Утилизация и вторичная переработка пластмасс

Модификация ВПС

Основной целью модификации явл-ся экранирование функциональных групп и активных центров химич-ми или физико-химич-ми способами и создание однородного по структуре материала с воспроизводимыми св-ми. Основные методы модификации вторичного типа сырья можно разделить на химич-ие (введение добавок) и физико-химич-ие (наполнители или органич-ие наполнители). Сущ-ет т. ж. физические модификации – это воздействие на полимеры, например, t, лучевая обработка, плазменная, радиационная, ультрозвуковая. Все это приводит к различным изменением стр-ры полимера, матричного состава. Самое широкое распространение для модификации вторичного полимерного сырья: кремнеорганические жидкости, пироксиды, воски, эластомеры, лигнин, технический углерод. Добавки, вводимые в полимер, например, на восстановление его структуры, молекулярной массы, комплекса реалогических и эксплуатационных св-в. Большинство добавок направлены на р-цию взаимодействия м/у макромолекулами полимера, что часто приводит к р-ции сшивания, при этом добавка может не вступать в химическое взаимодействие с полимером, а выступать в роли активации процессов взаимодействия макромолекул. В случае взаимодействия добавки с полимером выступает перекись дикумола, кот. ип-ся для улучшения физико-мех-их св-в полиолефинов, чаще всего вторичное сырье на основе ПЭВП или ПЭНП. Такая добавка вводится до 3%, при этом прочность при разрыве возрастает в 1,5 раза, а относительное удлинение при разрыве в 1,5 – 2 раза. В данном случае добавка входит в полимерную систему «как вулканизующий агент» за счет сшивания по винильным, винилиденовым, карбонильным, карбонильным, пероксидным группам. Аналогичное взаимодействие происходит при использовании, так называемых, комботибилизаторов (агенты совместимости) (малеиновый ангидрид, малеиновый диангидрид, дополнительные агенты). Существует 2 вида добавок : 1) По восстановлению полимера (малеиновый ангидрид или диангидрид). 2) Если добавка должна совмещать несколько полимеров, например, ПЭВП, ПЭНП, линейный ПЭ, то используется, кроме малеинового ангидрида или малинового диангидрида, сополимеры. В случае улучшения физико-механических хар-ик могут вводиться ударопрочные компоненты, которые могут увеличивать ударную вязкость (каучук). Комботибилизаторы могут выступать в роли суперконцентрата (добавка, кот-ая введена в полимер в количестве 50%). Суперконцентрат при переработки в изделие лучше распределяется в полимерной матрице, что дает более равномерные св-ва всего изделия. Каучуки вводятся для улучшения прочностных хар-ик и работают по принципу присоединения или распределения по структуре полимера. Воскан – низкомолекулярные в-ва (олигомеры). Данные добавки не вступают в р-цию с полимером они работают как инициаторы при этом происходит восстановление молекулярной массы и не требуются стабилизаторы. Легние – отход от целлюлозно-бумажного пр-ва. Бывает сульфитный, сульфатный, а сейчас гидролизный. Состоит из фенольных групп. Формула легнина вызывает споры. Это твердое в-во, кот. может вызывать затруднение при экструзии. Повышение t вызывает его деструкцию (свыше 250С). Может применяться только для полиолефинов. При переработки может создаваться условие снижение липкости макромолекул, резкое уменьшение подвижности, что в комплексе может привести к остановке экструдера (когда лигнина больше 20%). В работах было установлено, что лигнин явл-ся стабилизатором получаемых изделий и композиций. Технический углерод с активной поверхностью легко взаимодействует с макромолекулами полимера, при этом образуется следующая структура: крупные частицы технического углерода находятся в облаке полимера, т. е он не взаимодействует химически. Кремний органические жидкости (силаны, силоксаны). Их можно использовать не только для восстановления стр-ры, но и для случаю повышения влажности. Кроме модификаторов для улучшения вторичного полимерного сырья исп-ся пластификаторы и стабилизаторы, а т. ж. наполнители минерального и органического происхождения, которые позволяют получать новые композиции.