Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с пенополистирола )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см полистирол (значения) .

Полистирол
Повторяющееся звено полимерной цепи ПС
Цепь-полистирол-from-xtal-3D-bs-17.png
Цепь-полистирол-from-xtal-3D-sf.png
Имена
Название ИЮПАК
Поли (1-фенилэтен)
Другие названия
Термокол
Идентификаторы
  • 9003-53-6
СокращенияPS
ChemSpider
  • никто
ECHA InfoCard100.105.519 Отредактируйте это в Викиданных
Характеристики
(C 8 H 8 ) сущ.
Плотность0,96–1,05 г / см 3
Температура плавления~ 240 ° C (464 ° F; 513 K) [4] для изотактического полистирола
Точка кипения 430 ° C (806 ° F, 703 K) и деполимеризуется
Нерастворимый
РастворимостьРастворим в бензоле, сероуглероде, хлорированных алифатических углеводородах, хлороформе, циклогексаноне, диоксане, этилацетате, этилбензоле, MEK, NMP, THF [1]
Теплопроводность0,033 Вт / (м · К) (пена, ρ 0,05 г / см 3 ) [2]
1,6; диэлектрическая проницаемость 2,6 (1 кГц - 1 ГГц) [3]
Родственные соединения
Родственные соединения
Стирол (мономер)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы
Упаковка из пенополистирола
Контейнер для йогурта из полистирола
Дно чашки вакуумной формовки; мелкие детали, такие как символ материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, и символ идентификационного кода смолы , легко отливаются

Полистирол ( ПС ) / ˌ р ɒ л я с т aɪ г я н / представляет собой синтетический ароматический углеводородный полимер , сделанный из мономера , известного как стирол . [5] Полистирол может быть твердым или вспененным. Пенополистирол общего назначения прозрачный, твердый и достаточно хрупкий. Это недорогая смола на единицу веса. Это довольно плохой барьер для кислорода и водяного пара и имеет относительно низкую температуру плавления. [6] Полистирол - один из наиболее широко используемых пластиков.при масштабах производства несколько миллионов тонн в год. [7] Полистирол может быть естественно прозрачным , но его можно окрашивать красителями. Области применения включают защитную упаковку (например, упаковку арахиса и футляры для драгоценностей, используемые для хранения оптических дисков, таких как компакт-диски и иногда DVD ), контейнеры, крышки, бутылки, подносы, стаканы, одноразовые столовые приборы [6] и изготовление моделей.

Как термопластичный полимер, полистирол находится в твердом (стекловидном) состоянии при комнатной температуре, но течет при нагревании выше примерно 100 ° C, температуры стеклования . При охлаждении он снова становится жестким. 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.

По стандартам ASTM полистирол не считается биоразлагаемым . Он накапливается в виде мусора во внешней среде , особенно вдоль берегов и водных путей, особенно в форме пены, а также в Тихом океане. [8]

История [ править ]

Полистирол был открыт в 1839 году Эдуард Симона , в аптекаря из Берлина. [9] Из сторакса , смолы восточного дерева сладкой жевательной резинки Liquidambar orientalis , он извлек маслянистое вещество, мономер, который назвал стиролом. Несколько дней спустя Саймон обнаружил, что стирол загустел в желе, которое он назвал оксидом стирола («Стиролоксидом»), потому что он предположил окисление. К 1845 году химик из Ямайки Джон Баддл Блит и немецкий химик Август Вильгельм фон Хофманн показали, что такое же превращение стирола происходит в отсутствие кислорода. [10]Они назвали продукт «метастирол»; Анализ показал, что он был химически идентичен стиролоксиду Саймона. [11] В 1866 году Марселлен Бертело правильно определил образование метастирола / стиролоксида из стирола как процесс полимеризации . [12] Примерно 80 лет спустя после тезиса немецкого химика-органика Германа Штаудингера (1881–1965) выяснилось, что нагревание стирола запускает цепную реакцию, в результате которой образуются макромолекулы . Это в конечном итоге привело к тому, что вещество получило свое нынешнее название - полистирол. [ необходима цитата ]

Компания IG Farben начала производство полистирола в Людвигсхафене примерно в 1931 году, надеясь, что он станет подходящей заменой литому под давлением цинку во многих сферах применения. Успех был достигнут, когда они разработали корпус реактора, в котором полистирол экструдировали через нагретую трубу и резак, производя полистирол в форме гранул. [ необходима цитата ]

Отис Рэй Макинтайр (1918–1996), инженер-химик компании Dow Chemical, заново открыл процесс, впервые запатентованный шведским изобретателем Карлом Мунтерсом. [13] По данным Института истории науки, «Доу приобрела права на метод Мунтерса и начала производить легкий, водостойкий и плавучий материал, который казался идеально подходящим для строительства доков и судов, а также для изоляции домов, офисов и птичников. . " [14] В 1944 году был запатентован пенополистирол . [ необходима цитата ]

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

Кристаллическая структура изотактического полистирола была описана Джулио Натта . [15]

В 1954 году Копперс компании в Питтсбурге, штат Пенсильвания , разработанный пенополистирола (EPS) пены под торговой маркой Dylite. [16] В 1960 году компания Dart Container , крупнейший производитель поролоновых стаканов, отправила свой первый заказ. [17]

Структура [ править ]

Полистирол легко воспламеняется и при горении выделяет большое количество черного дыма .

С химической точки зрения полистирол представляет собой длинноцепочечный углеводород, в котором чередующиеся углеродные центры присоединены к фенильным группам (производным бензола ). Химическая формула полистирола (C
8ЧАС
8)
п; он содержит химические элементы углерод и водород . [ необходима цитата ]

Свойства материала определяются краткосрочным притяжением Ван-дер-Ваальса между полимерными цепями. Поскольку молекулы состоят из тысяч атомов, совокупная сила притяжения между молекулами велика. При нагревании (или быстрой деформации из-за сочетания вязкоупругих и теплоизоляционных свойств) цепи могут принимать более высокую степень подтверждения и скользить друг мимо друга. Эта межмолекулярная слабость (по сравнению с высоким внутримолекулярнымпрочность за счет 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 менее плотный (1,05 г / см 3 для полистирола против 2,70 г / см 3 для алюминия). [ необходима цитата ]

Производство [ править ]

Полистирол - это аддитивный полимер, который образуется при соединении мономеров стирола ( полимеризация ). При полимеризации углерод-углерод п - связь из винильной группы нарушается , и новый углерод-углерод σ связь образуется, присоединение к углероду другого мономера стирола в цепи. Поскольку при его получении используется только один вид мономера, это гомополимер. Вновь образованная σ-связь прочнее, чем разорванная π-связь, поэтому полистирол трудно деполимеризовать. Около нескольких тысяч мономеров обычно составляют цепочку из полистирола, что дает молекулярную массу 100 000–400 000 г / моль. [ необходима цитата ]

Каждый углерод основной цепи имеет тетраэдрическую геометрию , и те атомы углерода, которые имеют присоединенную фенильную группу (бензольное кольцо), являются стереогенными . Если бы скелет 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 тактичность , которая влияет на различные физические свойства материала. [ необходима цитата ]

Тактичность [ править ]

В полистироле тактичность описывает степень, в которой фенильная группа равномерно выровнена (расположена с одной стороны) в полимерной цепи. Тактичность сильно влияет на свойства пластика. Стандартный полистирол - атактический. Диастереомер , где все фенильные группы находятся на той же стороне, называется изотактический полистирол, который не производится на коммерческой основе . [ необходима цитата ]

Атактический полистирол [ править ]

Единственная коммерчески важная форма полистирола - атактическая , в которой фенильные группы случайным образом распределены по обеим сторонам полимерной цепи. Такое случайное расположение предотвращает выравнивание цепей с достаточной регулярностью для достижения какой-либо кристалличности . Пластик имеет температуру стеклования T g ~ 90 ° C. Полимеризация инициируется свободными радикалами . [7]

