Сумяшчальнасць даказала сваю эфектыўнасць у паляпшэнні ключавых уласцівасцей, такіх як баланс удара/цвёрдасці сумесяў ПЦР і ПІР поліалефінаў і іншых пластмас.#Устойлівае развіццё
Узор перапрацаванага HDPE/PP без сумяшчальніка Dow Engage (уверсе) і ўзор перапрацаванага HDPE/PP з сумяшчальнікам Engage POE.Сумяшчальнасць у тры разы павялічыла адноснае падаўжэнне пры разрыве са 130% да 450%.(Фота: Dow Chemical)
Паколькі рынак перапрацоўкі пластмас становіцца расце ва ўсім свеце, сумяшчальныя смалы і дабаўкі ўсё часцей выкарыстоўваюцца для вырашэння праблем гібрыдных смол у такіх галінах, як упакоўка і спажывецкія тавары, будаўніцтва, сельская гаспадарка і аўтамабільная прамысловасць.Паляпшэнне прадукцыйнасці матэрыялаў, паляпшэнне апрацоўкі і зніжэнне выдаткаў і ўздзеяння на навакольнае асяроддзе з'яўляюцца аднымі з ключавых задач, з асноўнымі спажывецкімі пластмасамі, такімі як поліалефіны і ПЭТ.
Вялікай перашкодай для выкарыстання перапрацаваных матэрыялаў з'яўляецца дарагое і працаёмкае аддзяленне несумяшчальных пластмас.Дазваляючы змешваць несумяшчальныя пластмасы ў расплаве, сумясцільнікі дапамагаюць паменшыць неабходнасць падзелу і дазваляюць вытворцам матэрыялаў вырабляць больш якасную прадукцыю, у той жа час павялічваючы ўтрыманне другаснай сыравіны і атрымліваючы доступ да новых крыніц нізкай якасці і нізкай кошту для зніжэння выдаткаў.
Гэтыя прыдатныя для другаснай перапрацоўкі кампатыбілізатары ўключаюць спецыяльныя поліолефінавыя эластомеры, стырольныя блок-супалімеры, хімічна мадыфікаваныя поліалефіны і дабаўкі на аснове тытана-алюмініевай хіміі.З'явіліся і іншыя новаўвядзенні.Чакаецца, што ўсе яны зоймуць цэнтральнае месца на бліжэйшых выставах.
Згодна з Dow, Engage POE і Infuse OBC лепш за ўсё падыходзяць для сумяшчальнасці з поліпрапіленам HDPE, LDPE і LLDPE з-за поліэтыленавай асновы і альфа-алефінаў у якасці камонамераў.(Фота: Dow Chemical)
Спецыяльныя поліалефінавыя эластамеры (POE) і поліалефінавыя пластамеры (POP), першапачаткова ўведзеныя для паляпшэння ўласцівасцей поліалефінаў, такіх як трываласць на ўдар і расцяжэнне, эвалюцыянавалі ў якасці сумяшчальнікаў для перапрацаванага ПЭ і ПП, якія часам таксама выкарыстоўваюцца з іншымі матэрыяламі, такімі як ПЭТ або ПЭТ.нейлон.
Гэтыя прадукты ўключаюць Dow's Engage POE, рандом-супалімер этылен-альфа-алефіну з утрыманнем OBC, цвёрда-мяккі блок-альтэрнатыўны супалімер алефінаў і Exxon Mobil Vistamaxx прапілен-этылен і Exact Ethylene-Octene POP.
Гэтыя прадукты прадаюцца перапрацоўшчыкам/перапрацоўшчыкам пластмас і іншым перапрацоўшчыкам, сказаў Хесус Картэс, распрацоўшчык рынку ExxonMobil Product Solutions, адзначыўшы, што сумяшчальнасць можа быць інструментам, які дапаможа перапрацоўшчыкам выкарыстоўваць перакрыжаванае забруджванне і патэнцыйна недарагія ключавыя агенты для патокаў поліалефінаў.Хан Чжан, дырэктар па глабальным устойлівым развіцці ўпакоўкі і спецыяльных пластмас у The Dow Chemical Company, сказаў: «Нашы кліенты выйграюць ад стварэння больш якаснага канчатковага прадукту з доступам да больш шырокага патоку перапрацоўкі.Мы абслугоўваем працэсары, якія выкарыстоўваюць сродкі сумяшчальнасці для павелічэння перапрацаванага ўтрымання, захоўваючы пры гэтым тэхналагічнасць».
