Методика получения биоразлагающихся материалов на основе полипропилена
Характеристика стадий разложения бутылки из биоразлагаемого пластика. Выбор наполнителей для полимерной матрицы, инициирующих биоразложение композиций в окружающей среде. Изучение перспектив производства биоразлагаемых полимеров и их ассортимента.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 03.10.2017 |
| Размер файла | 413,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МЕТОДИКА ПОЛУЧЕНИЯ БИОРАЗЛАГАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИПРОПИЛЕНА
Научн.рук.- PhD, доцент Андреященко В.А.
Кынай А.Б. - магистарант КарГТУ(гр. МВМ-16-2)
Калижанова К.А. - магистарант КарГТУ(гр. МВМ-16-2)
Синтетические полимеры, обладая феноменальными свойствами и сравнительно низкой ценой, в современном мире царят практически во всех сферах человеческой жизни. Однако эти соединения имеют два значимых недостатка.
Во-первых, подавляющее большинство пластиков производится из невозобновляемого углеводородного сырья, запасы которого ограничены.
Во-вторых, большинство полимеров трудно разлагаются, да и не разлагаются вообще, что приводит к загрязнению окружающей среды и проблемам утилизации.
Если первый недостаток пока не кажется таким уж реальным, то экологические мотивы уже заставляют многие страны и регионы ограничивать использование полимеров.
Известно[1],что во многих странах Азии и Европы с начала 2000-го года запрещена выдача полимерных пакетов во всех торговых центрах и существуют налоги на пластиковые пакеты. То же самое произошло в Америке в 2007 году. В декабре 2010 года их запретили в Италии.
А вот в Казахстане поиск технологий получения полимеров из возобновляемого сырья и биоразлагающихся пластиков идет неактивно.
В настоящее время разработка и создание композиционных полимерных материалов (КПМ) - одно из наиболее перспективных направлений современного полимерного материаловедения [2].
Введение в синтетические полимеры добавок, инициирующих биоразложение, позволяет создавать материалы с новыми характеристиками, минуя дорогостоящую стадию синтеза [3]. Такие материалы способны существовать в неизменном виде во время хранения и эксплуатации, а после попадания в окружающую среду под воздействием определенных факторов (почвенные микроорганизмы, свет, кислород воздуха, вода и т.д.) разлагаются в течение непродолжительного времени [4] (рис. 1).
Рисунок 1. Стадии разложения бутылки из биоразлагаемого пластика
Цель данной работы состоит в создании и исследовании композиционного материала, способного разлагаться под воздействием микроорганизмов почвы в течение короткого времени по истечении срока эксплуатации. Представленные в результате композиции могут использоваться при изготовлении изделий разового назначения, обладающими свойствами био- и фоторазрушения.
Из многообразия природных полимеров крахмал вызывает повышенный интерес. Благодаря своей полной биоразлагаемости, низкой стоимости и возобновляемости в растениях крахмал представляется многообещающим кандидатом для разработки биоразлагаемых композиционных материалов.
Методика получения биоразлагаемого полипропилена (ПП) в лабораторных условиях
Исходные реагенты: гранулы ПП, измельченный до наноразмерности крахмал (кукурузы/картофеля), пластификатор в виде глицерина.
Выбор наполнителей для полимерной матрицы, инициирующих биоразложение композиций в окружающей среде, представлял собой одну из основных задач в работе, поскольку при этом учитывались следующие требования:
? низкая себестоимость и доступность;
? экологическая безопасность продуктов биоразложения;
?возможность измельчения на стандартном измельчительном оборудовании;
? высокая температура термической деструкции;
? быстрое биоразложение в условиях окружающей среды.
В качестве наполнителя использовался крахмал кукурузный. Крахмал широко применяется для разработки биоразлагаемых композиционных материалов на основе синтетических полимеров, поэтому результаты испытаний настоящей работы могут быть сопоставлены с результатами других исследований.
