Cesa hozzáadása a másodlagos polimerek tulajdonságainak helyreállításához
Az új Clariant CESA adalékanyag képes újragondolni a polimer láncokat a regenerált PET-ben, poliamidokban és polikarbonátokban, hogy újból létrehozza a degradált tulajdonságokat.
Az ilyen kondenzációs polimerek, mint a PET, poliamid és polikarbonát, hajlamosak a feldolgozás során lebomlani. A lebomlást a molekulatömeg elvesztése okozza, ami jelentős anyagi tulajdonságok elvesztését okozza, különösen az olvadék szilárdságát és a feldolgozás képességét. Ennek eredményeként, újrahasznosított és regenerált gyanta ilyen típusú gyakran korlátozott számú alkalmazás, amelyet csak ha nem nagy teljesítményre van szükség, vagy ami még rosszabb, mint a gyantát kiadja a hulladékot, nem alkalmas.
Bár több technológiák regenerálása degradált gyanták, fennáll az igény egy egyszerű, hatékony és olcsó technológiával, amely lehetővé teszi, hogy csökkentsék a veszteséget a molekulatömeg és a romlás a fizikai tulajdonságai az újrahasznosított kondenzációs polimerek. Clariant hosszabbító kábel (CE) A "CESA-extend" egy új technológia az adalékanyagok használatára, amely pontosan ezt a megoldást kínálja. Ez az epoxi-funkciós sztirol / akril-oligomer, szállított, mint egy mesterkeverék be a különböző hordozó gyantát hozzáadhatjuk a bomlás átesett kondenzációs gyanták helyreállítására zavart polimer láncok az extruderben. Ideális esetben a polimerláncok lineáris lánchosszabbításokkal kötődnek, minimális térhálósítással, így a "lánchosszabbító" kifejezés az adalék leírását és a hozzá tartozó funkciót.
A CE kimutatta, hogy képes az extrudálási folyamatban reagálni a polimerek terminális csoportjaival a kinetika fokozatos növekedése és minimális keresztkötés vagy gélesedés következtében. Jelentős reakcióképességet mutat az amin, anhidrid, izocianát, karboxil és hidroxilcsoport terminális csoportjaival.
A kezeletlen regenerált PET jelentős várakozást eredményez, míg a lánctermelő adalékanyagának csak 0,6% -át tartalmazó anyag (a jobb oldalon) kiváló olvadási szilárdságot mutat.
Az adalékanyag lánchosszabbító hatását különböző kondenzációs polimerekre a közelmúltban négy vizsgálatban elemezték. Ezek a vizsgálatok lehetővé tették, hogy mérjük a hozzáadott érték a regenerált kondenzációs gyanták nyert négy paraméter: olvadékszilárdság és a feldolgozhatóság, a mechanikai tulajdonságok (Izod ütőszilárdsága és szakítószilárdság), hidrolitikus stabilitás, és az átláthatóság (fényáteresztés).
2. ábra - A lánchosszabbítás drasztikusan csökkenti a PC / ABS hidrolitikus lebomlását gyorsított tesztelés alatt, ami lehetővé teszi, hogy a szükséges MFI-t a kontrollmintáknál lényegesen hosszabb ideig tartsák fenn.
A PET olvadási szilárdságának növelése
A legjelentősebb probléma a használata visszanyert PET jelentős csökkenését olvadási szilárdságot, ami jelentősen megnehezíti azok kezelését extrudálással. Igazi mércéje az olvadék szilárdsága PET ellenáll iszapkéződésre extrudálás során lappá vagy profil. Vizsgálat során az első vizsgálat mértékét összehasonlítjuk a csapadék az extrudátum az extrudálással előállított PET regeneráljuk beállításait ugyanabból az anyagból, extrudáljuk a mesterkeverékkel lánchosszabbítót négy különböző rarefactions: 0,25%, 0,5%, 1,0% és 2,0%.
A tesztet azért végeztük, 27 mm-es ikercsigás extruderbe üzemeltetett állandó olvadék hőmérséklet és csigasebességnek, nyolc hüvelykes lapos fúvóka, és a felfogó henger található downstream. A tekercseket az extruderfej kilépési résébe csatlakoztatták, és állandó sebességgel működtek, az első pedig 6,25 hüvelyk távolságra helyezkedett el a nyílástól. A rajzot úgy számították ki, hogy az extrudátum legalacsonyabb pontja a padlóhoz viszonyított értékét kivonja a kimeneti rés magasságából.
A hidrolitikus stabilitás növelése
A környezeti páratartalom a PC és a PC / ABS ötvözetek hidrolízisét és molekulatömegének csökkenését okozhatja, még akkor is, ha normál hőmérséklet és páratartalom mellett tárolják. A dipólis színezékek, mint például a TiO2, fokozzák ezt a bomlást oly módon, hogy akár néhány napos tárolás is mérhetetlenül növelje az ilyen ötvözetek olvadékfolyási indexét. Ott valószínűleg növeli a potenciális gyártók költségeit kapcsolatban bármilyen probléma hidrolitikus degradáció, mivel az általános tendencia az, hogy szükség van több huzamosabb hidrolitikus stabilitás és megőrzése a tulajdonságokat a gyártás ezen anyagokból készült termékek az autóipar, az elektromos és elektronikai ipar.