«Нашы кліенты атрымліваюць выгаду ад стварэння канчатковага прадукту больш высокай якасці, адначасова маючы доступ да больш шырокага патоку перапрацоўкі».
Кампанія ExxonMobil' Cortés пацвердзіла, што тыя ж гатункі Vistamaxx і Exact, прыдатныя для мадыфікацыі першароднай смалы, таксама можна выкарыстоўваць для забеспячэння сумяшчальнасці з перапрацаваным пластыкам.Ён адзначыў, што палімеры Vistamaxx робяць HDPE, LDPE і LLDPE сумяшчальнымі з поліпрапіленам, дадаўшы, што з-за палярнасці такіх палімераў, як ПЭТ або нейлон, патрабуецца прышчэпка гатунку Vistamaxx, каб зрабіць поліалефіны сумяшчальнымі з такімі палімерамі.«Напрыклад, мы працавалі з некалькімі вытворцамі кампаундаў, каб прышчапіць Vistamaxx, каб зрабіць поліалефіны сумяшчальнымі з нейлонам, адначасова імкнучыся захаваць паляпшэнне прадукцыйнасці, якое палімеры Vistamaxx могуць унесці ў склады кампазіцый».
Рыс.1 Дыяграма MFR паказвае змешаныя колеры перапрацаванага ПНД і поліпрапілена з дадаткам Vistamaxx і без яго.(Крыніца: ExxonMobil)
Па словах Картэса, сумяшчальнасць можа быць пацверджана палепшанымі механічнымі ўласцівасцямі, такімі як вельмі пажаданая ўдаратрываласць.Павелічэнне цякучасці таксама важна пры паўторным выкарыстанні матэрыялаў.Прыкладам з'яўляецца распрацоўка рэцэптур для ліцця пад ціскам для патокаў бутэлек ПНД.Ён адзначае, што ўсе даступныя сёння спецыяльныя эластомеры маюць сваё прымяненне.«Мэта абмеркавання не ў тым, каб параўнаць іх агульную прадукцыйнасць, а ў тым, каб выбраць лепшы інструмент для канкрэтнага праекта».
Напрыклад, ён сказаў: «Калі PE сумяшчальны з PP, мы лічым, што Vistamaxx дае лепшыя вынікі.Але рынак таксама мае патрэбу ў палепшанай ударатрываласці, і этылен-актэнавыя пластомеры могуць падысці, калі шукаць трываласць пры нізкіх тэмпературах».
Картэс дадаў: «Этылен-актэнавыя пластомеры, такія як нашы маркі Exact або Dow's Engage і Vistamaxx, маюць вельмі падобныя ўзроўні нагрузкі».
Чжан з Dow растлумачыў, што ў той час як прысутнасць поліпрапілена ў HDPE звычайна павялічвае калянасць, вымяраную модулем пругкасці пры выгіне, ён пагаршае ўласцівасці, вымераныя трываласцю і падаўжэннем пры расцяжэнні, з-за несумяшчальнасці гэтых двух кампанентаў.Выкарыстанне сродкаў сумяшчальнасці ў гэтых сумесях HDPE/PP паляпшае баланс калянасці/вязкасці за кошт памяншэння падзелу фаз і паляпшэння межфазной адгезіі.
Рыс.2. Графік ударатрываласці, які паказвае розныя каляровыя сумесі перапрацаванага ПНД і поліпрапілена з дадаткам Vistamaxx і без яго.(Крыніца: ExxonMobil)
Па словах Чжана, Engage POE і Infuse OBC лепш за ўсё падыходзяць для таго, каб зрабіць HDPE, LDPE і LLDPE сумяшчальнымі з поліпрапіленам з-за поліэтыленавай асновы і альфа-олефінавага сомонамера.У якасці дадаткаў для сумесяў ПЭ/ПП яны звычайна выкарыстоўваюцца ў колькасці ад 2% да 5% па масе.Чжан адзначыў, што, паляпшаючы баланс цвёрдасці і трываласці, сумяшчальныя сродкі Engage POE, такія як Grade 8100, могуць забяспечыць большую каштоўнасць для механічна перапрацаваных сумесяў ПЭ/ПП, уключаючы патокі адходаў з высокім утрыманнем ПЭ і ПП.Прыкладанні ўключаюць аўтамабільныя дэталі, вырабленыя пад ціскам, балончыкі з фарбай, смеццевыя бакі, упаковачныя скрынкі, паддоны і вулічную мэблю.
