Добавки та наповнювачі полімерних матеріалів - Використання вторинної полімерної сировини
У полімерні матеріали вводять добавки для надання їм необхідних експлуатаційних властивостей і полегшення умов переробки. Добавки вводять в усі полімери, оскільки часто переробка і застосування полімерів, що не містять добавок, неможливі. Добавки, що вводяться, повинні диспергувати в полімері з утворенням досить однорідних композицій, мати стабільні властивості при зберіганні, в умовах переробки і експлуатації полімерного матеріалу.
Наповнювачі можуть впливати на найрізноманітніші властивості полімерів: міцність, твердість, теплопровідність, теплостійкість, стійкість до дії агресивних середовищ, діелектричні властивості та ін. За походженням наповнювачі діляться на органічні і неорганічні (мінеральні), по структурі - на порошкоподібні, волокнисті і листові. Механізм взаємодії полімеру з наповнювачем визначається хімічною природою цих матеріалів і характером поверхні наповнювача. Найбільший ефект досягається при виникненні між наповнювачем і полімером хімічних зв'язків або значних адгезійних сил. Наповнювачі, здатні до такої взаємодії з полімером, називають активними, що не взаємодіють з полімером - інертними. Останні застосовують головним чином для полегшення переробки полімерів і зниження вартості виробів. Вміст наповнювача в полімерному матеріалі, як правило, не перевищує 50 % (з розрахунку на полімер), в окремих випадках він складає до 90 %.
Пластифікатори застосовують для підвищення пластичності і розширення інтервалу високоеластичного стану полімерних матеріалів. Крім того, ці добавки полегшують диспергування в полімері сипких інгредієнтів, регулюють клейкість полімерних композицій, знижують їх в'язкість і температуру формування виробів. Найважливіша вимога до пластифікаторів - здатність поєднуватися з полімером. Як пластифікатори застосовують як індивідуальні органічні сполуки (наприклад, складні ефіри), так і різноманітні технічні суміші, (наприклад, нафтові мінеральні масла) з різним вмістом ароматичних, нафтенових і парафінових вуглеводнів. Для більшості полімерних матеріалів одночасно застосовують суміші пластифікаторів різних типів. Вміст пластифікаторів може змінюватися в широких межах; в деяких випадках він досягає 30-40 %.
Стабілізатори застосовують для захисту полімерів від старіння. Основні види стабілізаторів: антиоксиданти, які є інгібіторами термічної деструкції і термоокислювальної деструкції; антиозонанти - інгібітори озонного старіння; світлостабілізатори - інгібітори фотоокислювальної деструкції; антиради - інгібітори радіаційної деструкції. При виборі стабілізуючої системи необхідно враховувати можливість взаємного впливу різних інгредієнтів. Ряд барвників має властивості ефективних світлостабілізаторів, деякі наповнювачі (наприклад, сажа) зменшують окислення пластмас і гум. Ненасичені пластифікатори можуть взаємодіяти із стабілізатором і пригнічувати його дію. У ряді випадків проявляється взаємне посилення дії двох і більше стабілізаторів.
Барвники - застосовують для отримання забарвлених полімерних матеріалів. Для цієї мети придатні органічні барвники різних класів (пігменти і лаки, жиро-, спирто - і водорозчинні барвники ін.) і неорганічні пігменти. Барвники можуть вводитися в полімери у вигляді порошків, паст або гранул.
Зшиваючі агенти - вводять в полімери для створення на певній стадії переробки поперечних зв'язків між макромолекулами. Утворення цих зв'язків обумовлює підвищення міцності та ін. технічних властивостей полімерних матеріалів. Зшиваючі агенти умовно поділяють на вулканізуючі агенти (для каучуків) і отверджувачі (для пластиків).
Структуроутворювачі добавки впливають на процеси утворення надмолекулярних структур і сприяють отриманню матеріалів з бажаною структурою. Такими добавками можуть служити різні оксиди, карбіди, нітриди та ін. сполуки у вигляді тонкодисперсних порошків, а також деякі солі органічних кислот, поверхнево-активні речовини та ін. Ці компоненти сприяють виникненню в полімерному матеріалі дрібнокристалічної структури, що характеризується поліпшеними фізико-хімічними властивостями. Рівномірний розподіл структуроутворювачів в полімері пов'язаний зі значними труднощами, оскільки їх вміст складає всього 0,1 - 1,0 %.
Пороутворювачі - вводять для отримання полімерних матеріалів пористої структури. Така структура створюється в результаті протікання фізичних процесів, що призводять до виникнення в масі полімеру парогазової фази, або хімічних реакцій, що супроводжуються виділенням газоподібних продуктів. У першому випадку пороутворювачами служать хімічно інертні низькомолекулярні вуглеводні, що володіють в газоподібному стані низьким коефіцієнтом дифузії, в другому - сполуки, які або розкладаються при певній температурі з виділенням газоподібних продуктів, або виділяють ці продукти в результаті взаємодії з полімером чи іншими інертними полімерними матеріалами.
