فرضیه: تولید فزاینده زباله های پلیمری تخریب ناپذیر مانند پلی استیرن (PS) و پلی استیرن انبساط یافته (EPS) به عنوان یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی شناخته می شود. فناوری تخریب گرمایی یکی از روش های مناسب و راهبردی برای تبدیل زباله های پلیمری تخریب ناپذیر به مواد شیمیایی یا سوخت است. بنابراین، بررسی سینتیک تخریب ضایعات پلی استیرن به ویژه نمونه های موجود در ایران برای کاربرد در صنایع داخل کشور موضوعی ضروری است. به دست آوردن سینتیک تخریب گرمایی پلی استیرن می تواند در طراحی واکنشگاه های صنعتی به کار گرفته شود و در صورت وجود توجیه اقتصادی وارد فاز سرمایه گذاری صنعتی و تولید مونومرهای استیرن از ضایعات پلی استیرن شود. روش ها: آزمون گرما وزن سنجی تخریب گرمایی دو نمونه پلی استیرن (PS) و پلی استیرن انبساط یافته (EPS) از ظروف یک بار مصرف موجود در بازار ایران، در جو نیتروژن در محدوده دمایی 25 تا 600 درجه سلسیوس با سرعت های گرمادهی 5، 10، 15و 20C/min بررسی و مقدار کاهش جرم آن ها اندازه گیری شد. انرژی فعال سازی داده های تجربی با استفاده از مدل های مختلف سینتیکی Redfern، Ozawa-Flynn-Wal، Kissinger-Akahira-Sunose، Augis-Bennetis و Vyazovkin تخمین زده شد. یافته ها: مدل Vyazovkin بهتر از سایر مدل ها داده های تجربی را پیش بینی کرد و این مدل به منظور تعیین انرژی فعال سازی انتخاب شد. انرژی فعال سازی برای نمونه های PS و EPS با استفاده از مدل Vyazovkin، به ترتیب در محدوده 158kJ/mol تا 201kJ/mol و 182kJ/mol تا 195kJ/molبه دست آمد. همچنین، ضریب پیش نمایی برای نمونه PS و EPS با استفاده از مدل Vyazovkin به ترتیب 1012×3. 08 و 1015×1. 05 محاسبه شد. نتایج بررسی سینتیک تخریب گرمایی نمونه های PS و EPS داخل کشور می تواند با کمک به مدل سازی فرایند بازیافت این ضایعات در ایران، به رفع مشکلات زیست محیطی مرتبط با آن کمک کند.

در این پژوهش، دو نوع پلی استیرن پر مصرف مورد استفاده برای ساخت ظروف یک بار مصرف شامل پلی استیرن، معمولی و پلی استیرن فشرده، در معرض تخریب گرمایی قرار گرفتند. واکنش های تخریب در مجاورت کاتالیزورهایی مانند سولفات های فلزی آبدار و بدون آب، اکسیدها و هیدورکسیدهای فلزی در دماهای 280-350oC انجام شد و محصول مونومر خام استیرن بدست آمد. به منظور دستیابی به شرایط بهینه واکنش، اثر عواملی مانند نوع کاتالیزور، درصد کاتالیزور، دما، نوع ماده اولیه و کاربرد فشار کم بر بازده واکنش تخریب بررسی شد. بازده واکنش در بهترین شرایط، 87 درصد بود. بررسی نتایج آزمایش ها نشان می دهد که انجام واکنش تخریب گرمایی در شرایط فشار کم، بازده واکنش را به طور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد.

در این پژوهش، ابتدا هموپلیمر و کوپلیمرهای 4- کلرومتیل استیرن - استیرن در نسبت های مولی 0:1 ، 1:1، 3:1 و 5:1 به ترتیب از مونومرهای 4- کلرومتیل استیرن و استیرن تهیه شدند. هموپلیمر و کوپلیمرهای مزبور با پلیمرشدن رادیکالی به وسیله آغازگر آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل (AIBN) محلول در تولوئن خشک سنتز شد. سپس، گروه های کلرومتیل موجود روی زنجیر پلیمر به گروه های آزیدومتیل از راه واکنش جانشینی هسته دوستی در مجاورت واکنشگر سدیم آزید محلول در حلال دی متیل فرمامید خشک تبدیل شد. در نهایت، پلی پارا آمینواستیرن با نسبت های مختلف از گروه آمینو روی زنجیر پلیمر از هموپلیمر و کوپلیمرهای استیرنی دارای گروه های آزیدومتیل از راه واکنش نوآرایی اشمیت در مجاورت تری فلوئورومتان سولفونیک اسید تهیه شد. ساختار همو پلیمر و کوپلیمرهای تهیه شده در هر مرحله پس از خالص سازی با روش های طیف سنجی FTIR 13و C NMR, 1H NMR شناسایی و تایید شد. هم چنین، آزمون انحلال پذیری روی هموپلیمر و کوپلیمرهای تهیه شده در برخی حلال های آلی انجام شد.

