Kompatibilizatori su se pokazali efikasnim u poboljšanju ključnih svojstava kao što je ravnoteža udarno/krutosti PCR i PIR mješavine poliolefina i druge plastike.#održivi razvoj
Reciklirani HDPE/PP uzorak bez Dow Engage kompatibilizatora (gore) i reciklirani HDPE/PP uzorak sa Engage POE kompatibilizatorom.Kompatibilnost je utrostručila istezanje pri prekidu sa 130% na 450%.(Foto: Dow Chemical)
Kako recikliranje plastike postaje rastuće tržište širom svijeta, kompatibilne smole i aditivi se sve više koriste za rješavanje problema hibridnih smola u područjima kao što su ambalaža i proizvodi široke potrošnje, građevinarstvo, poljoprivreda i automobilska industrija.Poboljšanje performansi materijala, poboljšanje obrade i smanjenje troškova i uticaja na životnu sredinu su među ključnim izazovima, a prednjače plastične mase za široku potrošnju kao što su poliolefini i PET.
Velika prepreka korištenju recikliranih materijala je skupo i dugotrajno odvajanje nekompatibilne plastike.Dopuštajući miješanje nekompatibilne plastike topljenjem, kompatibilizatori pomažu u smanjenju potrebe za odvajanjem i omogućavaju proizvođačima materijala da proizvode proizvode višeg kvaliteta, dok u isto vrijeme povećavaju sadržaj recikliranog materijala i pristupaju novim izvorima niske kvalitete i niske cijene radi smanjenja troškova.
Ovi kompatibilni materijali koji se mogu reciklirati uključuju specijalne poliolefinske elastomere, stirenske blok kopolimere, hemijski modifikovane poliolefine i aditive zasnovane na hemiji titanijum aluminijuma.Pojavile su se i druge inovacije.Očekuje se da će svi zauzeti centralno mjesto na predstojećim sajmovima.
Prema Dow-u, Engage POE i Infuse OBC su najprikladniji za HDPE, LDPE i LLDPE kompatibilnost s polipropilenom zbog PE kičme i alfa olefina kao komonomera.(Foto: Dow Chemical)
Specijalni poliolefinski elastomeri (POE) i poliolefinski plastomeri (POP), prvobitno uvedeni da poboljšaju svojstva poliolefina kao što su udarna i zatezna čvrstoća, razvili su se kao kompatibilizatori za reciklirani PE i PP, koji se ponekad koriste i sa drugim materijalima kao što su PET ili PET.najlon.
Ovi proizvodi uključuju Dow's Engage POE, slučajni kopolimer etilen-alfa-olefinskog komonomera natopljen OBC-om, tvrdo-meki blok naizmjenični olefin kopolimer i Exxon Mobil Vistamaxx propilen-etilen i egzaktni etilen-okten POP.
Ovi proizvodi se prodaju proizvođačima/prerađivačima plastike i drugim reciklažama, rekao je Jesús Cortes, razvijač tržišta u ExxonMobil Product Solutions, napominjući da kompatibilnost može biti alat koji pomaže reciklerima da iskoriste unakrsnu kontaminaciju i potencijalno jeftine ključne agense za tokove poliolefina.Han Zhang, direktor globalne održivosti za ambalažu i specijalnu plastiku u The Dow Chemical Company, rekao je: „Naši kupci imaju koristi od stvaranja kvalitetnijeg krajnjeg proizvoda sa pristupom širem toku reciklaže.Služimo prerađivačima koji koriste kompatibilne za povećanje recikliranog sadržaja uz održavanje proizvodnosti.”
„Naši kupci imaju koristi od stvaranja kvalitetnijeg krajnjeg proizvoda, a istovremeno imaju pristup širem toku reciklaže.”
