recyclers.ru Отраслевой портал ВТОРИЧНОЕ СЫРЬЕ
Для бизнеса
Поиск
Информация
Пользователям
Авторизация
Пользователь:

Пароль:

запомнить меня

Забыли пароль?

Регистрация!
Наша кнопка
СТАТИКО бесплатно установит пресс в обмен за макулатуру, пластиковую бутылку, алюминиевую банку.

Пакетировочные прессы СТАТИКО Пакетировочные прессы СТАТИКО простые, надёжные в эксплуатации, "дуракоустойчивые".

Серийное производство с 1995 года горизонтальных и вертикальных пакетировочных прессов для вторсырья и мусора.
Гидравлика от известных европейских производителей. Вес кипы 50 - 600 кг. Максимальная загрузка в еврофуру.

Бесплатно установим пакетировочные прессы в обмен за макулатуру, ПЭТ-бутылки и канистры, стрейч-плёнку или купим вторсырьё.

Реклама B2B

Section is developed by The SmartFactory (http://www.smartfactory.ca), a division of INBOX Solutions (http://inboxinternational.com)
Статьи > Направления использования вторичного сырья > Отходы термопластов > Конструкционный материал на основе вторичных полиэтилена и полиэтилентерефталата

Конструкционный материал на основе вторичных полиэтилена и полиэтилентерефталата

Опубликовано ООО "Ресайклерс.ру" [admin] 2004/1/7 (9526 прочитано)
Использование отходов пластмасс в качестве конструкционного материала является экономически выгодным, но реализовать это достаточно сложно технологически, поскольку свойства вторичного полимерного сырья обычно несколько хуже первичного из-за процессов деструкции, протекающих в материале при эксплуатации изделий, их хранении, повторной переработке и т.п.

В.Б. Юрханов, Г.С. Воробьева, Н.М. Михалева, В.П. Бритов, В.В. Богданов

Пластические массы, 1998, № 4, с. 40 - 42

      Проблема вторичной переработки полиэтилентерефталата (ПЭТФ) является актуальной, т.к. объем выпуска упаковок из этого материала, преимущественно одноразового использования, постоянно увеличивается. Например, вопрос об утилизации использованных бутылок решается в рамках международной программы, в которой участвует 21 страна [1]. Разрабатываются и осваиваются различные методы сбора, измельчения и вторичной переработки бутылок из ПЭТФ.
     Использование отходов пластмасс в качестве конструкционного материала является экономически выгодным, но реализовать это достаточно сложно технологически, поскольку свойства вторичного полимерного сырья обычно несколько хуже первичного из-за процессов деструкции, протекающих в материале при эксплуатации изделий, их хранении, повторной переработке и т.п.
     Одним из возможных направлений вторичной переработки ПЭТФ является использование его для модификации вторичного полиэтилена. В целом, как показано на рис.1, ПЭТФ имеет хорошие физико-механические характеристики (некоторые марки ПЭТФ могут иметь низкую стойкость к растрескиванию) и хорошо совмещается со всеми марками полиэтилена.

Рис.1. Зависимость напряжения от деформации для исходных вторичных материалов 1 – ПЭТФ, 2 – ПЭВП, 3 – ПЭНП, 4 –смесь СКП.
Исследования проводили для различных комбинаций ПЭТФ с полиэтиленом высокой (ПЭВП) и низкой (ПЭНП) плотности, подбирая пары таким образом, чтобы температура плавления ПЭТФ находилась в диапазоне температур переработки полиэтилена с целью осуществить дальнейшую переработку композиции методом литья.
     Объектами исследования являлись вторичный ПЭТФ ТУ6-05-1984-85, вторичный ПЭВП марки 277-73, вторичный ПЭНП марки 15813-020 и смесь отходов кабельных полиэтиленов (СКП), которая обладает значительной величиной пластической деформации (рис.1). Характеристики исходных материалов приведены в таблице 1.

Табл. 1. Свойства исходных вторичных ПЭТФ и полиэтиленов.

Показатели Материал
ПЭТФ ПЭВП ПЭНП СКП
Температура плавления, °С 243 127 119 146
ПТР,г/10мин 1,5-2,0 17-25 2,0-3,0 2,5-3,0
Разрушающее напряжение при разрыве, МПа 134,5 17,0 9,1 16,2
Модуль упругости при растяжении, МПа 6130 77,1 205,1 89,3

Высокая температура плавления ПЭТФ затрудняет его совместную переработку с полиэтиленом из-за опасности термодеструкции последнего [2].
    
