Plastics_6_2017

ТЕМА НОМЕРА /ПЛАСТИКИ: ИННОВАЦИИ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 6 8 ) 2 0 1 7 w w w . p l a s t i c s . r u 15 Оксо-разложение Другим способом химической утилизации полимеров является так называемое оксо- разложение — это более мягкий способ ис- пользования окисления для разложения по- лимеров на низкомолекулярные соединения, которые, по мысли сторонников этого спо- соба, менее вредны для окружающей среды, нежели полимеры, просто складированные на поверхности земли, в земле или в специ- ально отведенном для этого месте. На исследования в области фрагмента- ции оксо-разлагаемых полимеров под воз- действием кислорода, температуры и света (именно так называют рассматриваемый вариант утилизации полимеров специали- сты, разрабатывающие это направление) выделены большие средства, позволяющие проводить научные исследования, под- тверждающие научную обоснованность и экологическую целесообразность оксо- разложения полимеров. В действительности вопрос очень дискуссионный. Оксо-разлагаемые полимеры представ- ляют собой термопласты с добавками солей переходных металлов (кобальта, никеля, же- леза). Фактически это обычный компаунд с определенными функциональными добавка- ми. Как эти добавки изменят (и изменят ли) технологические и эксплуатационные свой- ства используемых в настоящее время марок полимеров, не совсем изучено. Находящихся сейчас в использовании марок компаундов довольно много. Нужно ли кому-либо прово- дить дополнительные испытания по каждой из технологических рецептур? Сомнительно. Считается, что разложение компаундов с оксо-добавками в природной среде проис- ходит в два этапа: сначала фрагментация, за- темминерализация. Не будем здесь вдаваться в химизм процесса, заметим лишь, что, хотя окисление полимеров изучено достаточно хорошо, все-таки механизм инициирования реакции окисления представляется довольно туманным. Поэтому говорить о четком вос- произведении процесса оксо-разложения, тем более за пределами научной лаборато- рии, пока не приходится. С минерализаци- ей тоже есть вопросы в сугубо химическом плане. Не до конца понятно, какие вещества образуются на промежуточных стадиях оксо- разложения и какое влияние оказывают на окружающую среду промежуточные соеди- нения, получившиеся в результате фрагмен- тации молекулы полимера. Вот некоторые мысли по поводу так на- зываемых оксо-разлагаемых полимеров. За- является, что в составе такого полимера име- ются добавки в виде катализаторов окисления. Но, во-первых, каким образом эти добавки из полимерной матрицы — практически непроницаемой, потому что диффузия в сетке термопласта почти невозможна — выбираются «наружу» и что-то катали- зируют? Во-вторых, если происходит не мгновенное окисление органического соединения, а постепенное (а вероятнее всего речь идет именно о постепенном, так как мгновенное представляет собой почти сгорание, от которого, как мы знаем, уже от- казались — по крайне мере в теории), то, как следует из школьного курса органической хи- мии, в процессе окисления сначала образует- ся альдегид, а потом кислота, и только потом углекислый газ и вода. В случае галогенсодер- жащих соединений (речь идет оПВХ) процесс усложняется, появляются более сложные хи- мические соединения, да и окисление идет в присутствиине кислорода, а диметилсульфок- сида. А откуда бы этому диметилсульфоксиду взяться в природе-то? Получается, что в про- цессе якобы экологически хорошего оксо- разложения на самом деле в почве должны появиться разные альдегиды и кислоты (да и другие химические вещества различной агрессивности по отношению к окружающей среде), то есть отнюдь не добропорядочные с экологической точки зрения соединения. И, кстати, откуда возьмется кислород, если по- лимер вроде как в земле или на свалке, то есть лежит кучейи внутри без контакта с воздухом? Так что массовое, в промышленных мас- штабах использование данного способа ути- лизации полимеров пока еще отнюдь реалия не сегодняшнего дня. Думаю, что и не за- втрашнего. Опубликованное в 2005 году ис- следование показало, что за 350 дней лишь 15% оксо-разлагаемого полиэтилена разла- гается в почве до диоксида углерода 1 . Кроме того, самтермин«оксо-разлагаемые полимеры» я быне назвала корректным. Дело в том, что для разложения в этом случае необ- ходимо либо инициирующее действие света (обычно в УФ-диапазоне), либо повышение температуры. Иначе полимерный материал просто разваливался бы при обычных усло- виях его использования. Есть и еще один момент — сугубо техно- логический: если для инициирования оксо- разложения требуется температура, то каким образом будет протекать процесс переработ- ки такого материала изначально? Ведь прак- тически все способы переработки полимеров предусматривают нагрев (до состояния рас- 1 Feuilloley P. et al. Degradation of Polyethylene Designed for Agricultural Purposes // Journal of Polymers and the Environment 2005. — 13. — Р. 349-355.