Вторичная переработка пластмасс

Поливинилхлорид

ПВХ — это один из самых распространенных полимеров с широкой сферой применения Трубы, окна, кабели и контейнеры составляют основу изделий из ПВХ, поступающих на вторичную переработку [35-37]. ПВХ после промывки и сушки подвергается тонкому измельчению и вновь используется без переплав - ления.

Главным недостатком ПВХ является его ограниченная термостойкость, что делает необходимым введение термостабилизаторов для предотвращения масш­табной деструкции. Поскольку стабилизаторы ПВХ расходуются при его пере­работке, а также во время эксплуатации изделии, термостойкость вторично пе­реработанного ПВХ заметно снижается после каждого цикла восстановления.

Термодеструкция ПВХ ведет к образованию двойных связей и сшитых струк­тур из-за потери хлористоводородной кислоты. В результате деструкции на стадии переработки расплава вязкость, а вместе с ней и крутящий момент возрастают [38, 39]. Увеличение крутящего момента сопровождается подъемом содержания геля (сшитых структур) (рис. 5.12). Поэтому технологический период должен быть ко­роче, чем время, после которого начинается рост крутящего момента при данных условиях. При этом увеличение вязкости является четким индикатором начала де - струкционного процесса. Этот интервал можно измерить с помощью теста на сме­шение, и он обычно называется «временем динамической термостабильности». Время динамической термостабильности уменьшается с увеличением температу-

Поливинилхлорид

Время, мин

Рис. 5.12 Крутящий момент и содержание геля в ПВХ во время его переработки (Источник: G. Scott, М Tahan и J. Vyvoda. Chemistry and Industry. 1976,903 )

Ры переработки и, кроме того, механическое напряжение может сильно повлиять на данный параметр при любой температуре. Влияние условий технологического процесса на время динамической термостабильности показано на рис. 5.13, где это значение приводится как функция температуры при трех скоростях вращения шне­ка, то есть при различных механических напряжениях [40]. Видно, что время дина-

800

Поливинилхлорид

°170 180 190 200 210 220 230 Температура,” С

Рис. 5 13 Время динамической термодеструкции образца из ПВХ как функция температуры при трех скоростях вращения шнека (Источник: F. P. La Mantia, D. Curto. Polymer Recycling, 1997/1998,3,275.1997, Rapra Technology.)

Мической термостабильности уменьшается при подъеме как температуры, так и частоты вращения (механического напряжения). Влияние последнего параметра однако, отличается от действия температуры. В самом деле, при низкой температу­ре увеличение механического напряжения сказывается намного сильнее, чем при более высокой температуре. Это происходит из-за того, что механическое напряже­ние растет с вязкостью и с уменьшением температуры. При низкой температуре изменение вязкости с градиентом скорости более заметно, чем при высокой тем­пературе, ввиду более выраженного неныотоновского поведения расплава. Это изменение вязкости отражается в большем изменении времени динамической тер­мостабильности с частотой вращения, то есть с изменением механического напря­жения. Низкие значения времени динамической термостабильности, особенно при высоких температурах и механических напряжениях, являются наиболее суще­ственным ограничением при вторичной переработке ПВХ.

0 1 2 3 4 5

Число циклов смешения

Рис. 5.14. Время динамической термодеструкции образца из ПВХ как функция числа

Циклов смешения

(Источник: F. P. La Mantia, D. Cuito. Polymer Recycling, 1997/1998, 3, 275, Figure 6. 1997 Rapra Technology.)

подпись: 
0 1 2 3 4 5
число циклов смешения
рис. 5.14. время динамической термодеструкции образца из пвх как функция числа
циклов смешения
(источник: f.p. la mantia, d. cuito. polymer recycling, 1997/1998, 3, 275, figure 6. 1997 rapra technology.)
Процедуры вторичной переработки могут все более уменьшать защиту от тер­модеструкции, даваемую стабилизатором, введенным до первой переработки по­лимера. При увеличении числа этапов вторичной переработки крутящий момент возрастает, а величина времени динамической термодеструкции уменьшается (рис. 5.14) [40]. Как уже говорилось, оба эти эффекта определенно указывают на усиление деструкции с ростом числа циклов переработки.

450

0

| 400

1

I 350 о Я ех

<D

Эк 300

L

! Ш

О а М

150

Поливинилхлорид

Число циклов смешения

Рис. 5.15. Прочность при растяжении и относительное удлинение в зависимости от числа

Циклов смешения

(Источник: F. P. La Mantia, D. Curto. Polymer Recycling, 1997/1998, 3, 275, Figures 7 and 8. 1997, Rapra Technology.)

Таким образом, переработка ранее уже восстановленного ПВХ труднее пере­работки первичного полимера из-за пониженной эффективности стабилизатора и уменьшения интервала времени динамической термодейструкции. Явление де­струкции при переработке значительно влияет на механические свойства. На рис. 5.15 показаны зависимости прочности при растяжении и относительного удлине­ния от числа циклов переработки [41]. Величины обоих параметров уменьшают­ся по мере увеличения числа процедур перемешивания, что можно объяснить уменьшением молекулярной массы и образованием сопряженных двойных свя­зей, которые увеличивают жесткость макромолекул.

Когда во время технологических операций по повторной переработке пред­принимаются меры по защите от значительной деструкции, механические свой­ства вторичного материала близки к таковым исходного полимера. В качестве примера в табл. 5.7 приводятся некоторые свойства образца восстановленного ПВХ; для сравнения там же приведены аналогичные данные образца из ориги­нального полимера [35]. Вторичный ПВХ был сделан из отслуживших оконных рам из ПВХ. Свойства двух образцов очень близки, что показывает, что при со­здании оптимальных условий при повторной переработке ПВХ может быть ис­пользован в тех же приложениях, что и исходный полимер

Таблица 5.7. Свойства восстановленного и исходного ПВХ

Свойство

Исходный ПВХ

Вторично переработанный ПВХ

Ударная прочность, кДж/м2

65

62

Термическая усадка, %

1,6—1,7

1,4-1,6 I

Вторичная переработка пластмасс

Композиты на основе реактопластов

Композиты на основе реактопластов нельзя ни расплавить, ни растворить из - за их сшитой матрицы. Поэтому восстановление «первичного» и «вторичного типов было бы непростой задачей, и основное применение находят «третичная*- …

Вторичная переработка полимерных композитов

Й. И. Эгуйазабалъ и Й. Назабалъ Композитные материалы можно определить как макроскопическую комбина­цию из двух или более индивидуальных компонентов, имеющих явную границу между собой [68]. С учетом того, что композитные …

Полимерные смеси

Важное значение вторичной переработки полимерных смесей обусловлено тем фактом [64], что их применение растет примерно в четыре раза быстрее, чем суммарное применение всех полимерных материалов. Среди смесей из термо­пластов наиболее …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.