Plastics_3_2023

П Л А С Т И К С № 3 ( 2 3 1 ) 2 0 2 3 w w w . p l a s t i c s . r u 16 ТЕМА НОМЕРА/ АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ВТОРИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ делия из полиэтилена и полипропилена, стоит обратить внимание на роль мале- инового ангидрида как эффективного модификатора полимеров, обеспечива- ющего получение компатибилизаторов. Малеиновый ангидрид имеет двойную связь –СН=СН-, а также полярную ан- гидридную группу. Двойная связь позво- ляет прививать его к различным поли- мерам, в том числе к полипропилену, и создавать полярные группы в макромо- лекуле неполярного полимера (напри- мер, малеинизированный ПП). Такой малеинизированный полимер способен интенсивно взаимодействовать с дру- гими полимерами в межфазном слое, играя роль компатибилизатора или даже отдельной фазы с хорошим вза- имодействием с матричным полярным полимером. Малеинизированные по- лимерные продукты выпускаются про- мышленностью. Конкретной целью приложения уси- лий для решения вопроса совместной переработки смеси полимеров является межфазный слой между перерабатыва- емыми полимерами. То есть существует прямая зависимость: улучшили свойства межфазного слоя — облегчили совме- стимость полимеров и, соответственно, получили материал с хорошими физико- механическими характеристиками. Ком- патибилизаторы, локализуясь в объеме межфазного слоя, снижают межфазное натяжение, но главным образом увели- чивают прочность связи между фазами, что улучшает механические свойства полученного материала, придают ему пластичность и стойкость к удару, повы- шают взаимодействие между фазами в расплаве, что приводит к улучшению дис- пергирования полимера в полимере. При этом упрочненный межфазный слой пре- дотвращает коалесценцию частиц, что также увеличивает степень дисперсности и повышает механическую однородность смеси. Кстати говоря, надо понимать, что при введении компатибилизатора бинарные смеси полимеров становятся сплавами и являются фактически трех- компонентными системами. Сегодня смеси полимеров без ком- патибилизатора применяются редко. Практически все смесевые полимерные материалы в настоящий момент являются сплавами, и вектор приложения усилий по их созданию — повышение прочности межфазного слоя. Важно также отметить, что общей теории подбора компатиби- лизаторов сегодня нет, и совмещающие добавки и их дозировка подбираются путем поиска. Первоначально, когда компатибили- заторы появились, были оценены по до- стоинству производителями смесей «кау- чук/термопласт», как это было показано выше на различных примерах. Однако в дальнейшем были синтезированы веще- ства, способные компатибилизировать и смеси термопластов, что, собственно говоря, и находится в фокусе интересов тех, кто занимается вторичной перера- боткой полимеров. В настоящее время уже существует большое число научных разработок, завершившихся организацией промыш- ленного выпуска компатибилизаторов. В табл. 1 представлен небольшой ассор- тиментный ряд компатибилизаторов, вы- пускаемых ведущими игроками данного сегмента рынка. И отечественная, и зарубежная наука активно занимается разработкой все большего числа компатибилизаторов. Число такого рода соединений постоян- но растет, поскольку компатибилизаторы все-таки характеризуются довольно высо- кой степенью избирательности действия по отношению к тем или иным вариантам смесей полимеров. С одной стороны, это огромное поле для исследовательской де- ятельности ученых. С другой, новый сег- мент и интересные перспективы развития бизнеса увидели компании, занимающи- еся органическим синтезом и выпуском малотоннажной химии. Таким образом, вторичная перера- ботка полимеров — а если уж совсем честно, утилизация отходов — оказа- лась мощным драйвером появления ин- новационных технологических добавок и новаторских технологий, открыв новые горизонты и для научных лабораторий, и для химических концернов, и — хочется надеяться — для тех, кто занимается ре- циклингом полимеров. Коммерческое название Производитель Смеси полимеров Ken-React CAPS L 12/L (20% активных гранул) Kenrich Petrochemicals ПЭВП/ПП, вторичная переработка термопластов Ken-React CAPOW L 12/H (65% активного порошка) Kenrich Petrochemicals ПЭВП/ПП, вторичная переработка термопластов Ken-React LICA 12 (100% активная жидкость) Kenrich Petrochemicals ПЭВП/ПП, вторичная переработка термопластов Эластомер на основе пропилена Vistamaxx ExxonMobil Полиизобутилен, стирол, изопрен-стирол (SIS), ПВХ Exxelor ExxonMobil Полярные полимеры и полиолефины Fusabond M603 DuPont ПЭ/ПА, ПЭ/EVOH, ПА/EVOH/ПЭ Fusabond E226 DuPont ПЭ/ПА, EVOH или ПА Bynel 41E710 DuPont ПЭ/EVOH или ПА/EVOH/ПЭ Fusabond P353 DuPont ПП/ПА или ПП/EVOH/ПП Elvaloy PTW DuPont Полиэфиры/ПЭ (вторичная переработка) Arkema Arkema ПА/полиолефин Styrennics Kraton Polymers ПП/ПС или полифениленоксид, нейлон/ПЭ или нейлон/ПП, нейлон/ПС или полифениленоксид, ПП/ПЭ Таблица 1. Коммерчески доступные компатибилизаторы для смесей полимеров Литература 1. Каблов В.Ф., Новопольце- ва О.М. Смеси полимеров. Термо- динамика, получение, применение: учебное пособие / ВПИ (филиал) ВолгГТУ. — Волжский, 2018. 2. Кулезнев В.Н. Смеси и спла- вы полимеров // Кулезнев В.Н. — СПб: Научные основы и техноло- гии, 2013. 3. Полимерные смеси. В 2-х т. Пер. с англ. / Под ред. Пола Д., Ньюмена С. — М: Мир, 1981.