Сейчас почти во всех сферах человеческой деятельности используется полистирол – один из самых распространенных в мире пластиков. В промышленности из него производят упаковочные и изоляционные материалы, посуду, строительные элементы и другие изделия. Но после применения полистирольных пластмасс образуются многочисленные бытовые отходы, процесс разложения которых может занимать десятки и сотни лет. В России лишь четверть используемого пластика перерабатывается механическим путем, остальная часть просто выбрасывается или сжигается. Ученые Пермского Политеха работают над технологией переработки отходов из полистирола, которая позволит создавать ценные химические соединения в виде отдушек для бытовой химии и снизить нагрузку на окружающую среду.

Статья опубликована по материалам международной конференции «Химия и химическая технология в XXI веке», 2024 год. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Полистирол – это синтетический полимер, образованный из стирола с помощью полимеризации (многократное присоединение молекул друг к другу). Он легкий, прозрачный, прочный и устойчивый к различным химическим воздействиям. Поэтому его активно применяют в строительстве, медицине, сельском хозяйстве, дизайне и других отраслях.

В окружающей среде отходы из полистирола подвержены воздействию солнечного света, влаги и микроорганизмов. Но этот материал не биоразлагаемый, а процесс его природной утилизации занимает целые десятилетия, в ходе чего в экосистему выделяется ядовитый стирол и образуются другие вредные вещества. Поэтому актуальны разработки технологий вторичной переработки полистирола. В России в основном используют механический рециклинг, когда из пластмассовых отходов выливают новые материалы. Но полным преобразованием до мономера (молекулы) в мире занимаются всего несколько предприятий.

Ученые Пермского Политеха разрабатывают способ переработки полистирола термической деполимеризацией, при которой он разрушается обратно до мономера – стирола. В процессе выделяется конденсат, обработка которого позволяет создавать отдушки с различными ароматами.

– Технология переработки начинается с измельчения сырья – пенопласта. В результате термической деполимеризации при температуре 450-500 градусов мы получаем пековую фракцию (далее идет как печное топливо) и целевой конденсат, который перегоняется с водяным паром. Отбираем полученные фракции стирола и перерабатываем их до фенилэтиленгликоля и ацетофенона. Эти молекулы и являются основой ароматов розы и земляники соответственно, – рассказывает магистр кафедры химических технологий ПНИПУ Регина Имайкина.

– На начальном этапе планируется изготовить лимитированную пробную партию смываемых косметических средств в собственной лаборатории. Далее – продажа производителям бытовой и авто-химии, а также производителям косметики (чистота отдушки будет подтверждена хроматографией). Сейчас мы со студентами уже попробовали изготовить с полученными образцами отдушек первые экземпляры средств для ухода за кожей и волосами, а именно: твердый шампунь, твердый бальзам для волос, гидрофильное масло (баттер) и мыло. Реализация данных продуктов уже может стать началом коммерциализации получаемых отдушек, – поделилась научный руководитель проекта, кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ Юлия Рожкова.

Политехники планируют разработать первую экспериментальную установку для получения стирола данным способом, а также отработать методику синтеза отдушек розы и земляники, чтобы выйти с ней на российский рынок. На данный момент лабораторные испытания продолжаются с целью оптимизации технологии и снятия основных параметров процесса для масштабирования установки деполимеризации.

Технология ученых Пермского Политеха заключается в переработке полистирола в экономически выгодные продукты, в частности, отдушки для различной бытовой химии. Разработка не только поможет снизить объем пластиковых отходов, но и открывает новые возможности для создания полезных химических соединений, таких как компоненты для отечественных фармацевтических препаратов, присадок для смазочных средств и ингибиторов коррозии.

Или проект "Холодильник" от посетителей ДК умственноотсталых.

Спустя 10 попыток в каком-то виде допилил. Решил поделиться результатами и ошибками.
Для ЛЛ: не стоит браться за такую херню, слишком много нюансов, слишком трудозатратно и дорого по расходникам, особенно если нет нормальных инструментов и уже нет клея.

