Оглавление
- 1 Полистирол
- 1.1 История и открытие полистирола
- 1.2 Производство и структура
- 1.3 Свойства и применение
- 1.4 Экологические аспекты
- 1.5 Производство и переработка
- 1.6 Бактерии и полистирол
- 1.7 Формы и производство полистирола
- 1.8 Пенополистирол и его свойства
- 1.9 Производство пенополистирола
- 1.10 Пенополистирол в строительстве
- 1.11 Экструдированный полистирол
- 1.12 Водопоглощение и паропроницаемость
- 1.13 Ориентированный полистирол
- 1.14 Сополимеры полистирола
- 1.15 Сополимеры стирола
- 1.16 Производство и свойства сополимеров
- 1.17 Экологические проблемы
- 1.18 Запреты и ограничения
- 1.19 Альтернативы и рекомендации
- 1.20 Запрет на полистирол
- 1.21 Переработка полистирола
- 1.22 Новый метод переработки
- 1.23 Сжигание полистирола
- 1.24 Безопасность полистирола
- 1.25 Опасность возникновения пожара
- 1.26 Полный текст статьи:
- 2 Полистирол – Arc.Ask3.Ru
Полистирол
-
История и открытие полистирола
- Полистирол был открыт в 1839 году Эдуардом Симоном.
- В 1845 году Джон Баддл Блайт и Август Вильгельм фон Хофманн показали, что стирол может полимеризоваться без кислорода.
- В 1866 году Марселин Бертло определил полимеризацию стирола как процесс.
- В 1931 году компания I.G. Farben начала производство полистирола.
-
Производство и структура
- Полистирол образуется при полимеризации мономеров стирола.
- Полистирол имеет тетраэдрическую геометрию и фенильные группы, которые влияют на тактильность.
- Стандартный полистирол имеет атактические свойства, а синдиотактический полистирол имеет высокую степень кристаллизации.
-
Свойства и применение
- Полистирол прозрачен, тверд и хрупок, плохо пропускает воздух и водяной пар.
- Используется в упаковке, контейнерах, крышках, бутылках, стаканах и одноразовых столовых приборах.
- Полистирол термопластичен и может быть экструдирован и формован.
-
Экологические аспекты
- Полистирол считается не поддающимся биологическому разложению, но некоторые организмы могут его разлагать.
- Полистирол накапливается в окружающей среде, особенно в виде пены.
-
Производство и переработка
- Полистирол производится в виде гранул или листов.
- Процесс деполимеризации полистирола в стирол называется пиролизом и требует высокой температуры и давления.
- Высокая стоимость переработки затрудняет промышленную переработку полистирола.
-
Бактерии и полистирол
- В кишечнике суперживотных обнаружены бактерии, разлагающие полистирол.
- Pseudomonas putida превращает стирольное масло в биоразлагаемый пластик PHA.
-
Формы и производство полистирола
- Полистирол формуют под давлением, в вакууме или экструдируют.
- Пенополистирол экструдируют или формуют специальным способом.
- Полистирол используется в взрывчатых веществах и биомедицинских исследованиях.
-
Пенополистирол и его свойства
- Пенополистирол на 95-98% состоит из воздуха и является хорошим теплоизолятором.
- Пенополистирол используется в строительстве, упаковке и автомобилестроении.
- Пенополистирол обладает хорошими демпфирующими свойствами.
-
Производство пенополистирола
- Пенополистирол изготавливается из предварительно вспененных гранул полистирола.
- Процесс включает суспендирование мономеров в воде и вспенивание с помощью пара.
- Пенополистирол используется для пищевых контейнеров, изоляции зданий и упаковочных материалов.
-
Пенополистирол в строительстве
- Листы пенополистирола упаковываются в жесткие панели.
- Теплопроводность варьируется от 0,032 до 0,038 Вт/(м⋅К).
- Пенополистирол требует антипирена для снижения горючести.
-
Экструдированный полистирол
- Экструдированный пенополистирол (XPS) имеет улучшенную шероховатость и жесткость.
- XPS не требует облицовки и используется в ремеслах и моделях.
- Теплопроводность XPS варьируется от 0,029 до 0,039 Вт/(м⋅К).
-
Водопоглощение и паропроницаемость
- Пенополистирол и XPS не являются полностью водонепроницаемыми.
- В условиях высокой влажности или погружения в воду требуется внешняя пароизоляция.
-
Ориентированный полистирол
- Ориентированный полистирол (OPS) улучшает видимость и жесткость.
- OPS используется в упаковке, но хрупкий и легко трескается.
-
Сополимеры полистирола
- Сополимеры полистирола улучшают прозрачность и качество поверхности.
- Сополимеры используются в различных областях, таких как упаковка и строительство.
-
Сополимеры стирола
- Сополимеры стирола и бутадиена (PS-I и SBC) обладают ударопрочностью и прозрачностью.
- Сополимеры стирола и акрилонитрила (SAN) устойчивы к тепловому воздействию и химическим веществам.
- Сополимеры стирола и бутана (SBR) ведут себя как эластомеры и могут быть обработаны как термопластики.
-
Производство и свойства сополимеров
- PS-I получают полимеризацией стирола с растворенным полибутадиеном.
- SBC получают анионной сополимеризацией стирола и бутадиена.
- SBR получают методом привитой сополимеризации с меньшим содержанием стирола.
-
Экологические проблемы
- Пенополистирол производится с использованием вспенивающих веществ, которые могут быть опасны.
- Экструдированный полистирол изготавливается из гидрофторуглеродов, вызывающих глобальное потепление.
- Полистирол не поддается биологическому разложению и подвержен фотоокислению.
-
Запреты и ограничения
- В США и других странах вводятся запреты на использование пенополистирола в пищевых контейнерах.
- В 2019 году Мэриленд стал первым штатом, запретившим использование пенопласта в пищевых контейнерах.
- В Китае и Индии также были введены запреты на использование пенополистирола.
-
Альтернативы и рекомендации
- Ассоциация зеленых ресторанов запрещает использование пенополистирола.
- Лидеры “зеленых” ресторанов советуют использовать многоразовые кофейные чашки.
- В Ванкувере, Канада, с 2019 года запрещено подавать готовые блюда в пенополистирольных стаканчиках.
-
Запрет на полистирол
- В 2019 году ЕС запретил пищевую упаковку и стаканчики из пенополистирола.
- В 2021 году закон вступил в силу.
- В декабре 2020 года на Фиджи принят закон об охране окружающей среды, запрещающий импорт изделий из полистирола.
-
Переработка полистирола
- Полистирол не включается в программы утилизации отходов.
- В Германии сбор полистирола осуществляется по закону об упаковке.
- Большинство изделий из полистирола не перерабатываются из-за отсутствия стимулов.
- Отходы пенополистирола можно использовать для производства изоляционных материалов и других изделий.
-
Новый метод переработки
- В марте 2022 года ученые обнаружили новый метод переработки полистирола в бензойную кислоту.
- Процесс включает облучение полистирола хлоридом железа и ацетоном.
-
Сжигание полистирола
- При сжигании полистирола образуются вода, углекислый газ и остаточные галогенные соединения.
- При неполном сжигании образуются углеродистая сажа и летучие соединения.
- Полистирол иногда используется как источник энергии.
-
Безопасность полистирола
- Полистирол безопасен для использования в продуктах общественного питания.
- Стирол присутствует в следовых количествах в продуктах и образуется при переработке.
- Полистирол может содержать не более 1% стирола по весу.
-
Опасность возникновения пожара
- Полистирол легко воспламеняется и классифицируется как продукт категории “B3”.
- Его использование запрещено в открытых конструкциях зданий без огнестойкого покрытия.
- Вспененный полистирол стал причиной крупных пожаров.