Рынку патрэбныя палепшаныя ўдарныя характарыстыкі, і пластамеры з этылен-актэнам могуць адыграць пэўную ролю, калі патрабуецца ўдарная глейкасць пры нізкіх тэмпературах.
Ён дадаў: «Даданне толькі 3 мас.% Engage 8100 патроіў ударную трываласць і адноснае падаўжэнне пры расцяжэнні несумяшчальнай сумесі HDPE/PP 70/30, захоўваючы пры гэтым больш высокі модуль упругасці, нададзены кампанентам PP», — дадаў ён, для патрабаванняў пластычнасці пры нізкіх тэмпературах Engage POE забяспечвае ўдарную трываласць пры тэмпературы навакольнага асяроддзя. з-за надзвычай нізкай тэмпературы стеклования.
Гаворачы аб кошце гэтых спецыяльных эластамераў, Кортэз з ExxonMobil сказаў: «У высокаканкурэнтным ланцужку стварэння кошту перапрацоўкі важна збалансаваць кошт і прадукцыйнасць.З дапамогай палімераў Vistamaxx прадукцыйнасць перапрацаваных смол можа быць палепшана, што дазваляе выкарыстоўваць смолы там, дзе перапрацоўшчыкі могуць атрымаць больш высокую эканамічную каштоўнасць».задавальняючы пры гэтым попыт на высокаэфектыўныя матэрыялы. У выніку перапрацоўшчыкі могуць мець больш шырокія магчымасці для продажу сваіх перапрацаваных пластмас, а не проста кошт у якасці асноўнага фактару, што дазваляе ім засяродзіцца на спецыяльных сумесях і прапускной здольнасці».
«У дадатак да магчымасці перапрацоўваць змешаныя поліалефіны, мы таксама працуем над прасоўваннем перапрацоўкі розных сумесяў, такіх як поліалефіны, з інжынернымі пластмасамі, такімі як нейлон і поліэстэр.Мы забяспечылі шэраг функцыянальных палімераў, але новыя рашэнні ўсё яшчэ знаходзяцца ў распрацоўцы.актыўна распрацоўваюцца для разнастайных пластыкавых сумесяў, якія сустракаюцца ва ўпакоўцы, інфраструктуры, транспарціроўцы і спажывецкіх прыкладаннях».
Блок-супалімеры стыролу і хімічна мадыфікаваныя поліалефіны - гэта іншыя тыпы матэрыялаў, якія прыцягваюць увагу ў якасці сумяшчальнікаў для ўзмацнення і паляпшэння сумяшчальнасці перапрацаваных смол.
Kraton Polymers прапануе стыролавую блок-супалімерную платформу CirKular+, якая змяшчае дадаткі для павышэння прадукцыйнасці для перапрацоўкі і перапрацоўкі пластмас.Джулія Стрын, дырэктар па глабальным стратэгічным маркетынгу Kraton Specialty Polymers, паказвае на дзве серыі з пяці класаў: серыю сумяшчальнасці CirKular+ (C1000, C1010, C1010) і серыю CirKular+ Performance Enhancement Series (C2000 і C3000).Гэтыя дабаўкі ўяўляюць сабой шэраг блок-супалімераў на аснове стыролу і этылену/бутылена (SEBS).Яны валодаюць выключнымі механічнымі ўласцівасцямі, уключаючы высокую ўдарную трываласць пры пакаёвай або крыягеннай тэмпературы, гнуткасць для адаптацыі калянасці і ўдарных уласцівасцяў, палепшаную ўстойлівасць да парэпання пад напругай і палепшаную апрацоўку.Прадукты Circular+ таксама забяспечваюць сумяшчальнасць з некалькімі смоламі для першапачатковага пластыка, адходаў PCR і PIR.У залежнасці ад маркі яны могуць выкарыстоўвацца ў PP, HDPE, LDPE, LLDPE, LDPE, PS і HIPS, а таксама ў палярных смолах, такіх як EVOH, PVA і EVA.