ExxonMobil' Cortés je potvrdio da se isti tipovi Vistamaxx i Exact pogodni za modifikaciju djevičanske smole također mogu koristiti kako bi se osigurala kompatibilnost s recikliranom plastikom.Napomenuo je da Vistamaxx polimeri čine HDPE, LDPE i LLDPE kompatibilnim sa polipropilenom, dodajući da je zbog polariteta polimera kao što su PET ili najlon, potrebno cijepljenje Vistamaxx razreda kako bi poliolefini bili kompatibilni s takvim polimerima.“Na primjer, radili smo s nekoliko kompaundera na cijepljenju Vistamaxxa kako bismo poliolefine učinili kompatibilnim s najlonom, dok je cilj bio održavanje poboljšanja performansi koje Vistamaxx polimeri mogu donijeti u formulacije spojeva.”
Rice.1 MFR grafikon koji prikazuje miješane boje recikliranog HDPE-a i polipropilena sa i bez Vistamaxx aditiva.(Izvor: ExxonMobil)
Kompatibilnost se može potvrditi poboljšanim mehaničkim svojstvima, kao što je vrlo poželjna otpornost na udar, prema Cortezu.Povećanje fluidnosti je takođe važno prilikom ponovne upotrebe materijala.Primjer je razvoj formulacija za injekcijsko prešanje za tokove HDPE boca.On napominje da svi specijalni elastomeri koji su danas dostupni imaju svoju upotrebu.“Svrha diskusije nije upoređivati njihov ukupni učinak, već odabrati najbolji alat za određeni projekat.”
Na primjer, rekao je: „Kada je PE kompatibilan sa PP, vjerujemo da Vistamaxx daje najbolje rezultate.Ali tržištu je također potrebna poboljšana otpornost na udar, a etilen-oktenski plastomeri mogu biti prikladni kada se traži otpornost na niske temperature.”
Cortez je dodao: "Etilen-oktenski plastomeri poput naših Exact ili Dow's Engage razreda i Vistamaxx imaju vrlo slične nivoe opterećenja."
Dow's Zhang je objasnio da, iako prisustvo polipropilena u HDPE-u općenito povećava krutost mjerenu modulom savijanja, ono degradira svojstva mjerena žilavošću i zateznim izduženjem zbog nekompatibilnosti dvije komponente.Upotreba kompatibilizatora u ovim HDPE/PP mješavinama poboljšava ravnotežu krutosti/viskoznosti smanjujući razdvajanje faza i poboljšavajući međufaznu adheziju.
Rice.2. Grafik jačine udara koji prikazuje različite mješavine boja recikliranog HDPE-a i polipropilena, sa i bez Vistamaxx aditiva.(Izvor: ExxonMobil)
Prema Zhangu, Engage POE i Infuse OBC su najpogodniji da HDPE, LDPE i LLDPE budu kompatibilni sa polipropilenom zbog PE kičme i alfa-olefinskog komonomera.Kao aditivi za PE/PP mješavine, obično se koriste u količinama od 2% do 5% po težini.Zhang je primijetio da poboljšanjem ravnoteže između tvrdoće i žilavosti Engage POE kompatibilizatori kao što je Grade 8100 mogu pružiti veću vrijednost za mehanički reciklirane mješavine PE/PP, uključujući tokove otpada s visokim sadržajem PE i PP.Primjene uključuju brizgane automobilske dijelove, kante za boje, kante za smeće, kutije za pakovanje, palete i vanjski namještaj.
Tržište treba poboljšane performanse udara, a etilen oktenski plastomeri mogu igrati ulogu kada je potrebna otpornost na udar na niskim temperaturama.
Dodao je: „Dodavanje samo 3 mas.% Engage 8100 je utrostručio udarnu čvrstoću i istezanje istezanja nekompatibilne HDPE/PP 70/30 mješavine uz zadržavanje većeg modula koji daje PP komponenta”, dodao je on, za zahtjeve plastičnosti na niskim temperaturama, Engage POE pruža udarnu čvrstoću na temperaturi okoline. zbog izuzetno niske temperature prelaska stakla.
Govoreći o cijeni ovih specijalnih elastomera, Cortez iz ExxonMobil-a je rekao: „U visoko konkurentnom lancu vrijednosti recikliranja, važno je uravnotežiti troškove i performanse.Sa Vistamaxx polimerima, performanse recikliranih smola mogu se poboljšati, omogućavajući da se smole koriste u aplikacijama gdje recikleri mogu dobiti veću ekonomsku vrijednost.”dok zadovoljavaju potražnju za materijalima visokih performansi. Kao rezultat toga, recikleri mogu imati veće mogućnosti da plasiraju svoju recikliranu plastiku na tržište, a ne samo troškove kao glavni pokretač, što im omogućava da se fokusiraju na prilagođene mješavine i protok.”
„Osim što možemo da recikliramo pomešane poliolefine, takođe radimo na promociji recikliranja različitih mešavina kao što su poliolefini sa inženjerskom plastikom kao što su najlon i poliester.Osigurali smo niz funkcionalnih polimera, ali nova rješenja su još u razvoju.aktivno se razvijaju za rješavanje različitih plastičnih mješavina koje se nalaze u ambalaži, infrastrukturi, transportu i potrošačkim aplikacijama.”
Stirenski blok kopolimeri i hemijski modifikovani poliolefini su druge vrste materijala koji su privukli pažnju kao kompatibilizatori za ojačavanje i poboljšanje kompatibilnosti recikliranih smola.
Kraton Polymers nudi CirKular+ stirenski blok kopolimer platformu koja sadrži aditive za poboljšanje performansi za reciklažu i reciklažu plastike.Julia Strin, direktorica globalnog strateškog marketinga za Kraton Specialty Polymers, ističe dvije serije od pet razreda: CirKular+ Compatibility Series (C1000, C1010, C1010) i CirKular+ Performance Enhancement Series (C2000 i C3000).Ovi aditivi su niz blok kopolimera na bazi stirena i etilen/butilena (SEBS).Imaju izuzetna mehanička svojstva, uključujući visoku udarnu čvrstoću na sobnoj ili kriogenoj temperaturi, fleksibilnost za prilagođavanje krutosti i svojstava udarca, poboljšanu otpornost na pucanje pod naprezanjem i poboljšanu obradivost.Circular+ proizvodi takođe pružaju kompatibilnost sa više smola za devičansku plastiku, PCR i PIR otpad.U zavisnosti od klase, mogu se koristiti u PP, HDPE, LDPE, LLDPE, LDPE, PS i HIPS, kao i polarnim smolama kao što su EVOH, PVA i EVA.
“Pokazali smo da je moguće reciklirati poliolefinski miješani plastični otpad i reciklirati ga u vrijednije proizvode.”
“CirKular+ aditivi koji se mogu u potpunosti reciklirati omogućavaju ponovnu upotrebu PCR-a poboljšavajući mehanička svojstva i podržavajući dizajn monomaterijalnih proizvoda na bazi poliolefina, čime se maksimizira sadržaj PCR-a na preko 90 posto”, rekao je Stryn.nemodifikovana smola.Testiranje je pokazalo da se CirKular+ proizvodi mogu termički obraditi do pet puta za češće korištenje.”
CirKular+ asortiman ekspandera su ekspanderi sa više smola za nadogradnju mješovitih PCR i PIR tokova oporavka, koji se obično dodaju u količini od 3% do 5%.Dva primjera recikliranja miješanog otpada uključuju brizgani kompozitni uzorak od 76%-PCR HDPE + 19%-PCR PET + 5% Kraton+ C1010 i uzorak od 72%-PCR PP + 18%-PCR PET + 10% Kraton+ C1000..U ovim primjerima, zarezana Izod udarna čvrstoća povećana je za 70% i 50%, respektivno, a granica popuštanja povećana je za 40% i 30%, dok je zadržana krutost i poboljšana obradivost.PCR LDPE-PET mješavine su također pokazale slične performanse.Ovi proizvodi su efikasni i na najlonu i ABS-u.
Serija CirKular+ Performance Enhancement je dizajnirana za nadogradnju cikličkih miješanih PCR i PIR tokova poliolefina i polistirena na tipičnim nivoima dodavanja od 3% do 10%.Nedavni uspješni test brizganja: 91%-PCR PP + 9% Kraton+ C2000.Formulacija ima 110% poboljšanje ravnoteže modula udarca u odnosu na konkurentske proizvode.“High-end rPP aplikacije u automobilskoj i industrijskoj primjeni zahtijevaju ovu vrstu poboljšanja.Ovo bi se moglo primijeniti i na ambalažu, ali uz manje stroge zahtjeve, količina C2000 će biti smanjena”, rekao je Streen.