مقدمه: وجود مقاومت به حشره کش ها، مشکلات زیست محیطی و دشواری کنترل بیولوژیک، استفاده از روشهای مرسوم در کنترل لارو پشه ها را با مشکل روبرو کرده است. استفاده از دانه های پلی استیرنی می تواند جایگزین مناسبی برای این لاروکش ها باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی اثربخشی دو نوع پلی استیرن، جهت کنترل مراحل نابالغ پشه های آنوفل در شرایط آزمایشگاهی – نیمه صحرایی و صحرایی بوده است. روش کار: در این مطالعه تجربی، 250 عدد لارو سن 3 و 4 رهاسازی شد، آزمایش در 4 تکرار برای سینی های پرورشی تیمار شده با پلی استیرن تجاری و پلی استیرن خرد شده مازاد و گروه شاهد، اجرا گردید. خروج بالغین بصورت روزانه محاسبه گردید. در فاز صحرایی و نیمه صحرایی نیز در حوضچه های آب قبل و بعد از تیمار کردن، عملیات وفورگیری صورت پذیرفت. داده ها با استفاده از نرم افزار آماری SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج: در آزمایشگاه، میزان ممانعت از خروج بالغین و میزان مرگ و میر به ترتیب %100 و %91.05 برای پلی استیرن تجاری و پلی استیرن خرده شده مازاد بود. در مرحله صحرایی و نیمه صحرایی مشخص گردید که در تیمارها، تفاوت معنی داری بین تعداد پشه های بالغ صید شده و همچنین وفور لاروی، قبل و بعد از تیمار کردن وجود دارد (P<0.05). در حالی که در گروه شاهد این تغییرات معنی دار نبود.نتیجه گیری: دانه های پلی استیرنی بایستی با توجه به نوع زیستگاه و داشتن شرایط خاص بکار برده شوند. استفاده از پلی استیرن تجاری و پلی استیرن خرد شده مازاد در کنار سایر روشهای مکمل می تواند در برنامه مبارزه تلفیقی ناقلین بصورت موثری در کشور ایران و سایر نقاط مشابه بکار برده شود.

در ایران انواع آجر به عنوان مصالح اصلی در ساختمان سازی بکار برده می شود. آجرهای سنگین باعث افزایش وزن ساختمانها و در نتیجه تخریب بیشتر در صورت وقوع زمین لرزه می شوند. بنابراین، در این پژوهش سعی شده است تا علاوه بر کاهش چگالی آجر خواص عایق گرمایی آن نیز تقویت شود. دراین کار پژوهشی، پلی استیرن به عنوان عامل ایجاد خلل و فرج به مواد اولیه آجر اضافه شد. اثر نوع و درصد اسفنج پلی استیرن در مخلوط و نیز دمای پخت آجر روی چگالی، جذب آب و مقاومت فشاری مطالعه و بررسی شد.

نانوکامپوزیت های پلیمری موضوع جدیدی در پژوهش های کنونی ایران و دنیا به شمار می روند. در نانوکامپوزیت های پلیمری افزایش مقدار کمی خاک رس (2 تا 5 درصد) خواص فیزیکی و مکانیکی، گرمایی، نفوذناپذیری و اشتعال ناپذیری بسیار خوبی را فراهم می سازد. پلی استیرن دارای استحکام و مدول زیاد و پایداری ابعادی عالی است. اما، ازدیاد طول و مدول خمشی ضعیفی دارد که با افزودن خاک رس می توان این خواص را بهبود بخشید. در این مقاله، نانوکامپوزیت های پلی استیرن- خاک رس مطالعه شد و اثر خاک های رس متفاوت کلویزیت 10A و نانومر I.30TC و پلی استیرن اصلاح شده با مالئیک انیدرید روی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت تهیه شده ارزیابی شده است. نمونه ها در اکسترودر دومارپیچی تهیه شدند و با دستگاه پراش پرتو (XRD)X و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مقدار بین لایه ای شدن یا ورقه ای شدن لایه های سیلیکاتی ارزیابی و ساختار نمونه ها مشاهده شد. نتایج بررسی خواص مکانیکی نشان می دهد، با افزایش خاک رس به ویژه به همراه پلی استیرن اصلاح شده مدول خمشی (به مقدار حدود 30 درصد) و ازدیاد طول تا پارگی (به مقدار حدود 40 درصد) نانوکامپوزیت بهبود یافته است. نتایج XRD و TEM ساختاری بین لایه ای با پتانسیل ورقه ای شدن را نشان می دهد.

