Меню сайта

загрузка...

Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Вторичная переработка полимеров

Полиэтилены высокой и низкой плотности

Полиэтилен (ПЭ) — это термопласт, относящийся к семье полиолефинов, и его доля в полимерных отходах является самой значительной. Свойства ПЭ в большой степени зависят от степени разветвленности цепи. В основном ПЭ выпускают в двух формах, а именно в виде полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и полиэтилена низкой плотности (ПЭНП). ПЭНП производится посредством инициированной радикальной полимеризации этилена. Реакция ведется под высоким давлением (1500-3000 атм) и при высокой температуре (80-300 °С), поскольку для получения продукта с высокой молекулярной массой требуется высокая концентрация мономера. Вследствие экстремальных условий полимеризации, результирующий полимер имеет высокую степень разветвленности за счет коротких и длинных боковых цепей, что ограничивает кристалличность примерно до 50 % и приводит к относительно широкой области плавления. ПЭВП производят с помощью катализаторов Циглера-Натты или компании этот полимер более линеен и обладает более высокой степенью кристалличности, чем ПЭНП. За последние 20 лет достигнут значительный прогресс в разработке новых катализаторов. Новый класс металлоценовых катализаторов привел к улучшенному процессу полимеризации и созданию новых полимеров с управляемыми свойствами. Несмотря на одинаковое химическое строение, разные типы ПЭ образуют ряд материалов с существенно различающимися свойствами ввиду различия по степени разветвленности, по молекулярной массе и молекулярно-массовому распределению.

Температура плавления ПЭ относительно низкая, как и следует ожидать от полимеров с гибкими углерод-углеродными связями и дисперсионными неполярными межмолекулярными силами. В литературе много лет обсуждалась проблема температуры стеклования ПЭ и приводились значения от -130 до -30 X. IIЭ является нерастворимым полимером при комнатной температуре; растворы можно приготовить при нагревании полимера в углеводородах или галогенизо-занных углеводородах. Степень разветвленности влияет не только на свойства в твердом состоянии, но существенно изменяет поведение расплавов. Присутствие л чинных цепей может вызвать подавление тенденции полимерных цепей к образованию зацеплений по сравнению с таковой в более линейных структурах, а это снижает вязкость расплава. ПЭ окисляется при контакте с сильными окислителями, а на воздухе — под действием УФ-излучения и при высокой температуре. Деструкция ПЭ происходит при 270 °С, и она дает широкий спектр углеводородов с 1-70 атомами углерода. Главными продуктами разложения являются пропен и 1-гексен. Основные свойства НЭВП и ПЭНП приведены в табл. 1.3.

ПЭ широко применяется благодаря своей низкой стоимости, хорошей перерабатываемое, высокой ударной прочности, отличной химической стойкости и прекрасным электроизоляционным свойствам. Наиболее распространенное применение как ПЭВП, так и ПЭНП находят в качестве упаковочной пленки, главным образом, для пищевых продуктов. С учетом хороших изоляционных свойств, ПЭ также много используется для изготовления оболочек кабелей и

проводов. Из другие областей применения ПЭВП можно отметить широкую гамму изделий, полученных литьем под давлением и раздувным формованием, в том числе тары для пищевых продуктов и бытовой химии.

Обычно ПЭВП вторично перерабатывается посредством грануляции с получением хлопьев. Примеси отмываются, а затем хлопья отделяются от других полимерных компонентов во флотационном резервуаре. Из-за высокой стоимости разделения окрашенный ПЭВП часто не удаляется и конечный продукт переработки имеет легкую окраску. ПЭНП не перерабатывается до той же степени, что ПЭВП, после вторичной переработки из него изготавливают термоусадочную пленку. Гранулы вторично переработанного ПЭНП смешивают с другими полимерными материалами. Серьезной проблемой повторной переработки ПЭНП является удаление химикатов-добавок, но современные технологии позволяют с ней справиться.

и сверхвысокомолекулярный ПЭВП (СВМПЭВП)