-Закономерности изменения теплофизических характеристик компаундов на основе вторичного полипропилена и полиэтилена в процессе их переработки.

Разработка новых материалов из синтетических полимеров и расширение ассортимента пластмассовых изделий на их основе приводит к увеличению экологической нагрузки на окружающую среду ввиду длительного времени разложения таких веществ после выхода из эксплуатации и попадания в бытовой мусор. Значительная доля пластикового мусора приходится на пластмассовые изделия из полипропилена, представляющего собой термопластичный полимер, способный практически к неограниченному числу циклов повторной переработки технологически простыми методами литья под давлением и экструзии. Ввиду схожести физических свойств полипропилена и полиэтилена, рециклинговое сырье, полученное в процессе сортировки и разделения пластикового мусора, практически всегда содержит смесь полипропилена с различным содержанием полиэтилена. Термодинамическая несовместимость этих полимеров оказывает взаимное влияние на физико-механические свойства друг друга и, как следствие, на эксплуатационные характеристики готовых изделий, произведенных из пластикового мусора. Кроме того, тепловое воздействие на смесь вторичного полипропилена, содержащего в том числе кислородсодержащие соединения, образующиеся в процессе эксплуатации пластмассового изделия, и полиэтилена при плавлении и охлаждении в процессе переработки оказывает дополнительное влияние на свойства получаемых компаундов. Научной новизной проекта является изучение закономерностей изменения теплофизических параметров полимерных компаундов из вторичного сырья и смеси из термодинамически несовместимых полимеров в условиях переработки термопластов методом литья под давлением, прессования и экструзии. В процессе выполнения проекта будут изучены закономерности изменения модуля упругости, модуля потерь, тангенса угла механических потерь при варьировании содержании полиэтилена различной плотности в компаунде на основе вторичного полипропилена при динамической нагрузке с различной частотой. Получены зависимости изменения линейного размера (коэффициент линейного термического расширения) пластмассовых образцов на основе компаундов различного состава от температуры. Влияние состава полимерного компаунда и способа его переработки на параметры, характеризующие термостабильность полимерного образца (температура начала разложения, температура, соответствующая снижению массы образца на 1% и 5%, температура, соответствующая максимальной скорости снижения основной массы опытного образца, остаток после нагрева образца до высокой температуры и др.). Зависимость температуры плавления и кристаллизации, энтальпии плавления и кристаллизации, степени кристалличности отдельных фаз полипропилена и полиэтилена в их смесях от способа переработки, компонентного состава и скорости изменения температуры, моделирующей условия производства пластмассовых изделий на основе смесевых компаундов. Методом капиллярной реометрии в процессе экструзии будут получены реологические характеристики расплава полимерного компаунда различного состава и при различной температуре переработки с выявлением влияния условий переработки на теплофизические параметры термопластов. Значимость проекта обусловлена возможностью прогнозирования теплофизических свойств полимерных компаундов на основе вторичного полипропилена в присутствии полиэтилена различной плотности, неконтролируемое количеств которого обычно присутствует в рециклинговом сырье, а также оптимизировать условия переработки (скорость впрыска при литье под давлением, температура в процессе экструзии и т.п.) с целью получения пластмассовых изделий с требуемыми характеристиками.