Согласно ряду работ [5,6,7] содержание не менее 30 мас% природного наполнителя в композиции с синтетическим полимером достаточно для придания последнему свойств ускоренного биоразложения.
Приготовление композиций осуществлялось в лабораторной печи (рис. 2). Сначала производилось просушивание заранее смешанных реагентов при температуре 170 градусов в течение 3 часов.
пластик биоразлагаемый полимер
Рисунок 2 - Лабораторная печь
По истечении времени температуру поднимали до 280 градусов, чтобы продукт полностью расплавился.
Таким образом, анализ научно - технической литературы показал, что в ближайшие годы производство биоразлагаемых полимеров и их ассортимент будет расширятся, а цена и характеристики - приближаться к уровню традиционных полимерных материалов.
Список использованной литературы
1.Обзор технологии получения биоразлагаемых полимеров и пластиков - http://www.simplexnn.ru/?id=8543
2. Полимерные композиционные материалы: прочность и технология / С. Л. Баже- нов [и др.]. - Долгопрудный : Интеллект, 2010. - 347 с.
3. Boudenne, A. Handbook of Multiphase polymer systems [Текст] / A. Boudenne, L. Ibos, Y. Candau, S. Thomas eds. - Chichester: John Wiley and Sons Ltd., 2011. - 1034 p.
4. Mohanty, A. K. Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites [Текст] / A.K. Mohanty, M. Misra, L.T. Drzal. - USA: Taylor&Francis Group, 2005. - 896 p.
5. Destruction of composite materials made of LDPE and lignocellulosic fillers [Текст] / P.V Pantyukhov, A. A. Popov, T. V. Monakhova, S. G. Nikolaeva // J. Balk. Tribol. Assoc. - 2013. - Vol. 19, №3. - P. 467-475
6. Oldak, D. Photo- and bio-degradation processes in polyethylene, cellulose and their blends studied by ATRFTIR and Raman spectroscopies [Текст] / D. Oldak, H. Kaczmarek, T. Buffeteau, C. Sourisseau // Journal of Materials Science.- 2005. - Vol. 40. - P. 4189-4198.
7. Johnson, K. E. Degradation of degradable starch-polyethylene plastics in a compost environment [Текст] / K. E. Johnson, A. L. Pometto III, Z. L. Nikolov // Appl Environ Microb. - 1993. - Vol. 59, №4. - P. 1155-1161.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проблемы производства и потребления биоразлагаемых (фоторазрушаемых композиций) упаковочных материалов. Выделение и очистка биоразлагаемого полигидроксибутирата для изделий медицинского назначения. Способ производства пленки (поливом и с раздувом).
курсовая работа [790,7 K], добавлен 23.02.2011Характеристика биодеградируемых (биоразлагаемых) полимеров - материалов, которые разрушаются в результате естественных природных (микробиологических и биохимических) процессов. Свойства, способы получения и сферы использования биодеградируемых полимеров.
реферат [25,3 K], добавлен 12.05.2011Общая характеристика современных направлений развития композитов на основе полимеров. Сущность и значение армирования полимеров. Особенности получения и свойства полимерных композиционных материалов. Анализ физико-химических аспектов упрочнения полимеров.
реферат [28,1 K], добавлен 27.05.2010Результаты исследования диффузии и сорбции селективного низкомолекулярного растворителя (стеклообразного компонента) в структуру композита, получаемого методом полимеризации в полимерной матрице на основе изотактического полипропилена (ИПП) и ПММА.
статья [327,8 K], добавлен 18.03.2010Промышленный способ получения полипропилена. Основные параметры (отличительные признаки) предварительной обработки пропиленом катализаторного комплекса. Технологическая система производства сотового полипропилена, его физико-механические свойства.
курсовая работа [7,4 M], добавлен 24.05.2015Классификация, строение полимеров, их применение в различных отраслях промышленности и в быту. Реакция образования полимера из мономера - полимеризация. Формула получения полипропилена. Реакция поликонденсации. Получение крахмала или целлюлозы.
