Регистрация / Вход
Прислать материал

Биоразлагаемые полимерные композиции на основе полиэтилена и натурального каучука

Сведения об участнике
ФИО
Алексеев Евгений Игоревич
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о Земле, экология и рациональное природопользование
Раздел области наук
Экология
Тема
Биоразлагаемые полимерные композиции на основе полиэтилена и натурального каучука
Резюме
Рассмотрена возможность придания полиэтилену низкой плотности биодеструктивных свойств,путем смешения с натуральным каучуком.
Ключевые слова
Биодеструкция,полиэтилен,натуральный каучук.
Цели и задачи
Целью является создание полимеров,способных к биодеструкции в относительно короткий срок.
Введение

Полиолефины, к которым относится полиэтилен и полипропилен, на сегодняшний день являются наиболее востребованными полимерами для производства широкого спектра продукции. Это связано с тем, что данные полимеры достаточно дешевы и легко перерабатываются всеми методами переработки термопластов[1, 2].Однако в последние годы все острее встает вопрос утилизации полимерных отходов, которые достаточно устойчивы к биодеструкции. Большой практический интерес представляет оценка влияния малых добавок натурального каучука, который достаточно быстро подвергается биодеструкции в почве, на свойства такого крупнотоннажного полимера как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП).

Методы и материалы

Объектом исследования являлся ПЭНП производства ПАО «Казаньоргсинтез», который широко используют для изготовления изделий различного назначения. В качестве добавок в ПЭНП был введен натуральный каучук в количестве 0,5; 1; 1,5; 3; 5 масс % производства Вьетнам.Смеси ПЭНП с натуральным каучуком получали на лабораторном двушнековом смесительном экструдере с повышением температуры смешения от 60оС на зоне загрузки до 190оС в экструзионной головке.После кондиционирования образцов в течение 24ч., были проведены исследования по изучению влияния УФ-излучения на реологические и физико-механические свойства данных композиций, т.к. в естественный среде данные полимерные композиции подвергаются воздействию не только микроорганизмов, обитающих в почве, но и воздействию солнечного света, который может оказать существенное влияние на способность исследуемых полимерных смесей к биодеструкции.Для проведения исследований по оценке влияния УФ-облучения на исследуемые полимерные смеси ПЭНП с натуральным каучуком использована камера искусственного климата с ультрафиолетовым облучением,время экспозиции исследуемых образцов в камере 72ч.Измерения показателя текучести расправа (ПТР) полимерных смесей проводили при следующих условиях: нагрузка 2,16 кгс, температура экструзионной камеры 190оС.Определение ударной вязкости по Шарпи проводили на ударном копре при скорости движения маятника 3,46 м/с, энергии удара маятника 5,5 Дж и расстоянии между опорами 60 мм.

Описание и обсуждение результатов

Как показали проведенные реологические испытания полученных смесей и контрольных образцов, не подвергавшихся воздействию УФ-облучения, ПТР у полимерных смесей после проведения УФ- облучения существенно снижается, что можно объяснить возможной сшивкой молекул каучука и возможно ПЭНП под действием УФ-излучения высокой интенсивности в течение достаточно длительного времени.При сравнении результатов физико-механических исследований данных полимерных смесей, можно видеть, что разрушающее напряжение и вязкость по Шарпи полимерных смесей после облучения также падает, при этом с увеличением экспозиции исследуемых образцов в камере снижение физико-механических свойств становится все более заметным.Таким образом, нами было показано, что добавление небольших количеств натурального каучука в полиэтилен высокой плотности снижает вязкость полимерной смеси, что способствует лучшей перерабатываемости материала, при этом возрастает скорость биодеструкции данных смесей за счет лучшего усвоения микроорганизмами питательной среды натурального каучука.

Используемые источники
1. Новинский, Г.М. Влияние полимерных добавок на деформационно-прочностные и реологические свойства технологических отходов полипропилен-полиэтиленовых смесей/Г.М. Новинский, И.В.Никитина, А.В.Филатов, В.К.Крыжановский// Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). -2012. -№ 13. -С.42-45.
2. Галибеев, С.С. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен тенденции и перспективы/ С.С. Галибеев, Р.З. Хайруллин, В.П. Архиреев// Вестник Казанского технологического университета. -2008. -№2. -С.50-55.
Information about the project
Surname Name
Alekseev Evgeniy
Project title
Biodegradable polymeric compositions based on polyethylene and natural rubber
Summary of the project
The possibility of giving low density polyethylene biodegradable properties by blending with natural rubber.
Keywords
Biodegradation,polyethylene,natural rubber