Get Adobe Flash player
PLASTIKS on line. Home
English version
новости журнал конференция каталог магазин объявления выставки листалка
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
№ 12 (58), 2007
№ 11 (57), 2007
№ 10 (56), 2007
№ 9 (55), 2007
№ 7-8 (53-54), 2007
№ 6 (52), 2007
№ 5 (51), 2007
№ 4 (50), 2007
№ 3 (49), 2007
№ 1-2 (47-48), 2007
2006
2005
2004
2003
2002
2000
Медиаплан (темы номеров)
Прайс
Подписка
Купить
Мобильная версия
Медиакит








НОВЫЙ РАЗДЕЛ "ПЛАСТИКСА"
Самая свежая информация для участников и посетителей международных полимерных выставок




Стабилизируем вторичный полимер  № 3 (49), 2007

Вопрос, как обеспечить стабильность свойств вторичных полимеров, чрезвычайно важен для переработчиков пластмасс. Публикуемый материал из книги "Вторичная переработка пластмасс" (ее можно купить в нашем Интернет-магазине), любезно предоставленный нам издательством "Профессия", поможет в какой-то мере ответить на него

Рисунок 1. Влияние повторной стабилизации на свойства восстановленного ПНД. Стабилизация исходного ПНД использована как стандарт: АО-4 + 0,1% HAS-1
Влияние повторной стабилизации на свойства восстановленного ПНД. Стабилизация исходного ПНД использована как стандарт: АО-4 + 0,1% HAS-1
Стабилизировать "вторичку" можно и нужно
Мнение о том, что вторичные полимеры обладают худшими свойствами, чем их сырьевые аналоги, часто соответствует действительности, и причина тому — деструкция пластмасс при первичной эксплуатации и во время следующего производственного цикла.
Поскольку и первичные, и восстановленные пластмассы подвержены действию одних и тех же механизмов деструкции, для них возможны одни и те же подходы к осуществлению стабилизации. Концентрация активных форм оставшихся стабилизаторов во многих случаях ниже уровня "минимального эффекта", и они не способны защитить от деструкции состарившиеся продукты вторичной переработки. Например, восстановление полиолефинов из пластиков бытовых отходов (БО), имеющих недостаточный уровень стабилизаторов, дает материал с более низкими значениями удлинения при разрыве, ударной вязкости и жесткости, чем необходимо.
Окислительные изменения в восстановленном материале необратимы. Однако потерю стабилизаторов можно компенсировать введением новых добавок, необходимых для пластмасс из БО и изделий из них. Следовательно, адекватная повторная стабилизация вторичных полимеров и/или их смесей с первичными аналогами, противодействующая деструкции во время нового производственного цикла, при тепловом старении и под влиянием атмосферных явлений является обязательной.

Рисунок 2. Устойчивость к световому воздействию (потеря глянца) вторичной смеси ПП/ЭПДМ
Устойчивость к световому воздействию (потеря глянца) вторичной смеси ПП/ЭПДМ
Восстановление стабильности полиолефинов
Смеси стабилизаторов для переработки полиолефинов, как правило, содержат фенольные антиоксиданты, например, AO-1 или AO-4, и ароматический фосфит P-1 или циклический P-2. Например, синергическая комбинация фосфитов с AO-4 (рекомендованное соотношение фосфит/фенол 1-4:1) использует общее количество 0,05-0,2 массовых процента, которое обеспечивает повторную переработку восстановленных ПНД или ПВД. Также усиливается тепловая стабильность. Эта повторная стабилизация подходит для различных применений, использующих замкнутый цикл, например, для восстановления ящиков из ПНД.
Чтобы обеспечить восстановленным полиолефинам высокую стойкость к атмосферным явлениям, необходимы добавки фотостабилизаторов (поглотителей УФ-света и фотоантиоксидантов на основе БАС). На рисунке 1 показано влияние повторной стабилизации на ударное растяжение и стойкость к образованию трещин использованного в течение 5 лет ПНД, рекуперированного из содержащих желтый пигмент бутылочных ящиков. Обычно образование трещин в собранном вторичном материале начинается после 100 часов ускоренного старения. Высокая чувствительность состаренного ПНД к атмосферному влиянию была подавлена до уровня, сравнимого со стандартом для оригинального материала, с помощью оптимизированной смеси стабилизаторов, состоящих из 0,03 процента AO-4; 0,07 процента P-1 и 0,1 процента HAS-1.
Красящие органические пигменты могут повлиять на погодные характеристики восстановленных ПЭ или ПП, причем непредсказуемым образом. Для предотвращения экранирования используются поглотители УФ, например, фенольные производные бензофенон UVA-1 и бензотриазол. Неорганический пигмент технический углерод используется в количестве около 2,5 процента как световой экран для фотостабилизации ПВД или ЛПВД. Долговременная стойкость к погодному воздействию легированных сажей вторичных смесей ПВД/ЛПВД существенно возрастает при введении смеси олигомерного HAS-3 с P-1 и AO-4.
Многочисленные испытания показали, что комбинация из ароматического фосфита P-1, физически стойкого фенола AO-4 и фотооксидантов от HAS-1 до HAS-3 увеличивает прочность различных восстановленных ПЭ и ПП, их смесей и/или вторично переработанных смесей ПП с эти- ленпропилендиеновым полимером (ЭПДМ) (материал с черным пигментом и сильным загрязнением автомобильной краской, который восстанавливается из отработавших автомобильных бамперов) (рис. 2). Наиболее эффективной оказалась базовая повторная стабилизация фенолом и фосфитом, дополненная термо/фотостабилизирующей комбинацией HAS-1 с HAS-2.
Для нейтрализации кислотных загрязнений, возникающих при деструкции ПВХ или остатков полимеризационного катализатора, в качестве состабилизаторов вторично переработанного материала могут успешно применяться антикислотные добавки, такие как гидроталькит или кальциевые соли органических кислот.
Для улучшения стабилизации вторичных материалов имеются готовые патентованные концентраты смесей стабилизаторов, составленных в оптимальной пропорции. Однако их эффективность зависит от конкретного восстановленного материала. Например, свойства повторно стабилизированных смесей ПНД/ПП зависят от содержания в смеси ПП (рис. 3).