A vizsgálat során mérésünk szerint a lánchosszabbító adalékok különböző mennyiségei csökkentették vagy kompenzálják a PC / ABS 70/30 keverékben a hétnapos gyorsított teszt során bekövetkező bomlást. Négy kezeletlen kontrollmintát pelletekben és extrudált formában vettek fel a négy vizsgált PC / ABS mintában, valamint két mintában, amely 0,5% és 1,0% extender extender koncentrációt tartalmazott. Mindegyik 100% -os relatív páratartalomnak volt kitéve 950 ° C-on állandó páratartalmú kamrában 7 napig. Minden egyes mintához MPI-t mértünk naponta.
3. ábra: A PET és az aromás poliamid töredékes barázdás preformjainak lényegében nagyobb ütésállósága van a mesterkeverék lánchosszabbítóval.
A lánchosszabbító adalék hozzáadása drasztikusan csökkentette ennek a polimernek a hidrolitikus lebomlását, amely lehetővé tette, hogy megőrizze a kívánt MFI értékeket, amelyek szignifikánsan hosszabbak a kontrollmintáknál (2. ábra). Mindkét kontrollmintában erőteljes bomlás jelentkezett, amit az MPI 65% -os növekedése is bizonyít. Ellenkezőleg, a lánchosszabbítóval kezelt mintákban a lánchosszabbítás észrevehető hatása van. A feldolgozott mintákban az MPI csökkenése nem csak a vizsgálat elején a kontrollmintákhoz képest csökkent, de a vizsgálat során a dekompozíció sebessége lényegesen alacsonyabb volt.
4. ábra - Az újrahasznosított PET / poliamid előformái szignifikánsan magasabb olvadékviszkozitást mutatnak, mint az adalékanyag-lánchosszabbítóval kezeltek
A lánchosszabbító 0,5% -át teljesen kompenzálták a vizsgálat során fellépő bomlási hatások miatt, így a kezelt mintának a hetedik napon az MFI értéke megegyezett a kontroll minta MFI-jával a nulladik nap folyamán. A lánc kiterjesztése még 1% -os koncentrációnál még szignifikánsabb volt, ez a minta nagyon hidrolitikus stabilitást és elhanyagolható bomlási értékeket mutatott.
Fejlett PET / újra hántolt poliamid
Úgy vélték, hogy a többrétegű PET-palackok az aromás poliamid gátréteggel nem helyezhetők el a rekombináns PET / poliamid keverék gyenge fizikai tulajdonságai miatt. Figyelembe véve azt a tényt, hogy ezt a gátstruktúrát széles körben használják a csomagolóanyagok előállítása során, hatékony újrafeldolgozásra és újrahasznosításra szolgáló módszer megszerzése fontos előrelépést jelent a teljes műanyag újrafeldolgozó ipar számára.
5. ábra - Az újra szétdarabolt többrétegű gátszerkezet húzószilárdságot nyer, egy lánchosszabbító hozzáadásával.
Harmadik tesztünk során értékeltük a lánchosszabbító adalékok hatását a regenerált PET / poliamid kezelésre való képességére. A többrétegű PET-palackok előformáit összezúzták, majd három mintát izoláltak: egy kontrollt és egy 1% és 2% -os lánchosszabbítóval kezelt mintákat. Az a képesség, a minták alávetett újraadás feldolgozási mértük szempontjából ütőszilárdság Izod (ASTM D256, A módszer), az olvadék viszkozitása (ASTM D3835), és szakítószilárdsága (ASTM D638).
Ris.6- Y RET fólia minták 0,5% és 1,0% CE nem csökkentése fényáteresztés vagy átlátszóság, ha CE mesterkeverékek hordozók PS és a PET, csökkenése fényáteresztő alkalmazása során előforduló poliolefin hordozók.
Az eredmények szignifikáns javulást mutattak a CE-kezelt minták tulajdonságainak, amelyek 1% CE-t tartalmaztak, ugyanolyan jó teljesítményt mutattak, mint a magasabb CE koncentrációjú minták. Az izod ütésállósága az 1% CE-rel kezelt minták kivágása nélkül 20% -kal magasabb volt, mint a kontrollmintákban, és azonos a CE 2% -os mintákkal (3. Az 1% CE-rel kezelt minták olvadékviszkozitása több mint 11-szerese a kontrollmintáknak, és megegyezik a 2% CE-vel kezelt minták értékeivel (4. ábra). Az 1% -os CE-kezelt minták szakítószilárdsága 30% -kal magasabb, mint a kontrollmintáké, és valamivel magasabb, mint a 2% -os CE-kezelt minták (5. ábra).
A PET átláthatóságának megőrzése
Az objektum a negyed-teszt volt, hogy meghatározzuk a hatását a hordozó gyanták (PE, PS, és a PET) CE a mesterkeverékek a átlátszóság és az áttetszőség a regenerált PET, mint 20 mil. extrudált film. A regenerált anyagot négy csoportra osztottuk: kezeletlen kontrollminták és 0,5%, 1,0% és 2,0% CE-vel kezelt minták. Mindegyiküket átlátszóság és fényáteresztés alapján határozták meg a 400-700 nm hullámhossz látható részének hullámhossztartományában.
Amint az az 1. ábrán látható. 6, 0,5% és 1,0% CE-vel kezelt minták nem csökkentették a PS és a PET hordozóihoz tartozó méhkeverékek átlátszóságát vagy transzlucenciáját, míg a poliolefin hordozók minden adalék koncentrációban csökkentették a fényáteresztő képességet. Az átláthatóság csökkenését megfigyelték egy PET-fólia mintáiban, amelyek 2% CE-t tartalmaztak egy PET hordozóban.
Dr. Vahe Karajan, Clariant Masterbatches