Имеется: холодильник general frost RF360 (1 в 1 Snaige RF360, только российской сборки), с замененным на более мощный компрессором под r600a, проверенный на утечки, в плане системы теплообмена полностью исправный. Достался занедорого и буквально в соседнем подъезде. На дверце -- значок PS.

Треснувший пластиковый ящик для овощей, небольшой недокомплект. Но с проклятьем российской сборки, которое разглядел уже после завершения сделки, ещё и не за один раз: выгнивший насквозь несиловой угол рамы снизу отсека холодильника, куда прилегает резинка, такая же, только наполовину сгнившая часть рамы под отсеком морозильника. Прокорродирововший до сквозной дырки желобок для слива конденсата. Подзадубевший кусками уплотнитель. И с особенностями по пластику.

Страдания автора по ремонту холодоса, спрятано под спойлер

Покупка. Немного ржавые уголки -- зачищу, подкрашу, нормально будет.
Дома. Надо зачистить. Пилю-пилю, а оно всё равно ржавое. А если поддеть? Бля-я... Снизу под морозильником пилю-пилю... Всё то же самое.
Чуть сложней, но фигня в общем-то. Подгнившую изнутри жесть я отогну, зачищу, клеем ЭДП намажу и обратно загну, молоток туча-ать, молоток через болт туча-ать и ровно будет, ровнее чем было! А чтобы смола к пластику, из которого нутря отлиты, пиристала, суперклей мазать!

Сделано, в 2 клика! Только тута говорят, что суперклей не пристаёт и отвалится -- но я ж сделал и держится! Но надо проверить... а, и правда отваливается.
И отогнутые-зачищенные куски жести первоначальную форму не принимают, выгибаются, сцуко. Чо ж делать-та? Срезать всё, что загнуто, к чёртовой бабушке!

А, в ответах есть вариант с эпоксидной смолой. Дорого, но вроде терпимо, тем более потом много её останется. Может сработает.
Долго ли, коротко ли, все 4 компонента чудо-клея у меня. Сверху ещё белила титановые куплены в качестве наполнителя. Всё сделал по рекомендациям, всё замазал -- нет, не работает. Вместо смолы с белилами получилась пена, да и к пластику внутри холодильника липнет не очень хорошо.

Может я что-то не так сделал? Счищаем всё ручками, ну нафиг эти белила: смола и старые колготки -- наше всё! Полторы суток ожидания -- ещё мяковато и всё равно к внутренностям холодильника не клеится чтоб прям намертво! Херня этот клей или у автора рецепта какие-то свои, странные, представления об адгезии?
Счищаем всё ручками, думаем. А сделаем-ка на всякий случай пробник из заглушки для системного блока, там вроде ABS, и из пищевого полистирольного контейнера, и с белилами, и с алюминиевой пудрой из магазина.. И ручку на этом же холодильнике подклеить
И после двух суток оно держится! А после небольшого прогрева на пару часов в духовке оно ещё и твёрдое, как положено. И не отваливается, даже после заморозки. Нормальный клей -- с пластиком какая-то херня.

Успешная попытка: лепим тонким слоем на пластик максимально адгезивный клей, даём высохнуть. Лепим нейлон и нормальный клеевой состав с медленным отвердителем и с белилами в качестве наполнителя, ждём сутки, прогреваем день обогревателем с терморегулятором и одеяло. Поверх недостающих кусков лепим мастику из ЭДП с белилами, греем ночь, шлифуем, пользуемся. Всё равно не идеал и к нормальному полистиролу липнет лучше, но оставляем как есть, включаем и наблюдаем.

Мини-гайд по восстановлению плоскости с эпоксидной смолой.

Решаемые задачи: восстановить плоскость, к которой прилегает резинка, обеспечить герметичность стыка между пластиком холодильника и металлом в условиях повышенной влажности и перепада температур.

Требуемые инструменты.

