Noul aditiv Clariant CESA este capabil să reconecteze lanțurile de polimeri din PET regenerat, poliamide și policarbonați pentru a recrea proprietățile degradate.
Astfel de polimeri de condensare ca PET, poliamidă și policarbonat tind să fie degradați în timpul procesării. Degradarea este cauzată de pierderea greutății moleculare, ceea ce implică pierderea unor proprietăți importante ale materialului, în special puterea topiturii și capacitatea de procesare. Ca urmare, rășinile reciclate și regenerate de aceste tipuri au adesea un număr limitat de utilizări, fiind utilizate numai în cazul în care nu sunt necesare performanțe ridicate sau, chiar mai rău, astfel de rășini sunt aruncate ca deșeuri nefolosibile.
Deși există mai multe tehnologii de regenerare a rășinilor degradate, există o necesitate pentru o tehnologie simplă, eficientă și ieftină, care permite reducerea pierderii de greutate moleculară și deteriorarea proprietăților fizice ale polimerilor de condensare reciclat. Extensia cablului CE (CE) "CESA-extend" este o nouă tehnologie pentru utilizarea aditivilor, care oferă exact această soluție. Acest stiren / oligomer acrilic epoxi funcțional, furnizat ca un preamestec într-o varietate de rășină purtătoare poate fi adăugat la descompunere supuse rășinile de condensare pentru restabilirea lanțurilor polimerice perturbate în extruder. In mod ideal, lanțurile polimerice sunt conectate într-o alungire cu catenă liniară, cu o minimă reticulare, de aici termenul „prelungitorul de catenă“ în sine pentru a descrie aditivul și funcțiile realizate de acesta.
CE a demonstrat capacitatea de a reacționa în procesul de extrudare cu grupuri terminale de polimeri datorită creșterii treptate a cineticii și cu reticulare minimă sau gelificare. Ea prezintă o mare capacitate de a reacționa cu grupări terminale de amină, anhidridă, izocianat, carboxil și hidroxil.
PET regenerat netratat dă o pauză semnificativă, în timp ce un material care conține doar 0,6% din aditivul de extindere a lanțului (din dreapta) demonstrează o rezistență excelentă la topire.
Efectul acestui aditiv ca adaos de lant pentru diferiți polimeri de condensare a fost recent analizat în patru studii. Aceste teste au făcut posibilă măsurarea valorii adăugate a rășinilor de condensare regenerate obținute prin patru parametri: topesc rezistență și prelucrabilitate, proprietăți mecanice (Izod de rezistență la impact și rezistență la tracțiune), stabilitate hidrolitică și transparență (permeabilitate lumină).
Figura 2 - Extensia lanțului reduce drastic degradarea hidrolitică a PC / ABS în timpul testelor accelerate, permițând menținerea IFI necesară pentru o perioadă semnificativ mai mare decât probele de control.
Creșterea rezistenței la topire a PET
Cea mai importantă problemă care apare atunci când se utilizează PET regenerat este o reducere semnificativă a rezistenței la topire, ceea ce complică foarte mult procesarea prin extrudare. Măsura reală a rezistenței topiturii PET este rezistența la sediment atunci când este extrudată într-o foaie sau profil. In timpul primului nostru test de compararea gradului de precipitare a extrudatului din PET grad de extrudare regenerată cu setările pentru același material extrudat cu prelungitorul de catenă de master lot cu patru rarefactions diferite: 0,25%, 0,5%, 1,0% și 2,0%.
Testarea a fost efectuată pe un extruder cu șurub twin de 27 mm, care a fost operat la o temperatură constantă a topiturii și viteza șurubului, folosind un cap de extrudare din tablă de opt inci și role de preluare în aval. Rolele au fost conectate la fanta de ieșire a capului extruderului și au funcționat la o viteză constantă, prima fiind amplasată la 6,25 cm de slot. Proiectul a fost calculat prin scăderea valorii punctului cel mai de jos al extrudatului relativ la podea de la înălțimea fantei de ieșire.
Creșterea stabilității hidrolitice
Umiditatea ambientală poate provoca hidroliza și scăderea greutății moleculare în PC și aliajele PC / ABS, chiar și atunci când sunt stocate în condiții normale de temperatură și umiditate. Coloranții dipolici, cum ar fi Ti02, sporesc această descompunere în așa fel încât chiar și câteva zile de depozitare pot crește incomensurabil indicele fluxului de topire al acestor aliaje. Nu va crește, probabil, costurile potențiale ale producătorilor în legătură cu orice probleme de degradare hidrolitică, deoarece tendința generală este de la necesitatea unei perioade mai lungi de stabilitate hidrolitică și conservarea proprietăților în fabricarea produselor din aceste materiale pentru industria auto, electrice și electronice industrii.
În timpul acestui test, am măsurat capacitatea diferitelor cantități de aditivi pentru extinderea lanțului de a reduce sau de a compensa descompunerea care apare în amestecurile PC / ABS 70/30 pe parcursul unui test accelerat de șapte zile. Patru probe de martor netratate în pelete și forme extrudate au fost incluse în cele patru probe PC / ABS testate, precum și două probe conținând concentrații de diluant de extracție de 0,5% și 1,0%. Toți au fost expuși la o umiditate relativă de 100% la 950 ° C într-o cameră de umiditate constantă timp de șapte zile. IFM pentru fiecare probă a fost măsurată zilnic.
Figura 3 - Preformele barieră multi-strat re-măcinate din PET și poliamidă aromatică au o rezistență la impact semnificativ mai mare cu preamestecul de extindere a lanțului.
Adăugarea aditivului de extindere a lanțului a redus drastic degradarea hidrolitică a acestui polimer, permițându-i să rețină valorile MFI dorite semnificativ mai mari decât probele de control (figura 2). În ambele eșantioane de control sa înregistrat o descompunere puternică, după cum o demonstrează o creștere a IFM cu 65%. Și, dimpotrivă, în probele tratate cu extensia lanțului, există un efect vizibil al extensiei lanțului. În eșantioanele prelucrate, MFI nu numai că a scăzut comparativ cu probele de control la începutul testului, dar pe parcursul testului rata de descompunere a fost semnificativ mai mică.
Fig.4 - Preformele din PET / poliamidă reciclată au o vâscozitate semnificativ mai mare a topiturii decât cele tratate cu un aditiv de lărgire a lanțului
Utilizarea a 0,5% din extensia lanțului a compensat complet efectele descompunerii demonstrate în timpul testului, astfel încât MFI pentru proba tratată în a șaptea zi a fost egală cu IFI al mostrei de control pentru o zi zero. Extensia lanțului a fost și mai semnificativă la o concentrație de 1%, această probă a prezentat valori foarte ridicate ale stabilității hidrolitice și ale valorilor de descompunere care pot fi neglijate.
Poliamidă avansată din PET / re-măcinată
S-a crezut că sticlele cu mai multe straturi PET cu un strat de barieră de poliamidă aromatică nu pot fi eliminate datorită proprietăților fizice slabe ale amestecului PET / poliamidă recombinant. Având în vedere faptul că această structură de barieră este utilizată pe scară largă în producția de materiale de ambalare, obținerea unei metode pentru regenerarea și eliminarea eficientă a acesteia pentru reutilizare va constitui un important pas înainte pentru întreaga industrie de reciclare a materialelor plastice.
Figura 5 - Structura de barieră multi-strat re-mărunțită, de asemenea, obține o rezistență la tracțiune prin adăugarea unui prelungitor de lanț.
În cursul celui de-al treilea test, a fost evaluat efectul aditivilor de extindere a lanțului asupra capacității PET / poliamidei regenerate de a fi supus tratamentului. Preformele pentru sticle PET cu mai multe straturi au fost zdrobite și apoi au fost izolate trei probe: un martor și mostre tratate cu un extender de lanț de 1% și 2%. Capacitatea eșantioanelor de reprocesare a fost măsurată în termeni de rezistență la impact Izod (ASTM D256, metoda A), viscozitatea topiturii (ASTM D3835) și rezistența la tracțiune (ASTM D638).
Ris.6- Y probelor de film RET cu 0,5% și 1,0% CE este nici o reducere de transmitere a luminii sau transparență, atunci când se utilizează Masterbatch CE Purtătorii PS și PET, scăderea transmitanță are loc în timp ce se utilizează transportori poliolefine.
Rezultatele au arătat o îmbunătățire semnificativă a proprietăților tuturor probelor tratate cu CE și conținând 1% CE, au prezentat aceleași performanțe bune ca și probele cu concentrații mai ridicate de CE. Rezistența la impact Izod fără specimene de tăiere tratate cu 1% CE a fost cu 20% mai mare decât în probele de control și identică cu valorile pentru probele cu CE 2% (Figura 3). Viscozitatea topiturii a probelor tratate cu 1% CE este de peste 11 ori mai mare decât valorile pentru probele de control și este egală cu valorile pentru probele tratate cu 2% CE (Figura 4). Rezistența la tracțiune a probelor tratate cu 1% CE este cu 30% mai mare decât cea a probelor de control și ușor mai mare decât cea a probelor tratate cu 2% CE (Figura 5).
Conservarea transparenței PET
Scopul celui de-al patrulea test a fost de a determina efectul rășinilor purtătoare (PE, PS și PET) în masterbatch-uri CE asupra transparenței și translucenței PET-ului regenerat sub formă de 20-mil. film extrudat. Materialul regenerat a fost împărțit în patru grupe de probe: probe de control netratate și probe tratate cu 0,5%, 1,0% și 2,0% CE. Toate acestea au fost evaluate în termeni de transparență și transmisie a luminii în intervalul lungimii de undă a părții vizibile a fasciculului de lumină de la 400 la 700 nm.
Așa cum se arată în Fig. 6, probele au fost tratate cu 0,5% și 1,0% CE, nu a dat scădere transparența sau transluciditatea cu masterbatch având purtători de PS și PET, în timp ce purtătorii poliolefine având în vedere reducerea transmitere a luminii la toate concentrațiile de aditivi. Unele scădere a fost observată în transparența probelor de folii din PET conținând 2% CE într-un purtător PET.
Dr. Vahe Karajan, Masterbatches Clariant
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: