Заказчик исполнитель

Вид материалаДокументы
Полиэтилентерефталат – сложный полиэфир, получаемый поликонденсацией терефталевой кислоты (или ее диметилового эфира) с этиленгл
Классификация вторичного полимерного сырья
Порядок приема полимерных отходов
Порядок переработки вторичного полимерного сырья
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7

Полистирол


Полистирол линейный полимер стирола [-CH2-CH(C6H5)-] n; прозрачное стеклообразное вещество, молекулярная масса 30-500 тыс., плотность 1,06 г/см3 (20оС), температура стеклования 93оС.

Полистирол – дешевый крупнотоннажный термопласт; характеризуется высокой твердостью, хорошими диэлектрическими свойствами, влагостойкостью, легко окрашивается и формуется, химически стоек, растворяется в ароматических и хлорированных алифатических углеводородах, физиологически безвреден. Однако для полистирола характерны сравнительно низкая теплостойкость (например, по Вика ~ 100 оС) и значительная хрупкость. Лучшими эксплуатационными свойствами обладают различные сополимеры стирола. Так, повышения теплостойкости и прочности при растяжении (на ~ 60%) достигают сополимеризацией стирола с акрилонитрилом или а-метилстиролом, повышения прочности и ударной вязкости (с 5-10 до 50-100 кдж/м2, или кгс х см/см2) – получением привитых сополимеров стирола с 5-10% каучука, например бутадиенового (ударопрочный полистирол), а также тройных сополимеров акрилонитрила, бутадиена и стирола (т. н. АБС-пластик). Заменой акрилонитрила на метилметакрилат синтезируют прозрачные тройные сополимеры.

В промышленности полистирол и сополимеры стирола получают радикальной полимеризацией в массе и водных эмульсиях, перерабатывают литьем под давлением, экструзией прессованием, вакуум формированием. Полистирол используют для изготовления предметов бытовой техники и домашнего обихода, упаковки, игрушек, фурнитуры, пленки, для получения пенополистирола. Из ударопрочного полистирола и АБС-пластика изготавливают, кроме того, корпуса радио- и телеаппаратуры, детали автомобилей, холодильников, мебель, трубы и др. Применяют также смеси полистирола с каучуками и др. пластмассами.

Полиэтилентерефталат

Полиэтилентерефталат – сложный полиэфир, получаемый поликонденсацией терефталевой кислоты (или ее диметилового эфира) с этиленгликолем.


Полиэтилентерефталат – твердое вещество белого цвета без запаха, молекулярная масса 20-40 тыс., максимальная степень кристалличности неориентированного полиэтилентерефталата 40-45%, ориентированного 60-65%, плотность 1,38-1,40 г/см3 (20 оС), t пл. 255-265оС, t размягчения 245-248оС.

Полиэтилентерефталат не растворяется в воде и органических растворителях; сравнительно устойчив к действию разбавленных растворов кислот (например, 70%-ной H2SO4, 5%-ной HCl, 30%-ной CH3COOH), холодных растворов щелочей и отбеливающих агентов (например, гипохлорида натрия, перекиси водорода). При температурах выше 100 оС полиэтилентерефталат гидролизуется растворами щелочей, а при 200оС – даже водой.

Полиэтилентерефталат характеризуется высокой прочностью, устойчивостью к истиранию и многократным деформациям при растяжении и изгибе, низкой гидроскопичностью (влагосодержание 0,4-0,5 при 20оС и 60%-ной относительной влажности); диапазон рабочих температур от –60 до 170оС. Полиэтилентерефталат – хороший диэлектрик (тангенс угла диэлектрических потерь при 1 Мгц 0,013-0,015); сравнительно устойчив к действию световых, рентгеновских, g-лучей.

Полиэтилентерефталат перерабатывают литьем в различные изделия, особенно тару путем литья с раздувом, а также волокна, пленки и др.

Поликарбонаты

Поликарбонаты, полиэфиры угольной кислоты и диоксисоединений. В зависимости от природы, поликарбонаты могут быть алифатическими, жирно-ароматическими и ароматическими. Практическое значение получили только ароматические поликарбонаты. В промышленности их получают методом межфазной поликонденсации, фосгенированием ароматических диоксисоединений в среде пиридина, а также переэтерификацией диарилкарбонатов (например, дифенилкарбоната) ароматическими диоксисоединениями. В качестве диоксисоединения используют главным образом 2,2-бис-(4-оксифенил) пропан (диан, бисфенол А).