Минимум.
Эпоксидный клей медленный из темы Эпоксидка. Часть 1 | Пикабу , возможно в дополнение к нему -- ЭДП (смола ЭД20 модифицированная + отвердитель ТЭТА/ПЭПА). Медленный вариант хорош тем, что дома продуктами реакции отвердителя и смол потравиться, когда как примерно с того же количества ЭДП всё-таки ощущения при работе были не особо приятными. Также сложнее перегреть при замешивании.
Наполнитель: белила титановые или хрома оксид, покупная алюминиевая пудра -- хуже, компетентный человек указал, что чем-то промаслена чтоб не слипалась, на пробнике со смолой проверил -- и правда ведет себя по-другому по сравнению с белилами.
Старые (или новые, если не жаль) нейлоновые колготки/чулки/слитки, с дырками или без.
Мелкие высокоточные весы с точностью до соток или хотя бы десятых грамма.
Напильники, надфили, наждачная бумага разной зернистости, зубочистки-палочки, ёмкость для замешивания, Растворитель 646 или ацетон (646 кажется интересней). Линейка или что-то ещё ровное, чтобы контролировать плоскость.
Если будет гнилая жесть в большом количестве, то для отрезания желательно иметь отрезной инструмент в виде болгарки/дремеля с регулировкой оборотов, а также чашку для шлифовки-полировки и круги к ней (p24/p50 достаточно), дрель/шуруповёрт для чашки.
СИЗ: одноразовые перчатки полиэтиленовые, для работы с инструментом -- наушники/беруши, защитные очки, хотя бы маска трёхслойная одноразовая для защиты от пыли. Бандана или что-то другое, что гарантированно позволит не попасть волосам в зону работы электроинструмента.
Крайне желательно ещё иметь масляный обогреватель с терморегулятором и какой-то термоизолятор. в моём случае -- тяжёлое ватное одеяло, для прогрева смолы, чтобы ускорить отверждение и достигнуть максимальных характеристик.

• Ход работ.

• Убедиться, что у вас внутренности холодильника отлиты именно из PS или ABS. Как это проверить кроме нанесения пробников из готового клея и попытки их снятия через несколько суток, я не знаю. Если пластик гарантированно не ABS/PS -- лучше выбрать какой-то другой способ.

• Убрать сгнившую жесть. Совсем убрать. Отрезать дремелем/болгаркой сгнившие куски и выкинуть. Отогнуть-зачистить-загнуть как было у меня не получилось, всё равно стремилась вернуться к уже отогнутому состоянию и нарушала плоскость. Края целых кусков, если есть возможность, постараться на 0,5-1 см наоборот вмять, чтобы поверх можно было нанести смолу.

• Зачистить края оставшегося металла от краски, чтобы смола прилипала именно к металлу. Зашкурить и пройтись 646-м по пластику.

• Защитить покрытие пола пакетиком, картонкой, чем угодно -- скорее всего смола так или иначе накапает.

• Этап можно пропустить. Намешать адгезивный слой: размешать в баночке 1 часть отвердителя (50% АГМ9, 50% xt412, размешать палочкой до добавления смолы) и 2 части смолы (1 часть ЭД20, 1 часть ST3000). После интенсивного размешивания добавить примерно 1/2 или больше от веса всей смолы 646, размешать. Ватным тампоном нанести на пластиковвуые и металлические поверхности, которые будут скливаться. Оставить на 8-12 часов для частичной полимеризации либо на 3-4 часа с подогревом.
  АГМ9 -- собственно за счёт него и происходит адгезия к пластику, металлу, стеклу, но он даёт значительную усадку. В тонком слое это будет несущественно. Можно не наносить отдельно и понадеяться, что с меньшим количеством АГМ9 всё равно прилипнет.