Рисунок 3. Стабильность различных вторично переработанных смесей ПНД/ПП
Стабильность различных вторично переработанных смесей ПНД/ПП
Повторная стабилизация стирольных и технических пластмасс
Упаковочные материалы на основе полистирола, собранные в БО, обычно представляют собой смеси ПС с большой разницей в молекулярной массе и показателе текучести расплава. Состарившийся ПС содержит некоторые доли ацетофенона и ненасыщенностей, ответственные за высокую фоточувствительность и обесцвечивание восстановленного материала. Добавление 0,05 процента фенольного антиоксиданта AO-2 улучшает стойкость ПС к деструкции.
Повторно использованный АБС-пластик является ценным материалом для автомобильной промышленности. Восстановление стабилизации с помощью набора добавок существенно улучшает ударную вязкость по Изоду после долговременного теплового старения при 80°C.
Много внимания уделялось восстановлению ПЭТ главным образом из бутылок для безалкогольных напитков. ПЭТ деструктирует вследствие гидролиза и окисления. Безопасная переработка достигается после добавления 0,2-0,5 процента фосфитов P-1 или P-2 в сочетании с малыми количествами фенола AO-4. Эти добавки усиливают стойкость к обесцвечиванию и потере характеристической вязкости (рис. 4). Стойкость к атмосферному воздействию восстановленного ПЭТ, предназначенного для использования вне помещения, улучшается при добавлении бензотриазола UVA-2.
Эксперименты с восстановленными ПА и ПК показали, что можно достичь улучшения свойств после повторной переработки с помощью стабилизаторов, аналогичных применяемым для полиолефинов, то есть фенольных антиоксидантов и фосфитов, добавляемых в сочетаниях, оптимальных для каждого полимера.

Рисунок 4. Технологическая стабильность ПЭТ, восстановленного из бутылок и экструдированного при 280oC
Технологическая стабильность ПЭТ, восстановленного из бутылок и экструдированного при 280oC
Повторная стабилизация ПВХ и смешанных пластмасс
ПВХ, восстановленный из изделий с длительным сроком службы, например, кровельных листов, труб или строительных конструкций — таких как оконные рамы, — обычно содержит очень большое количество тепловых стабилизаторов, оставшихся после первого жизненного цикла. Несмотря на это, повторная стабилизация представляется необходимой для предотвращения сильного обесцвечивания. Для использования при повторной переработке рекомендуются смеси карбоксилатов цинка и кадмия (в количествах до 2,5 процента) с добавлением некоторых дополнительных стабилизаторов. Можно ожидать, что системы повторной стабилизации с тепловыми стабилизаторами на основе пиримидина заменят свинцовые системы во вторично перерабатываемых полимерах.
Имеется огромное количество смешанных вторичных пластмасс, но их разделение в бытовых отходах практически невозможно. Смешанные материалы испытывались в качестве сырья для изделий народного потребления. Смесь вторичных пластмасс из 55-60 процентов полиолефинов (главный компонент ПЭ), 15-20 процентов стиролов, 5-8 процентов ПВХ и до 8 процентов ПЭТ успешно перерабатывалась с добавлением фосфита P-1 и фенола AO-4. Прочные толстые профили для эксплуатации вне помещений, например, шумоизоляционные панели, можно получить из вторично переработанных смешанных материалов, подвергнутых повторной стабилизации, путем добавления 0,1-0,2 процента смеси HAS-1 с HAS-2 и UVA-1. Повторная стабилизация также очень эффективна в отношении полиолефинов, содержащих технический углерод. Отрицательное воздействие черного пигмента на тепловую стабильность полностью компенсируется с помощью концентрата составного стабилизатора в сочетании со смесью 1:1

Рисунок 5. Влияние технического углерода на долговременную стабильность восстановленной смеси полиолефинов (64% ПНД, 22% ПВД, 14% ПП)
Влияние технического углерода на долговременную стабильность восстановленной смеси полиолефинов (64% ПНД, 22% ПВД, 14% ПП)

HAS-2 и HAS-3 (рис. 5).

 


В начало статьи Обсудить в форуме К содержанию
Полное или частичное воспроизведение материала в электронных СМИ допускается только при обязательной ссылке на сайт журнала "ПЛАСТИКС: индустрия переработки пластмасс", в печатных СМИ - только с письменного разрешения редакции.
Яндекс цитирования
"ПЛАСТИКС" стал мобильнее
x

Уважаемые посетители сайта "Пластикс"

С июня 2013 года для пользователей планшетных компьютеров на Android и iOS доступно мобильное приложение (инструкция здесь).

Вы можете бесплатно ознакомиться с одним из номеров журнала (№6, 2015) через мобильное приложение.