Мастила - застосовують з метою зниження клейкості і запобігання прилипання полімерних матеріалів до робочих поверхонь устаткування. Мастилами служать парафіни, віск та ін. речовини, схильні до міграції на поверхню полімеру. Вони полегшують також диспергування в полімері сипких інгредієнтів і сприяють підвищенню озоностійкості полімерних матеріалів.
Антипірени - добавки, що знижують горючість полімерного матеріалу, утрудняють його займання і уповільнюють процес поширення полум'я. Ці добавки не повинні погіршувати основні властивості матеріалу - міцність, теплостійкість та ін., повинні мати достатню атмосферостійкість, низьку токсичність і не взаємодіяти з іншими компонентами в умовах переробки. Найбільш доцільне введення антипіренів в полімерний матеріал при його виготовленні або перед переробкою. Проте вони можуть застосовуватися також у вигляді покриття. Антипіренами служать головним чином галогеновмісні сполуки, похідні фосфору, ізоціанати, сполуки сурми, а також їх комбінації.
Антистатики перешкоджають виникненню і накопиченню статичної електрики в конструкціях і виробах з полімерних матеріалів.
Антимікробні агенти - добавки, що перешкоджають зародженню і розмноженню мікроорганізмів. Пігменти, здатні до сильного поглинання ультрафіолетового випромінювання, є хорошим захистом для пластмас.
Похожие статьи
-
Різноманітний хімічний склад відходів і продуктів їх розкладання не виключає утворення хімічних сполук - каталізаторів за участю металів змінної...
-
Поліуретан - Використання вторинної полімерної сировини
Поліуретани - це полімери, що отримуються поліприєднанням ізоцианатів і багатофункціональних сполук, що мають не менше двох гідроксильних груп в молекулі...
-
Поліпропілен - Використання вторинної полімерної сировини
Поліпропілен - термопластичний лінійний полімер класу поліолефінів загальної формули Отримують каталітичною полімеризацією з пропілену. Як каталізатори...
-
Полівінілхлорид - Використання вторинної полімерної сировини
Полівінілхлорид (ПВХ) - термопластичний аморфний полімер формулою елементарної ланки [-CH2 - CHCl -]N . Початковою сировиною для виробництва...
-
Для переробки полімерних матеріалів найбільше поширення і визнання отримали одночерв'ячні машини з осьовим переміщенням, які дозволяють переробляти...
-
Технологічна лінія переробки відходів термопластів - Використання вторинної полімерної сировини
Проблема переробки полімерних відходів методом рециклінга визначається в першу чергу інтересами захисту довкілля. З точки зору екологічних аспектів...
-
Гранулювання є завершуючим етапом підготовки полімерної сировини у вторинний гранульований матеріал. Загальна технологічна схема гранулювання наведена на...
-
Агломерація подрібнених відходів термопластів - Використання вторинної полімерної сировини
Агломерація і гранулювання полімерних відходів є завершальною операцією підготовки вторинної сировини для її переробки у вироби. Ця стадія особливо...
-
Утилізація відходів використаної упаковки з термопластичних полімерів залежить від вибраних технологій. При переробці таких відходів методом рециклінга...
-
Розподіл полімерної тари по видам полімерів - Використання вторинної полімерної сировини
Розглянемо розподіл полімерної тари по видам полімерів, призначенню, агрегатно-фізичному стану виробів, термінах служби, умовах експлуатації, місцях...
-
ВИСНОВКИ - Використання вторинної полімерної сировини
Зростання виробництва полімерів призвело до суттєвого зростання їх частки у твердих побутових відходах до 8-12 %, з них приблизно 80% складають відходи...
-
Проведемо розрахунок викидів шкідливих речовин в атмосферу при переробці термопластів для технологічної лінії виробництва підприємство "Екотехніка" (м....
-
Зміна властивостей полімерів при їх старінні - Використання вторинної полімерної сировини
При експлуатації або зберіганні полімери старіють, що проявляється в несприятливій зміні їх властивостей. Старіння полімерів може бути наслідком як...
-
Поліетилентерефталат - Використання вторинної полімерної сировини
Поліетилентерефталат (лавсан) належить до складних поліефірів, до складу елементарної ланки яких входять залишки терефталевої кислоти і етилгліколя,...
-
Поліетилен - Використання вторинної полімерної сировини
Поліетилен (- CH2 - CH2 -)N отримують полімеризацією етилену в масі по вільно-радикальному механізму при високому тиску (150-350 МПа) і по...
-
Поліамід - Використання вторинної полімерної сировини
Поліамідами називають полімери ряду амінокислот або багатофункціональних карбонових кислот і амінів. Усі поліаміди містять амідну (-СОNH-) групу, з якою...