Были изучены композиции ПЭТФ и литьевого ПЭВП с различным содержанием компонентов. В таблице 2 для каждой из исследованных смесей приведены данные о температуре плавления, вязкости, текучести расплава и работе смешения, необходимой для получения гомогенной смеси. 

Табл. 2. Свойства смесей ПЭТФ с ПЭВП различного состава.

Показатели

Содержание ПЭТФ в смесях (%, вес.)
10 20 30 40
Температура плавления, °С 141 144 146 149
Вязкость расплава, Па×с´10-3 5,8 7,1 8,8 10,2
ПТР,г/10мин 16-18 10-12 5-9 1,5-3
Работа смешения, кДж 7,9 18,0 19,4 20,2

Как и следовало ожидать, с увеличением содержания ПЭТФ в смесях повышается температура плавления, ПТР смесей значительно падает, а работа смешения растет, поэтому при получении смесей, предназначенных для переработки литьем под давлением, содержание ПЭТФ не должно превышать 30% (вес.).
    
Добавка СКП в смеси также заметно снижает их ПТР и затрудняет перемешивание. Так, в композицию ПЭТФ с ПЭВП с содержанием ПЭТФ 10%(вес.) можно дополнительно ввести не более 35%(вес.) СКП. Данные о показателях этих смесей приведены в таблице 3. Свойства композиций ПЭТФ с ПЭВП и СКП иллюстрируют рис.2 и таблица 4.

Табл. 3. Свойства смесей ПЭВП с ПЭТФ (10%, вес) и СКП различного состава.

Показатели

Содержание СКП в смесях (%, вес.)
10 15 30
Температура плавления, °С 140 142 152
Вязкость расплава, Па×с´10-3 6,3 6,8 12,8
ПТР,г/10мин 8-10 7-9 0,5-1,0
Работа смешения, кДж 8,6 12,9 21,1

Рис.2. Зависимость напряжения от деформации для смесей ПЭВП с ПЭТФ и СКП (%, вес.). 1 – ПЭВП+ПЭТФ (35); 
2
– ПЭВП+ПЭТФ (20); 3 – ПЭВП+ПЭТФ (10); 4 – ПЭВП+ПЭТФ (10)+СКП(20); 5 – ПЭВП+ПЭТФ (10) + СКП (25); 6 – исходный ПЭВП.

Табл. 4. Свойства композиций ПЭТФ с ПЭВП и СКП

  Содержание ПЭТФ в смесях (%, вес.) Содержание СКП в смесях (%, вес). Содержание ПЭТФ 10% (вес)
10 20 35 20 25
Разрушающее напряжение при разрыве, МПа 21,9 19,6 18,7 23,8 22,4
Относительное удлинение при разрыве, % 4,8 2,6 2,0 8,1 6,2
Модуль упругости при растяжении, МПа  3442,2 1566,5 1104,9 150,6 4503,3

По сравнению с исходным ПЭВП, прочностные характеристики его композиций с содержанием ПЭТФ до 35%(вес.) не хуже, а модуль упругости (т.е. жесткость материала) возрастает более чем на порядок.
    
Добавка СКП (20–25%,вес) не только улучшает прочностные характеристики получаемых композиций, но также повышает величину относительного удлинения при разрыве, что увеличивает стойкость материала к трещинообразованию.
    
Таким образом, смеси вторичных полиэтиленов и ПЭТФ можно применять в качестве конструкционных материалов для производства изделий методом литья под давлением, если содержание ПЭТФ в смесях не превышает 30%(вес.). При введении ПЭТФ прочностные характеристики смесей по сравнению с исходным полиэтиленом не ухудшаются, а модуль упругости растет.
    
Применение СКП как пластифицирующей добавки увеличивает стойкость композиций к растрескиванию.
    
Полученные на основе вторичного сырья конструкционные материалы не только не уступают, но по некоторым показателям могут и превосходить исходные, в том числе первичной переработки.

Литература

1. PET bottle collection tops 350000 tonnes // Mod. Plast. Int..-1995. - 25, №9. -С. 16.
2.
Каменев Е.И., Мясников Г.Д., Платонов М.Г. Применение пластических масс: Справочник. - Л. - 1985. -448 с.

Редакция сайта может не разделять мнения авторов.
  Напечатать Send article

Другие статьи
Предыдущая статья Утилизация и вторичная переработка отходов производства полиуретанов Вторичные пластмассы в благоустройстве Следующая статья
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru metaltop.ru

© 2000-2015 Отраслевой портал "Вторичное сырье". Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл №77-6816 от 21.02. 2003 г.
При полном или частичном использовании материалов, ссылка на Recyclers.ru обязательна.
Адрес электронной почты редакции: rec2905@yandex.ru.