Plastics_11_2012

ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 1 1 ( 1 1 7 ) 2 0 1 2 w w w . p l a s t i c s . r u 60 ми, они стараются предлагать только каче- ственные продукты. Изначально качество полимера контро- лируется его поставщиком, но после того как сырье попадает к потребителю, при хране- нии или при разгрузке оно может быть за- грязнено остатками ранее перерабатываемо- го полимера в системе транспортировки или в загрузочном бункере. Для устранения гелеобразных включений из-за загрязнения инородными частицами следует сосредоточиться на выявлении мест, в которых загрязняющие вещества могут по- пасть в систему: например, при полимери- зации, упаковке гранул и их отгрузке, при транспортировке полимера на завод для про- изводства пленки, а также на всех стадиях хранения и загрузки сырья в оборудование. Важно предотвратить загрязнения при хранении, а также на стадии пневмозагруз- ки базового полимера и всех компонентов полимерной композиции инородными ча- стицами — пылью, песком, частицами кор- розии деталей оборудования, волокнами от упаковочных мешков или волокнами от хлопчатобумажных перчаток оператора. Всякий раз при замене марки полимера следует отключать и полностью прочищать все модули системыпневмотранспортировки сырья, смесители, загрузочные устройства, бункеры, удалять мелкие частицы, пух, узкие ленточки или остатки других полимеров, а лучше всего продуть систему азотом для уда- ления атмосферного кислорода. Перед пере- работкой полимерной композиции важно убедиться, что сырье предварительно под- готовлено в соответствии с рекомендациями производителя (например, высушено). Даже чистый полимер может быть загряз- нен непосредственно в экструдере, когда но- вое загруженное сырье начинает выдавливать остатки ранее перерабатываемого полимера, особенно уже подверженного деструкции. Смешивание компонентов со значитель- но отличающейся скоростью плавления или вязкостью расплавов часто приводит к гелеобразным включениям из-за несовме- стимости в реологических характеристиках полимеров, а также плохого распределения добавок в условиях неадекватного плавления и гомогенизации. Совместимость полимеров, определяемая их взаимной растворимостью, во многом зависит от условий смешения, температу- ры, присутствия пластификаторов, а также молекулярной массы полимеров. Несовме- стимые полимеры при плавлении образуют двухфазную или многофазную структуру с низким межфазным взаимодействием. Вре- мя от времени небольшие твердые массы, не способные плавиться при выбранных рабо- чих режимах из-за образования поперечных химических связей, отрываются и из застой- ных зон увлекаются потоком расплава, что в итоге приводит к гелеобразным включениям в производимой пленке. Например, если на экструзионной линии с точно подобранными технологическими режимами для производства пленок из поли- этилена низкой плотности выполняют пере- ход на переработку ПЭВД, загрязненного небольшим количеством полиэтилена высо- кой плотности, то гранулы ПЭНД не успеют полностью расплавиться, и в получаемых пленках будут гелеобразные включения. Самый эффективный способ предотвра- тить попадание в экструдер несовместимых полимеров — подавать нужные компонен- ты от выделенных отдельных бункеров для хранения каждого типа сырья ко всем уста- новкам для переработки с помощью авто- матизированной системы распределения с централизованным управлением. Молекулярный уровень Все полимеры в той или иной степени, в зависимости от структуры макромолекул, при переработке в расплаве в результате длительного воздействия высокой темпе- ратуры и сдвиговых нагрузок подвергаются деструкции, очень активно катализируемой кислородом. Вероятность деструкции полимера зави- сит не только от термодинамических, но и от кинетических факторов, а также от особен- ностей разрушения макромолекул. Напри- мер, деструкция макромолекул полиэтиле- на, не имеющих пространственных помех, определяется реакциями образования по- перечных связей, тогда как преобладающая схема деструкции полипропилена из-за про- странственных помех, создаваемых регуляр- но чередующимися боковыми метильными группами, — разрыв молекулярных цепей. Чаще всего реакции деструкции проте- кают с уменьшением молекулярной массы полимера без изменения его химического состава после разрыва углеродных связей в основной цепи. Обычно при разрыве та- ких связей макромолекулы распадаются на самостоятельные кинетические частицы. Но в присутствии кислорода реакции тер- моокислительной деструкции сопровожда- ются образованием свободных радикалов, способных формировать новые функцио- нальные группы— гидроперекиси, которые легко распадаются на гидрокси- и алкокси- радикалы.