Синдиотактический полистирол [ править ]

Полимеризация Циглера-Натта может дать упорядоченный синдиотактический полистирол с фенильными группами, расположенными на чередующихся сторонах углеводородной основной цепи. Эта форма является высококристаллической с Т пл (точка 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. [18]

Деградация [ править ]

Полистирол относительно химически инертен. Несмотря на то, что он водонепроницаем и устойчив к разрушению под действием многих кислот и оснований, он легко подвергается воздействию многих органических растворителей (например, он быстро растворяется при воздействии ацетона ), хлорированных растворителей и ароматических углеводородных растворителей. Из-за своей упругости и инертности он используется для изготовления многих предметов торговли. Как и другие органические соединения, полистирол горит с образованием диоксида углерода и водяного пара в дополнение к другим побочным продуктам термического разложения. Полистирол, будучи ароматическим углеводородом , обычно сгорает не полностью, на что указывает сажистое пламя. [ необходима цитата ]

Процесс деполимеризации полистирола в его мономер , стирол , называется пиролизом . Это включает использование высокой температуры и давления для разрыва химических связей между каждым соединением стирола. Пиролиз обычно достигает 430 ° C. [19] Высокие затраты энергии на это затрудняют промышленную переработку полистирола обратно в стирольный мономер. [ необходима цитата ]

Организмы [ править ]

Считается, что полистирол не поддается биологическому разложению. Однако некоторые организмы способны разлагать его, хотя и очень медленно. [20]

В 2015 году исследователи обнаружили, что мучные черви , личинки чернотелого жука Tenebrio molitor , могут перевариваться и питаться здоровой пищей из EPS. [21] [22] Около 100 мучных червей могут потреблять от 34 до 39 миллиграммов этой белой пены в день. Было обнаружено, что помет мучного червя безопасен для использования в качестве почвы для сельскохозяйственных культур. [21]

В 2016 году также сообщалось, что супергервицы ( Zophobas morio ) могут поедать пенополистирол (EPS). [23] Группа старшеклассников Университета 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. [24]

Бактерия Pseudomonas putida способна превращать стирольное масло в биоразлагаемый пластик PHA . [25] [26] [27] Когда-нибудь это может быть полезно для эффективного удаления пенополистирола. Стоит отметить, что полистирол должен пройти пиролиз, чтобы превратиться в стирольное масло. [ необходима цитата ]

Формы созданы [ править ]

Характеристики
Плотность EPS16–640 кг / м 3 [28]
Модуль Юнга ( E )3000–3600 МПа
Прочность на растяжение ( с т )46–60 МПа
Относительное удлинение при разрыве3–4%
Испытание на удар по Шарпи2–5 кДж / м 2
Температура стеклования100 ° C [29]
Точка размягчения по Вика90 ° C [30]
Коэффициент температурного расширения8 × 10 −5 / К
Удельная теплоемкость ( c )1,3 кДж / (кг · К)
Водопоглощение (ASTM)0,03–0,1
РазложениеX лет, все еще разлагаясь

Полистирол обычно формуют под давлением , формуют в вакууме или экструдируют, в то время как пенополистирол экструдируют или формуют специальным способом. Также производятся сополимеры полистирола ; они содержат один или несколько других мономеров в дополнение к стиролу. В последние годы также производятся композиты из пенополистирола с целлюлозой [31] [32] и крахмалом [33] . Полистирол используется в некоторых взрывчатых веществах на полимерной связке (PBX). [ необходима цитата ]

Листовой или формованный полистирол [ править ]

Чехол для компакт-диска из полистирола общего назначения (GPPS) и ударопрочного полистирола (HIPS)
Одноразовая бритва из полистирола

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

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 изготавливают литьем под давлением и часто стерилизуют после формования, либо облучением, либо обработкой оксидом этилена . Модификация поверхности после формования, обычно с использованием плазмы , обогащенной кислородом , часто проводится для введения полярных групп. Большая часть современных биомедицинских исследований опирается на использование таких продуктов; поэтому они играют решающую роль в фармацевтических исследованиях. [34]

Тонкие листы полистирола используются в конденсаторах из полистирольной пленки, поскольку они образуют очень стабильный диэлектрик , но в значительной степени вышли из употребления в пользу полиэстера .

Пены [ править ]

Крупный план упаковки из пенополистирола

Пенополистирол на 95-98% состоит из воздуха. [35] [36] Пенополистирол является хорошими теплоизоляционными материалами и поэтому часто используется в качестве строительных изоляционных материалов, например, для изоляции бетонных опалубок и структурных изолированных панельных строительных систем. Серый пенополистирол с графитом обладает превосходными изоляционными свойствами. [37]

Карл Мунтерс и Джон Гудбранд Тандберг из Швеции получили патент США на пенополистирол в качестве изоляционного продукта в 1935 году (номер патента США 2,023,204). [38]

Пенопласт также обладает хорошими демпфирующими свойствами, поэтому широко используется в упаковке. Торговая марка « Пенополистирол» компании Dow Chemical неофициально используется (в основном в США и Канаде) для всех продуктов из пенополистирола, хотя, строго говоря, его следует использовать только для пенополистирола «экструдированный с закрытыми порами», производимого Dow Chemicals.

Пенопласт также используется для изготовления ненесущих архитектурных конструкций (например, декоративных столбов ).

Пенополистирол (EPS) [ править ]

Плиты Thermocol из шариков пенополистирола (EPS). Тот, что слева, из упаковочной коробки. Тот, что справа, используется для поделок. Он имеет пробковую бумажную текстуру и используется для декораций сцены, выставочных моделей, а иногда и в качестве дешевой альтернативы стеблям шола ( Aeschynomene aspera ) для художественных работ.
Сечение блока термоколяски под световым микроскопом ( светлое поле , объектив = 10 ×, окуляр = 15 ×). Большие сферы представляют собой шарики из пенополистирола, которые были сжаты и сплавлены. Яркое отверстие в форме звезды в центре изображения - это воздушный зазор между бусинками, где края бусинок не полностью срослись. Каждая бусина состоит из тонкостенных пузырьков полистирола, наполненных воздухом.

Пенополистирол (EPS) - это жесткий и прочный пенопласт с закрытыми ячейками с нормальным диапазоном плотности от 11 до 32 кг / м 3 . [39]Обычно он белый и сделан из гранул предварительно вспененного полистирола. Процесс производства пенополистирола обычно начинается с создания мелких шариков из полистирола. Мономеры стирола (и, возможно, другие добавки) суспендированы в воде, где они подвергаются радикальной аддитивной полимеризации. Гранулы полистирола, сформированные с помощью этого механизма, могут иметь средний диаметр около 200 мкм. Затем шарики пропитываются «вспенивающим агентом», материалом, который позволяет шарикам расширяться. Пентан обычно используется в качестве вспенивателя. Гранулы добавляют в реактор с непрерывным перемешиванием вместе с вспенивающим агентом, среди других добавок, и вспенивающий агент просачивается в поры внутри каждой гранулы. Затем шарики расширяются с помощью пара. [40]

EPS используется для пищевых контейнеров , формованных листов для теплоизоляции зданий и упаковочного материала либо в виде твердых блоков, предназначенных для размещения защищаемого объекта, либо в виде «арахиса» с сыпучим наполнением, смягчающего хрупкие предметы внутри коробок. EPS также широко используется в автомобилестроении и безопасности дорожного движения, таких как мотоциклетные шлемы и дорожные ограждения на автомобильных гоночных трассах . [41] [42] [43]

Значительная часть всей продукции из пенополистирола производится методом литья под давлением. Инструменты для литья под давлением, как правило, изготавливаются из стали (которая может быть закалена и покрыта покрытием) и алюминиевых сплавов. Формы управляются через разделитель через систему каналов ворот и бегунов. [44] EPS в просторечии называют «пенополистиролом» в Соединенных Штатах и ​​Канаде, неправильно применяемое обобщение бренда экструдированного полистирола Dow Chemical . [45]

EPS в строительстве [ править ]

Листы EPS обычно упаковываются как жесткие панели ( обычно в Европе это размер 100 см x 50 см, обычно в зависимости от предполагаемого типа соединения и методов склеивания, на самом деле это 99,5 см x 49,5 см или 98 см x 48 см; реже - 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 США). Обычная толщина от 10 мм до 500 мм. Многие настройки, добавки и тонкие дополнительные внешние слои с одной или обеих сторон часто добавляются для улучшения различных свойств.

