Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 29

18 октября 2020
Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 29

В этой части рассмотрим смеси на основе полипропилена с переработанным ПЭТ. За последнее два-три десятилетия произошел серьезный толчок в поиске новых применений для переработанных пластиковых материалов. Например, полутора- и двухлитровые бутылки для напитков из ПЭТ с полипропиленовыми крышками уже давно и успешно перерабатываются в Европе и Северной Америке, а также было запущено несколько перерабатывающих мощностей и в странах СНГ. Однако легкодоступный материал, который может легко сочетать ПЭТ и ПП, стал бы более привлекательным для индустрии вторичной переработки за счет упрощения процесса вторичной переработки и создания продуктов с добавленной стоимостью. Низкая стоимость, отличные механические свойства и доступность переработанного ПЭТ делают этот материал логичным выбором для переработки. Ряд экспериментов были проведены для сравнения различий между смесями полипропилена, продукта Hivalloy (о нем речь шла в предыдущей части), а также переработанного ПЭТ.

Полипропилен (гомополимер), комбинированный компаунд Hivalloy (PP-g-PS) и функционализированный привитой глицидилметакрилат Hivalloy, PP-g-PS (S-Co-GMA), смешивали с переработанным материалом ПЭТ в гранулированном виде. Материалы были смешаны в мешках и стабилизированы 0,1% добавки Irganox 1010 и PEPQ в расчете на общую массу партии. Каждую смесь подавали и компаундировали на двухшнековом экструдере при 150 об / мин, используя температуры 245 °C, 275 °C, и 290 °C. Компаундированные материалы высушивали при 100 °C в течение 2 часов. Каждую смесь формовали под давлением в гибкие стержни, упругие стержни и ударопрочные стержни по Изоду с использованием литьевой машины. Образцы из каждой смеси были испытаны на свойства при растяжении при 50 мм / мин, свойства на изгиб при 12,5 мм / мин и ударные свойства с использованием молотка весом 1 кг для измерения ударной нагрузки по Изоду. Операции компаундирования и формования подтвердили хорошую технологичность каждой смеси. Однако разница, заметная при обработке, заключалась в том, что функционализированные смеси имели тенденцию к разрушению во время экструзии и требовали несколько более высоких давлений впрыска. Исследование поверхности образцов на расслоение было использовано в качестве качественного способа сравнения совместимости смесей. Смеси из полипропилена показали характерный эффект отслаивания, указывающий на расслоение. С другой стороны, смеси Hivalloy-ПЭТ полностью разрушаются, что указывает на большую совместимость по сравнению со смесями ПП-ПЭТ.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 29

Кроме того, смеси для трансплантатов глицидилметакрилата показали наиболее гладкую поверхность излома. Смеси Hivalloy, PPgPS-PET показали превосходные свойства при растяжении и изгибе по сравнению со смесями PP-PET, тогда как функционализированные смеси Hivalloy-PET показали немного улучшенные физические свойства по сравнению с обычными смесями Hivalloy, PPgPS-PET. Это свидетельствует о том, что глицидилметакрилат может реагировать с ПЭТ для улучшения адгезии между двумя фазами. Результаты зависимости механических свойств от составов смесей были представлены в виде сводных таблиц. Качественное исследование изломов и внешних поверхностей образцов, полученных литьем под давлением, показывает, что ПЭТФ совместим с материалами Hivalloy. Смеси Hivalloy – PET показали превосходные свойства при изгибе и растяжении по сравнению со смесями PP – PET. Смеси Hivalloy-PET, функционализированные глицидилметакрилатом, показали несколько более высокие механические свойства, чем обычные смеси Hivalloy-PET. В целом переработанный ПЭТ является хорошим кандидатом для использования в качестве экономичного компонента смеси в материалах Hivalloy. Другие инновационные составы смесей Hivalloy – PET, которые включают добавление модификаторов ударной вязкости и добавок, улучшающих совместимость, могут быть изучены для оптимизации баланса жесткости и ударной вязкости этих смесей. Следует изучить эффективность функционализированного Hivalloy в качестве потенциального компонента смеси для смешанных пластиковых отходов.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 29

Далее обсудим конкретный пример системы из переработанного полипропилена и полиэтилена высокой плотности с их совместимостью. Для смешивания использовался процесс экструзии-компаундирования, который представляет собой типичную промышленную операцию. Будут представлены подробный технологический и экономический анализ. Технология переработки полиолефиновых пластиков претерпела значительные изменения за последние два десятка лет. Чтобы быть жизнеспособной отраслью с экономической точки зрения, необходимо постоянно демонстрировать, что переработка полиолефинов является технически надежным и конкурентоспособным по стоимости. Постоянный поиск полиолефинового сырья для крупномасштабной переработки отходов сам по себе является серьезной проблемой. Так называемые смешанные пластмассы из потока отходов жесткой упаковки после потребления в основном состоят из полиолефинов, особенно из полиэтилена высокой плотности. Смешанные пластмассы – это отходы, оставшиеся после сортировки бутылок из-под молока, воды или сока из ПЭНД и бутылок из-под газировки из ПЭТ, а также из кучи жестких пластиковых полипропиленовых контейнеров после потребления, типичных для общественного питания. На сегодняшний день инфраструктуры для сбора смешанного пластика в каких-либо серьезных масштабах в России не существует.

Таким образом, состав смешанных пластиков варьируется в зависимости от региона, и получение одной типичной модели исходного материала остается задачей труднодостижимой. Тем не менее, несколько исследователей сообщили об улучшении свойств смешанных пластиков за счет модификации смеси реактивной функционализацией и улучшением совместимости. Тем не менее, полиолефиновый субпоток, получаемый из бутылок из-под газировки ПЭНД-ПЭТ, контейнеров и различной жесткой упаковки, бутылок для бытовых моющих и других чистящих средств, аккуратно и последовательно утилизируется многими переработчиками в Европе и Северной Америке. Это обеспечивает постоянное сырье для вторичной переработки вместе с другими типами полимеров, такими как промышленные отходы из полипропилена, тем самым уменьшая общее количество постпотребительских пластмассовых отходов, которые в противном случае могли бы быть захоронены или сжигались. Теперь рассмотрим многофазные полимерные системы с другой точки зрения. Уже было показано, что сложные морфологии возникают в результате модификации несмешивающихся в нормальных условиях пластиков значительным (до 20%) компонентом ПЭТ путем реактивной функционализации или компатибилизации.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 29

Известно, что такие факторы, как состав, межфазное натяжение, вязкоупругие свойства и обработка, влияют на морфологию смеси несмешивающихся полимерных систем. Несколько исследователей сообщили об улучшении свойств смешанных пластиков за счет модификации смеси путем реактивной функционализации и повышения совместимости. Данная работа ограничивается двухфазной морфологией PE – PP. В двухфазной несмешивающейся системе PE-PP плохая межфазная адгезия приводит к плохим механическим свойствам смеси. Отсутствие стабильности морфологии вызывает грубое разделение или расслоение во время последующей обработки или использования. Блок-сополимеры и привитые сополимеры формы A – B использовались в качестве компатибилизаторов для улучшения межфазной адгезии и уменьшения межфазного натяжения между фазами, богатыми A и B, для обеспечения сплавов A – B с улучшенным и уникальным балансом свойств. используется В качестве компатибилизатора обычно используется Kraton FG1901X. Этот малеинированный триблок SEBS (стирол-этилен-бутен-стирол), по-видимому, снижает межфазное натяжение PE-PP для обеспечения совместимости за счет улучшения межфазной адгезии. В следующей части продолжим об этих технологиях.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 29

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад