A kompatibilizátorok hatékonynak bizonyultak a kulcsfontosságú tulajdonságok, például a poliolefinek és más műanyagok PCR és PIR keverékeinek ütés/merevség egyensúlyának javításában.#fenntartható fejlődés
Újrahasznosított HDPE/PP minta Dow Engage kompatibilizátor nélkül (fent) és újrahasznosított HDPE/PP minta Engage POE kompatibilizátorral.A kompatibilitás megháromszorozta a szakadási nyúlást 130%-ról 450%-ra.(Fotó: Dow Chemical)
Ahogy a műanyagok újrahasznosítása világszerte növekvő piacgá válik, a kompatibilis gyantákat és adalékanyagokat egyre gyakrabban használják a hibrid gyantaproblémák megoldására olyan területeken, mint a csomagolás és a fogyasztói termékek, az építőipar, a mezőgazdaság és az autóipar.Az anyagteljesítmény javítása, a feldolgozás javítása, valamint a költségek és a környezeti hatások csökkentése a kulcsfontosságú kihívások közé tartozik, és a főbb fogyasztói műanyagok, például a poliolefinek és a PET vezető szerepet töltenek be.
Az újrahasznosított anyagok használatának nagy akadálya az összeférhetetlen műanyagok költséges és időigényes szétválasztása.Az összeférhetetlen műanyagok olvadékkeverésének lehetővé tételével a kompatibilizátorok csökkentik az elválasztás szükségességét, és lehetővé teszik az anyaggyártók számára, hogy jobb minőségű termékeket állítsanak elő, ugyanakkor növelik az újrahasznosított tartalmat, és új, alacsony minőségű és alacsony költségű forrásokhoz jutnak a költségek csökkentése érdekében.
Ezek az újrahasznosítható kompatibilizátorok speciális poliolefin elasztomereket, sztirol blokk kopolimereket, kémiailag módosított poliolefineket és titán-alumínium kémián alapuló adalékokat tartalmaznak.Más újítások is megjelentek.Várhatóan mindannyian központi szerepet kapnak a közelgő szakmai kiállításokon.
A Dow szerint az Engage POE és az Infuse OBC a legalkalmasabbak a HDPE, LDPE és LLDPE polipropilénnel való kompatibilitására a PE gerinc és az alfa-olefinek mint komonomerek miatt.(Fotó: Dow Chemical)
A speciális poliolefin elasztomerek (POE) és poliolefin plasztomerek (POP), amelyeket eredetileg a poliolefinek tulajdonságainak, például ütési és szakítószilárdságának javítására vezettek be, az újrahasznosított PE és PP kompatibilizálószereiként fejlődtek ki, amelyeket néha más anyagokkal, például PET-tel vagy PET-tel is használnak.nejlon.
Ezek a termékek közé tartozik a Dow's Engage POE, egy OBC-vel infúziós etilén-alfa-olefin komonomer véletlenszerű kopolimer, egy kemény-lágy blokk váltakozó olefin kopolimer, valamint az Exxon Mobil Vistamaxx propilén-etilén és exact etilén-oktén POP.
Ezeket a termékeket műanyag-újrahasznosítóknak/-keverőknek és más újrahasznosítóknak adják el – mondta Jesús Cortes, az ExxonMobil Product Solutions piacfejlesztője, megjegyezve, hogy a kompatibilitás eszköz lehet az újrahasznosítók számára a keresztszennyeződések és a poliolefináramok potenciálisan alacsony költségű kulcsfontosságú szerek kiaknázásában.Han Zhang, a The Dow Chemical Company csomagolásokért és speciális műanyagokért felelős globális fenntarthatósági igazgatója a következőket mondta: „Ügyfeleink előnyt jelentenek, ha jobb minőségű végterméket hoznak létre, és szélesebb körű újrahasznosítási folyamathoz férnek hozzá.Olyan feldolgozókat szolgálunk ki, akik kompatibilizátorokat használnak az újrahasznosított tartalom növelésére a gyárthatóság megőrzése mellett.”
„Ügyfeleink számára előnyös, ha jobb minőségű végterméket hoznak létre, miközben szélesebb körű újrahasznosítási folyamathoz férhetnek hozzá.”
