Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии получения биодеградируемого материала, путем введения нанонаполнителя с нанесенным на его поверхность активатором разложения, на базе вторичного полимерного сырья

Докладчик: Третьякова Вера Дмитриевна

Должность: менеджер проекта ЗАО "МЕТАКЛЭЙ", к.х.н.

Цель проекта:
1. Проблема защиты окружающей среды в настоящее время приобретает глобальный характер. В частности, серьезную озабоченность вызывает быстрый и практически неуправляемый рост потребления пластмасс во многих отраслях экономики, приводящий к резкому увеличению отходов.Решением проблемы «полимерного мусора», по мнению специалистов, является создание и освоение гаммы полимеров, способных при соответствующих условиях подвергаться биодеградации не нанося вред окружающей среде и здоровью человека. 2. Целью проекта является разработка технологии получения нового биодеградируемого материала на основе вторичного сырья, а также технологии получения нанонаполнителя с нанесенным на его поверхность активатором разложения

Основные планируемые результаты проекта:
1. В результате выполнения работы будет разработана технология получения нового биоразлагаемого материала основе вторичного сырья, а также технология получения нанонаполнителя с нанесенным на его поверхность активатором разложения. Также будет подготовлен проект технического задания на проведение ОТР по теме: «Разработка промышленной технологии получения биодеградируемого материала, содержащего нанонаполнитель с нанесенным на его поверхность активатором разложения, на базе вторичного полимерного сырья»
2. Наиболее важной характеристикой получаемого биоразлагаемого материала будет его способность к биоразложению, оцененная с помощью метода Штурма - количество выделившегося диоксида углерода должно не менее чем в 20 раз превышать количество диоксида углерода выделившегося из немодифицированного полимерного материала. При этом изделия полученные из материала, полученного по разработанной технологии будут обладать удовлетворительными физико - механическими характеристиками - прочность при растяжении не менее 8,0 МПа, относительное удлинение при разрыве не менее 80,0 %.
3. В работе предлагается получать материал, биоразлагаемость, которого будет достигнута за счет комплексного использования биоразлагаемого наполнителя (крахмал, либо отходы агропромышленного комплекса), а также нанонаполнителя, на поверхность которого будут нанесены активные вещества, способные активировать процессы разложения полимера.
4. В настоящее время проведено достаточно много работ по использованию отходов агропромышленного комплекса и особенно крахмала в качестве биоразлагаемого компонента полимерных композиций на основе многотоннажных полимеров. Однако комплексный подход, предложенный в данной работе применяется впервые.
5. Будет проведен ряд работ по оптимизации способов получения биоразлагаемого материала, для обеспечения наилучшего совмещения компонентов разрабатываемой системы. Возможная сложность - получение высоких физико - механических характеристик, т.к. основу полимерного материала будут представлять вторичные полимеры и отходы агропромышленного комплекса или крахмал. Решением этой проблемы будет подбор рецептуры и технологических режимов получения композиции.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Нового биодеградируемого материала предназначен для изготовления упаковочных материалов и других изделий из полимерных материалов (кроме изделий, контактирующих с пищевыми продуктами и организмом человека).
2. Результаты проведенной ПНИ должны быть использованы для проведение опытно-технологических работ, направленных на создание промышленной технологии получения биодеградируемого материала, содержащего нанонаполнитель с нанесенным на его поверхность активатором разложения, на базе вторичного полимерного сырья.
3. Появление на рынке полимерных изделий, способных к биодеградации на базе вторичного полимерного сырья , будет дополнительно способствовать улучшению экологической ситуации. Кроме этого использование в качестве основы вторичного сырья позволит снизить стоимость биодеградируемого материала, что повысит экономическую привлекательность разрабатываемого материала, а так же будет способствовать более быстрому внедрению материала.

Текущие результаты проекта:
Были получены экспериментальные образцы активатора разложения. А также проведен первый этап оценки влияния активатора разложения на свойства полимерных материалов: рассмотрено влияние органических комплексов марганца (активатора разложения) на биоразлагаемость полиолефиновых композиций. Были проведены исследования образцов материалов, содержащих различное количество активатора разложения двумя методами. Первый из них - испытание методом компостирования. О протекании процесса биоразложения судили по изменению массы образцов, а также сравнивая данные о деформационно-прочностных характеристиках. Измерения проводили сразу после изготовления и после выдержки в течение 30, 60 и 90 дней. Второй способ - ускоренное состаривание при воздействии ультрафиолетового излучения. Исследования показали значительное влияние органических комплексов марганца на биоразлагаемость полиэтилена и полипропилена, причем для полипропилена это влияние проявляется в большей степени.