«Мы паказалі, што можна перапрацаваць поліалефінавыя змешаныя пластыкавыя адходы і перапрацаваць іх у больш каштоўныя прадукты».
«Дадаткі CirKular+, якія цалкам можна перапрацоўваць, дазваляюць паўторна выкарыстоўваць ПЦР, паляпшаючы механічныя ўласцівасці і падтрымліваючы канструкцыю вырабаў з аднаматэрыялаў на аснове поліалефінаў, тым самым павялічваючы ўтрыманне ПЦР да больш чым 90 працэнтаў», — сказаў Стрын.немадыфікаванай смалы.Тэставанне паказала, што прадукты CirKular+ можна падвяргаць тэрмічнай апрацоўцы да пяці разоў для больш частага выкарыстання».
Асартымент пашыральнікаў CirKular+ - гэта пашыральнікі з некалькіх смол для мадэрнізацыі змешаных патокаў аднаўлення ПЦР і ПІР, звычайна дадаюцца ў колькасці ад 3% да 5%.Два прыклады перапрацоўкі змешаных адходаў ўключаюць кампазітны ўзор 76%-PCR HDPE + 19%-PCR PET + 5% Kraton+ C1010 і ўзор 72%-PCR PP + 18%-PCR PET + 10% Kraton+ C1000..У гэтых прыкладах ударная трываласць па Ізоду з надрэзам была павялічана на 70% і 50% адпаведна, а мяжа цякучасці павялічылася на 40% і 30% пры захаванні калянасці і паляпшэнні апрацоўваемасці.Сумесі PCR LDPE-PET таксама паказалі падобныя паказчыкі.Гэтыя прадукты таксама эфектыўныя для нейлону і ABS.
Серыя CirKular+ для павышэння прадукцыйнасці прызначана для мадэрнізацыі цыклічных змешаных патокаў ПЦР і ПІР поліалефінаў і полістыролу пры тыповых узроўнях дабаўлення ад 3% да 10%.Апошні паспяховы тэст на ліццё пад ціскам: 91%-PCR PP + 9% Kraton+ C2000.Рэцэптура мае 110% паляпшэнне балансу модуля ўдару ў параўнанні з канкуруючымі прадуктамі.«Прыкладанні rPP высокага класа ў аўтамабільнай і прамысловай прамысловасці патрабуюць такога роду паляпшэння.Гэта таксама можна прымяніць да ўпакоўкі, але пры менш жорсткіх патрабаваннях колькасць C2000 будзе зніжана», - сказаў Стрын.
Kraton+ можа быць папярэдне змешаны або сухі з перапрацаваным пластыкам перад фармаваннем, экструзіяй або ў рамках працэсу перапрацоўкі, кажа Стрын.З моманту запуску CirKular+ некалькі гадоў таму кампанія дасягнула ранняга прыняцця ў такіх галінах, як прамысловыя паддоны, упакоўка для прадуктаў харчавання і напояў, аўтамабільныя кампаненты і дзіцячыя аўтакрэслы.CirKular+ можа таксама выкарыстоўвацца ў розных тэхналагічных працэсах, уключаючы ліццё пад ціскам або ціскам, экструзію, ратацыйнае фармаванне і кампаундаванне.
Polybond 3150/3002 з'яўляецца часткай шырокага асартыменту Polybond хімічна мадыфікаваных поліалефінаў SI Group і можа выкарыстоўвацца ў якасці звязальнага рэчыва і дабаўкі для сумяшчальнасці.Гэта поліпрапілен з прышчэпленым малеінавым ангідрыдам, які робіць перапрацаваны поліпрапілен сумяшчальным з усімі тыпамі нейлону.Па словах Джона Юна, тэхнічнага кіраўніка і тэхнічнай падтрымкі, пры тыповым узроўні выкарыстання 5% ён дэманструе больш чым патройную ўдарную трываласць па Ізоду і зваротную ўдарную трываласць па Ізоду.Ірфаан Фостэр, дырэктар па развіцці рынку, адзначае, што першапачатковае прымяненне - гукаізаляцыя аўтамабіля.Зусім нядаўна ён выкарыстоўваўся ў перапрацаваных сумесях поліпрапілена і нейлону для панэляў падлогі, кампанентаў падкапота і за прыборнымі панэлямі.
