Технология и свойства деградируемых полимеров

• Автор: Устинов, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

V ГЛАВА. 1. Литературный анализ состояния проблемы.

1.1. Би оде градируемые материалы на основе синтетических полимеров .

1.2. Биодеградируемые материалы на основе природных полимеров .

1.3. Материалы на основе хитина, хитозана и их производных

1.4. Способы получения, свойства и практическое применение полимерных пленок

1.5. Биодеструкция композиционных плнок на основе полиэтилена

1.6. Придание свойств биодеградируемости многотоннажным

полимерам

ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Объекты исследования при разработке угольнохитозановых пленок

2.2. Объекты исследования при разработке полубиодеградируемого полимера
2.3. Объекты исследования при разработке
фотодеструктируемого полимера .
2.4. Методы исследования и методики испытаний .
Экспериментальная часть работы
ГЛАВА 3. Получение биодеградируемых полимерных пленок
3.1. Хитозановые пленки и их биодеградируемость .
3.1.1. Биодеградация хитозановых пленок в почве .
3.1.2. Деградация хитозановых плнок в жидких средах .
3.2. Получение и свойства угольнохитозановых пленок
3.2.1. Изучение реологических свойств растворов ХЗ и угольнохитозановых суспензий .
3.2.2. Формование пленок из угольнохитозановых
суспензий и исследование их свойств .
3.3. Оптимизация композиционного состава и свойств хитозановожелатиновых пленок .
3.3.1. Постановка полного четырехфакторного эксперимента
3.3.2 Оптимизация методом крутого восхождения
градиентный метод
ГЛАВА 4. Разработка частично биодеградируемого
материала на основе полиэтилена
4.1. Разработка полубиодеградируемого материала на основе первичного полиэтилена .
4.2. Разработка полубиодеградируемого материала на основе
вторичного полиэтилена .
ГЛАВА 5. Разработка фотодеструктируемого полимера
5.1. Разработка фотодеструктируемого композиционного материала на основе первичного ПЭВД
5.2. Разработка фотодеструктируемого полимера на основе вторичного ПЭВД
Общие выводы .
Список использованных источников


Одним из быстроразвивающихся направлений использования пластмасс является упаковка. Уже с года полимеры вышли на третье место после стекла, бумаги и картона по применению для упаковки. Из всех выпускаемых пластиков % используется в упаковке, из этого количества % расходуется на упаковку пищевых продуктов [1]. Удобство и безопасность, низкая цена и высокая эстетика являются определяющими условиями- ускоренного роста использования пластических масс при изготовлении упаковки. Если стеклянная тара, как правило, находится в потребительском цикле, а бумажная подвергается разложению в естественных условиях, то упаковка из синтетических полимеров, составляющая % бытового мусора ( - кг/год в расчете на одного человека), практически «вечна» - она не подвергается разложению и вопрос как быть и что делать с пластмассовым мусором становится глобальной экологической проблемой. От решения вопроса пластмассовых отходов в значительной степени будет зависеть экологическая ситуация в мире. В противном случае мы сами себя зароем пластмассовым мусором. В общей массе полимерных отходов основной удельный вес занимает полиэтилентерефталат - %, затем полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкой плотности - по %, полипропилен - %, полистирол -6%, поливинилхлорид - 5% и прочие полимеры, использование которых пока ограничено - % [2]. Однако как сжигание, так и пиролиз отходов тары и упаковки и вообще пластмасс кардинально не улучшают экологическую обстановку. Долгое время специалисты полагали, что эффективным методом утилизации полимерных отходов является использование их в виде искусственного топлива. Изношенные шины по своей теплотворной способности равны каменному углю. Отходы полиолефинов еще эффективнее. Однако современные полимерные материалы представляют собой многокомпонентные смеси или композиты. При их сгорании выделяются разнообразные ядовитые летучие вещества и образуются ядовитые твердые остатки. Их очистка и нейтрализация в большинстве случаев превращает процесс сжигания в экономически невыгодный. Подобная ситуация сложилась и при использовании в целях утилизации процессов пиролиза, каталитической деструкции и т. Затраты на очистку отходящих газов, разделение жидких продуктов и обезвреживание твердых остатков делали все предлагаемые процессы нерентабельными. Повторная переработка в определенной степени решает этот вопрос, но и здесь требуются значительные трудовые и энергетические затраты: отбор из бытового мусора пластмассовой тары и упаковки, разделение по виду пластмасс, мойка, сушка, измельчение и только затем переработка в конечное изделие [3-5]. Сшитые (сетчатые) полимеры, включая все изделия из вулканизованном резины, нельзя расплавить и переработать вторично. Термопласты можно расплавить и формовать многократно, но при старении и обработке они подвергаются частичному окислению, их свойства ухудшаются. Большинство отходов представляют собой смеси различных полимеров, термодинамически несовместимых друг с другом. Дополнительную сложность создают разноцветные изделия. При их смешении расплавы окрашиваются в грязносерый или коричневый цвет. Получается, что многие преимущества синтетических полимеров - их разнообразие, стабильность, способность образовывать пространственные сетки - затрудняют вторичную переработку [6]. Следует отметить, что сбор и повторная переработка полимерной тары и упаковки приводит к удорожанию * продукта. Качество рециклизоваиного полимера также оказывается ниже полимера, полученного непосредственно первичным изготовителем. К тому же не каждый потребитель согласен использовать упаковку из рсциклизованного полимера. С с последующей перегрануляцией, введением пероксидов для сшивки и окисления имеющихся групп, введением технических лигнинов и пр. Однако трудности представляет как сбор бытовых отходов, представляющих собой рассредоточенные изделия бытового назначения (упаковочные материалы, потребительская мелкая тара, игрушки, изделия одноразового пользования и др. Эти технологии являются энерго- и трудоемкими, требуют значительных затрат[8].