ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОДЕСТРУКЦИИ РОТАЦИОННЫХ КОМПОЗИТОВ В ПРОЦЕССЕ РЕЦИКЛИНГА ПУТЕМ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОФОБНОСТИ ИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

В данной статье представлено исследование, посвященное изучению проблемы повторной утилизации полиэтилена (его вторичной переработки – рециклингу) методом ротационного формования. В научной литературе рециклинг ротационных марок полиэтилена (РПЭ) очень слабо изучен, а представленные данные часто противоречивы. Однако для производства емкостей, методом ротационного формования, с использование вторичного полиэтилена в промышленности необходимо учитывать его деградацию (проходящую в условиях рециклинга), для оценки которой авторы использовали методы: ИК-спектроскопию, атомно-силовую микроскопию, изучение гидрофобности поверхности РПЭ (путем замера краевого угла смачивания (КУС)) и механические испытания. Ввиду повсеместного использования данных емкостей (для хранения минерального удобрения, марки КАС28), изучали КУС РПЭ дистиллированной водой (после выдержки в среде КАС28) при различных технологических режимах их переработки (показатель PIAT). Показано, что рециклинг РПЭ приводит к образованию карбоксильных групп на поверхности полиэтилена и значительному росту его гидрофильности (КУС уменьшился до 36%). Выдержка в КАС28 так же увеличивает гидрофильность, изготовленных из вторичного и первичного РПЭ изделий (снижение краевого угла смачивания от 8% до 28%) независимо от рассматриваемых технологических параметров переработки. Показано, что наиболее влияющим фактором (из изученных) на гидрофильность РПЭ является – рециклинг. Установлено, что при дозировке до 15-25% вторичного полиэтилена в композитах наблюдаются лишь незначительные изменения прочностных характеристик (предела прочности и деформации), что позволяет рекомендовать частичное замещение первичного сырья без критических потерь в эксплуатационных свойствах (на вторичный полиэтилен). Это открывает перспективы для экономически целесообразного использования вторичного ПЭ в производстве ротационных композитов. Данное исследование может быть использовано для оценки деградации РПЭ в процессе его рециклинга и улучшения эксплуатационных свойств готовых изделий.

1. Revyako M.M. Chemical technologies, biotechnology, geoecology / M.M. Revyako, E.Z. Khrol // Journal Proceedings of BSTU. Series 2. – 2008.

2. Nugent P. Guide to the Development of Applied Plastics (second edition). – 2017.

3. La Mantia F.P. An additive model to predict the rheological and mechanical properties of polypropylene blends made by virgin and reprocessed components / F.P. La Mantia, M.C. Mistretta, V. Titone // Recycling. – 2021. – № 6. – Р. 2.

4. Use of Virgin/Recycled Polyethylene Blends in Rotational Moulding / S.P. Сestari et al // J. Polym. Eng. – 2021. – № 41. – Р. 509-516.

5. Compatibility of HDPE/Postconsumer HDPE Blends Using Compatibilizing Agents / E. RamírezVargas et al // J. Appl. Polym. Sci. – 2006. – № 100. – Р. 3696-3706.

6. Tesfaw S. Evaluation of Tensile and Flexural Strength Properties of Virgin and Recycled HighDensity Polyethylene (HDPE) for Pipe Fitting Application / S. Tesfaw, O. Fatoba, T. Mulatie // Mater. Today. Proc. – 2022. – № 62. – Р. 3103-3113.

7. Jian Zh. Blending Recycled High-Density Polyethylene HDPE (rHDPE) with Virgin (vHDPE) as an Effective Approach to Improve the Mechanical Properties / Zh. Jian, V. Hirschberg, D. Rodrigue // Recycling. – 2023. – № 8. – № 1.(2). https://doi.org/10.3390/recycling8010002.

8. Postnov V.I. Features of the preparation of a polymer polymer binder to reduce the porosity of fiberglass obtained by vacuum molding / V.I. Postnov, E.A. Veshkin, P.A. Abramov // Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. – 2011. – 13, № 4(2). – Р. 462-468.

9. Methods of molding aviation products from PCM(review) / E.D. Kolpachkov et al // Proceedings of VIAM. – 2019. – № 11(83). – Р. 22-36.

10. Martini C.I. Processing – structure-properties of cork polymer composites / C.I. Martini, V. Gil // Polymer and Combined Materials. – 2020, Vol. 7.Dynamic pore wetting and its effects on porous particle flotation: A review / Y. Mao et al // International Journal of Mining Science and Technology. – 2022, vol. 28, is. 6. – Р. 1365-1378. https://doi.org/10.1016/j.ijmst2022.09.014

11. Yuan Y. Contact Angle and W etting Properties / Y. Yuan, T.R. Lee // Surface Science Techniques eds. G. Bracco, B. Holst. Berlin; Heidelberg: Springer. – 2013. – Р. 3-34. https://doi.org/10.1007/978-3-642-34243-1.

12. Gomes P.C. Nondestructive evaluation of sintering and degradation for rotational molded polyethylene / P.C. Gomes, M.R. Thompson // Polymer Degradation and Stability. Volume 157, 2018, Pages 34-43, ISSN 0141-3910. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2018.09.013.