Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов. Клинков А.С - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Скорость изменения физико-механических характеристик ВПЭ практически не зависит от содержа-
ния в нем гель-фракции. Однако содержание геля необходимо всегда учитывать как структурный фак-
тор при выборе способа повторной переработки, модификации и при определении областей использо-
вания полимера.
В табл. 1 приведены характеристики свойств ПЭНП до и после старения в течение трех месяцев и
ВПЭНП, полученного экструзией из состаренной пленки.
1 Характеристики свойств ПЭНП до и после старения
ПЭНП ВПЭНП
Характеристики
Исходный
После
эксплуата-
ции
Экс-
трузион-
ный
Содержание групп С-О, моль 0,1 1,6 1,6
Содержание низкомоле-
кулярных продуктов, %
0,1 6,2 6,2
Содержание геля, % 0 20 20
Разрушающее напряже-
ние при растяжении, MПа
15,5 11,4 10
Относительное удлине-
ние при разрыве, %
490 17 125
Стойкость к растрескива-
нию, ч
8 – 1
Светостойкость, сут
90 – 50
Характер изменения физико-механических характеристик для ПЭНП и ВПЭНП неодинаков: у пер-
вичного полимера наблюдается монотонное снижение и прочности и относительного удлинения, кото-
рые составляют 30 и 70 % соответственно после старения в течение 5 месяцев. Для вторичного ПЭНП
характер изменения этих показателей несколько отличается: разрушающее напряжение практически не
изменяется, а относительное удлинение уменьшается на 90 %. Причиной этого может быть наличие
гель-фракции во ВПЭНП, которая выполняет функцию активного наполнителя полимерной матрицы.
Наличие такого "наполнителя" – причина появления значительных напряжений, следствием чего явля-
ется повышение хрупкости материала, резкое снижение относительного удлинения (вплоть до 10 % от
значений для первичного ПЭ), стойкости к растрескиванию, прочности при растяжении (10…15 МПа),
эластичности, повышение жесткости.
В ПЭ при старении происходит не только накопление кислородосодержащих групп, в том числе ке-
тонных, и низкомолекулярных продуктов, но и значительное снижение физико-механических характе-
ристик, которые не восстанавливаются после вторичной переработки состаренной полиолефиновой
пленки. Структурно-химические превращения в ВПЭНП происходят в основном в аморфной фазе. Это
приводит к ослаблению межфазной границы в полимере, в результате чего материал теряет прочность,
становится хрупким, ломким и подверженным дальнейшему старению как при повторной переработке в
изделия, так и при эксплуатации таких изделий, которые характеризуются низкими физико-
механическими показателями и сроком службы.
Для оценки оптимальных режимов переработки вторичного полиэтиленового сырья большое значе-
ние имеют его реологические характеристики. Для ВПЭНП характерна низкая текучесть при малых на-
пряжениях сдвига, которая повышается при увеличении напряжения, причем рост текучести для ВПЭ
больше, чем для первичного. Причиной этого является наличие геля во ВПЭНП, который значительно
повышает энергию активации вязкого течения полимера. Текучесть можно регулировать, также изменяя
температуру при переработке – с увеличением температуры текучесть расплава увеличивается.
Итак, на вторичную переработку поступает материал, предыстория которого оказывает весьма су-
щественное влияние на его физико-механические и технологические свойства. В процессе вторичной

Страницы