Компатибилизация смесей полимеров при переработке отходов изделий из термопластов

Введение. Переработка отходов термопластов в строительные материалы с длительным жизненным циклом – перспективное и технологически реализуемое направление утилизации. Целесообразно развивать переработку смешанных полимерных отходов. Термопласты термодинамически несовместимы, но технологической совместимостью можно управлять на стадии расплава: введением компатибилизаторов; нанонаполнителей; образованием в расплаве свободных радикалов; реакционной компатибилизацией. Материалы и методы. Работа нацеливалась на исследование влияния компатибилизатора – сополимера этилена и винилацетата с привитыми акрилатными и эпоксидными группами на свойства композитов, полученных из смесей отходов полиэтилентерефталата и полипропилена. Смесь полимеров расплавляли, наполняли известняковой мукой (50–85% по массе), прессовали образцы, исследовали их физико-механические свойства. Результаты, обсуждение, выводы. Дифференциальным термическим анализом установлена температура приготовления расплава – 240оС до начала термоокислительной деструкции компатибилизатора. Установлено оптимальное соотношение между полиэтилентерефталатом, полипропиленом и компатибилизатором 70:25:5% по массе, обеспечивающее наибольший прирост прочности при изгибе без снижения прочности при сжатии наполненных композитов; оптимальная степень наполнения – 60–70%. Объемные доли полимеров в смеси соизмеримы, поэтому можно ожидать как формирования матричной структуры композита, так и структур типа взаимопроникающих сеток. В обоих случаях компатибилизатор распределяется по межфазным границам. Его воздействие на свойства может быть объяснено собственным пластическим деформированием в межфазном слое и морфологическими изменениями структуры смеси полимеров. Есть данные о повышении структурно-чувствительных свойств – прочности при растяжении и разрыве для смесей полимеров, содержащих данный компатибилизатор. Это указывает на увеличение адгезии между полимерными фазами, которое сложно объяснить только физическими причинами. Проанализированы возможные реакции между функциональными группами компатибилизатора и полиэтилентерефталатом в расплаве с раскрытием эпоксидных циклов. Отмечается усиление эффекта совместимости, однако фактическую эффективность компатибилизатора оценить сложно. Необходимы дополнительные механические испытания, оптимизация температуры расплава и поиск баланса между активизацией реакционной компатибилизации и минимизацией деструктивных процессов в полимерах.