Polietilen terefhthalate: qayta ishlashning yangi yo'nalishlari. Polietilen tereftalatning umumiy xususiyatlari

6. PET qayta ishlashning rivojlangan yo'nalishlari
Polietilen terefhthalatni qayta ishlash muammosini biz tomonidan hal qilish uchun quyidagilarni o'zgartirish va qo'llash sohasida o'rganishlar olib borilmoqda Yo'nalishlar: 1) Kichik miqdorda joriy etilgan zanjirli uzatgichning qo'llanilishi (0,5 dan 3% gacha) molekulaning dastlabki qiymatini tiklash imkonini beradi Massa. Ikkilamchi qayta ishlashning mumkin bo'lgan usullaridan biri polietilen terefhthalat uning kimyoviy modifikatsiyasi bo'lib, u orqali zanjirli kengaytirgichlarni qayta ishlash jarayonida PET ning polimer matritsasiga kiritilishi (turli o'zgartirgichlar). Bunday o'zgartirgichlar ikki funktsional organik birikmalari, chunki ularda samolyotda joylashgan ikkita benzol halqasi faolroq guruhlash. Heterokillarning yassi fazoviy joylashishi va ularning tang holati strukturaga o'zgartirgichlarni kiritishga hissa qo'shadi Ishlov berish paytida polimerlar. Termikda bunday o'zgartirgichlarning barqarorlashtiruvchi ta'siri, termoplastikaning termo-oksidlovchi va termohidrolitik halokati terminal funktsional guruhlari bilan o'zaro ta'siriga ko'ra heterocail polimerlari, shuning uchun qayta ishlash bunday modifikatorlar qo'shilishi bilan polietilen terefhthalate erishish imkonini beradi zanjirni uzaytirish, molekulyar og'irlikni oshirish, sezgirlikni kamaytirish ishlov berish vaqtida yuqori harorat va namlik ta'qiqlanadi. Dastlabki va ikkilamchi polimerlarning kimyoviy modifikatsiyasi mumkin statik sharoitlarda o'tkazish, bu turning tanlovini aniqlashga imkon beradi va o'zgartirgichlar konsentratsiyasi. Dinamik sharoitlarda baholash mumkin hisoblangan qiymatlar bo'yicha tanlangan o'zgartirgichlarning samaradorligi o'rta-yopishqoqligi molekulyar og'irligi. Dastlabki tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, optimal miqdor ikkilamchi PET uchun kiritilgan o'zgartirgichlar (zanjirli uzatmalar) 1,5-2% Massa. Shu tarzda o'zgartirilgan reologik xossalarni o'rganishda polimerlar ikkilamchi PET ning molekulyar og'irligi oshishini aniqladilar 30 - 40% (1-fig), bu aktivning kimyoviy o'zaro ta'siri bilan izohlanadi terminal grupplari bilan heterotsikullar o'zgartirgichlari (zanjirli uzatmalar) o'zgartirib bo'lmaydigan termoplastika. Ikkilamchi PET ning molekulyar og'irligining oshishi, buning sababi shundaki, qayta ishlash sharoitida (ekstruziya, in'ektsiya qoliplash, bosib chiqarish) termik effektlar o'zgartirgichning aktiv siklini ochib undan keyin uning terminal gidroksil guruhlari bilan o'zaro ta'siri Polimerlar. Ikkilamchi polietilen terefhthalat tarkibi bilan tanishtirish Mos o'zgaruvchi kengaytirgichlar yuqori boshlanish haroratiga olib keladi termik oksidlovchi yo'q qilish. Kislorod olish keyin boshlanadi induksiya davridan o'tib, oksidlanish boshidan past sur'atlarda o'tadi. oksidlanish reaksiyasi davomiyligining oshishi va uning past ko'rsatkichi kompozitsiyaga kiritilganda chuqur bosqichlar (induksiya davri tugaganidan keyin) polimerlar reaktiv kimyoviy o'zgartirgichlar olib keladi bu polimerlarning qarshiligini termiy oksidlovchi qirg'inga oshirish. Maʼdanlar termik-oksidlovchi qirg'inga to'g'ri keladigan TG va DTA egri chiziqlarida, yuqori haroratli mintaqaga o'tish va deyarli butunlay polimerlarning maksimal pirolitik parchalanishi ustida superimpozitsiyalanadi. O'zgartirilganlarning ishlab chiqilgan avto-oksidlanish ko'rsatkichlarini pasaytirish ikkilamchi polietilen terefhthalatlar reaksiyalarda ishtirok etishlari tufayli aktiv radikallar paydo bo'lishi va degen datchining bostirilishi. Oksidlanish zanjirlari. 2) Granulali ikkilamchi qattiq faza polikondensatlash usuli polietilen terefhthalat. Qo'llaniladigan reagentlar tabiatiga va haroratga qarab qattiq fazali jarayonning quyidagi navlarini ajratib ko'rsatilishi mumkin Polikondensat: - Qattiq fazada polikondensat to'g'ri, ya'ni polikondensatlanish erish nuqtasidan past haroratlarda ham monomerlar, ham Polimer. Bunda jarayon davomida barchaning mobillik reaksiyaga kirishuvchi molekulalar chegaralangan; - Qattiq fazada olikomerlarning polikondensatlanishi, ya'ni polikondensatlanish monomerlarning erish nuqtasidan yuqori temperaturalarda, lekin quyi polimerning yumshatish temperaturasi. Bunda boshlang'ich bosqich polikondensatlanish eritishda sodir bo'ladi, qattiq-faza ikkinchi bosqich - olikomerlarning polikondensatizatsiyasi; - uch o'lchamli polikondensatizatsiya, ayniqsa uning chuqur bosqichlari, shuningdek, qattiq fazali polikondensatlash turi sifatida ko'rib chiqilishi mumkin, beri makromolekulalarning reaktiv sonlari Are induktiv bo'lib, ularning qattiq uch o'lchovli fiksatsiyasi tufayli polimer mesh; - Reaksiya qoliplash - polikondensatlanish sodir bo'lmoqda bo'lajak shakli berilgan qattiq aralashmalar yoki deyarli qattiq ware. Olikomerlarning polikondensatizatsiyasi bilan jarayon ikki bosqichda davom etadi. Ichida eritma yoki eritmada polikondensatlanishning boshlanishi nisbati bilan olinadi kam molekulyar og'irlikdagi polimerlar-oligomerlar (prepolymers, prepolymers). Ularning keyingi polikondensatatsiyasi allaqachon eng qiyin bosqichda amalga oshiriladi. Shunday qilib, bu holatda polikondensatlanish temperaturada sodir bo'ladi monomerning erish nuqtasidan yuqori, ammo eritish nuqtasidan past Polimer. Qattiq fazada polikondensatizatsiya bilan, o'ziga xos Ziddiyat: jarayonni tezlashtirish uchun haroratni ko'tarish kerak sintezlanadi, lekin temperaturaning oshishi zarrachalarning bir-biriga yopishib qolishiga sabab bo'lishi. Pudr. Shuning uchun biz profilaktika choralarini ko'rdik. Prepolymer kukuni yopishqoqligi: zarrachalarni davolash ularni keltirib chiqarayotgan polietilen terefhthalat organik suyuqliklar kristallanish keyin zarralar bir-biriga yopishib emas; kuchli tebranish dastlabki bosqichlarda yopishqoqlikni oldini olish uchun; qo'shimchalardan foydalanish inert nozik kukunlar (polimer og'irligi 0,1% dan 10% gacha). TFPKdan oldin hosil bo'lgan prepolymer eziladi va bo'ysunadi ma'lum bir haroratda oldindan issiqlik bilan ishlov berish, prepolymerning erish nuqtasidan past bo'lgan, inert gazning oqimdagi yoki vakuumda. Issiqlik bilan ishlov berish ko'paytirish uchun amalga oshiriladi kristalligi va qattiq fazali o'tkazuvchanlik vaqtining qisqarishi polikondensatsiya. Katalizator bo'lishi mumkin bo'lgan turli titanium birikmalari, sink oksidi, sink asetat va manganese asetat. Organiklar eng samarali ishlatiladi titan birikmalari: tetrabutil titanitan, tetrapropiltitan, tetraetyltitan, tetramethyltitane i titanium tetrachloride. Katalizator kiritiladi polimerning 1000 soatiga 10-100 h nisbati, tercihen 30-300 h. Bundan tashqari, katalizatorni reaksiya davomida kiritish mumkin. Kompozitsiyaning hosil bo'lishi misolida, uning tuzilishi asosan taktoidlardan iborat bo'lib, uning asosiy xususiyatlari bir xilda yotadi an'anaviy mikrokompozitlarda bo'lgani kabi. Ushbu holatdan tashqari, siz kompozitsion strukturaning yana ikki turini ajratib ko'rishga harakat qiladi. Birinchi (4-, II-son) tuzilishiga ega bo'lib, unda polimer zanjirlar o'zaro shakllantirish paytida qatlamli silikatning interleyer bo'shlig'i dan yig'ilgan soddalashtirilgan ko'p qirrali tizim Oʻzgaruvchi polimer va silikat yotqiziqlari. Ikkinchi tur tuzilishiga ega bo'lgan kompozitsiyalarda (4, IV-rasm), silikat qatlamlari butunlay va bir xil tarqalib ketgan polimer matritsa, eksfoliatsiyalangan struktura hosil bo'ladi. Qatlam-silikat nanokompozitlarning tuzilishi usul bilan aniqlanadi Rentgen difraksion analiz. Qatlamli silikatning siljish xususiyati kichik burchakli mintaqadagi eng yuqori cho'qqisi, o'zaro o'zaro bog'langanligini tasdiqlaydi takrorlanuvchi takrorlovchi nanokompozit ko'p qatlamli struktura.