Kraton+ se može prethodno ili suho pomiješati s recikliranom plastikom prije oblikovanja, ekstruzije ili kao dio procesa recikliranja, kaže Stryn.Od lansiranja CirKular+ prije nekoliko godina, kompanija je postigla rano usvajanje u područjima kao što su industrijske palete, pakovanje hrane i pića, automobilske komponente i dječja autosjedalica.CirKular+ se također može koristiti u različitim procesnim aplikacijama, uključujući injekcijsko ili kompresijsko oblikovanje, ekstruziju, rotacijsko oblikovanje i spajanje.
Polybond 3150/3002 je dio širokog asortimana SI Grupe Polybond kemijski modificiranih poliolefina i može se koristiti kao vezivo i aditiv za kompatibilnost.To je polipropilen cijepljen s anhidridom maleinske kiseline koji čini reciklirani polipropilen kompatibilnim sa svim vrstama najlona.Prema John Yun-u, tehničkom menadžeru i tehničkoj podršci, na tipičnom nivou upotrebe od 5%, pokazuje više od trostruku udarnu čvrstoću Izod zareza i povratnu Izod čvrstoću na udar.Irfaan Foster, direktor razvoja tržišta, napominje da je početna primjena zvučna izolacija automobila.Nedavno se koristio u mješavinama recikliranog polipropilena i najlona za podne ploče, komponente pod haubom i iza komandnih ploča.
Drugi razred je Polybond 3029, polietilen visoke gustine cijepljen anhidridom maleinske kiseline uveden prije dvije godine kao aditiv za poboljšanje kompatibilnosti drvno-plastičnih kompozita.Prema Yunu, izgleda da je kompanija na putu da bude kompatibilna sa mješavinom 50/50 PCR/čisti HDPE.
Druga klasa kompatibilizatora zasniva se na hemiji titanijum-aluminijum, kao što su titanatni (Ti) i cirkonatni (Zr) katalizatori koje nudi Kenrich Petrochemicals i prodaje se kompaunderima i kaluparima.Proizvodi kompanije uključuju novi katalizator u obliku matične smjese ili praha koji djeluje kao aditiv za kompatibilnost za razne polimere, uključujući poliolefine, bioplastiku kao što su PET, PVC i PLA.Njegova upotreba u PCR mješavinama kao što su PP/PET/PE dobija na zamahu, kaže Kenrich predsjednik i suvlasnik Sal Monte.Izvještava se da ovo povećava produktivnost ekstruzije i skraćuje vrijeme ciklusa brizganja.
Ken-React CAPS KPR 12/LV perle i Ken-React KPR 12/HV prah navodno vraćaju PCR u prvobitno stanje.Monte je rekao da je proizvod rezultat kombinovanja novog katalizatora kompanije LICA 12 alkoksi titanata sa mješovitim metalnim katalizatorom koji je „isplativiji“.„Nudimo CAPS KPR 12/LV granule u količinama u rasponu od 1,5% do 1,75% ukupne težine svih recikliranih materijala koji se dodaju u kantu, baš kao i masterbatch, i smanjujemo temperaturu procesa za 10-20%, kako bismo održali smicanje reakcione smeše.Oni rade na nanometarskom nivou, tako da je potrebno reaktivno smicanje kompozita, a talina zahtijeva veliki obrtni moment.”
Monte kaže da su ovi aditivi učinkoviti kompatibilni za aditivne polimere kao što su LLDPE i PP i polikondenzate kao što su PET, organska i neorganska punila i bioplastike kao što je PLA.Tipični rezultati uključuju 9% smanjenje temperature ekstruzije, brizganja i puhanja i 20% povećanje brzine obrade za većinu nepunjenih termoplasta.Slični rezultati dobiveni su s recikliranom mješavinom 80/20% LDPE/PP.U jednom slučaju, 1,5% CAPS KPR 12/LV korišćen je kako bi se osigurala kompatibilnost tri PIR smole: graduirani fuzionirani film LLDPE, 20-35 MFI miješani poklopci od polipropilena kopolimera ubrizgavanjem i termoformirana PET ambalaža za hranu.Samljeti PP/PET/PE mješavinu do veličine 1/4″.do ½ inča.Pahuljice i taline se miješaju u pelete za brizganje.