Яшчэ адна марка - Polybond 3029, поліэтылен высокай шчыльнасці з прышчэпленым малеінавым ангідрыдам, уведзены два гады таму ў якасці дабаўкі для паляпшэння сумяшчальнасці кампазітных матэрыялаў з дрэва і пластыка.Па словах Юна, здаецца, што кампанія знаходзіцца на шляху да сумяшчальнасці з сумессю 50/50 ПЦР/чысты ПЭНД.
Іншы клас сродкаў сумяшчальнасці заснаваны на хіміі тытан-алюміній, такіх як тытанат (Ti) і цырконат (Zr) каталізатары, прапанаваныя Kenrich Petrochemicals і прададзеныя вытворцам і фармоўшчыкам.Прадукцыя кампаніі ўключае новы каталізатар у форме маткавай сумесі або парашка, які дзейнічае як дабаўка для сумяшчальнасці з рознымі палімерамі, у тым ліку поліалефінамі, біяпластыкамі, такімі як ПЭТ, ПВХ і PLA.Па словах прэзідэнта і саўладальніка Kenrich Сала Монтэ, яго выкарыстанне ў сумесях ПЦР, такіх як ПП/ПЭТ/ПЭ, набірае абароты.Паведамляецца, што гэта павялічвае прадукцыйнасць экструзіі і скарачае час цыкла ліцця пад ціскам.
Паведамляецца, што шарыкі Ken-React CAPS KPR 12/LV і парашок Ken-React KPR 12/HV аднаўляюць ПЦР да зыходнага стану.Монтэ сказаў, што прадукт з'яўляецца вынікам спалучэння новага каталізатара кампаніі LICA 12 алкаксітытаната са змешаным металічным каталізатарам, які з'яўляецца «больш эканамічна эфектыўным».«Мы прапануем гранулы CAPS KPR 12/LV у колькасці ад 1,5% да 1,75% ад агульнай вагі ўсіх перапрацаваных матэрыялаў, якія дадаюцца ў бункер, як і маткавую сумесь, і зніжаем тэмпературу працэсу на 10-20%, каб падтрымліваць зрух. рэакцыйнай сумесі.Яны працуюць на нанаметровым узроўні, таму неабходны рэактыўны зрух кампазіта, а расплаў патрабуе высокага крутоўнага моманту».
Монтэ кажа, што гэтыя дадаткі з'яўляюцца эфектыўнымі сродкамі сумяшчальнасці для такіх палімераў, як LLDPE і PP, і полікандэнсатаў, такіх як ПЭТ, арганічных і неарганічных напаўняльнікаў і біяпластыкаў, такіх як PLA.Тыповыя вынікі ўключаюць зніжэнне на 9% тэмператур экструзіі, ліцця пад ціскам і выдзімання і павелічэнне хуткасці апрацоўкі на 20% для большасці тэрмапластаў без напаўнення.Падобныя вынікі былі атрыманы з перапрацаванай сумессю 80/20% LDPE/PP.У адным выпадку 1,5% CAPS KPR 12/LV быў выкарыстаны для забеспячэння сумяшчальнасці трох PIR смол: градуяваная плаўленая плёнка LLDPE, 20-35 MFI змешанага ліцця пад ціскам поліпрапіленавых супалімерных вечкаў і термоформованной харчовай упакоўкі ПЭТ.Здрабніце сумесь PP/PET/PE да памеру 1/4″.да ½ цалі.Шматкі і расплавы змешваюцца ў гранулы для ліцця пад ціскам.