• Заполнить недостающий кусок плоскости уровнем чуть выше, чем, собственно, плоскость.
  Вариантов здесь 2: либо кусками старых нейлоновых слитков-колготок послойно заклеивать, добавляя смолу, либо пытаться замазывать мастикой.
  Вариант 1. Намешать медленный клей: отвердителя 1 часть (20% АГМ9, 80% xt412), смолы 2 части (по 1 части ЭД20 и ST3000). Нанести тонким слоем на холодильник смолу, наклеить-прижать кусочек ткани (капрон из чулков/слитков/колгот), нанести на него смолу, чтоб пропитался, наклеить-прижать кусочек ткани... Отверстия и щели заполнять свернутыми/смятыми кусочками ткани со смолой.
  Вариант 2. Замазка. Намешать и нанести тонким слоем медленный клей (см. вариант 1), дать подсохнуть в течение 4-5 часов, чтобы был липковатым, но со следующим слоем уже не смешивался. Далее сделать замазку из ЭДП или ЭД20+ST3000+ТЭТА в соответствующих пропорциях. Намешать смолу, добавить 1/3 белил титановых от веса смолы. Нанести тонким слоем на слегка полимеризовавшийся медленный клей. Остальную массу отставить в сторону и дождаться, пока масса частично полимеризуется и почти перестанет стекать с зубочистки/палочки, нанести шпателем/карточкой пластиковой/иными подручными средствами. Если окажется слишком текучей -- периодически приподнимать шпателем сползающую массу по всей плоскости, пока не станет достаточно густой, чтобы держать форму.
  Можно сделать замазку и из медленного клея, но тогда её придётся готовить заранее и ловить момент, когда она станет подходящей консистенции. Пытаться загустить чисто белилами -- плохая идея: при замешивании большого количества наполнителя воздух остаётся внутри смолы и получается пена, а не монолит.

• После предварительной полимеризации в течение 2 суток при температуре 20-25 градусов зашлифовать плоскость в уровень с основной. Если смола ещё мягкая -- шлифовать после прогрева. Оставить на 12-24 часа при температуре 50-70 градусов: пихаем обогреватель между холодильником и приоткрытой дверцей, всё накрываем термоизолятором сверху, чтобы не было больших щелей.

Альтернативные варианты решения вопроса.

Да выбрось ты его и не делай мозг!
Оглядываясь назад -- самый правильный.

ДХЭ.
Так и не попробовал, но не уверен, что нормально отработал бы на таком смесовом пластике и поможет нормально пристать к металлу, чтобы обеспечить герметичность.

Адгезив для ремонта бамперов в баллончике
Самое доступное из того что есть, вкупе с клеем ЭДП и белилами -- самый бюджетный вариант, который можно собрать в каждом городе. Возможно хуже варианта с медленным клеем, но достаточно для решения задачи. Только от армирования стекловолокном я бы отказался: и шлифовать стекло придется чем-то более твердым, и пыль от стекла дома -- так себе вещь. Если уж прям хочется армировать, то искать углеткань или мелкоячеистые тонкие стальные сетки.

Всё то же самое, только холодильник на заднюю стенку положить, выставить по уровню, сделать обрешетку и заливать.
Наверное самый нетрудозатратный вариант, но реализовать в условиях квартиры проблемно.

Отдельное спасибо @Dr.Nimnul за гайд по смолам и поддержку в процессе поиска решений.

Ну, в общем, неожиданно оказалось,что такое вот ограждение приносит ещё один приятный бонус: "выглядит аккуратнее, а не как пылесборник" это слова супруги.
и я понял, что это шанс! Слегка расширить площади под модельки))
в итоге был сделан ещё один бокс (им я просто накрыл стоящие модели).
а потом, когда увидел что благосклонность у данным изделиям не убывает, сделал ещё один, в общем, изобрел модульный бокс - стеллаж))
на второй ярус переехала парочка, которая уже лет пять смотрела со шкафа.

Тестирование на котоустойчивость

И вот, с чего все начиналось.
наконец то вернулся B-2 из ремонта. Почти без потерь.
к сожалению перестал работать один фонарь на носовой стойке.