Patentirana tehnologija diblock aditiva Interface Polymers navodno prevazilazi inherentnu nekompatibilnost poliolefina na molekularnom nivou, omogućavajući im njihovu obradu.(Foto: međufazni polimeri)
Distribucijsko poslovanje SACO AEI Polymers je ekskluzivni distributer Fine-Blend-a u Kini, koji proizvodi širok spektar kompatibilizatora za polipropilen, najlon, PET, inženjerske termoplaste i biopolimere kao što su PLA i PBAT, uključujući reciklirane mješavine, aditive i produžetke lanaca.rekao je menadžer poslovne jedinice Mike McCormach.Pomoćne supstance uključuju nereaktivne kompatibilizatore, uglavnom blok i graft kopolimere ili slučajne kopolimere koji ne sudjeluju u kemijskoj reakciji pri miješanju polimera.BP-1310 je primjer gdje nivoi dodavanja od 3% do 5% poboljšavaju kompatibilnost recikliranih mješavina polipropilena i polistirena.Aditiv za poboljšanje kompatibilnosti recikliranih PE/PS mješavina je u razvoju.
Fine-Blend reaktivni kompatibilizatori poboljšavaju kompatibilnost hemijskom reakcijom sa djevičanskim polimerom tokom miješanja, uključujući ECO-112O za reciklirani PET, polikarbonat i najlon;HPC-2 za ABS i reciklirani PET kompatibilizator;i SPG-02 za proizvodnju polipropilena i recikliranog polipropilena.PET kompatibilan.Oni sadrže epoksi grupe koje mogu reagirati s hidroksilnim grupama recikliranog poliestera kako bi poboljšale žilavost i kompatibilnost, rekao je McCormach.Tu je i CMG9801, polipropilen cijepljen s anhidridom maleinske kiseline koji može reagirati s amino grupama najlona.
Od 2016. godine, britanska kompanija Interface Polymers Ltd. razvila je svoju sopstvenu tehnologiju Polarfin diblock kopolimera aditiva, koja navodno prevazilazi inherentnu molekularnu nekompatibilnost poliolefina, omogućavajući im da se recikliraju.Ovi diblock aditivi su prikladni za sirove i reciklirane polietilenske i polipropilenske spojeve, listove i folije.
Veliki proizvođač filmova radi na projektu obrade višeslojnih filmova bez značajnog gubitka produktivnosti.Direktor poslovnog razvoja Simon Waddington rekao je da je čak i pri niskim razinama opterećenja, Polarfin eliminirao želiranje, uobičajeni problem koji otežava recikliranje poliolefinskih filmova korištenjem reciklirane miješane plastike.“Uspješno smo pokazali da se poliolefinski miješani plastični otpad može reciklirati i reciklirati u vrednije proizvode koristeći našu tehnologiju aditiva Polarfin.”
Prema Cortes kompanije ExxonMobil, kompatibilnost (npr. Vistamaxx sa recikliranim PE/PP) može se demonstrirati poboljšanim mehaničkim svojstvima kao što je otpornost na udar.(Foto: ExxonMobil)
U spajanju s dva vijka, većina inženjera prepoznaje prednost mogućnosti konfiguracije vijčanih elemenata.Evo šta trebate znati o sortiranju sekcija korpe.
Potražite prostorne i/ili vremenske obrasce kako biste pružili naznake kada istražujete nedostatke u kvaliteti veze ili utvrđujete osnovni uzrok problema obrade.Strategija za identifikaciju i liječenje prepoznatljivog uzroka je da se prvo utvrdi da li je problem kroničan ili privremen.
Insight Polymers & Complexers koristi svoju stručnost u hemiji polimera za razvoj materijala sljedeće generacije.
Vrijeme objave: Jul-28-2023