Эти поликарбонаты – термопластичные линейные полимеры (молекулярная масса 35-70 тыс.); характеризуются очень высокой ударной вязкостью (250-500 кдж/м2, или 770-1200 кгс/см2), очень хорошими диэлектрическими свойствами (тангенс угла диэлектрических потерь 0,0009 при 50 Гц). Поликарбонаты – оптически прозрачны, морозостойки (устойчивы при температурах несколько ниже -100 оС), самозатухают; растворяются в большинстве органических растворителей, например метиленхлориде, хлороформе; устойчивы к действию кислот, растворов солей, окислителей.

Поликарбонаты перерабатывают всеми обычными для термопластов методами (например, литьем под давлением, экструзией, прессованием); применяют для изготовления пленок, волокон, оптических носителей информации, многооборотной тары и разнообразных изделий во многих отраслях промышленности, особенно электротехнической.


Полиакрилаты

Полимеры сложных эфиров акриловой кислоты или метакриловой кислоты.

Наибольшее техническое значение получили полиакрилаты, содержащие в качестве радикала R метил (-СН3), этил (-С2Н5), н-бутил (С4Н9) и циклогексил (-С6Н11). Эти полиакрилаты – прозрачные, термопластичные полимеры, физиологически безвредны; хорошо растворяются в органических растворителях; характеризуются низкой масло- и бензостойкостью. Полиакрилаты получают полимеризацией эфиров акриловой и метакриловой кислот (акрилатов и метакрилатов соответственно). Для получения прочных материалов широкого назначения полимеризации подвергают смеси акрилатов разного химического строения (различающихся природой R).

Полиакрилаты применяют для производства стекла органического (главным образом полиметилметакрилат), пленок, лакокрасочных материалов, клеев и пропиточных составов для бумаги, кожи, дерева, ткани и др. Полиакрилаты широко используют в медицине, в частности в стоматологии, для изготовления искусственных челюстей и зубов, для пломбирования. Из полимеров и сополимеров на основе акрилатов изготовляют протезы и контактные линзы, а также специальные отливки, используемые для консервации различных изделий. В качестве сомономеров акрилаты широко применяют для повышения пластичности жестких полимеров, а также для получения акрилатных каучуков.

Полиуретаны


Полиуретаны, полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы уретановые группировки –NH-CO-O-.

Обычно полиуретаны получают поликонденсацией ди- или полиизоцианатов с соединениями, содержащими активные атомы водорода, например двух- и трехатомными спиртами. Этот процесс часто называют полимеризацией или полиприсоединением. Для синтеза полиуретанов чаще всего используют 1,6-гексаметилендиизоцианат, 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианаты, три (n-изоцианатфенил) метан (см. изоцианаты), простые и сложные алифатические или ароматические полиэфиры, гликоли, глицерин.

Свойства полиуретанов изменяются в очень широких пределах (в зависимости от природы и длины участков цепи между уретановыми группировками, от структуры – линейная или сетчатая, молекулярной массы, степени кристалличности и др.). Полиуретаны могут быть вязкими жидкостями или твердыми (аморфными или кристаллическими) продуктами – от высокоэластичных мягких резин до жестких пластиков (твердость по Шору от 15 по шкале А до 60 по шкале D соответственно). Полиуретаны устойчивы к действию кислот, минеральных и органических масел, бензина, окислителей; по гидролитической стойкости превосходят полиамиды. Линейные полиуретаны растворимы в некоторых полярных растворителях (например, диметилформамиде, диметилсульфоксиде).

Полиуретаны используют в виде пен, каучуков, термопластов, волокон, лаков, клеев, латексов для приготовления герметизирующих составов и др. Изделия из полиуретанов получают методом жидкофазного литья непосредственно из исходных мономеров или из предварительно полученных полимеров (форполимеров).


Фторопласты

Фторопласты, техническое название фторсодержащих пластических масс, представляющих собой гомополимеры фторпроизводных этилена сополимеры их, например с др. фторпроизводными олефинами, олефинами, перфторалкилвиниловыми эфирами. Наибольшее значение имеют политетрафторэтилен (85% мирового производства всех фторопластов) и политрифторхлорэтилен - кристаллические полимеры белого цвета, отличающиеся высокой химической стойкостью, термо-, морозо- и атмосферостойкостью, ценным комплексом физических свойств, не горючестью.


