Утилизация и вторичная переработка пластмасс

Основные факторы старения вторичного полимерного сырья. Принципы стабилизации полимеров

Старение – это самопроизвольный процесс, изменения свойств полимеров во времени. Наиболее сильное влияние на старение полимеров оказывает кислород. Кроме него активными являются: свет, вода или влажность, температура, радиация, механическое воздействие, электрическое воздействие. Все эти факторы ускоряют процесс старения полимеров, а на воздухе, с точки зрения хим. процессов, несколько увеличивается скорость окисления.

Стабилизация – это процесс восстановления определенного комплекса свойств полимеров. Часто восстановление связано с восстановлением структуры и молекулярной массы. Существует несколько типов стабилизаторов:

1. Антиоксиданты. + АН → RH +

В результате этого механизма водород переходит к свободному радикалу, в результате чего образуется малоподвижная, слабореакционноспособная молекула антиоксиданта. Слабореакционной молекула антиоксиданта является за счет распределения заряда.

2. Ингибиторы окисления – обрывают реакцию окисления на стадии образования перекисей и перекисных радикалов, тем самым восстанавливают структуру полимера по следующей реакции: RO + IH → RH + IO

Образовавшиеся радикалы с ингибитором вступают в реакцию между собой, образуя «сшитые» структуры, затем структура разрушается за счет насыщения и образуются стабильные или малореакционноспособные рад-лы след. состава: IȮ, İ (ингибитор или ингибитор с кислородом). По подобному механизмуобычно действуют сажи, лигнин, ароматические амины.

3. Восстановители – реагируют с гидроперикисными группами без образования или с незначительным выходом свободных радикалов. По такой схеме обычно работают органические сульфиды и фосфиты:

4. Дезактиваторы – это вещества, обычно ионы металлов переменной валентности, способные легко окисляться. В основном используются железосодержащие дезактиваторы, т. к. самые дешевые.

5. Стабилизаторы общего типа – это стабилизаторы, способные взаимодействовать на поверхности полимера с О2, не пропуская его во внутрь полимера. В результате образуются малореакционноспособные радикалы стабилизаторов, которые содержат группы О – О. G + O2 → GO

После расхода стабилизаторов (антиоксидантов) происходит ускорение процесса окисления, что в результате также приводит к образованию низкомолекулярных компонентов.