разработка урока [81,4 K], добавлен 22.03.2012Значение полимеров и материалов на их основе, их композиций в современной технике. Получение термопластичных эластомеров. Свойства различных типов термоэластопластов. Физические свойства промышленных фторкаучуков. Резиновые смеси на основе фторкаучуков.
реферат [34,0 K], добавлен 23.12.2010Применение и используемое сырьё для синтеза биоразлагаемого полимера. Характеристика готового продукта. Схема образования полилактида из молочной кислоты. Описание стадий получения полилактида: синтез и очистка лактида, определение температуры плавления.
научная работа [571,6 K], добавлен 25.04.2015Наполнение, как метод модификации полимеров. Требования к наполнителям. Свойства дисперсных наполнителей. Влияние дисперсных наполнителей на структуру полимеров. Терморасширенный графит, свойства, области применения. Методы и методики исследования.
курсовая работа [84,2 K], добавлен 17.02.2009Физико-механические, химические свойства и молекулярное строение полипропилена - полимера пропилена (пропена), выпускающегося в виде порошка белого цвета или гранул. Химизм получения полипропилена кислотной полимеризацией пропилена. Вид катализатора.
реферат [142,9 K], добавлен 13.12.2011Понятие, назначение и классификация индикаторов. Строение и свойства полианилина. Влияние природы инициатора и полимерной матрицы на структуру и свойства композиционных материалов. Синтез композитных материалов на основе пленки Ф-4СФ и полианилина.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 18.07.2014Теория полимеров: история и практическое применение. Моделирование высокомолекулярного вещества (материала) в модели полимерной цепи бусинок. Внутренняя и внешняя энергия полимерной сетки. Определение энтропии идеальной цепи с помощью константы Больцмана.
реферат [1,0 M], добавлен 05.12.2010Материалы, используемые для производства термоусадочных пленок. Методики получения полимерных композиций. Методы исследования технологических и эксплуатационных свойств полимерных композиций. Рентгенографический анализ и измерения вязкости расплава.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.07.2015Золь-гель технология - получение материалов с определенными химическими и физико-механическими свойствами, получение золя и перевод его в гель. Системы на основе оксида цинка и кремния. Описание процесса получения материалов и композиций на основе золей.
реферат [27,4 K], добавлен 26.12.2010Актуальность замены полиэтиленов и полипропиленов на растительные компоненты. Биоразлагаемые полиэфиры, пластмассы с природными полимерами. Основные модификации синтетических полимеров. Анализ рынка биоразлагаемых материалов на сегодняшний день.
реферат [28,7 K], добавлен 03.05.2012Формование полимерных материалов с заданной структурой на основе смесей несовместимых полимеров. Условия волокнообразования в смесях несовместимых полимеров при изменении вязкостей и дисперсности смеси. Реологические свойства исследованных полимеров.
статья [1,1 M], добавлен 03.03.2010Исследование свойств заливочных гидрогелей. Базальтопластики на основе полиэтилена и полипропилена. Синтез водорастворимых производных фуллерена с60. Структура и свойства никелевых сплавов, модифицированных органическими добавками.
краткое изложение [673,2 K], добавлен 05.04.2009Изучение понятия и строения полимеров, их классификации по происхождению, форме молекул, по природе. Характеристика основных способов получения - поликонденсации и полимеризации. Пластмассы и волокна. Применение полимеров в медицине и строительстве.
презентация [1,8 M], добавлен 12.10.2015Выбор компонентов разрабатываемых композиций с пониженной горючестью. Кинетика отверждения модифицированных композиций. Физико-механические свойства модифицированных эпоксидных композиций. Влияние замедлителей горения на горение эпоксидных композиций.
статья [60,2 K], добавлен 05.04.2009Исследование физических и механических свойств смесей полимеров. Изучение основных способов формования резиновых смесей. Смешение полимерных материалов в расплаве и в растворе. Оборудование для изготовления смесей полимеров. Оценка качества смешения.
реферат [274,9 K], добавлен 20.12.2015