Политетрафторэтилен [-CF2-CF2-] n, молекулярная масса 5х105-2х106, плотность около 2,2 г/см3 (20 оС). Превосходит по химической стойкости платину, кварц, графит и все синтетические материалы; устойчив к действию сильных окислителей, восстановителей, кислот, щелочей, органических растворителей, разрушается лишь расплавленными или растворенными в жидком аммиаке щелочными металлами, а также газообразным фтором и трехфтористым фтором (при температурах около 150оС). Полифторированные углеводороды начинают набухать при температуре выше 327оС. Политетрафторэтилен характеризуется прочностью при растяжении 14-35 Мн/м2, или 140-350 кгс/см2, относительным удлинением 250-500%, исключительно высоким диэлектрическими свойствами (тангенс угла диэлектрических потерь при 60 гц – 1 Мгц 0,0002-0,00025), почти независящими от частоты и температуры, высокой дугостойкостью (250 сек.). Он не изменяется в воде, в жидких топливах и маслах, устойчив в тропическом климате, к действию грибков; физиологически инертен. Сохраняет определенную эластичность при температурах до 269оС; обладает хладотекучестью под нагрузкой и низкой адгезией, не стоек к радиации. При плавлении (327оС) полимер становится прозрачным и, не переходя в вязкотекучее состояние, разлагается при 415оС.

Политрифторхлорэтилен [-CF2-CFCl-]n, молекулярная масса 56000-360000, плотность при 25оС 2,09-2,16 г/см3 (закристаллизованных образцов). Химически стоек к действию окислителей, щелочей, сильных кислот, набухает в ряде эфиров и галогенопроизводных углеводородов, растворяется в ароматических углеводородах при температурах выше их температур кипения. Политрифторхлорэтилен характеризуется прочностью при сжатии до 500 мн/м2, или 5000 кгс/см2 (для обожженных образцов), хорошими диэлектрическими свойствами при низких частотах (тангенс угла диэлектрических потерь при 1 кгц 0,024), высокой дугостойкостью (больше 360 сек.), низкими хладотекучестью, влаго- и газопроницаемостью. Плавится при 210оС, причем при 240-270оС переходят в вязкотекучее состояние разлагается при 270оС, но уже при 170-200оС механические свойства полимера резко ухудшаются. Интервал температур эксплуатации от -196 до 130-190оС.

Сополимеры тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, а также с перфторпропилвиниловым эфиром сочетает высокую химическую и термическую стойкость с хорошей перерабатываемостью; благодаря высокой текучестью расплава второй сополимер пригоден в качестве высокотемпературного клея для фторопластов. Сополимеры тетрафторэтилена с перфторолифинами, содержащими сульфогруппу, - термически и химически устойчивы катиону обменные смолы превосходящие по кислотности все другие твердые ионообменные смолы; успешно используются в качестве мембраны для топливных элементов. Сополимеры тетрафторэтилена с этиленом, винилиденфторидом (а также поливинилфторид и поливинилиденфторид) уступают рассмотренным выше гомополимерам по химической стойкости, но обладают рядом иных ценных качеств, в том числе высокой прочностью и хорошими технологическими свойствами.

Получают фторопласты радикальной полимеризацией или сополимеризацией соответствующих мономеров. Перерабатывают методами, принятыми для термопластов, например, литьем под давлением, экструзией, за исключением политетрафторэтилена, который перерабатывают холодным таблетированием порошка под давлением 25-35 мн/м2, или 250-350 кгс/см2, с последующим спеканием при 360-380 оС. Из фторопластов получают пленки, транспортерные ленты, антифрикционные материалы для подшипников и сальников, работающих без смазки, волокна и ткани, лабораторную посуду, химически стойкие покрытия, металлопласты. Низкомолекулярный политрифторхлорэтилен, используют как химически стойкую смазку. Изделия из фторопластов применяют в электро- и радиотехнике, авиации и ракетной технике, машиностроении и атомной промышленности, в криогенной технике, пищевой промышленности и медицине.

В СССР выпускали под названием фторлон, политетрафторэтилен – фторлон-4, политрифторхлорэтилен – фторолон-3, в США – под названием тефлон и кель-F соответственно.

Полиэфиры

Полиэфиры, полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы функциональные группы простых (простые полиэфиры) или сложных (сложные полиэфиры) эфиров. Полиэфиры могут быть насыщенные и не насыщенные.


