.). «Механическая переработка упаковочного пластика: обзор» . Макромолекулярные быстрые коммуникации . 42 (3): 2000415. DOI : 10.1002 / marc.202000415 . PMID  33000883 .
  35. ^ Сингх, Нариндер; Хуэй, Дэвид; Сингх, Рупиндер; Ахуджа, ИПС; Фео, Лучано; Fraternali, Фернандо (апрель 2017 г.). «Переработка твердых пластиковых отходов: современный обзор и будущие применения». Композиты Часть B: Инженерия . 115 : 409–422. DOI : 10.1016 / j.compositesb.2016.09.013 .
  36. ^ Хоупвелл, Джефферсон; Дворжак, Роберт; Косиор, Эдвард (27 июля 2009 г.). «Рециклинг пластмасс: проблемы и возможности» . Философские труды Королевского общества B: биологические науки . 364 (1526): 2115–2126. DOI : 10.1098 / rstb.2008.0311 . PMC  2873020 . PMID  19528059 .
  37. ^ Инь, Ши; Туладхар, Рабин; Ши, Фэн; Шанкс, Роберт А .; Комб, Марк; Коллистер, Тони (декабрь 2015 г.). «Механическая переработка полиолефиновых отходов: обзор». Полимерная инженерия и наука . 55 (12): 2899–2909. DOI : 10.1002 / pen.24182 .
  38. ^ Babetto, Alex S .; Antunes, Marcela C .; Беттини, Сильвия ХП; Бонсе, Балтус К. (февраль 2020 г.). «Ориентированная на переработку оценка окислительного термомеханического разложения расплава HDPE, содержащего прооксидант». Журнал полимеров и окружающей среды . 28 (2): 699–712. DOI : 10.1007 / s10924-019-01641-6 . S2CID  209432804 .
  39. ^ Альдас, Мигель; Паладины, Андреа; Валле, Владимир; Пазминьо, Мигель; Кирос, Франциско (2018). «Влияние добавок к разложению пластмасс на переработку полиэтилена» . Международный журнал науки о полимерах . 2018 : 1–10. DOI : 10.1155 / 2018/2474176 .
  40. ^ Эриксен, МК; Кристиансен, JD; Даугард, AE; Аструп, ТФ (август 2019 г.). «Замыкание цикла для бытовых отходов ПЭТ, ПЭ и ПП: влияние свойств материала и конструкции продукта для вторичной переработки пластмасс». Управление отходами . 96 : 75–85. DOI : 10.1016 / j.wasman.2019.07.005 . PMID  31376972 .
  41. ^ Каминский, З; Predel, M; Садыки, А (сентябрь 2004 г.). «Рециклинг полимеров пиролизом в псевдоожиженном слое». Разложение и стабильность полимеров . 85 (3): 1045–1050. DOI : 10.1016 / j.polymdegradstab.2003.05.002 .
  42. ^ Кумагаи, Сёго; Ёсиока, Тошиаки (1 ноября 2016 г.). «Переработка сырья путем пиролиза пластиковых отходов» . Журнал Японского нефтяного института . 59 (6): 243–253. DOI : 10,1627 / jpi.59.243 .
  43. ^ Рахими, Али Реза; Гарсия, Жаннетт М. (июнь 2017 г.). «Химическая переработка пластиковых отходов для производства новых материалов». Обзоры природы Химия . 1 (6): 0046. DOI : 10.1038 / s41570-017-0046 .
  44. ^ Коутс, Джеффри В .; Getzler, Yutan DYL (июль 2020 г.). «Химическая переработка в мономер для идеальной экономики замкнутого цикла полимеров». Материалы обзора природы . 5 (7): 501–516. Bibcode : 2020NatRM ... 5..501C . DOI : 10.1038 / s41578-020-0190-4 . S2CID  215760966 .
  45. ^ Агуадо, Дж .; Серрано, Д.П .; Escola, JM (5 ноября 2008 г.). «Топливо из пластиковых отходов термических и каталитических процессов: обзор». Промышленные и инженерные химические исследования . 47 (21): 7982–7992. DOI : 10.1021 / ie800393w .
  46. ^ Вэй, Рен; Циммерманн, Вольфганг (ноябрь 2017 г.). «Микробные ферменты для вторичной переработки трудновоспламеняемых пластиков на нефтяной основе: как далеко мы продвинулись?» . Микробная биотехнология . 10 (6): 1308–1322. DOI : 10.1111 / 1751-7915.12710 . PMC  5658625 . PMID  28371373 .
  47. ^ Гейер, Б .; Lorenz, G .; Канделбауэр, А. (2016). «Переработка полиэтилентерефталата - обзор химических методов» . Экспресс-полимерные письма . 10 (7): 559–586. DOI : 10.3144 / expresspolymlett.2016.53 .
  48. ^ Ру, Цзяканг; Хо, Исинь; Ян Ю (21 апреля 2020 г.). «Микробиологическая деградация и повышение качества пластиковых отходов» . Границы микробиологии . 11 : 442. DOI : 10,3389 / fmicb.2020.00442 . PMID  32373075 . S2CID  216028039 .
  49. ^ Виркс, Ник; Прието, М. Ауксилиадора; Помпозиелло, Пабло; Лоренцо, Виктор; О'Коннор, Кевин; Бланк, Ларс М. (ноябрь 2015 г.). «Пластиковые отходы как новый субстрат для промышленной биотехнологии» . Микробная биотехнология . 8 (6): 900–903. DOI : 10.1111 / 1751-7915.12312 . PMC  4621443 . PMID  26482561 .
  50. ^ Селина, Мэтью С .; Линде, Эрик; Мартинес, Эстеван (март 2021 г.). «Карбонильная идентификация и неопределенности количественного определения окислительной деградации полимеров». Полимер деградационные и стабильность : 109550. DOI : 10.1016 / j.polymdegradstab.2021.109550 .