Введение к работе
-^.:
ШШШШОШк роботи. Государственной программой использования ва.*явйаих видов вторичных ресурсов в народном хозяйство на паркод до 2000 года, предусмотрено расширение фундаментальних и прикладных исследований по замене первичного сырья вторичным, повышение удельного веса вторичного сырья в выпуске изделий производственно-технического назначеная. Вовлечение вторичного полимерного сырья (ВПО) в производство способствует не только увеличению сырьевой базы, но и приобретает актуальное значение с точки зрения экологии. Назкпа уровень использования ВПС (не более 35) связен как . с трудностями его сбора, сортировки, классификации, так и с недостаточным количеством спэцпальних методов его переработки. Наиболее доступный!,из числа вторичных полнолефиноз, для предприятий строй-кпдустрии являются ресурса вторичного полиэтилена (ВПЭ), состоящего в основном нз отходов полиэтиленовой пленки, применявшейся в сельском хозлйстеэ. Неиспользуемый екегодний объем ВПЭ в России составляет не менее 30 тыс.тонн. Кроки того, на предприятиях по переработке полиэтилена накапливается до 5% его отходов, имеется такте отхода синтеза полиэтилена.
Сусэсгвупщй в стране дефицит отделочных материалов заставляет искать новые источники сырья для их производства. В этой связи ВПЭ является перспективным, ВОСПОЛНПН5ИМСЯ видом сырья. Однако, проблема использования ВПС имеет свою специфику. В процессе переработки, хранения ц эксплуатации полимерные материалы и изделия подвергаются действию различных факторов, изменяющих фізико - химические свойства ВПС. Интенсивность воздействия этих факторов зависит от климатических условий, региона, условий вксплуатации и пр. ВПЭ является достаточно разнородным сырьем, свойства которого варьируются в широких пределах. Отсутствие данных о вариабельности свойств ВЮ и его региональных отличиях затрудняют выбор и разработку эффективных технологий его переработки. Это вызывает необходимость проведения пироксмаеэтабного исследования и создания методики по оценке качества ВПс: При производстве погонакннх изделий из смесей ВПЭ на первый план выдвигаются оценка реологических характеристик, выявление условий обеспечения близких значений вязкости ВПЭ, позволяющих получать более гомогенные материалы. В случае производства прессованных материалов на основе ВПЭ не решена задаче сникения полимероемкости в изделиях (менее 30 по массе).
Цель работы состоит в разработке технологии получения новых
композиционных отделочных материалов. (КОМ), на основе ВІЮ, в оценке
их свойств и определения возможных областей применения, проведении
системного исследования качества вторичного полиолефинового сырья
на примере ВПЭ. ''.''' ' ' -
Для достижения поставленной цели необходимо.было решить следующие задачи;
-изучить и обобщить имеющийся в стране и за рубежом от использования ВПЭ для производства КОМ на его основе;
-исследовать свойства ВПЭ, получаемого из отходов полиэтиленовой пленки сельскохозяйственного (с/х) назначения и оценить возможность его использования в различных направлениях;
-исследовать основные особенности физика - химических превра-; щений ВПЭ в процессе акоплуатации в различных климатических условиях, классифировать ВШ по региональным признакам;
-исследовать влияние эксплуатационных факторов яа основные физико - химические свойства ВПЭ;
-разработать рациональные рецептуры» метода модификации в, технологии получения КОМ на основе ВПЭ;
-исследовать качество КОИ на основе ВПЭ в зависимости от состава и технологических режимов переработки;
-разработать ассортимент КОМ*основе ВПЭ и осуществить промышленное опробирование результатов исследования.
Научная'новизна. В работе теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены новые пути аффективного использования вторичного полимерного сырья на примере вторичного полиэтилена.
В результате работы получены следующие научные данные:
установлены устойчивые различия в физико - химических свойствах ВПЭ различных регионов отравы; .
впервые, с помощь!) факторного анализа, установлены наиболее значимые (главные) факторы, воздействующие на полиэтилен с/х назначения в процессе .эксплуатации и приводящие к коррелированным изменениям свойств ВПЭ;
-определены наиболее информативные (наиболее тесно связанные с главными факторами) параметры ВПЭ, в большей мере . отражающие изменения происходящие в полиэтилене при эксплуатации; '
- получены уравнения регрессии, позволяющие по результатам
измерения наиболее информативных параметров определять значения
ряда других физико-химических характеристик ВПЭ;
» 6 *
- теоретически обоснована новая методика определения технологических ревимов переработки смесей вторичных полиэтиленов с различными реологическими характеристиками методом экструзии, позволяющих реализовать условие достижения близких значений вязкости совместно перерабатываемых компонентов смеси;
-установлен характер влияния совместной механохимической активации исходных компонентов смеси на свойства композиционных материалов на основа ВПЭ, полученных с использованием минерального наполнителя ( карбоната кальция.);;
-определен характер влияния низкомолекулярных фракций (НИМ на эксплуатационные свойства смесей ВПЭ;
-выявлены основные закономерности наполнения ВПЭ органическими наполнителями (древесные отходы в виде опилок, стружки, муки, рисовая шелуха и пр.) при получении КОМ методами прессования и экструзии с примекешїем.различных алпретирунцих добавок, показана взаимосвязь состава и свойств наполненных КОМ на основе ВПЭ;
. -определены пути повышения эксплуатационных свойств и снижения' шшшроемкости наполненных КОМ на основе ВПЭ.
Практическая, значимость работы; разработаны "Рекомендуемые справочные данные" по физико - химическим свойствам ВПЭ различных регионов страны. Установлена техническая целесообразность и экономическая эффективность изготовления и применения КОМ на основе ВПЭ. Разработаны новые технологии получения высоконаполненных КОМ на основе ВПЭ методами прессования и экструзии. Разработана методика определения температуры и скорости сдвига при экструзии смеси ВПЭ с различными реологическими характеристиками с целью достижения близких.значений вязкости компонентов смеси.
Реализация результатов исследования. Опытно-промышленное опробирование разработанных КОМ осуществлено на предприятии "А К" (г.Москва), где выпущено 1000м2 прессованных облицовочных плит, предназначенных для отделки внутренних стен промышленных и с/х помещений.
Апробация работы; Основные положения диссертационной работы были долокены на и Всесоюзной конференции "Пути повышения эффективности использования вторичных полимерных ресурсов" (г.Кишинев, 1989г.) и на научно - практической конференции , "Применение новых полимерных материалов в строительстве" (г.Караганда, 1990г.).
Объем работы и публикации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка изпользуемой литературы из 160
«6 -
наименований и приложения. Общий объем работа Ї57 страниц, шиючая 26 рисунков и 27 таблиц. Основное содержание работы 'изложено в 10-ти научных статьях. На запиту выносятся:
- результаты статистической оценки качества и физико -
химических свойств ВПЭ из различных регионов страна;
-определение рациональных технологических реккмов переработки смесей ВПЭ с различными реологическими характеристиками;
-исследование влияния Ш2> на эксплуатационные свойств смесей ВПЭ высокой (ВПЭ ВП) и низкой (ВПЭ Ш) плотности;
данные о влиянии минеральных и органических наполнителей на физико-механические свойств КОН на основе ВПЭ;
результаты теоретических и экспериментальных исследований по установлению оптимальных составов для получения высокопаполнешшх КОМ на основе ВПЭ;
технологические и вксплуатационные свойства разработанных материалов, результаты опытно-промышленной проверки и внедрения КОМ на основе ВПЭ.