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 / м 3, в то время как значение 0,032 Вт / (м )К) было получено при 40 кг / м 3 в соответствии с техническими данными K-710 от StyroChem Finland. . Добавление наполнителей (графит, алюминий или углерод) недавно позволило теплопроводности пенополистирола достичь примерно 0,030–0,034 Вт / (м⋅К) (всего 0,029 Вт / (м⋅К)), и поэтому имеет серый цвет. / черный цвет, который отличает его от стандартного EPS. Несколько производителей пенополистирола в Великобритании и ЕС произвели различные виды пенополистирола с повышенным термическим сопротивлением для этого продукта.

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

ICC-ES ( Служба оценки Международного совета по кодам) требует, чтобы плиты из пенополистирола, используемые в строительстве, соответствовали требованиям ASTM C578. Одно из этих требований состоит в том, чтобы предельный кислородный индекс EPS, измеренный по ASTM D2863, был выше 24 об.%. Типичный пенополистирол имеет кислородный индекс около 18 об.%; таким образом, антипирен добавляется к стиролу или полистиролу во время образования EPS.

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 образования дыма менее 450. ICC-ES требует использования 15- минимальный тепловой барьер, когда плиты EPS используются внутри здания.

По данным организации EPS-IA ICF, типичная плотность пенополистирола, используемого для изоляционных бетонных форм ( пенополистиролбетон ), составляет от 1,35 до 1,80 фунтов на кубический фут (от 21,6 до 28,8 кг / м 3 ). Это EPS типа II или IX согласно ASTM C578. Блоки или плиты из пенополистирола, используемые в строительстве, обычно режутся с помощью горячей проволоки. [46]

Экструдированный полистирол (XPS) [ править ]

Экструдированный пенополистирол (XPS) состоит из закрытых ячеек. Он обеспечивает улучшенную шероховатость поверхности, большую жесткость и пониженную теплопроводность. Диапазон плотности 28–45 кг / м 3 . [ необходима цитата ]

Экструдированный пенополистирол также используется в ремеслах и модельном строительстве, в частности, в архитектурных моделях. Из-за процесса производства экструзией XPS не требует облицовочных материалов для поддержания его тепловых или физических свойств. Таким образом, он является более однородным заменителем гофрокартона . Теплопроводность колеблется от 0,029 до 0,039 Вт / (м · К) в зависимости от прочности / плотности подшипника, а среднее значение составляет ~ 0,035 Вт / (м · К).

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

Обычно экструдированные пенополистирольные материалы включают:

  • Пенополистирол , также известный как Blue Board, производится Dow Chemical Company.
  • Депрон, тонкий изоляционный лист, также используемый для построения моделей [47]

Водопоглощение пенополистирола [ править ]

Хотя это пенопласт с закрытыми порами, и пенополистирол, и экструдированный полистирол не являются полностью водонепроницаемыми или паронепроницаемыми. [48] В пенополистироле есть промежутки между расширенными гранулами с закрытыми порами, которые образуют открытую сеть каналов между связанными гранулами, и эта сеть промежутков может заполняться жидкой водой. Если вода замерзнет и превратится в лед, он расширится и может привести к отрыву гранул полистирола от пены. Экструдированный полистирол также проницаем для молекул воды и не может считаться пароизоляцией. [49]

Заболачивание обычно происходит в течение длительного периода в пенополистироле, который постоянно подвергается воздействию высокой влажности или постоянно погружается в воду, например, в крышках гидромассажных ванн, в плавучих доках, в качестве дополнительной плавучести под сиденьями лодок и для поверхностей, находящихся ниже уровня грунта. изоляция здания постоянно подвергается воздействию грунтовых вод. [50] Обычно для предотвращения насыщения необходим внешний пароизоляционный слой, такой как непроницаемая пластиковая пленка или напыляемое покрытие.

Ориентированный полистирол [ править ]

Ориентированный полистирол (OPS) получают путем вытягивания экструдированной пленки PS, улучшая видимость материала за счет уменьшения мутности и увеличения жесткости. Это часто используется в упаковке, где производитель хочет, чтобы потребитель увидел заключенный в нее продукт. Некоторые преимущества OPS заключаются в том, что он дешевле в производстве, чем другие прозрачные пластмассы, такие как полипропилен (PP), (PET) и ударопрочный полистирол (HIPS), и он менее мутен, чем HIPS или PP. Основным недостатком OPS является то, что он хрупкий, легко трескается или рвется.

Сополимеры [ править ]

Обычный ( гомополимерный ) полистирол имеет превосходный профиль свойств в отношении прозрачности, качества поверхности и жесткости. Диапазон его применения дополнительно расширяется за счет сополимеризации и других модификаций ( например, смеси с ПК и синдиотактическим полистиролом). [51] : 102–104 Используется несколько сополимеров на основе стирола . Хрупкость гомополимерного полистирола преодолевается с помощью модифицированных эластомером сополимеров стирола и бутадиена. Сополимеры стирола и акрилонитрила ( SAN ) более устойчивы к термическому напряжению, нагреванию и химическим веществам, чем гомополимеры, а также прозрачны. Сополимеры под названием АБСобладают схожими свойствами и могут использоваться при низких температурах, но непрозрачны .

Сополимеры стирола и бутана [ править ]

Сополимеры стирола и бутана могут быть получены с низким содержанием бутена . Сополимеры стирола и бутана включают PS-I и SBC (см. Ниже), оба сополимера устойчивы к ударам . PS-I получают прививочной сополимеризацией , SBC - анионной блочной сополимеризацией, что делает его прозрачным в случае подходящего размера блока. [52]

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 Флори-Хаггинса ). Сополимеризация создает пограничный слой без полного перемешивания. Фракции бутадиена («каучуковая фаза») собираются с образованием частиц, внедренных в матрицу полистирола. Решающим фактором повышения ударной вязкости сополимеров стирола и бутадиена является их более высокая способность поглощать работу при деформации. Без приложения силы каучуковая фаза изначально ведет себя как наполнитель . Под действием растягивающего напряжения, трещины(микротрещины), которые распространяются на частицы резины. Затем энергия распространяющейся трещины передается частицам резины на своем пути. Большое количество трещин придает изначально жесткому материалу слоистую структуру. Формирование каждой ламели способствует потреблению энергии и, следовательно, увеличению удлинения при разрыве. Гомополимеры полистирола деформируются при приложении силы до тех пор, пока не разорвутся. Сополимеры стирола и бутана на этом этапе не разрушаются, а начинают течь, затвердевают до предела прочности и разрушаются только при гораздо более высоком удлинении. [53] : 426

При высоком содержании полибутадиена действие двух фаз меняется на противоположное. Бутадиен-стирольный каучук ведет себя как эластомер, но его можно обрабатывать как термопласт.

Ударопрочный полистирол (ПС-I) [ править ]

PS-I ( я MPACT устойчивого р Oly с tyrene ) состоит из непрерывной матрицы из полистирола и фаза каучука диспергируют в нем. Его получают полимеризацией стирола в присутствии растворенного (в стироле) полибутадиена. Полимеризация происходит одновременно двумя способами: [54]

  • Прививка сополимеризация : Растущая полистирол цепь вступает в реакцию с двойной связью в полибутадиене . В результате к одной молекуле полибутадиена присоединяется несколько цепей полистирола.
  • Гомополимеризация : стирол полимеризуется в полистирол и не реагирует с настоящим полибутадиеном.

