Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов. Клинков А.С - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

и активных центров химическими или физико-химическими способами и создание однородного по
структуре материала с воспроизводимыми свойствами.
Методы модификации вторичного ПО сырья можно разделить на химические (сшивание, введение
различных добавок, главным образом органического происхождения, обработка кремнийорганическими
жидкостями и др.) и физико-механические (наполнение минеральными и органическими наполнителя-
ми).
Например, максимальное содержание гель-фракции (до 80 %) и наиболее высокие физико-
механические показатели сшитого ВПЭНП достигаются при введении 2…2,5 % пероксида дикумила на
вальцах при 130 °С в течение 10 мин. Относительное удлинение при разрыве такого материала – 210 %,
показатель текучести расплава составляет 0,1…0,3 г/10 мин. Степень сшивания уменьшается с повыше-
нием температуры и увеличением продолжительности вальцевания в результате протекания конкури-
рующего процесса деструкции. Это позволяет регулировать степень сшивания, физико-механические и
технологические характеристики модифицированного материала.
Разработан метод формования изделий из ВПЭНП путем введения пероксида дикумила непосредст-
венно в процессе переработки и получены опытные образцы труб и литьевых изделий, содержащих
70…
80 % гель-фракции.
Введение воска и эластопласта (до 5 масс. ч.) значительно улучшает перерабатываемость ВПЭ, по-
вышает показатели физико-механических свойств (особенно относительное удлинение при разрыве и
стойкость к растрескиванию – на 10 % и с 1 до 320 ч соответственно) и уменьшают их разброс, что сви-
детельствует о повышении однородности материала.
Модификация ВПЭНП малеиновым ангидридом в дисковом экструдере также приводит к повыше-
нию его прочности, теплостойкости, адгезионной способности и стойкости к фотостарению. При этом
модифицирующий эффект достигается при меньшей концентрации модификатора и меньшей продол-
жительности процесса, чем при введении эластопласта.
Перспективным способом повышения качества полимерных материалов из вторичных ПО является
термомеханическая обработка кремнийорганическими соединениями. Этот способ позволяет получать
изделия из вторичного сырья с повышенными прочностью, эластичностью и стойкостью к старению.
Механизм модификации заключается в образовании химических связей между силоксановыми группа-
ми кремнийорганической жидкости и непредельными связями и кислородосодержащими группами вто-
ричных ПО.
Технологический процесс получения модифицированного материала включает следующие стадии:
сортировка, дробление и отмывка отходов; обработка отходов кремнийорганической жидкостью при 90
± 10 °С в течение 4…6 ч; сушка модифицированных отходов методом центрифугирования; переграну-
ляция модифицированных отходов.
Помимо твердофазного способа модификации предложен способ модификации ВПЭ в растворе, ко-
торый позволяет получать порошок ВПЭНП с размером частиц не более 20 мкм. Этот порошок может
быть использован для переработки в изделия методом ротационного формования и для нанесения покры-
тий методом электростатического напыления.
Большой научный и практический интерес представляет создание наполненных полимерных мате-
риалов на основе вторичного полиэтиленового сырья. Использование полимерных материалов из вто-
ричного сырья, содержащих до 30 % наполнителя, позволит высвободить до 40 % первичного сырья и
направить его на производство изделий, которые нельзя получать из вторичного (напорные трубы, упа-
ковочные пленки, транспортная многооборотная тара и др.). Это в значительной степени сократит де-
фицит первичного полимерного сырья.
Для получения наполненных полимерных материалов из вторичного сырья можно использовать
дисперсные и армирующие наполнители минерального и органического происхождения, а также напол-
нители, которые можно получать из полимерных отходов (измельченные отходы реактопластов и рези-
новая крошка). Наполнению можно подвергать практически все отходы термопластов, а также смешан-
ные отходы, которые для этой цели использовать предпочтительней и с экономической точки зрения.
Например, целесообразность применения лигнина связана с наличием в нем фенольных соедине-
ний, способствующих стабилизации ВПЭН при эксплуатации; слюды – с получением изделий, обла-
дающих низкой ползучестью, повышенной тепло- и атмосферостойкостью, а также характеризующихся
небольшим износом перерабатывающего оборудования и низкой стоимостью. Каолин, ракушечник,
сланцевая зола, угольные сферы и железо применяются как дешевые инертные наполнители.
При введении в ВПЭ мелкодисперсного фосфогипса, гранулированного в полиэтиленовом воске,
получены композиции, имеющие повышенное удлинение при разрыве. Этот эффект можно объяснить

Страницы