Az ExxonMobil' Cortés megerősítette, hogy ugyanazok a Vistamaxx és Exact minőségek, amelyek alkalmasak a szűzgyanta módosítására, szintén használhatók az újrahasznosított műanyagokkal való kompatibilitás biztosítására.Megjegyezte, hogy a Vistamaxx polimerek a HDPE-t, az LDPE-t és az LLDPE-t a polipropilénnel kompatibilissé teszik, hozzátéve, hogy az olyan polimerek polaritása miatt, mint a PET vagy a nylon, Vistamaxx minőségű ojtásra van szükség ahhoz, hogy a poliolefinek kompatibilisek legyenek az ilyen polimerekkel.„Például számos kompaundálóval dolgoztunk a Vistamaxx oltásán, hogy a poliolefineket nejlonnal kompatibilissé tegyük, miközben arra törekszünk, hogy fenntartsuk a Vistamaxx polimerek által az összetett készítményekben elérhető teljesítményjavulásokat.”
Rizs.1 MFR diagram, amely az újrahasznosított HDPE és polipropilén vegyes színeit mutatja Vistamaxx adalékanyaggal és anélkül.(Forrás: ExxonMobil)
Cortez szerint a kompatibilitás megerősíthető a javított mechanikai tulajdonságokkal, például a rendkívül kívánatos ütésállósággal.A folyékonyság növelése az anyagok újrafelhasználásakor is fontos.Példa erre a HDPE palackáramokhoz fröccsöntő készítmények kifejlesztése.Megjegyzi, hogy a ma kapható összes speciális elasztomernek megvan a maga felhasználási módja.„A megbeszélés célja nem az általános teljesítményük összehasonlítása, hanem az, hogy egy adott projekthez a legjobb eszközt válasszuk.”
Például azt mondta: „Amikor a PE kompatibilis a PP-vel, úgy gondoljuk, hogy a Vistamaxx adja a legjobb eredményeket.De a piacnak nagyobb ütésállóságra is szüksége van, és az etilén-oktén plasztomerek megfelelőek lehetnek, ha alacsony hőmérsékletű szívósságot keresnek.”
Cortez hozzátette: "Az etilén-oktén plasztomerek, mint például az Exact vagy a Dow's Engage és a Vistamaxx, nagyon hasonló terhelési szintekkel rendelkeznek."
A Dow's Zhang kifejtette, hogy míg a polipropilén jelenléte a HDPE-ben általában növeli a merevséget a hajlítási modulus alapján, a két komponens összeférhetetlensége miatt rontja a szívósság és a szakítószilárdság alapján mért tulajdonságokat.A kompatibilizátorok használata ezekben a HDPE/PP keverékekben javítja a merevség/viszkozitás egyensúlyt azáltal, hogy csökkenti a fázisszétválasztást és javítja a határfelületi adhéziót.
Rizs.2. Ütésszilárdsági grafikon, amely az újrahasznosított HDPE és polipropilén különböző színű keverékeit mutatja Vistamaxx adalékanyaggal és anélkül.(Forrás: ExxonMobil)
Zhang szerint az Engage POE és az Infuse OBC a legalkalmasabbak a HDPE, LDPE és LLDPE polipropilénnel való kompatibilissé tételére a PE gerinc és az alfa-olefin komonomer miatt.A PE/PP keverékek adalékanyagaként jellemzően 2-5 tömeg% mennyiségben használják őket.Zhang megjegyezte, hogy a keménység és a szívósság egyensúlyának javításával az Engage POE kompatibilizátorok, mint például a Grade 8100, nagyobb értéket biztosítanak a mechanikusan újrahasznosított PE/PP keverékekhez, beleértve a magas PE- és PP-tartalmú hulladékáramokat is.Az alkalmazások közé fröccsöntött autóalkatrészek, festékes dobozok, szemetes edények, csomagolódobozok, raklapok és kerti bútorok tartoznak.
A piacnak jobb ütési teljesítményre van szüksége, és az etilén-oktén plasztomerek szerepet játszhatnak, amikor alacsony hőmérsékletű ütésállóságra van szükség.
Hozzátette: „Csak 3 tömegszázalék hozzáadásával.A % Engage 8100 megháromszorozta az inkompatibilis HDPE/PP 70/30 keverék ütőszilárdságát és szakítószilárdságát, miközben megtartotta a PP komponens által biztosított magasabb modulust” – tette hozzá, az alacsony hőmérsékletű plaszticitás követelménye miatt az Engage POE ütésállóságot biztosít környezeti hőmérsékleten. a rendkívül alacsony üvegesedési hőmérséklet miatt.