Як паведамляецца, запатэнтаваная тэхналогія двухблокавых дабавак Interface Polymers пераадольвае неад'емную несумяшчальнасць поліалефінаў на малекулярным узроўні, што дазваляе іх апрацоўваць.(Фота: межфазные палімеры)
Дыстрыбутарскі бізнес SACO AEI Polymers з'яўляецца эксклюзіўным дыстрыб'ютарам кампаніі Fine-Blend у Кітаі, якая вырабляе шырокі асартымент сумяшчальнікаў для поліпрапілена, нейлону, ПЭТ, інжынерных тэрмапластаў і біяпалімераў, такіх як PLA і PBAT, у тым ліку перапрацаваныя сумесі, дадаткі і пашыральнікі ланцугоў.сказаў кіраўнік бізнес-падраздзялення Майк Маккормач.Да дапаможных рэчываў ставяцца нереакционноспособные компатибилизаторы, у асноўным блок- і графт-супалімеры або рандом-супалімеры, якія не ўдзельнічаюць у хімічнай рэакцыі пры змешванні палімераў.BP-1310 з'яўляецца прыкладам таго, што ўзроўні дабаўлення ад 3% да 5% паляпшаюць сумяшчальнасць перапрацаваных сумесяў поліпрапілена і полістыролу.Распрацоўваецца дабаўка для паляпшэння сумяшчальнасці перапрацаваных сумесяў ПЭ/ПС.
Рэактыўныя сумесі Fine-Blend паляпшаюць сумяшчальнасць шляхам хімічнай рэакцыі з першародным палімерам падчас змешвання, уключаючы ECO-112O для перапрацаванага ПЭТ, полікарбаната і нейлону;HPC-2 для ABS і перапрацаванага ПЭТ сумяшчальніка;і СПГ-02 для вытворчасці поліпрапілена і другаснага поліпрапілена.ПЭТ сумяшчальны.Яны ўтрымліваюць эпаксідныя групы, якія могуць уступаць у рэакцыю з гідраксільнымі групамі перапрацаванага поліэстэру для паляпшэння трываласці і сумяшчальнасці, сказаў Маккормач.Існуе таксама CMG9801, поліпрапілен з прышчэпленым малеінавым ангідрыдам, які можа ўступаць у рэакцыю з амінагрупамі нейлону.
З 2016 года брытанская кампанія Interface Polymers Ltd. распрацавала сваю запатэнтаваную тэхналогію дыблок-супалімерных дабавак Polarfin, якая, як паведамляецца, пераадольвае ўласцівую малекулярную несумяшчальнасць поліалефінаў, дазваляючы іх перапрацоўваць.Гэтыя двухблокавыя дабаўкі падыходзяць для злучэнняў, лістоў і плёнак з першапачатковага і перапрацаванага поліэтылену і поліпрапілена.
Буйны вытворца плёнкі працуе над праектам па апрацоўцы шматслойных плёнак без значнай страты прадукцыйнасці.Дырэктар па развіцці бізнесу Сайман Вадзінгтан сказаў, што нават пры нізкіх узроўнях нагрузкі Polarfin ліквідаваў гелеутварэнне, распаўсюджаную праблему, якая перашкаджае перапрацоўцы поліалефінавых плёнак з выкарыстаннем перапрацаваных змешаных пластмас.«Мы паспяхова прадэманстравалі, што поліалефінавыя змешаныя пластыкавыя адходы можна перапрацоўваць і перапрацоўваць у больш каштоўныя прадукты з дапамогай нашай тэхналогіі дадаткаў Polarfin».
Па словах Cortes з ExxonMobil, сумяшчальнасць (напрыклад, Vistamaxx з перапрацаваным PE/PP) можа быць прадэманстравана палепшанымі механічнымі ўласцівасцямі, напрыклад, ударатрываласцю.(Фота: ExxonMobil)
У двухшнековом злучэнні большасць інжынераў прызнаюць перавагу магчымасці канфігурацыі шнековых элементаў.Вось што вам трэба ведаць аб сартаванні секцый каўша.
Шукайце прасторавыя і/або часовыя ўзоры, каб даць падказкі пры даследаванні дэфектаў якасці спасылкі або вызначэнні асноўнай прычыны праблем з апрацоўкай.Стратэгія выяўлення і лячэння ідэнтыфікаванай прычыны заключаецца ў тым, каб спачатку вызначыць, ці з'яўляецца праблема хранічнай або часовай.
Кампанія Insight Polymers & Complexers выкарыстоўвае свой вопыт у галіне хіміі палімераў для распрацоўкі матэрыялаў наступнага пакалення.
Час публікацыі: 28 ліпеня 2023 г