Получение биоразлагаемых композиционных материалов на основе полиэтилена и функционализированного методом алкоголиза сополимера этилена с винилацетатом
Автор: Шабарин Александр Александрович, Водяков Владимир Николаевич
Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 2, 2016 года.
Бесплатный доступ
Введение. Непрерывный рост производства и потребления полимерной упаковки порождает серьезную проблему ее утилизации, которая носит, прежде всего, экологический характер, поскольку содержимое свалок, разлагаясь в течение десятков лет, выделяет токсичные соединения, отравляющие окружающую среду. Работа посвящена получению и изучению физико-механических и реологических характеристик биоразлагаемых композиционных материалов на основе полиэтилена и крахмала. Материалы и методы. В работе были использованы полиэтилен марки ПЭНД 27383 (ГОСТ 16338-85), сэвилен марки СЭВА 12206-007 (ТУ 6-05-1636-97), наполнителем являлся картофельный крахмал (ГОСТ 53876-2010). Фунционализацию СЭВА проводили в 30%-ном этанольном растворе КОН при температуре 80 °С в течение 3 ч. Компаундирование компонентов проводилось на лабораторном двухроторном смесителе «Haake PolyLab Rheomix 600 OS» с роторами «Banbury». Формование пластин для упругопрочностных и реологических исследований проводили на гидравлическом прессе «Gibitre», упругопрочностные и реологические испытания проведены соответственно на разрывной машине «UAI-7000 М» и реометре «Haake MARS III». Влажность наполнителя (крахмала) определяли термогравиметрическим методом на анализаторе влажности «Эвлас-2М». Результаты исследования. Показано, что наполнитель не должен содержать > 7 % влаги. Методом щелочного алкоголиза проведена функционализация сополимера этилена с винилацетатом (СЭВА). Наличие гидроксильных групп в полимере подтверждено методом ИК-спектроскопии. Применение в качестве компати-билизатора функционализированного методом алкоголиза (СЭВАФ) позволило значительно улучшить физико-механические и реологические характеристики композиционных материалов. Оптимальное содержание СЭВАФ в компаунде, согласно результатам экспериментов, составляет 10 %. Обсуждение и заключение. Применение СЭВАФ в качестве компатибилизатора позволяет значительно улучшить физико-механические и реологические характеристики биоразлагаемых композиционных материалов и открывает перспективы применения более дешевых крахмалосодержащих наполнителей - отходов агропромышленного комплекса и пищевой промышленности.
Биоразложение, биоразлагаемые материалы, полиэтилен, сэви-лен, крахмал, функционализированный сэвилен
Короткий адрес: https://sciup.org/14720213
IDR: 14720213 | DOI: 10.15507/0236-2910.026.201602.259-268
Список литературы Получение биоразлагаемых композиционных материалов на основе полиэтилена и функционализированного методом алкоголиза сополимера этилена с винилацетатом
- Biodegradable polymers and plastics/Eds. E. Chiellini, R. Solaro. New York: Springer, 2003. 395 p.
- Тасекеев М. С., Еремеева Л. М. Производство биополимеров как один из путей решения проблем экологии и АПК: аналит. обзор. Алматы: НЦ НТИ, 2009. 200 с. URL: http://bio.sfu-kras.ru/files/2540_Proizvodstvo_biopolimerov.pdf.
- Пантюхов П. В., Монахова Т. В., Попов А. А. Композиционные материалы на основе полиэтилена и лигноцеллюлозных наполнителей: структура и свойства//Башкирский химический журнал. 2012. № 2. С. 111-117. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/kompozitsionnye-materialy-na-osnove-polietilena-i-lignotsellyuloznyh-napolniteley-struktura-i-svoystva-1.
- Попов А. А., Пантюхов П. В., Монахова Т. В. Свойства композиционных материалов, полученных на основе полиэтилена и лигноцеллюлозы//Новое в полимерах и полимерных композитах. 2012. № 2. С. 141-149.
- Во Тхи Хоай Тху. Модифицированные биоразлагаемые композиционные материалы на основе полиэтилена: автореф. дис.. канд. тех. наук//Москва, 2009. 23 с. URL: http://www.muctr.ru/acadc/soisc/files/Vo_Txi_Xoai_Txu.pdf.
- Термо-и фотоокисление биодеструктируемых композиций на основе полиэтилена и природных наполнителей/Ю. К. Луканина //Пластические массы. 2007. № 5. С. 40-42.
- Деструкция материалов на основе ПЭВД и природных наполнителей/П. Н. Пантюхов //Пластические массы. 2012. № 2. С. 40-42. URL: http://www.plastjournal.ru/upload/iblock/a0f/2012_02_40_42.pdf.
- Шериева М. Л., Шустов Г. Б., Шетов Е А. Биоразлагаемые композиции на основе крахмала//Пластические массы. 2004. № 10. С. 29-31.
- Электретные свойства композиций полипропилена с крахмалом/М. Ф. Галиханов //Материаловедение. 2010. № 1. С. 60-63. URL: http://ntb.misis.ru:591/OpacUnicode/index.php?url=/notices/index/IdNotice:493678/Source:default.
- Влияние содержания винилацетатных звеньев в этилен-винилацетатном сополимере на свойства древесно-полимерных композитов/А. Е. Шкуро //Вестник Казанского технологического университета. 2012. № 14. С. 92-95. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/vli-yanie-soderzhanie-vinilatsetatnyh-zveniev-v-etilen-vinilatsetatnom-sopolimere-na-svoystva-drevesno-polimernyh-kompozitov.
- Функционализация сополимеров этилена с винилацетатом методом алккоголиза и их свойства/В. Д. Мышак //Вопросы химии и химической технологии. 2013. № 5. С. 38-44. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vchem_2013_5_9.
- Кузьмин А. М., Водяков В. Н. Получение термопластичных композиционных материалов на основе растительных отходов АПК компаундированием компонентов на двухроторном лабораторном смесителе Rheomix 600 OS/под ред. А. В. Котина ; отв. за вып. М. А. Березин//Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: межвуз. сб. науч. тр. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2013. С. 283-287.
- Кузьмин А. М., Водяков В. Н. Влияние дисперсности наполнителя на физико-механические и реологические свойства термопластичных композиционных материалов/под ред. А. В. Котина ; отв. за вып. М. А. Березин//Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: межвуз. сб. науч. тр. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2013. С. 353-362.