E speciális elasztomerek költségeiről szólva az ExxonMobil Cortez munkatársa a következőket mondta: „A rendkívül versenyképes újrahasznosítási értékláncban fontos egyensúlyt teremteni a költségek és a teljesítmény között.A Vistamaxx polimerekkel az újrahasznosított gyanták teljesítménye javítható, lehetővé téve a gyanták olyan alkalmazásokban történő felhasználását, ahol az újrahasznosítók nagyobb gazdasági értéket szerezhetnek.”miközben kielégítik a nagy teljesítményű anyagok iránti keresletet. Ennek eredményeként az újrahasznosítóknak nagyobb lehetőségük nyílik újrahasznosított műanyagaik piacra dobására, nem pedig a költségek, mint a fő hajtóerő, lehetővé téve számukra, hogy az egyedi keverékekre és a teljesítményre összpontosítsanak.”
„Amellett, hogy képesek vagyunk a kevert poliolefinek újrahasznosítására, azon is dolgozunk, hogy elősegítsük a különféle keverékek, például a poliolefinek újrahasznosítását műszaki műanyagokkal, például nylonnal és poliészterrel.Számos funkcionális polimert biztosítottunk, de új megoldások még fejlesztés alatt állnak.aktívan fejlesztik a csomagolásban, az infrastruktúrában, a szállításban és a fogyasztói alkalmazásokban megtalálható különféle műanyagkeverékek kezelésére.”
A sztirol blokk-kopolimerek és a kémiailag módosított poliolefinek más típusú anyagok, amelyek az újrahasznosított gyanták kompatibilitásának megerősítésére és kompatibilitásának javítására kaptak figyelmet.
A Kraton Polymers a CirKular+ sztirolblokk-kopolimer platformot kínálja, amely teljesítménynövelő adalékokat tartalmaz a műanyagok újrahasznosításához és újrahasznosításához.Julia Strin, a Kraton Specialty Polymers globális stratégiai marketing igazgatója két öt fokozatból álló sorozatra mutat rá: a CirKular+ kompatibilitási sorozatra (C1000, C1010, C1010) és a CirKular+ teljesítménynövelő sorozatra (C2000 és C3000).Ezek az adalékok sztirol és etilén/butilén (SEBS) alapú blokk-kopolimerek.Kivételes mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, beleértve a nagy ütési szilárdságot szobahőmérsékleten vagy kriogén hőmérsékleten, rugalmasságot a merevség és ütési tulajdonságok adaptálásához, javított feszültségi repedésekkel szembeni ellenállást és jobb feldolgozhatóságot.A Circular+ termékek több gyanta kompatibilitást is biztosítanak a szűz műanyagok, PCR és PIR hulladékok számára.A minőségtől függően használhatók PP, HDPE, LDPE, LLDPE, LDPE, PS és HIPS anyagokban, valamint poláris gyantákban, mint például EVOH, PVA és EVA.
„Megmutattuk, hogy lehetséges a poliolefin vegyes műanyaghulladék újrahasznosítása és értékesebb termékekké történő újrahasznosítása.”
"A CirKular+ teljesen újrahasznosítható adalékai lehetővé teszik a PCR újrafelhasználását a mechanikai tulajdonságok javításával és a poliolefin alapú monoanyag termékek tervezésének támogatásával, ezáltal a PCR-tartalom 90 százalék feletti maximalizálásával" - mondta Stryn.módosítatlan gyanta.A tesztek kimutatták, hogy a CirKular+ termékek akár ötször hőkezelhetők a gyakoribb használat érdekében.”
A CirKular+ expanderek több gyantát tartalmazó expanderek a vegyes PCR és PIR visszanyerési folyamok frissítésére, jellemzően 3-5%-os adagban.A vegyes hulladékok újrahasznosításának két példája egy fröccsöntött összetett minta 76% PCR HDPE + 19% PCR PET + 5% Kraton+ C1010 és egy 72% PCR PP + 18% PCR PET + 10% Kraton+ C1000 minta..Ezekben a példákban a hornyolt Izod ütőszilárdsága 70%-kal, illetve 50%-kal, a folyáshatár pedig 40%-kal, illetve 30%-kal nőtt, miközben a merevség megmaradt, és javult a feldolgozhatóság.A PCR LDPE-PET keverékek is hasonló teljesítményt mutattak.Ezek a termékek nejlonon és ABS-en is hatásosak.
A CirKular+ Performance Enhancement Series a poliolefinek és polisztirol ciklikus vegyes PCR- és PIR-áramainak korszerűsítésére szolgál tipikusan 3-10%-os adagolási szinten.A legutóbbi sikeres fröccsöntési teszt: 91%-PCR PP + 9% Kraton+ C2000.A készítmény 110%-kal javítja az ütési modulus egyensúlyát a versenytárs termékekhez képest.„Az autóipari és ipari alkalmazások csúcskategóriás rPP-alkalmazásai ezt a fajta fejlesztést igénylik.Ezt a csomagolásra is lehetne alkalmazni, de kevésbé szigorú követelmények mellett a C2000 mennyiségét csökkenteni fogják” – mondta Streen.