Частицы полибутадиена (частицы каучука) в ПС-I обычно имеют диаметр 0,5 - 9 мкм. Таким образом, они рассеивают видимый свет, делая PS-I непрозрачным. [55] : 476 Материал стабилен (дальнейшего разделения фаз не происходит), поскольку полибутадиен и полистирол химически связаны . [56] Исторически, PS-I был впервые произведен путем простого смешивания (физического смешения, называемого смешиванием) полибутадиена и полистирола. Таким образом получается смесь полимеров , а не сополимер . Однако поликомпонентный материал имеет значительно худшие свойства. [55] : 476

Блок-сополимеры стирола и бутадиена [ править ]

СБС ( ы tyrene- B utadiene- сек tyrene блок - сополимер) производится путем анионной блок - сополимеризации и состоит из трех блоков: [57]

SSSSSSS-SSSSSSS-SSSSSS BBBBBBB-BBBBBBB-BBBBBB SSSSSSS-SSSSSSS-SSSSSS

S представляет на чертеже повторяющееся звено стирола , B - повторяющееся звено бутадиена. Однако средний блок часто состоит не из такого изображенного гомополимера бутана, а из сополимера стирола и бутадиена:

SSSSSS-SSSSSSS-SSSSSS BB S BB S B - S BBBB S B - СС ВВВ S B SSSSSSS-SSSSSSS-SSSSS S

При использовании статистического сополимера в этом положении полимер становится менее восприимчивым к сшиванию и лучше течет в расплаве. Для производства SBS первый стирол гомополимеризуется посредством анионной сополимеризации. Обычно в качестве катализатора используется металлоорганическое соединение, такое как бутиллитий. Затем добавляют бутадиен и после стирола снова его полимеризацию. Катализатор остается активным в течение всего процесса (для чего используемые химические вещества должны быть высокой чистоты). Молекулярно - массовое распределение полимеров является очень низким ( полидисперсностиТаким образом, в диапазоне 1,05 отдельные цепи имеют очень похожую длину). Длину отдельных блоков можно регулировать 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 ПС-I блок-сополимер не образует частиц, а имеет пластинчатую структуру.

Бутадиен-стирольный каучук [ править ]

Основная статья: Стирол-бутадиен

Бутадиен-стирольный каучук (SBR) производится так же, как и PS-I, путем привитой сополимеризации, но с более низким содержанием стирола. Таким образом, стирол-бутадиеновый каучук состоит из каучуковой матрицы с диспергированной в ней фазой полистирола. [56] В отличие от PS-I и SBC, это не термопласт , а эластомер . В каучуковой фазе полистирольная фаза 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 термопласт. [58]

Акрилонитрилбутадиенстирол [ править ]

Основная статья: акрилонитрилбутадиенстирол

Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) - это материал, который прочнее чистого полистирола.

Другое [ править ]

SMA представляет собой сополимер с малеиновым ангидридом . Стирол можно сополимеризовать с другими мономерами; например, дивинилбензол можно использовать для сшивания цепей полистирола с получением полимера, используемого в твердофазном синтезе пептидов . Стиролакрилонитриловая смола (SAN) имеет большую термостойкость, чем чистый стирол.

Экологические проблемы [ править ]

Производство [ править ]

Пенополистирол производится с использованием вспенивателей, которые образуют пузыри и расширяют пену. В пенополистироле это обычно углеводороды, такие как пентан , которые могут представлять опасность воспламенения при производстве или хранении вновь произведенного материала, но оказывают относительно умеренное воздействие на окружающую среду. [ необходима цитата ] Экструдированный полистирол обычно изготавливается из гидрофторуглеродов ( HFC-134a ) [59] , потенциал глобального потепления которых примерно в 1000–1300 раз выше, чем у двуокиси углерода. [60]

Небиоразлагаемый [ править ]

Отходы полистирола разлагаются в течение сотен лет и устойчивы к фотоокислению . [61]

Помет [ править ]

  • Отходы полистирола

  • Прибрежный мусор, включая полистирол

Животные не признают пенополистирол искусственным материалом и даже могут принять его за еду. [62] Пенополистирол дует на ветру и плавает по воде из-за своего низкого удельного веса. Он может иметь серьезные последствия для здоровья птиц или морских животных, которые проглатывают значительные количества. [62] Молодь радужной форели, подвергшаяся воздействию фрагментов полистирола, вызвала токсический эффект, вызвав существенные гистоморфометрические изменения. [63]

Уменьшение [ править ]

Ограничение использования вспененного полистирола для пищевых продуктов на вынос является приоритетной задачей многих экологических организаций, занимающихся твердыми отходами . [64] Были предприняты попытки найти альтернативу полистиролу, особенно пену в ресторанных условиях. Первоначальным стимулом было исключить хлорфторуглероды (CFC), которые раньше были компонентом пены.

Соединенные Штаты [ править ]

В 1987 году в Беркли, Калифорния , были запрещены контейнеры для пищевых продуктов с ХФУ. [65] В следующем году графство Саффолк, штат Нью-Йорк , стало первой юрисдикцией США, запретившей полистирол в целом. [66] Однако судебные иски Общества пластмассовой промышленности [67] не позволили запрету вступить в силу до тех пор, пока, наконец, он не был отложен, когда республиканские и консервативные партии получили большинство в законодательном собрании графства. [68] Между тем, Беркли стал первым городом, который запретил все контейнеры для пищевых продуктов из пеноматериала. [69] По состоянию на 2006 год, около ста населенных пунктов в США, включая Портленд, Орегон и Сан-Франциско.был какой-то запрет на пенополистирол в ресторанах. Например, в 2007 году Окленд, штат Калифорния , потребовал от ресторанов перейти на одноразовые контейнеры для пищевых продуктов, которые при добавлении в пищевой компост разлагаются биологически. [70] По сообщениям, в 2013 году Сан-Хосе стал крупнейшим городом страны, в котором запретили контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола. [71] Некоторые общины ввели широкие запреты на полистирол, такие как Фрипорт, штат Мэн , который сделал это в 1990 году. [72] В 1988 году в Беркли, штат Калифорния, был принят первый запрет на использование пенополистирола в США. [69]

1 июля 2015 года Нью-Йорк стал крупнейшим городом в США, который попытался запретить продажу, владение и распространение одноразового пенополистирола (первоначальное решение было отменено в апелляционном порядке). [73] 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 заданной температуре. [74]

Ассоциация зеленых ресторанов США не разрешает использование пенополистирола в рамках своего стандарта сертификации. [75] Несколько экологических лидеров, от голландского Министерства окружающей среды до Зеленой команды Starbucks , советуют людям уменьшить вред, наносимый окружающей среде, за счет использования многоразовых кофейных чашек. [76]

В марте 2019 года Мэриленд запретил контейнеры для пищевых продуктов из пенополистирола и стал первым штатом в стране, который принял закон о запрете использования пенопласта для пищевых продуктов в законодательном собрании штата. Мэн был первым штатом, в котором официально введен запрет на контейнеры для пищевых продуктов из пеноматериала. В мае 2019 года губернатор Мэриленда Хоган позволил запрету пены (Законопроект 109) стать законом без подписи, что сделало Мэриленд вторым штатом, в котором запрет на использование пены для пищевых контейнеров был внесен в книги, но он первым вступил в силу 1 июля. 2020. [77] [78] [79] [80]

В сентябре 2020 года законодательный орган штата Нью-Джерси проголосовал за запрет одноразовых контейнеров для пищевых продуктов и стаканов из пенополистирола. [81]

За пределами США [ править ]

Примерно в 1999 году в Китае были запрещены контейнеры и посуда из пенополистирола на вынос / на вынос. Однако соблюдение требований было проблемой, и в 2013 году китайская промышленность по производству пластмасс лоббировала отмену запрета. [82]

В Индии и Тайване также была запрещена посуда из пенополистирола до 2007 года. [83]

Правительство Зимбабве через свое Агентство по охране окружающей среды (EMA) запретило контейнеры из полистирола (обычно называемые в стране `` кайлит '') в соответствии с нормативным актом 84 от 2012 года (Пластиковая упаковка и пластиковые бутылки) (поправка) к Правилам 2012 года (No 1 .) [84] [85]

Город Ванкувер , Канада, объявил о своем плане безотходов 2040 в 2018 году. Город внесет поправки в устав, запрещающие владельцам бизнес-лицензий подавать готовую еду в стаканах из пенополистирола и контейнерах на вынос, начиная с 1 июня 2019 года. [86]

В декабре 2020 года на Фиджи был принят Закон об охране окружающей среды. В январе 2021 года был запрещен импорт изделий из полистирола [87].