در پژوهش دو مرحله ای، خواص ضداکسندگی فولرنهای C__60/C__70 و C__70 بر پلی استیرن بررسی شد. فعالیت ضداکسندگی فولرن C__60/C__70 و C__70 بر پلی استیرن مطالعه شد. معلوم شد که سرعت مراحل آغاز و اکسایش واکنش مدل در مجاورت C__60/C__70 به وضوح کاهش یافته است. ثابت سرعت افزایش رادیکالهای استیرل به C__60/C__70 برابر 107M^-1 s^-1×K(333k)(9±1.5) معین شد. از طریق روشهای گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) و تجزیه گرما وزنی (TGA) به اثبات رسید که فولرنها اثر پایدار کنندگی قابل مقایسه با فنول ایرگانوکس 1010 دارای ممانعت فضایی و آمین اگریت وایت (Agerite white) دارند. پیشنهاد شد که اثر بازدارندگی فولرنها به برهم کنش آنها با درشت رادیکالهایR مربوط است و منجر به تشکیل آمیزه های با فعالیت کمتر می شود.

رفتار نمونه های پلیمر استیرن انبساط یافته (EPS) در برابر آتش مطابق استاندارد ISO 5660 ارزیابی شد. عمده آزمایش ها روی نمونه های کندسوز شده و در سطح تابش 35kWm2 انجام گرفت. همچنین، آثار سطح تابش، چگالی و ضخامت اسفنج روی رفتار نمونه های کندسوز شده در برابر آتش نیز بررسی شد. افزون بر این، رابطه بین مقدار کل آزاد سازی گرما (THR) و نیز سرعت آزاد سازی گرمای (RHR) ناشی از سوختن EPS با افزایش چگالی اسفنج نشان داده شد. نتایج نشان داد که این مقادیر با افزایش چگالی بیشتر می شوند، زیرا حجم قابل دسترسی برای فرآیند سوختن افزایش می یابد. از طرف دیگر، گرمای موثر سوختن برای تمام چگالی های مورد آزمون تقریبا یکسان بود که به علت سوختن کامل نمونه در طول آزمایش است. افزایش ضخامت نمونه روی رفتار اسفنج در برابر آتش اثری دوگانه داشت. از یک طرف، با اضافه شدن ضخامت آزمونه زمان افروزش افزایش می یابد که این موضوع به علت عقب نشینی آزمونه از منبع گرما و کاهش شار تابشی وارد بر سطح آن است. از طرف دیگر، با اضافه شدن ضخامت جرم قابل دسترسی برای سوختن افزایش می یابد که به نوبه خود باعث افزایش سرعت آزادسازی گرما می شود که این موارد در مقاله بحث می گردد. رفتار نمونه های معمولی و کندسوز شده از منابع مختلف نیز با هم مقایسه و اطلاعات مربوط به آنها ارایه شده است.

فرایندهای پلیمر شدن تعلیقی برای تولید پلیمرهای دانه ای اهمیت ویژه ای دارند. یکی از عوامل مهم برای کنترل اندازه دانه های پلیمر در این فرایندها تغییرات کشش سطحی است. مواد فعال سطحی آنیونی نظیر سدیم دودسیل بنزن سولفونات برای ایجاد کشش سطحی مطلوب به کار می روند. در این پژوهش، اثر چگونگی کارکرد سدیم آلکیل بنزن سولفونات در تغییرات کشش سطحی و پیش بینی غلظت بهینه آن با استفاده از نمودارهای تجربی کشش سطحی مطالعه و بررسی شد. داده های تجربی نشان می دهد، برای تولید پلی استیرن انبساطی با توزیع اندازه ذرات معین، غلظت ماده فعال سطحی باید طوری تنظیم شود تا کشش سطحی در فاز آب به مقدار 64.5mN/m برسد. نمودارهای ستونی توزیع اندازه دانه های پلی استیرن انبساطی بیان گر آن است که غلظت سدیم آلکیل بنزن سولفونات خطی پیش بینی شده از روی مدل تجربی با غلظت بهینه اختلاف معنی داری ندارد.

سطح پلی استیرن با استفاده از پلاسما با بسامد رادیویی (Radio frequency, RF) در مدت زمان های متفاوت و با توان ثابت در معرض پلاسمای اکسیژن و آرگون قرار گرفت. به منظور بررسی اثر پلاسما بر سطح پلی استیرن، ترشوندگی، تغییرات شیمیایی و شکل شناسی سطح بررسی شد. تصاویر حاصل از میکروسکوپی الکترون پویشی و میکروسکوپی نیروی اتمی افزایش زبری سطح و ایجاد ریزترک هایی را روی سطح نشان می دهد. بر اساس مطالعات ترشوندگی با افزایش زمان پرتودهی، زاویه تماس سطح پلی استیرن با قطره آب کاهش می یابد. بررسی تغییرات شیمیایی، تشکیل پروکسیدی را روی سطح پلی استیرن، پس از پرتودهی نشان می دهد. بر اساس این مشاهدات گروه های قطبی ایجاد شده روی سطح و نیز افزایش زبری سطح پس از پرتودهی با استفاده از پلاسمای RF باعث افزایش ترشوندگی سطح پلی استیرن می شود.