A Kraton+ előkeverhető vagy szárazon keverhető újrahasznosított műanyaggal öntés, extrudálás előtt vagy az újrahasznosítási folyamat részeként, mondja Stryn.A CirKular+ néhány évvel ezelőtti bevezetése óta a vállalat korán elterjedt olyan területeken, mint az ipari raklapok, az élelmiszer- és italcsomagolások, az autóalkatrészek és a gyermekülések.A CirKular+ számos folyamatalkalmazásban is használható, beleértve a fröccsöntést vagy a préselést, az extrudálást, a rotációs öntést és a kompaundálást.
A Polybond 3150/3002 az SI Group Polybond kémiailag módosított poliolefinek széles választékának része, és kötőanyagként és kompatibilitási adalékként használható.Ez egy maleinsavanhidriddel ojtott polipropilén, amely az újrahasznosított polipropilént minden típusú nylonnal kompatibilissé teszi.John Yun műszaki menedzser és műszaki támogatás szerint tipikus 5%-os használati szinten több mint háromszoros Izod hornyolt ütőszilárdságot és fordított Izod ütőszilárdságot mutat.Irfaan Foster, a piacfejlesztési igazgató megjegyzi, hogy az eredeti alkalmazás az autók hangszigetelése.A közelmúltban újrahasznosított polipropilén és nejlon keverékekben használták a padló alatti panelekhez, a tető alatti alkatrészekhez és a műszerfalak mögött.
Egy másik minőség a Polybond 3029, egy maleinsavanhidriddel ojtott, nagy sűrűségű polietilén, amelyet két éve vezettek be a fa-műanyag kompozitok kompatibilitását javító adalékanyagként.Yun szerint úgy tűnik, hogy a vállalat jó úton halad, hogy kompatibilis legyen az 50/50 PCR/tiszta HDPE keverékkel.
A kompatibilizátorok egy másik osztálya a titán-alumínium kémián alapul, mint például a titanát (Ti) és cirkonát (Zr) katalizátorok, amelyeket a Kenrich Petrochemicals kínál, és amelyeket keverőknek és formázóknak adnak el.A cég termékei között szerepel egy új mesterkeverék vagy por formájú katalizátor, amely különféle polimerek kompatibilitási adalékaként működik, beleértve a poliolefineket, a bioműanyagokat, például a PET-et, a PVC-t és a PLA-t.A Kenrich elnöke és társtulajdonosa, Sal Monte szerint a PCR-keverékekben, például a PP/PET/PE-ben való alkalmazása egyre nagyobb lendületet kap.Ez a jelentések szerint növeli az extrudálás termelékenységét és csökkenti a fröccsöntési ciklusidőket.
A jelentések szerint a Ken-React CAPS KPR 12/LV gyöngyök és a Ken-React KPR 12/HV por visszaállítja a PCR-t eredeti állapotába.Monte elmondta, hogy a termék a vállalat új LICA 12 alkoxi-titanát katalizátorának és a „költséghatékonyabb” kevert fémkatalizátornak az eredménye.„A mesterkeverékhez hasonlóan a CAPS KPR 12/LV granulátumot a tartályba helyezett összes újrahasznosított anyag össztömegének 1,5–1,75%-os mennyiségében kínáljuk, és 10-20%-kal csökkentjük a folyamat hőmérsékletét a nyírás fenntartása érdekében. a reakcióelegyből.Nanométer szinten működnek, tehát a kompozit reaktív nyírására van szükség, az olvadékhoz pedig nagy nyomaték szükséges.”
Monte szerint ezek az adalékanyagok hatékony kompatibilizátorok az adalékpolimerekhez, például az LLDPE-hez és a PP-hez, valamint a polikondenzátumokhoz, például a PET-hez, a szerves és szervetlen töltőanyagokhoz, valamint a bioműanyagokhoz, például a PLA-hoz.A tipikus eredmények közé tartozik az extrudálás, a fröccsöntés és a fúvósajtolás hőmérsékletének 9%-os csökkenése, valamint a legtöbb töltetlen hőre lágyuló műanyag feldolgozási sebességének 20%-os növekedése.Hasonló eredményeket kaptunk egy újrahasznosított 80/20% LDPE/PP keverékkel.Egy esetben 1,5%-os CAPS KPR 12/LV-t használtak három PIR gyanta kompatibilitásának biztosítására: LLDPE beosztású olvasztott fólia, 20-35 MFI vegyes fröccsöntött polipropilén kopolimer fedelek és hőformázott PET élelmiszer-kihajtható csomagolás.A PP/PET/PE keveréket 1/4 hüvelykes méretűre őröljük.legfeljebb ½ hüvelyk.A pelyheket és olvadékokat fröccsöntő pelletekbe keverik.