Простые полиэфиры, HO--R-O-n-H, где R – углеводородный радикал различного строения, содержащий не менее двух атомов углерода, получают полимеризацией циклических окисей (например, пропилена окиси, этиленоокиси) или поликонденсацией гликолей. Сложные полиэфиры линейной структуры, H-[-OAO-CO-A`-CO-]n-OH, где А –углеводородный радикал, А` - остаток органической или не органической кислоты (например, полиэтилентерефталат, нуклеиновые кислоты), получают поликонденсацией либо гликолей с двухосновными кислотами или их ангидридами, либо оксикислот. При использовании многоатомных спиртов (число групп ОН более 2, например глицерина, пентаэритрита и различных полиолов) получают разветвленные (например, алкидные смолы) или сшитые полиэфиры.

Свойства полиэфиров очень разнообразны и зависят от химического состава, структуры, молекулярной массы и наличия функциональных групп (-ОН и – СООН). Как правило простые полиэфиры эластичнее сложных. Полиэфиры могут вступать в химические реакции по концевым функциональным группам с увеличением молекулярной массы; ненасыщенные полиэфиры способны «сшиваться» с образованием трехмерных структур. Сложные полиэфиры гидролизуются под действием кислот и щелочей, простые полиэфиры значительно устойчивее к гидролизу. Применение полиэфиров определяется их свойствами. Ненасыщенные полиэфиры не высокой молекулярной массы (олигоэфиры) применяют в качестве компонентов клеев, лакокрасочных материалов, для пропитки и т.п. Полиэфиры высокой молекулярной массы используют в производстве пластмасс (например, поликарбонатов), пленок и полиэфирных волокон.
Классификация вторичного полимерного сырья

Вторичное полимерное сырье подразделяется:
  • на категории – по источнику образования,
  • на классы – по характеру процессов формирования,
  • на виды – по исходным полимерам,
  • на группы – по характеристике полимерных отходов, а именно:


Категории:
  • Отходы производства;
  • Отходы потребления;
  • Смешанные отходы производства и потребления.

Классы:
  • Отходы термопластичных полимеров;
  • Отходы термореактивных полимеров.



Виды:

Отходы полиолефиновые, полистирольные, поливинилхлоридные, полиакрилатные, полиамидные, полиформальдегидные, поликарбонатные, полиэфирные, (далее – термопласты);

Отходы аминопластов, фенопластов, стеклопластиков (далее – реактопласты).
Порядок приема полимерных отходов

Приемке подлежат все полимерные отходы потребления, очищенные от грязи и посторонних материалов (металла, бумаги, ткани и т.д.).

От предприятий вторичное полимерное сырье должно приниматься в упакованном виде по весу.
Полимерные отходы потребления должны сортироваться по классам, цвету, габаритам и форме. По цвету отходы делят на три группы: темного цвета (черный, коричневый, темно-коричневый), сине-зеленые (синий, зеленый, голубой, серый, фиолетовый), белый(прозрачный) и прочие цвета (красный, оранжевый, кремовый и т. п).

Каждый вид полимерных отходов потребления упаковывают в отдельную тару с указанием категории и вида сырья, его массы и даты упаковывания.
Порядок переработки вторичного полимерного сырья

Отходы реактопластов измельчать до частиц размером не более 0,2 мм и упаковывать в мешки или специальные контейнеры, маркируя вид отходов, цвет, массу и дату упаковки.

Отходы терпопластов измельчают отдельно по видам и цветам материала до частиц размером не более 5мм.

Измельченные отходы терпопластов сепарируют для удаления металлических включений.

Загрязненные отходы термопластов рекомендуется промывать проточной водой или раствором моющих средств.

Вторичное полимерное сырье сушат до удаления влаги согласно требованиям к исходному материалу.

Для улучшения свойств отходов потребления их рекомендуется модифицировать введением различных добавок: пластификаторов, стабилизаторов и т.д.

Смешанные полимерные отходы разделяются по классам, после чего перерабатываются в соответствии с настоящей Инструкцией и действующей нормативной документацией.

Смешанные полимерные отходы, разделение которых затруднено – сплавы полимеров, прегонные массы при переходе из одного вида материала в другой, термодеструктированные массы – не подлежат переработке, а следовательно не могут быть приняты приемным пунктом в качестве вторичного сырья.


Требования безопасности

При приеме вторичного сырья проводится проверка всего вторичного полимерного сырья и удаление из него горючих и легковоспламеняющихся веществ.

Вторичное полимерное сырье относится к группе горючих материалов, горит при контакте с открытым огнем (термопласты с образованием расплава).

Тушить следует тонко распыленной водой, пеной, песком и огнетушителем любого типа.