Утилизация полимерной тары и упаковки. Клинков А.С - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ет физико-механические характеристики изделий, однако их долговечность (при эксплуатации в жестких климатических
условиях) составляет всего 0,6…0,75 % от долговечности изделий из первичного полимера. Более эффективный путь –
модификация вторичных полимеров, а также создание высоконаполненных вторичных полимерных материалов.
1.2.3. Способы модификации вторичных полиолефинов
Результаты исследования механизма процессов, протекающих при эксплуатации и переработке ПО и их количест-
венное описание, позволяют сделать вывод о том, что получаемые из вторичного сырья полупродукты должны содержать
не более 0,1…0,5 моля окисленных активных групп и иметь оптимальные молекулярную массу и ММР, а также обладать
воспроизводимыми физико-механическими и технологическими показателями. Только в этом случае полупродукт можно
использовать для производства изделий с гарантированным сроком службы взамен дефицитного первичного ПО сырья.
Однако получаемый в настоящее время гранулят этим требованиям не удовлетворяет.
Надежным путем решения проблемы создания качественных полимерных материалов и изделий из вторичных ПО
является модификация гранулята, цель которой – экранирование функциональных групп 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 доба-
вок, главным образом органического происхождения, обработка кремнийорганическими жидкостями и др.) и физико-
механические (наполнение минеральными и органическими наполнителями).
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. Отно-
сительное удлинение при разрыве такого материала – 210 %, показатель текучести расплава составляет 0,1…0,3 г/10 мин.
Степень сшивания уменьшается с повышением температуры и увеличением продолжительности вальцевания в результа-
те протекания конкурирующего процесса деструкции. Это позволяет регулировать степень сшивания, физико-
механические и технологические характеристики модифицированного материала.
Разработан метод формования изделий из ВПЭНП путем введения пероксида дикумила непосредственно в процессе
переработки и получены опытные образцы труб и литьевых изделий, содержащих 70…80 % гель-фракции.
Введение воска и эластопласта (до 5 масс. частей) значительно улучшает перерабатываемость ВПЭ, повышает пока-
затели физико-механических свойств (особенно относительное удлинение при разрыве и стойкость к растрескиванию –
на 10 % и с 1 до 320 часов, соответственно) и уменьшают их разброс, что свидетельствует о повышении однородности
материала.
Модификация ВПЭНП малеиновым ангидридом в дисковом экструдере также приводит к повышению его прочно-
сти, теплостойкости, адгезионной способности и стойкости к фотостарению. При этом модифицирующий эффект дости-
гается при меньшей концентрации модификатора и меньшей продолжительности процесса, чем при введении эластопла-
ста.
Перспективным способом повышения качества полимерных материалов из вторичных ПО является термомеханиче-
ская обработка кремнийорганическими соединениями. Этот способ позволяет получать изделия из вторичного сырья с
повышенными прочностью, эластичностью и стойкостью к старению. Механизм модификации заключается в образова-
нии химических связей между силоксановыми группами кремнийорганической жидкости и непредельными связями и
кислородосодержащими группами вторичных ПО.
Технологический процесс получения модифицированного материала включает следующие стадии: сортировка,
дробление и отмывка отходов; обработка отходов кремнийорганической жидкостью при 90 ± 10 °С в течение четырех –
шести часов; сушка модифицированных отходов методом центрифугирования; перегрануляция модифицированных от-
ходов.
Помимо твердофазного способа модификации предложен способ модификации ВПЭ в растворе, который 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 покрытий методом электростатического напыления.
Большой научный и практический интерес представляет создание наполненных полимерных материалов на основе
вторичного полиэтиленового сырья. Использование полимерных материалов из вторичного сырья, содержащих до 30 %
наполнителя, позволит высвободить до 40 % первичного сырья и направить его на производство изделий, которые нельзя
получать из вторичного (напорные трубы, упаковочные пленки, транспортная многооборотная тара и др.). Это в значи-
тельной степени сократит дефицит первичного полимерного сырья.
Для получения наполненных полимерных материалов из вторичного сырья можно использовать дисперсные и арми-
рующие наполнители минерального и органического происхождения, а также наполнители, которые можно получать из
полимерных отходов (измельченные отходы реактопластов и резиновая крошка). Наполнению можно подвергать практи-
чески все отходы термопластов, а также смешанные отходы, которые для этой цели использовать предпочтительней и с
экономической точки зрения.
Например, целесообразность применения лигнина связана с наличием в нем фенольных соединений, способствую-
щих стабилизации ВПЭН при эксплуатации; слюды – с получением изделий, обладающих низкой ползучестью, повы-
шенной тепло- и атмосферостойкостью, а также характеризующихся небольшим износом перерабатывающего оборудо-
вания и низкой стоимостью. Каолин, ракушечник, сланцевая зола, угольные сферы и железо применяются как дешевые
инертные наполнители.

Страницы