Переработка [ править ]

Символ идентификационного кода смолы для полистирола

Как правило, полистирол не допускается в программах утилизации отходов у обочины и не разделяется и не перерабатывается там, где это допустимо. В Германии полистирол собирают в соответствии с законом об упаковке (Verpackungsverordnung), который требует от производителей нести ответственность за переработку или утилизацию любого продаваемого упаковочного материала.

Большинство изделий из полистирола в настоящее время не перерабатываются из-за отсутствия стимула инвестировать в требуемые уплотнители и логистические системы. Из-за невысокой плотности пенополистирола собирать не экономично. Однако, если отходы проходят начальный процесс уплотнения, плотность материала изменяется с обычно 30 кг / м 3 до 330 кг / м 3.и становится ценным товаром, пригодным для вторичной переработки, для производителей переработанных пластиковых гранул. Лом пенополистирола можно легко добавлять в такие продукты, как изоляционные листы из пенополистирола и другие материалы из пенополистирола для строительства; многие производители не могут получить достаточное количество лома из-за проблем со сбором. Когда пенополистирол не используется для производства дополнительного количества пенополистирола, его можно превратить в такие продукты, как вешалки для одежды, парковые скамейки, цветочные горшки, игрушки, линейки, корпуса степлеров, контейнеры для рассады, рамы для картин и архитектурные формы из переработанного полистирола. [88] По состоянию на 2016 год в Великобритании ежемесячно перерабатывалось около 100 тонн пенополистирола. [89]

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

Сжигание [ править ]

Если полистирол правильно сжигать при высоких температурах (до 1000 ° C [90] ) и с большим количеством воздуха [90] (14 м 3 / кг [ необходима ссылка ] ), образуются химические вещества: вода, диоксид углерода и, возможно, небольшие количества воздуха. количества остаточных галогенсодержащих соединений из антипиренов. [90] Если будет произведено только неполное сжигание, также останется углеродная сажа и сложная смесь летучих соединений. [91] [ необходим лучший источник ] По данным Американского химического совета.при сжигании полистирола на современных объектах конечный объем составляет 1% от начального; большая часть полистирола превращается в диоксид углерода, водяной пар и тепло. Из-за количества выделяемого тепла он иногда используется в качестве источника энергии для производства пара или электроэнергии . [90] [92]

При сжигании полистирола при температурах 800–900 ° C (типичный диапазон современных установок для сжигания отходов) продукты сгорания представляли собой «сложную смесь полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) от алкилбензолов до бензоперилена. Было выделено более 90 различных соединений. обнаружены в отходящих газах из полистирола ». [93] [ необходим лучший источник ] Американское национальное бюро стандартов Центра исследований пожаров обнаружило 57 химических побочных продуктов, выделяющихся при сгорании пенополистирола (EPS). [94]

Безопасность [ править ]

Здоровье [ править ]

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

На основании научных исследований, проведенных в течение пяти десятилетий, правительственные агентства по безопасности определили, что полистирол безопасен для использования в продуктах общественного питания. Например, полистирол соответствует строгим стандартам Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и Европейской комиссии / Европейского управления по безопасности пищевых продуктов для использования в упаковке для хранения и подачи пищевых продуктов. Департамент гигиены пищевых продуктов и окружающей среды Гонконга недавно проверил безопасность подачи различных пищевых продуктов в полистироловых продуктах общественного питания и пришел к такому же выводу, что и FDA США. [95]

С 1999 по 2002 год всесторонний обзор потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола, проводился международной группой экспертов из 12 членов, выбранной Гарвардским центром оценки рисков. Ученые обладали опытом в токсикологии, эпидемиологии, медицине, анализе рисков, фармакокинетике и оценке воздействия. Гарвардское исследование показало, что стирол естественным образом присутствует в следовых количествах в таких продуктах, как клубника, говядина и специи, и естественным образом образуется при переработке таких продуктов, как вино и сыр. В исследовании также были проанализированы все опубликованные данные о количестве стирола, вносимого в рацион из-за миграции упаковки для пищевых продуктов и одноразовых изделий, контактирующих с пищевыми продуктами.и пришел к выводу, что риск для населения от воздействия стирола из пищевых продуктов или продуктов, контактирующих с пищевыми продуктами (таких как упаковка из полистирола и контейнеры для общественного питания), был слишком низким, чтобы вызвать неблагоприятные последствия.[96]

Полистирол обычно используется в контейнерах для еды и напитков. Мономер стирола (из которого сделан полистирол) является агентом, вызывающим подозрение на рак. [97] Стирол «обычно содержится в таких низких количествах в потребительских товарах, что риски незначительны». [98] Полистирол, который используется для контакта с пищевыми продуктами, не должен содержать более 1% (0,5% для жирной пищи) стирола по весу. [99] Было обнаружено, что олигомеры стирола в контейнерах из полистирола, используемых для упаковки пищевых продуктов, проникают в пищевые продукты. [100] Другое японское исследование, проведенное на мышах дикого типа и на мышах AhR- null, показало, что тример стирола, который авторы обнаружили в готовых продуктах быстрого приготовления из полистирола, упакованных в контейнеры, может повышать уровень гормонов щитовидной железы.[101]

Вопрос о том, можно ли готовить пищу из полистирола в микроволновой печи, остается спорным. Некоторые емкости можно безопасно использовать в микроволновой печи, но только если они имеют соответствующую маркировку. [102] Некоторые источники предполагают, что следует избегать продуктов, содержащих каротин (витамин А) или растительные масла. [103]

Из-за повсеместного использования полистирола эти серьезные проблемы, связанные со здоровьем, остаются актуальными. [104]

Опасности пожара [ править ]

Как и другие органические соединения , полистирол легко воспламеняется. Полистирол классифицируется в соответствии с DIN4102 как продукт «B3», что означает легковоспламеняемость или «легко воспламеняется». Как следствие, хотя это эффективный изолятор при низких температурах, его использование запрещено в любых открытых установках в строительстве, если материал не является огнестойким . [ необходима цитата ] Он должен быть скрыт за гипсокартоном , листовым металлом или бетоном. [105] Вспененные полистирольные пластмассы случайно воспламенились, что привело к огромным пожарам и человеческим жертвам, например, в международном аэропорту Дюссельдорфа.и в туннеле под Ла-Маншем (где полистирол находился в загоренном железнодорожном вагоне). [106]

См. Также [ править ]

  • Пенополистирол
  • Контейнер для пищевых продуктов из пеноматериала
  • Биопластик
  • Геопена
  • Структурная утепленная панель
  • Сульфонат полистирола
  • Шринки Динкс
  • Изоляционная бетонная форма

Ссылки [ править ]