-
Просушування, розподіл і транспортування термопластів - Використання вторинної полімерної сировини
Відповідальною операцією підготовки полімерних відходів є миття початкової полімерної сировини гарячою або холодною водою із застосуванням і без...
-
Отримання енергії з відходів термопластів - Використання вторинної полімерної сировини
Отриманню енергії за рахунок спалювання полімерних відходів стає особливо актуальним при зростанні цін на органічне паливо. При цьому немає необхідності...
-
Хімічна переробка відходів полімерів - Використання вторинної полімерної сировини
Вторинна переробка полімерів часто обмежена високою забрудненістю сировини, його композиційною неоднорідністю і значним рівнем деструкції матеріалу....
-
Методи попередньої обробки полімерних відходів - Використання вторинної полімерної сировини
Промислові і побутові полімерні відходи піддаються багатоетапній переробці. Загальну схему процесу попередньої обробки полімерних наведено на рис. 3.2....
-
Особливістю формування екологічної обстановки в регіонах України є наявність великої кількості накопичених за багато років як промислових, так і твердих...
-
Вторинна переробка полімерних відходів, застосування їх в комунальному господарстві міст України є актуальними проблемами екологічного і економічного...
-
ВСТУП - Використання вторинної полімерної сировини
Бурхливий розвиток виробництва різноманітних полімерів в другій половині XX століття привів до впровадження полімерних матеріалів в усі сфери життя...
-
Інгібітори окислення (антиоксиданти) - Використання вторинної полімерної сировини
Як інгібітори окислення (антиоксиданти) використовують сполуки, що відносяться до класу вторинних ароматичних амінів, фенолів, біфенолів, фенолсульфідів,...
-
Деструкція полімерів, Механодеструкція термопластів - Використання вторинної полімерної сировини
Механодеструкція термопластів При дії великої механічної напруги як в твердому полімері, так і в розчині може відбуватися розрив макромолекул....
-
Полістирол - Використання вторинної полімерної сировини
Полістирол - термопластичний аморфний полімер з формулою . У промисловості полістирол отримують радикальною полімеризацією, головним чином в масі за...
-
Особливості відходів термопластів і фізико-хімічних процесів їх деструкції Полімери (від грецького polus (полюс) - багато і meros (мерос) - частина) - це...
-
Вона залежить від його технологічних властивостей, які значною мірою можуть бути збережені за умови правильної організації збору, зберігання і дотриманні...
-
Подрібнення відходів термопластів Однією з первинних операцій, що змінюють якість полімерних відходів перед переробкою, є подрібнення. Практично усі...
-
Методи збору і заготівлі вторинної полімерної сировини Головною ланкою заготівельної системи є виробничо-заготівельні підприємства і...
-
Джерела утворення відходів термопластів Нині людство виробляє полімерів стільки ж, скільки випускається у світі чавуну, сталі, прокату і кольорових...
-
Термо - і фотоокислювальна деструкція - Використання вторинної полімерної сировини
Велике практичне значення має термоокислювальна і фотоокислювальна деструкція. Перша може привести до швидкого руйнування полімеру в процесі переробки...
-
Біологічний метод - Водні ресурси і їх використання
Серед методів очищення стічних вод більшу роль повинен зіграти біологічний метод, заснований на використанні закономірностей біохімічного й...
-
Фактори, що перешкоджають розвитку водних экосистем, Стічні води - Водні ресурси і їх використання
Органічні покидьки, біогенні речовини й тепло стають перешкодою для нормального розвитку прісноводних екологічних систем тільки тоді, коли вони...
-
Стічні води - це води, які внаслідок використання їх на побутові або виробничі потреби суттєво погіршили свої первинні властивості, стали непридатні на...
-
Хімічний метод, Хімічний і фізико-хімічний метод - Водні ресурси і їх використання
Хімічний метод полягає в тім, що в стічні води додають різні хімічні реагенти, які вступають у реакцію із забруднювачами й осаджують їх у вигляді...
-
Використання природних ресурсів на умовах оренди
Вступ Екологічне законодавство передбачає можливість тимчасового використання природних ресурсів на договірній основі. Серед цих договорів Розрізняють...
-
ВИСНОВКИ - Використання природоохоронних технологій при переробленні осадів стічних вод
Забруднення води відбувається внаслідок надходження у водойми з стічними водами різних шкідливих домішок неорганічної (кислоти, мінеральні солі, луги...
-
Водні ресурси і їхнє використання. - Водні ресурси
Основою водних ресурсів Росії є річковий стік, що становить у середньому по водности року 4262 км3, з яких близько 90% доводиться на басейни Північного...
-
При механічному і неповному біологічному очищенні стічних вод у воді об'єкти скидається вода, вміщуючи ще значну кількість органічних забруднень. Навіть...
Добавки та наповнювачі полімерних матеріалів - Використання вторинної полімерної сировини