Az Interface Polymers szabadalmaztatott diblock adalék technológiája állítólag legyőzi a poliolefinek inherens inkompatibilitását molekuláris szinten, lehetővé téve azok feldolgozását.(Fotó: határfelületi polimerek)
A SACO AEI Polymers disztribúciós üzletág a Fine-Blend kizárólagos forgalmazója Kínában, amely kompatibilizátorok széles skáláját állítja elő polipropilén, nylon, PET, műszaki hőre lágyuló műanyagok és biopolimerek, például PLA és PBAT számára, beleértve az újrahasznosított keverékeket, adalékanyagokat és lánchosszabbítókat.– mondta Mike McCormach üzletágvezető.A segédanyagok közé tartoznak a nem reaktív kompatibilizátorok, főként a blokk- és ojtott kopolimerek vagy véletlenszerű kopolimerek, amelyek nem vesznek részt kémiai reakcióban polimerek keverésekor.A BP-1310 olyan példa, ahol a 3–5%-os adagolási szint javítja az újrahasznosított polipropilén és polisztirol keverékek kompatibilitását.Az újrahasznosított PE/PS keverékek kompatibilitását javító adalék fejlesztés alatt áll.
A Fine-Blend reaktív kompatibilizátorok javítják a kompatibilitást azáltal, hogy keverés közben kémiailag reagálnak a szűz polimerrel, beleértve az ECO-112O-t az újrahasznosított PET-hez, polikarbonáthoz és nejlonhoz;HPC-2 ABS és újrahasznosított PET kompatibilizátorhoz;és SPG-02 polipropilén és újrahasznosított polipropilén gyártására.PET kompatibilis.Epoxicsoportokat tartalmaznak, amelyek reakcióba léphetnek az újrahasznosított poliészter hidroxilcsoportjaival, hogy javítsák a szilárdságot és a kompatibilitást, mondta McCormach.Van még CMG9801, egy maleinsavanhidriddel ojtott polipropilén, amely reakcióba léphet a nylon aminocsoportjaival.
2016 óta a brit Interface Polymers Ltd. cég kifejlesztette szabadalmaztatott Polarfin diblock kopolimer adalék technológiáját, amely állítólag legyőzi a poliolefinek eredendő molekuláris inkompatibilitását, lehetővé téve azok újrahasznosítását.Ezek a diblock adalékok alkalmasak szűz és újrahasznosított polietilén és polipropilén keverékekhez, lapokhoz és fóliákhoz.
Egy jelentős fóliagyártó olyan projekten dolgozik, amely többrétegű fóliák feldolgozását célozza a termelékenység jelentős csökkenése nélkül.Simon Waddington üzletfejlesztési igazgató elmondta, hogy a Polarfin még alacsony terhelés mellett is megszüntette a gélesedést, ami egy gyakori probléma, amely hátráltatja a poliolefin fóliák újrahasznosított kevert műanyagokkal történő újrahasznosítását.„Sikeresen bebizonyítottuk, hogy a poliolefin vegyes műanyaghulladék újrahasznosítható, és a Polarfin adaléktechnológiánk segítségével értékesebb termékekké hasznosítható.”
Az ExxonMobil Cortes szerint a kompatibilitás (pl. Vistamaxx újrahasznosított PE/PP-vel) javított mechanikai tulajdonságokkal, például ütésállósággal igazolható.(Fotó: ExxonMobil)
Az ikercsavarozásnál a legtöbb mérnök felismeri a csavarelemek konfigurálásának előnyeit.Íme, amit a vödör szakaszok válogatásáról tudnia kell.
Keressen térbeli és/vagy időbeli mintákat, amelyek nyomokat adnak a hivatkozás minőségi hibáinak kivizsgálásakor vagy a feldolgozási problémák kiváltó okának meghatározásakor.Az azonosítható ok azonosításának és kezelésének stratégiája először annak meghatározása, hogy a probléma krónikus vagy átmeneti.
Az Insight Polymers & Complexers polimerkémiai szakértelmét használja fel a következő generációs anyagok kifejlesztésére.
Feladás időpontja: 2023.07.28