  1. ^ Wypych, Джордж (2012). «Полистирол ПС». Справочник полимеров . С. 541–7. DOI : 10.1016 / B978-1-895198-47-8.50162-4 . ISBN 978-1-895198-47-8.
  2. Перейти ↑ Haynes 2011 , p. [ необходима страница ] .
  3. Перейти ↑ Haynes 2011 , pp. 13–17.
  4. ^ Wunsch, JR (2000). Полистирол - синтез, производство и применение . iSmithers Rapra Publishing. п. 15. ISBN 978-1-85957-191-0. Проверено 25 июля 2012 года .
  5. ^ Джон Шейрс; Дуэйн Придди (28 марта 2003 г.). Современные стирольные полимеры: полистиролы и сополимеры стирола . Джон Вили и сыновья. п. 3. ISBN 978-0-471-49752-3.
  6. ^ a b «Обычные пластмассовые смолы, используемые в упаковке» . Введение в учебные материалы по науке о пластмассах . Американский совет химической промышленности, Inc . Проверено 24 декабря 2012 года .
  7. ^ a b Maul, J .; Frushour, BG; Контофф, младший; Eichenauer, H .; Отт, К.-Х. и Schade, C. (2007) «Сополимеры полистирола и стирола» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Weinheim, ‹См. Tfd› doi : 10.1002 / 14356007.a21_615.pub2
  8. ↑ 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 в результате разложения полистирола, вдоль побережья северо-восточной части Тихого океана и на Гавайях». Загрязнение окружающей среды . 188 : 45–9. DOI : 10.1016 / j.envpol.2014.01.019 . PMID 24553245 . 
  9. ^ Саймон, Е. (1839) "Ueber ден flüssigen стиракс ( Styrax ликвидуса )" [На жидком стиракс ( Styrax ликвидуса )], Annalen дер Chemie , 31  : 265-277.
  10. ^ , 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.
  11. ^ (Блит и Хофманн, 1845), стр. 312. С п. 312: (Анализ, а также синтез в равной степени продемонстрировали, что стирол и твердое стеклообразное вещество, для которого мы предлагаем название «метастирол», имеют одинаковый процентный состав.)
  12. ^ Berthelot, M. (1866) "Sur Les caractères de la benzine et du styrolène, compares avec ceux des Autres carburetors d'hydrogène" (О свойствах бензола и стирола по сравнению с другими углеводородами), Bulletin de la Société Chimique de Paris , 2-я серия, 6 : 289–298. С п. 294: «На sait que le stryolène chauffé en vase scellé à 200 °, кулон Quelques heures, se change en un polymère résineux (метастирол), et que ce polymère, distillé brusquement, replicit le styrolène». (Известно, что стирол, [когда] нагревается в герметичном сосуде при 200 ° C в течение нескольких часов, превращается в смолистый полимер (полистирол), и что этот полимер, [когда] резко перегоняется, воспроизводит стирол.)
  13. ^ «Отис Рэй Макинтайр» . Национальный зал славы изобретателей.
  14. ^ "Пенополистирол, практическое и проблемное создание" . Институт истории науки. 31 июля 2018.
  15. ^ Натта, G .; Corradini, P .; Басси, И. В. (1960). «Кристаллическая структура изотактического полистирола». Il Nuovo Cimento . 15 (S1): 68–82. Bibcode : 1960NCim ... 15S..68N . DOI : 10.1007 / BF02731861 . S2CID 119808547 . 
  16. ^ Ферриньо, TH (1967) Жесткие пластмассовые Пены , 2е издание. п. 207.
  17. ^ «Празднование 50-летнего совершенства в людях и продуктах» . Дарт Контейнер Корпорейшн. Архивировано из оригинала на 4 июня 2010 года . Проверено 23 декабря 2012 года .
  18. ^ "Синдиотактический полистирол XAREC - Нефтехимия - Идемицу Косан Глобал" . www.idemitsu.com . Проверено 1 января 2016 года .
  19. ^ "Что такое пиролиз?" . AZoCleantech.com . 29 декабря 2012 . Проверено 15 августа 2019 .
  20. ^ Хо, Ба Тхань; Робертс, Тимоти К .; Лукас, Стивен (август 2017 г.). «Обзор биоразложения полистирола и модифицированного полистирола: микробиологический подход». Критические обзоры в биотехнологии . 38 (2): 308–320. DOI : 10.1080 / 07388551.2017.1355293 . PMID 28764575 . S2CID 13417812 .  
  21. ^ a b Джордан, Р. (29 сентября 2015 г.). Исследователи из Стэнфорда обнаружили, что «черви, поедающие пластик, могут стать решением для увеличения количества отходов» . Стэнфордская служба новостей . Стэнфордский университет . Проверено 4 января 2017 года .
  22. Перейти ↑ Yang Y, Yang J, Wu WM, Zhao J, Song Y, Gao L, Yang R, Jiang L (октябрь 2015 г.). «Биоразложение и минерализация полистирола мучными червями, поедающими пластик: Часть 1. Химические и физические характеристики и изотопные тесты». Наука об окружающей среде и технологии . 49 (20): 12080–6. Bibcode : 2015EnST ... 4912080Y . DOI : 10.1021 / acs.est.5b02661 . PMID 26390034 . 
  23. ^ "Думаете, вы не можете компостировать пенополистирол? Ответ - мучные черви!" . Блог . Системы живой Земли. 8 октября 2016 . Проверено 4 января 2017 года .
  24. ^ Аументадо, Доминик. «Сравнительное исследование эффективности личинок Tenebrio molitor и Zophobas morio в качестве агентов разложения пенополистирола» .[необходим неосновной источник ]
  25. ↑ Рой, Роберт (7 марта 2006 г.). «Бессмертный пенополистирол встречает врага» . LiveScience . Проверено 17 января 2019 .
  26. Перейти ↑ Ward PG, Goff M, Donner M, Kaminsky W, O'Connor KE (апрель 2006 г.). «Двухступенчатое химико-биотехнологическое превращение полистирола в биоразлагаемый термопласт». Наука об окружающей среде и технологии . 40 (7): 2433–7. Bibcode : 2006EnST ... 40.2433W . DOI : 10.1021 / es0517668 . PMID 16649270 . 
  27. ^ Biello, Давид (27 февраля 2006). «Бактерии превращают пенополистирол в биоразлагаемый пластик» . Scientific American .
  28. ^ Goodier, К. (22 июня 1961). «Изготовление и использование пенопласта» . Новый ученый . 240 : 706.
  29. ^ Марк, Джеймс Э. (2009). Справочник данных по полимерам (2-е издание). Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-518101-2 
  30. ^ van der Vegt, AK и Govaert, LE (2003) Polymeren, van keten tot kunstof , DUP Blue Print, ISBN 90-407-2388-5 
  31. ^ Дорудиани, Саид; Корчот, Марк Т. (2016). «Пенополистирольные композиты из древесного волокна: взаимосвязь обработка – структура – ​​механические свойства». Журнал термопластичных композиционных материалов . 17 : 13–30. DOI : 10.1177 / 0892705704035405 . S2CID 138224146 . 
  32. ^ Дорудиани, Саид; Чаффи, Чарльз Э .; Корчот, Марк Т. (2002). «Сорбция и диффузия диоксида углерода в композитах древесное волокно / полистирол». Журнал науки о полимерах. Часть B: Физика полимеров . 40 (8): 723–735. Bibcode : 2002JPoSB..40..723D . DOI : 10.1002 / polb.10129 .
  33. ^ Михай, Михаэла; Huneault, Michel A .; Фавис, Бэзил Д. (2016). «Вспенивание смесей полистирол / термопластический крахмал» . Журнал сотовой пластмассы . 43 (3): 215–236. DOI : 10.1177 / 0021955X07076532 . S2CID 135968555 . 
  34. ^ Нортон, Джед. «Голубая пена, розовая пена и пенопласт» . Мастерская Антенцити. Архивировано из оригинального 26 февраля 2008 года . Проверено 29 января 2008 года .
