студент
Россия
сотрудник с 01.01.2010 по настоящее время
Ангарск, Иркутская область, Россия
. Рассмотрена проблема использования вторичного полимерного сырья при производстве полимерных пленок
полимерные материалы, модификация, вторичные полимеры
Производство полимеров с каждым годом наращивает объемы производства, а вместе с тем возрастает количество полимерных отходов, которые образуются не только в процессе производства, но и после использования полимеров и изделий на их основе. Поэтому одним из вариантов решения данной проблемы является вовлечение вторичного полимерного сырья в процессы переработки [1].
Например, при переработке полиэтилена высокого давления методом экструзии при производстве пленок в состав полимерной композиции могут вводиться отходы производства полиэтилена различных марок в виде гранулята или капсулята. Использование вторичного полимерного сырья подобным образом позволяет снизить себестоимость конечной продукции, а также уменьшает экологический ущерб от производства полимеров [1].
Однако использование вторичного сырья в процессе приготовления полимерной композиции может привести к существенному изменению ее свойств. Так, например, известно, что введение вторичного полиэтилена снижает молекулярную массу полимера, влияет на его надмолекулярную структуру, что в конечном итоге ухудшает реологические и механические свойства конечного материала [2]. Кроме того, вторичные полимеры, как правило, отличаются более низкой термической и химической стабильностью. Это приводит к тому, что при термической переработке, например, методом экструзии, протекает процесс термоокислительной деструкции полимерной цепи, что также ухудшает внешний вид и эксплуатационные характеристики конечной пленки.
Сохранения или улучшения эксплуатационных характеристик подобной композиции можно добиться введением в ее состав различных модификаторов, в первую очередь – стабилизаторов и антиоксидантов. Как правило, в качестве стабилизаторов выступают различные производные фенола, карбоновых кислот, кремнийорганических соединений или их смеси [3, 4]. Ввод такого модификатора может осуществляться как путем физического смешивания с полимерной композицией [1], так и за счет химического взаимодействия с ненасыщенными фрагментами исходной полимерной цепи [4].
Независимо от состава стабилизатора механизм его действия сводится либо к связыванию окислителей, либо к экранированию свободных радикалов, образующихся в результате деструкции, и препятствию развития цепной реакции. С учетом того, что многие стабилизаторы представляют собой длинноцепные структуры, их внедрение в полимерную композицию изменяет надмолекулярную структуру полимера, что в конечном итоге позволяет проводить переработку в более мягких условиях, сохраняя стабильность свойств конечного материала.
Все эти особенности формирования полимерных композиций с привлечением вторичного сырья диктуют потребность в изучении и выявлении закономерностей влияния количества и свойств вводимых добавок на свойства конечной композиции.
В рамках данной работы нами будут проанализированы закономерности влияния соотношения первичного и вторичного сырья на свойства полимерной композиции. Это позволить в дальнейшем разработать модель подбора рецептуры для получения полимерного материала с требуемыми свойствами из заданных видов сырья.
1. Ершова, О. В. Деструкция полимерных пленок, модифицированных окси-био¬разлагаемой добавкой D2W / О. В. Ершова, О. А. Мишурина // Успехи современного естествознания. - 2016. - № 11-2. - С. 221-225.
2. Клинов, А. С. Утилизация и вторичная переработка тары и упаковки из по-лимерных материалов : учебное пособие / А. С. Клинов, П.С. Беляев, В.К. Скуратов, М. В. Соколов, В. Г. Однолько. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2010. - 100 с.
3. Корчагин, В. И. Термоокислительная деструкция полиэтилена, модифици-рованного железосодержащим прооксидантом / В. И. Корчагин, А. М. Сурко-ва, А. В. Протасов, А. А. Гапеев, А. С. Губин, Н. В. Ерофеева // Фундамен-тальные исследования. - 2018. - № 1 - С. 12-17.
4. Авторское свидетельство № 226839 СССР, МПК C08J 11/04 (1973). Спо-соб регенерации вторичного полиэтилена и полипропилена: № 3384930/23-05. заявл. 20.01.82 : опубл. 23.10.83 / В. Я. Булгаков, Р. С. Нацвлищвили, В. Г. Пиркулов, и др. : Бюл. № 9. - 3 с.
