第二次世界大战时,橡胶供应短缺,化学家Otis Ray McIntyre受命设计一种具有绝缘特点的柔性替代材料。
在陶氏化学位于美国密歇根米德兰的实验室内,McIntyre用苯乙稀和异丁稀进行混合,然后加压,压力释放后,苯乙稀成为聚合物,异丁稀则蒸发掉,制成了聚苯乙稀泡沫。
最终的产品就是:包含小气泡层的塑料,坚固柔软,重量轻,且具有耐久性(一立方英尺能漂浮起55磅的重量),不仅耐潮,而且不会沉没。
McIntyre发现这种材料的时间是1941年。Styrofoam泡沫塑料最早用于漂浮装置,如二战时的浮筒以及美国海军和海岸警卫队快艇船底。泡沫块替代空心的金属船底,因为金属船底被子弹穿孔后会沉没。
陶氏化学研究专家Brian Lieburn 说:"军队需要一种能够浮起来的产品,被击中时却不会吸水下沉,这就是它最初的应用。"
此后20年内,Styrofoam泡沫塑料被用于建筑行业,因为它具有良好的保温、耐潮和压缩能力,使之成为市场上的主力材料,也是最为人们熟悉的品牌名称。
陶氏化学工程师Linda Jeng 说:"我们非常自豪Styrofoam泡沫塑料能够从实验室发明的聚合物,成为广泛应用的材料,进入千家万户,成为日常用品。"
如今,化学家Jeng和Lieburn就职于陶氏化学的建筑方案事业部,他们正研究Styrofoam泡沫塑料在节能建筑上的应用。这一点对于建造经济适用的住宅也具有重要意义。陶氏化学参与非赢利组织Habitat for Humanity为低收入群体建造房屋的活动,提供建筑产品及志愿服务,已经长达34年。
魔力泡沫
陶氏Styrofoam品牌XPS泡沫可用于建筑物的外墙。它与内孔绝缘方式不同,可提供一层坚固的保护。它能够覆盖所有支柱,减少热量损失,达到冬暖夏凉。
泡沫塑料可减少混凝土墙的热量损失,保持地下室或相关空间干燥,防止结霜,改善新旧住宅的能效。
这种坚固的蓝板能帮助建筑商满足能耗标准,降低用户的燃气和电费帐单。
陶氏化学自1993以来负责为Habitat for Humanity提供隔热材料,单是2015年,就向2500家建筑商捐赠了Styrofoam泡沫塑料产品,以及涂料产品。
Jeng说:"这些居民是对家庭住宅的使用成本极为敏感的人,由于我们的产品性能优异,他们需支付的公共事业费减少,节省下来的钱可以改善他们冬天和夏天的生活环境。"
2016年,陶氏化学将捐赠140万美元的Styrofoam泡沫塑料、密封剂和住宅覆盖物,用于Habitat for Humanity在全球共43处的建筑,有些项目是首次进入孟加拉国、罗马尼亚和科特迪瓦。
该组织的首席执行官Jonathan Reckford在新闻发布会上说:"陶氏化学的大方捐赠,使我们能够盼望全世界的每个人都可以体面地生活。"
品牌混淆
泡沫塑料去年迎来了另一个里程碑,UL环境署经过论证,Styrofoam泡沫塑料包含有20%可回收物质,帮助陶氏化学实现了2025年的可持续目标。陶氏化学称,报废的Styrofoam中,几乎100%可回收用于其它陶氏化学产品的生产。
该公司的Styrofoam泡沫塑料产品包括各种绝缘板,外墙绝缘板,侧加固板,浮标以及园艺业用的插花底座等。
不过,由于品牌知名度高,Styrofoam常常被一些有争议的发泡产品相混淆,纽约就曾经禁用外卖食物的发泡包装盒,但后来法庭推翻了这一禁令。
Jeng说:"这对一个拥有75年荣耀历史的产品带来的负面影响是,人们常常将我们的Styrofoam泡沫塑料和其他产品混淆起来。Styrofoam品牌与耐久性商品相关联,而不是一次性商品。我们的产品在建筑的整个生命期内都是绝缘材料,不会改变,因为它的性能有保证。只要房子在,产品就在,就可防止热量扩散。"
Jeng补充说,在建筑物的50年生命周期内,Styrofoam泡沫塑料节省的能源是生产它所需能源的30倍。
下一个75年
陶氏化学正在旗下所有Styrofoam泡沫塑料厂采用聚合耐火 (PolyFR)技术,这种技术将采用毒性低的物质来替代具有永久性生物累积毒性的耐火物质。
陶氏化学称PolyFR技术可能为XPS和EPS泡沫绝缘应用设立新的行业标准。至今,陶氏化学位于日本和欧洲的XPS厂已经采用新技术,加拿大工厂也将于2017年完全专用新技术。这种阶段性的方法可满足地区性要求,同时确保产品供货。
Styrofoam泡沫塑料产品是陶氏化学基础设施解决方案事业部的一部分,该事业部包括建材、涂料、能源和水方案、以及高性能单体。去年该细分市场为陶氏化学带来了74亿美元的销售额(陶氏总销售额为488亿美元)。预计该业务在2016年将实现温和增长,部分原因是建筑终端市场的需求高启。
陶氏基础设施解决方案事业部全球业务主管Tim Lacey 在新闻发布会上说:"感谢我们的想象力、科学和工程能力,可靠、节能和设计出色的住宅和建筑全球实现。"
他补充说:"我们非常自豪,75年来提供具有长期价值以及可持续的建筑解决方案,我们期待在未来继续不断提高、创新和完善建筑科技。"