  35. ^ «Полистирол» . ChemicalSafetyFacts.org . Американский химический совет. Май 2014.
  36. ^ «Утилизируйте свой EPS» . Промышленный альянс EPS . Проверено 11 декабря 2017 года .
  37. ^ "Продукция: полистирол усиленный графитом" . Neotherm Ltd . Архивировано из оригинального 11 -го марта 2018 года . Проверено 26 декабря 2018 года .
  38. ^ Патент США 02,023,204
  39. ^ Технические характеристики пенополистирола (EPS) (PDF) . Австралия: австралийский уретан и стирол. 2010 г.
  40. ↑ Ховард, Кевин А. (8 июня 1993 г.). «Способ изготовления компонентов пенополистирола из использованных полистирольных материалов» (PDF) . Патент США .
  41. ^ Фаллер, Рональд; Биленберг, Роберт; Сикинг, Дин; Роде, Джон; Рид, Джон (5 декабря 2006 г.). «Разработка и тестирование барьера SAFER - версия 2, барьера SAFER Barrier и альтернативной резервной структуры» . Серия технических статей SAE . 400 Commonwealth Drive, Уоррендейл, Пенсильвания, США: SAE International. 1 . DOI : 10.4271 / 2006-01-3612 .CS1 maint: location (link)
  42. ^ Биленберг, Роберт В .; Роде, Джон Д .; Рид, Джон Д. (1 января 2005 г.). «Проектирование аварийных ворот SAFER с использованием LS-DYNA» . Инжиниринг / Управление технологиями . ASMEDC: 345–352. DOI : 10.1115 / imece2005-81078 . ISBN 0-7918-4230-4.
  43. ^ Миллс, Нью-Джерси; Wilkes, S .; Derler, S .; Флиш, А. (июль 2009 г.). «КЭД испытаний мотоциклетного шлема на косой удар» . Международный журнал ударной инженерии . 36 (7): 913–925. DOI : 10.1016 / j.ijimpeng.2008.12.011 . ISSN 0734-743X . 
  44. ^ «Формовочный пенополистирол (EPS)» .
  45. ^ "Страница пенополистирола Dow Chemical Company" . Архивировано из оригинального 24 марта 2008 года . Проверено 17 января 2019 .
  46. ^ Расширяемый полистирол , база данных Insight от Ceresana Research
  47. ^ «Технические детали» . Пена Depron . Проверено 17 июня 2020 .
  48. ^ Гнип, Иван и др. (2007) ДОЛГОВРЕМЕННОЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ РАСШИРЕННЫХ ПОЛИСТИРОЛОВЫХ ДОСКАХ Архивировано 28 января 2018 года на Wayback Machine . Институт теплоизоляции Вильнюсского технического университета им. Гедиминаса
  49. ^ Owens Corning FOAMULAR Экструдированная полистирольная изоляция: сопротивление водопоглощению, ключ к высокоэффективной жесткой изоляции из пенопласта , Технический бюллетень , Pub. № 10011642-А, сентябрь 2011 г., г.
  50. ^ «Изоляция XPS, извлеченная после воздействия на окружающую среду, подтверждает высокое водопоглощение и пониженное значение R» , EPS ниже класса 105, март 2014 г., Технический бюллетень, EPS Industry Alliance.
  51. ^ W. Keim : Kunststoffe: Synthese, Herstellungsverfahren, Apparaturen , 379 Seiten, Verlag Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 1. Auflage (2006) ISBN 3-527-31582-9 
  52. ^ "Übersicht Polystyrol auf chemgapedia.de" .
  53. ^ Domininghaus, Ганс. (2012). Kunststoffe: Eigenschaften und Anwendungen . Элснер, Питер, Айрер, Питер, Хирт, Томас. (8., neu bearbeitete und erweiterte Auflage ed.). Гейдельберг: Springer. ISBN 9783642161735. OCLC  834590709 .
  54. ^ "Schlagzähes PS auf chemgapedia.de" .
  55. ^ a b Маул, Юрген; Frushour, Брюс G .; Контофф, Джеффри Р .; Эйхенауэр, Герберт; Отт, Карл-Хайнц; Шаде, Кристиан (2007). «Сополимеры полистирола и стирола». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . DOI : 10.1002 / 14356007.a21_615.pub2 . ISBN 978-3527306732.
  56. ^ a b "PS-Pfropfcopolymere auf chemgapedia.de" .
  57. ^ "PS-Blockcopolymere auf chemgapedia.de" .
  58. ^ "Стирольные блок-сополимеры - IISRP" (PDF) .
  59. ^ Пенополистирол Отчет архивации 25 марта 2013 в Wayback Machine . Фонд ресурсов земли.
  60. ^ Потенциал глобального потепления заменителей ОРВ . EPA.gov
  61. ^ Bandyopadhyay, A .; Басак, Г. Чандра (2013). «Исследования фотокаталитического разложения полистирола». Материаловедение и технологии . 23 (3): 307–314. DOI : 10.1179 / 174328407X158640 . S2CID 137115006 . 
  62. ^ a b Хофер, Тобиас Н. (2008). Загрязнение морской среды: новое исследование . Нью-Йорк: Издательство Nova Science. п. 59. ISBN 978-1-60456-242-2.
  63. ^ Karbalaei, Samaneh; Ханачи, Паришер; Рафи, Голамреза; Сейфори, Парване; Уокер, Тони Р. (сентябрь 2020 г.). «Токсичность микропластиков полистирола для молоди Oncorhynchus mykiss (радужная форель) после индивидуального и комбинированного воздействия хлорпирифосом». Журнал опасных материалов . 403 : 123980. DOI : 10.1016 / j.jhazmat.2020.123980 . PMID 33265019 . 
  64. ^ Шнурр, Райли EJ; Альбою, Ванесса; Чаудхари, Минакши; Корбетт, Роан А .; Quanz, Meaghan E .; Санкар, Картикешвар; Srain, Harveer S .; Тавараджа, Венукасан; Ксантос, Дирк; Уокер, Тони Р. (2018). «Снижение загрязнения морской среды от одноразового пластика (SUP): обзор». Бюллетень загрязнения морской среды . 137 : 157–171. DOI : 10.1016 / j.marpolbul.2018.10.001 . PMID 30503422 . 
  65. ^ «Беркли, запрещающий использование пищевых контейнеров» . Нью-Йорк Таймс . Ассошиэйтед Пресс . 24 сентября 1987 . Проверено 23 декабря 2012 года .
  66. ^ «Саффолк голосует за законопроект о запрете пластиковых пакетов» . Нью-Йорк Таймс . 30 марта 1988 . Проверено 23 декабря 2012 года .
  67. ^ Hevesi, Деннис (4 марта 1990). «Запрет на пластмассы в Саффолке отменен» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 декабря 2012 года .
  68. ^ Барбанель, Josh (4 марта 1992). "Голосование блокирует запрет пластмасс за Саффолк" . Нью-Йорк Таймс . Проверено 23 декабря 2012 года .
  69. ^ a b «Беркли расширяет запрет на контейнеры для пищевых продуктов из пеноматериала» . Лос-Анджелес Таймс . 16 июня 1988 . Проверено 23 декабря 2012 года .
  70. ↑ Херрон Замора, Джим (28 июня 2006 г.). «Пищевая упаковка из пенополистирола запрещена в Окленде» . Хроники Сан-Франциско . Проверено 23 декабря 2012 года .
  71. ↑ Санчес, Крис (27 августа 2013 г.). «Сан-Хосе одобряет запрет на пенополистирол» . NBC . Проверено 30 августа 2013 года .
  72. ^ "ГЛАВА 33 ПОРЯДОК ПЕНЫ" . Таинства . Город Фрипорт, штат Мэн . Проверено 23 декабря 2012 года .
  73. ^ Тони Dokoupil (22 сентября 2015). "msnbc.com" . msnbc.com . Проверено 17 января 2019 .
  74. ^ «Надзорные органы SF ОК, самый жесткий запрет на упаковку из пенопласта в США» . 30 июня 2016 . Проверено 30 июня +2016 .
  75. ^ "Стандарт одноразового использования" . Ассоциация зеленых ресторанов . Проверено 14 декабря +2016 .
  76. ^ Дайнин, Shauna (ноябрь-декабрь 2005). «Одноразовое поколение: 25 миллиардов чашек из пенопласта в год» . E-The Environmental Magazine. Архивировано из оригинального 12 ноября 2006 года.
  77. ^ Эндрю М. Баллард. «Запрет на упаковку пенопласта в Мэриленде, законопроекты за энергию станут законом» . news.bloombergenvironment.com . Проверено 20 июня 2019 .
  78. ^ «Заявление: Мэриленд становится вторым штатом, запретившим контейнеры из пенопласта» . environmentamerica.org . Проверено 20 июня 2019 .
  79. ^ Солнце, Балтимор. «Новые законы Мэриленда: запрещение пищевых контейнеров из пеноматериала, повышение возраста покупки табака, реформирование совета UMMS» . baltimoresun.com . Проверено 20 июня 2019 .
  80. ^ "Запрет пены 2019" . Лига избирателей штата Мэриленд . 30 мая 2019 . Проверено 20 июня 2019 .
  81. ^ Zaveri, Mihir (25 сентября 2020). «Даже бумажные пакеты будут запрещены в супермаркетах Нью-Джерси» . Нью-Йорк Таймс . Дата обращения 22 ноября 2020 .
  82. ^ Ин ВС, Нина и Toloken, Стив (21 марта 2013). «Китай отменяет« запрет »на упаковку пищевых продуктов из полистирола» . Новости пластмасс . Новости пластмасс . Проверено 10 июня 2013 года .
  83. ↑ Quan, Jean (13 июня 2006 г.). «письмо в комитет по общественным работам» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 23 октября 2006 года . Проверено 26 января 2014 года .
  84. ^ "Правительство запрещает упаковку кайлита" . Вестник. 13 июля 2017 . Проверено 13 июля 2017 года .
  85. ^ «Пенополистирол (кайлит): каковы его воздействия?» . Вестник. 12 июля 2017 . Проверено 13 июля 2017 года .
  86. ^ Стратегия сокращения одноразовых предметов, Ноль отходов 2040, Ванкувер, 2018
  87. ^ «Льготный период для изделий из полистирола» . Радиовещательная корпорация Фиджи . Проверено 12 декабря 2020 .
  88. ^ https://expandedpoly.co.uk/environment/ Вторичная переработка полистирола. Проверено 17 октября 2019 года.
  89. ^ Переработка EPS. Полистрен Eccleston & Hart. Проверено 21 июля +2016.
  90. ^ a b c d Техническая информация BASF TI 0 / 2-810d 81677 Juni 1989, Verwertungs- und Beseitigungsverfaren gebrauchter Schaumstoff-Verpackungen aus Styropor®
  91. ^ Опасность возгорания пенополистирола . Newton.dep.anl.gov. Проверено 25 декабря 2011 г. Страница вопросов и ответов с частично неверной информацией.
  92. ^ «Легкость утилизации» . Архивировано из оригинала 7 июня 2009 года . Проверено 25 июня 2009 года .
  93. ^ Хоули-Феддер, РА; Парсонс, ML; Карасек, FW (1984). «Продукты, полученные при сжигании полимеров в условиях моделируемой мусоросжигательной установки». Журнал хроматографии A . 315 : 201–210. DOI : 10.1016 / S0021-9673 (01) 90737-X . Цитируется с сайта кампании, не дающего никаких подробностей об исходном источнике и условиях эксперимента.
  94. ^ Гурман, Джошуа Л. (1987). «Полистиролы: обзор литературы по продуктам термического разложения и токсичности» . Огонь и материалы . NIST. 11 : 109–130 . Проверено 18 февраля 2021 года .
  95. ^ «Вопросы и ответы по безопасности продуктов общественного питания из полистирола» . Американский химический совет . 2010–2011 гг. Архивировано из оригинального 24 августа 2011 года . Проверено 14 июня 2011 года .
  96. ^ Коэн JT; Карлсон G; Чарнли Джи; Coggon D; Delzell E; Graham JD; Greim H; Krewski D; Мединский М; Monson R; Paustenbach D; Петерсен Б; Rappaport S; Rhomberg L; Райан ПБ; Томпсон К. (2011). «Комплексная оценка потенциальных рисков для здоровья, связанных с воздействием стирола на рабочем месте и в окружающей среде». Журнал токсикологии и гигиены окружающей среды, часть B: критические обзоры . 5 (1-2): 1-265. DOI : 10.1080 / 10937400252972162 . PMID 12012775 . S2CID 5547163 . Краткое содержание - Центр Маклафлина по оценке рисков для здоровья населения .  
  97. ^ Национальная программа токсикологии (10 июня 2011 г.). «12-й доклад по канцерогенным веществам» . Национальная токсикологическая программа . Архивировано из оригинального 12 июня 2011 года . Проверено 11 июня 2011 года .
  98. ↑ Харрис, Гардинер (10 июня 2011 г.). «Правительство говорит, что 2 распространенных материала представляют риск рака» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 11 июня 2011 года .
  99. ^ «Раздел 177.1640 Полистирол и полистирол, модифицированный каучуком» . Свод федеральных правил, раздел 21 - Продукты питания и лекарственные препараты, подраздел B - Продукты питания для людей . Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США . Проверено 4 апреля 2014 года .
  100. ^ Сакамото, Хироми; Мацудзака, Аяко; Ито, Римико; Тохьяма, Юко (2000). «使 い 捨 て 弁 当 ら 溶出 チ レ ン ダ イ マ ト リ マ ー» [Количественный анализ димера стирола и тримеров, мигрировавших из одноразовых коробок для завтрака] Журнал Японского общества пищевой гигиены (на японском языке). 41 (3): 200–205. DOI : 10,3358 / shokueishi.41.200 .
  101. ^ Yanagiba У, У Ито, Yamanoshita О, Чжан С.Ю., Ватанабе G, Тая K, Li СМ, Inotsume Y, Камидзима М, Гонсалес FJ, Накаджима Т (июнь 2008 г.). «Тример стирола может повышать уровень гормона щитовидной железы за счет подавления гена-мишени арилуглеводородного рецептора (AhR) UDP-глюкуронозилтрансферазы» . Перспективы гигиены окружающей среды . 116 (6): 740–5. DOI : 10.1289 / ehp.10724 . PMC 2430229 . PMID 18560529 .  
  102. ^ "Готовить пищу в микроволновой печи из пластика: опасно или нет?" . Гарвардское здоровье. 20 сентября 2017.
  103. ^ "Полистирол и домашняя страница здоровья" . Сеть энергетического правосудия . Проверено 9 декабря 2013 года .
  104. ^ Entine, Джон (14 сентября 2011). «Стирол под прицелом: конкурирующие стандарты сбивают с толку общественность и регуляторов» . Американский институт предпринимательства .[ ненадежный источник? ]
  105. ^ Nelligan, RJ (2006). Руководство по использованию систем пенополистирола в промышленных зданиях для минимизации риска пожара (PDF) (MS Thesis). OCLC 166313665 .  
  106. ^ «Грубая игра, рассматриваемая в расследовании пожара в туннеле под Ла-Маншем» . The Irish Times . 28 ноября 1996 . Проверено 14 января 2018 года .

Библиография [ править ]

  • Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). CRC Press . ISBN 978-1439855119.

Внешние ссылки [ править ]

  • Состав полистирола - Университет Южного Миссисипи
  • Идентификационный код смолы SPI - Society of the Plastics Industry
  • Полистирол: местные постановления - калифорнийцы против отходов
  • Взгляните на современную упаковку из полистирола (брошюра отраслевой группы American Chemistry Council , в которой утверждается, что этот материал «безопасен, доступен по цене и экологически безопасен»)
  • Lettieri TR, Hartman AW, Hembree GG, Marx E (1991). «Сертификация SRM1960: полистирольные сферы номинальным диаметром 10 мкм (« космические бусины »)» . Журнал исследований Национального института стандартов и технологий . 96 (6): 669–691. DOI : 10,6028 / jres.096.044 . PMC  4915770 . PMID  28184141 .
  • Биоразложение полистирола - BioSphere Plastic