Главная » Статьи » Мои статьи

Прозелитизм для вторичной переработки полимеров.

Переработке полимеров и способам утилизации отходов посвещяется много работ (например: https://cleanbin.ru/utilization/solid/polymeric-materials). Я решил написать о нашем опыте, нашем подходе к переработке отходов полимеров. Мы перерабатывали (не афишируя эту нашу работу) отходы ещё в 90-х. Не потому, что мы эдакие радетели за чистоту окружающей среды и апологеты экологизма. А просто потому, что зарабатывали мы (я и мои соратники) на жизнь всегда (и довольно успешно до 2014) производством. А сырьевой ассортимент в нашей стране сужался, качество сырьевых компонентов деградировало. И надеяться нам можно было только на самих себя - на свою волю, решительность, знания и ... фантазию + любовь к нестандартным решениям (хочешь отличаться от других, например, в доходах - поступай не как все).

К настоящему времени западные переработчики полимерного сырья, столкнувшись с трудностями сортировки отходов полимеров по классам, пришли к выводу о рациональности не рассортировывать его, а делать композиты. Это выгодно, кроме того, и в получении продуктов, обладающих неаддитивными свойствами комплектующих, превосходящими их и в эксплуатационном отношении. А для смешения не всегда термодинамически совместимых полимеров необходимо применение веществ, совмещающих разнофазные материалы - компатибилизаторов

Я использовал такие вещества ещё в 90-х годах. Называл их "совместители фаз". В начале 2000-х прочёл, что российская школа полимерщиков, работавшая в НИИ, называет их "подавители разделения фаз". 

Сейчас и российской промышленностью выпускаются вещества под названием компатибилизаторы. Для получения смесей полимеров. 

Смешивание полимеров — это удобный способ разработки новых полимерных материалов, которые сочетают в себе превосходные свойства более чем одного существующего полимера. Эта стратегия обычно дешевле и требует меньше времени, чем разработка новых мономеров и/или новых способов полимеризации в качестве основы для совершенно новых полимерных материалов. Смешивание полимеров обычно происходит в перерабатывающих машинах, таких как двухшнековые экструдеры. Однако полимеры с различной структурой не всегда термодинамически смешиваются и поэтому не могут образовывать гомогенные смеси. Полимер с более высокой концентрацией будет образовывать непрерывную фазу, а полимер с низкой концентрацией будет диспергирован в непрерывной матрице. Однако межмолекулярная адгезия между непрерывной и дисперсной фазами очень слабая, что приводит к плохим механическим характеристикам смеси.

Компатибилизаторы представляют собой макромолекулярные частицы, проявляющие межфазную активность в гетерогенных смесях полимеров. Обычно цепи компатибилизатора имеют блочную структуру с одним конститутивным элементом.блок смешивается с одним компонентом смеси, а второй блок смешивается с другим компонентом смеси (Мишель Бирон , Промышленное применение возобновляемых пластмасс , 2017 г.).

Я, конечно, не могу конкурировать с большими предприятиями, производящими компатибилизаторы, с предприятиями, перерабатывающими отходы в промышленных масштабах. Однако, могу и тут пойти нестандартным путём. Возможно он окажется эффективным.

Прозелитизм — это стремление обратить иноверцев в свою веру. Означает также деятельность, которая направлена на достижение этой цели. Первоначально прозелитами назывались люди, которые переходили от одной общины к другой. Позже так стали называть тех, кто поменял свою веру.

Применительно к работе с полимерами это вот, что. Я "разрушаю" небольшой образец полимера. Например,  резины. Мягко девулканизую, так, что бы в результате получился исходный каучук (из которого изготавливалась резина) без разрыва молекулярной цепи его. Точнее: получается не совсем исходный каучук, а его дериват, но обладающий эксплуатационными бонусами: адгезией к металлам, каменным и деревянным материалам за счёт появления у каучука с сохранённой структурой цепи адгезионогенных функциональных групп. "Пришиваю" к этому секвестированному представителю полимера пикомодулятор (для повышения модуля Юнга перерабатываемой резины) и фрагмент переносящий атомарный кислород воздуха (для "холодной" девулканизации).

И этого химического прозелита ("перевербованный" фрагмент резины) "запускаю" в молекулярную сетку резины. Резина термодинамически воспринимает этого прозелита, как часть своей структуры ( так, ведь, оно и есть! Отчасти). А он привносит с собой в структуру сетки структурные элементы - разрушители вулканизата. И начинается девулканизация уже в промышленном масштабе. С этой, так сказать, "затравки". 

Что бы мягко (при комнатной температуре) разрезать сульфидные вулканизационные мостики (на рис - жёлтым цветом) надо сначала растянуть вулканизационную сетку резины. Иначе до этих "мостиков" не добраться. Сетка резины скручена в спирали, в клубки (как скомканная рыбацкая сеть с уловом). Растянуть можно (и нужно - 1) механически. Мы при небольшом усилии сдвига в 2010 г. за секунды ожижали обработанную резиновую крошку. И нужны "химические ножницы" 2.

Или нужно, что-то вроде пяльцев:

Внешних. Или (я предположил) внутренних. Чем и будут являться   пикомодуляторы (нажать для ознакомления).

Что бы начать нужен сырьевой компонент для "ножниц") Отгрузка, к сожалению, только бочками. Небольшое количество (пробник) не отпускают. Стартовый (оборотный) капитал "моей группы" утерян((

Это на примере резины. С другими пластмассами - по другому. Прозелиты для ПВХ или ПЭТФ, например, щелочить, модулировать и "запускать" в массу. Эти химические прозелиты, естественно, будут обладать свойствами компатибилизировать утилизируемые отходы различных полимеров.

 

 

Просмотров: 116 | Теги: вторичка полимеров, переработка отходов, девулканизация резины | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar