Kompatybilizatory okazały się skuteczne w doskonaleniu kluczowych właściwości, takich jak równowaga wpływu/sztywności mieszanek PCR i PIR poliolefin i innych tworzyw sztucznych. #Ustanowalny rozwój
Próbka HDPE/PP z recyklingu bez kompatybilizatora Engage (górna) i próbka HDPE/PP z recyklingiem z kompatybilizatorem Engage. Kompatybilność potroiła wydłużenie po przerwie z 130% do 450%. (Zdjęcie: Dow Chemical)
Ponieważ recykling tworzyw sztucznych staje się rosnącym rynkiem na całym świecie, kompatybilne żywice i dodatki są coraz częściej stosowane do rozwiązywania problemów z żywicami hybrydowymi w obszarach takich jak opakowania i produkty konsumenckie, budownictwo, rolnictwo i motoryzacja. Poprawa wydajności materialnej, poprawa przetwarzania i zmniejszanie kosztów oraz wpływ na środowisko należą do kluczowych wyzwań, z głównym nurtem tworzyw sztucznych, takich jak poliolefiny i PET.
Dużą barierą w stosowaniu materiałów z recyklingu jest kosztowne i czasochłonne oddzielenie niezgodnych tworzyw sztucznych. Umożliwiając niekompatybilne tworzywa sztuczne, kompatybilizatory pomagają zmniejszyć potrzebę separacji i umożliwiają producentom materiałów wytwarzanie produktów wyższej jakości, jednocześnie zwiększając zawartość recyklingu i uzyskując dostęp do nowych źródeł niskiej jakości i niskich kosztów do obniżenia kosztów.
Te kompatybilizery do recyklingu obejmują specjalistyczne elastomery poliolefiny, kopolimery blokowe styreniczne, chemicznie zmodyfikowane poliolefiny i dodatki oparte na chemii aluminium tytanu. Pojawiły się także inne innowacje. Oczekuje się, że wszystkie będą centralne na nadchodzących targach.
Według DOW, Engage PoE i Infuse OBC najlepiej nadają się do kompatybilności HDPE, LDPE i LLDPE z polipropylenem z powodu szkieletu PE i alfa olefin jako komonomerów. (Zdjęcie: Dow Chemical)
Specjalne elastomery poliolefiny (POE) i plastomery poliolefinowe (POP), pierwotnie wprowadzone w celu poprawy właściwości poliolefin, takich jak uderzenie i wytrzymałość na rozciąganie, ewoluowały jako kompatybilizery do recyklingu PE i PP, czasem również stosowane z innymi materiałami, takimi jak PET lub PET. nylon.
Produkty te obejmują Dow Engage PoE, losowy kopolimer etylenu-alfa-alfa-olefin, twardy blok na naprzemiennie kopolimer olefinowy oraz exxon mobil vistamaxx propylen-etylen-etylenowy i dokładny pop etylen-okten.
Produkty te są sprzedawane recyklingom/złożonkom tworzyw sztucznych i innych recyklingach, powiedział Jesús Cortes, deweloper rynku w rozwiązaniach produktów ExxonMobil, zauważając, że kompatybilność może być narzędziem, które pomagają recyklingowi w wykorzystaniu zanieczyszczenia krzyżowego i potencjalnie niskich kluczowych środków kluczowych dla strumieni poliolefiny. Han Zhang, dyrektor globalnego zrównoważonego rozwoju opakowań i tworzywa sztucznego w The Dow Chemical Company, powiedział: „Nasi klienci korzystają z tworzenia produktu końcowego wyższej jakości z dostępem do szerszego strumienia recyklingu. Obsługujemy procesory, które wykorzystują kompatyberyzatory do zwiększania zawartości recyklingu przy jednoczesnym utrzymaniu produkcji. ”
„Nasi klienci korzystają z tworzenia produktu końcowego wyższej jakości, a jednocześnie dostęp do szerszego strumienia recyklingu”.
ExxonMobil 'Cortés potwierdził, że te same Vistamaxx i dokładne oceny odpowiednie do modyfikacji żywicy dziewiczej można również zastosować w celu zapewnienia zgodności z tworzywami tworzyw recyklingu. Zauważył, że polimery Vistamaxx powodują, że HDPE, LDPE i LLDPE są kompatybilne z polipropylenem, dodając, że ze względu na polaryzację polimerów, takich jak PET lub nylon, przeszczep klasy Vistamaxx jest wymagany do tworzenia poliolefin z takimi polimerami. „Na przykład współpracowaliśmy z kilkoma komputerami w celu przeszczepu Vistamaxx, aby poliolefiny były kompatybilne z nylonem, jednocześnie dążąc do utrzymania poprawy wydajności, które polimery Vistamaxx mogą wnieść do złożonych preparatów”.
Ryż. 1 mapa MFR pokazująca mieszane kolory recyklingu HDPE i polipropylenu z dodatkiem Vistamaxx i bez. (Źródło: ExxonMobil)
Według Corteza kompatybilność można potwierdzić poprzez ulepszone właściwości mechaniczne, takie jak wysoce pożądany odporność uderzenia. Zwiększenie płynności jest również ważne przy ponownym użyciu materiałów. Przykładem jest opracowanie preparatów formowania wtrysku dla strumieni butelek HDPE. Zauważa, że wszystkie dostępne dziś elastomery specjalne mają swoje zastosowania. „Celem dyskusji nie jest porównanie ich ogólnej wydajności, ale wybór najlepszego narzędzia dla konkretnego projektu”.
Na przykład, powiedział: „Kiedy PE jest kompatybilne z PP, uważamy, że Vistamaxx daje najlepsze wyniki. Ale rynek wymaga również lepszej odporności na uderzenie, a plastomery etylen-okten mogą być odpowiednie przy poszukiwaniu wytrzymałości w niskiej temperaturze. ”
Cortez dodał: „Plastomery etylen-oktenowe, takie jak nasze oceny Engage lub Dow lub Vistamaxx mają bardzo podobne poziomy obciążenia”.
Zhang Dow wyjaśnił, że chociaż obecność polipropylenu w HDPE ogólnie zwiększa sztywność mierzoną przez moduł zginający, degraduje właściwości mierzone przez wytrzymałość i wydłużenie rozciągania ze względu na niezgodność dwóch składników. Zastosowanie kompatybilizerów w tych mieszankach HDPE/PP poprawia równowagę sztywności/lepkości poprzez zmniejszenie separacji faz i poprawę przyczepności międzyfazowej.
Ryż. 2. Wykres wytrzymałości uderzenia pokazujący różne mieszanki kolorów HDPE z recyklingu i polipropylenu, z dodatkiem Vistamaxx i bez. (Źródło: ExxonMobil)
Według Zhang, Engage PoE i Infuse OBC najlepiej nadają się do tworzenia HDPE, LDPE i LLDPE kompatybilnych z polipropylenem z powodu szkieletu PE i komonomeru alfa-olefin. Jako dodatki dla mieszanin PE/PP, są one zwykle stosowane w ilościach od 2% do 5%. Zhang zauważył, że poprawiając równowagę twardości i wytrzymałości, angażuj kompatybilizatory POE, takie jak klasa 8100, może zapewnić większą wartość dla mechanicznie recyklingu mieszanin PE/PP, w tym strumieni odpadów wysoko w PE i PP. Zastosowania obejmują wtryskowe części motoryzacyjne, puszki do farby, kosze na śmieci, pudełka opakowaniowe, palety i meble ogrodowe.
Rynek wymaga lepszej wydajności wpływu, a plastomery etylenowe mogą odgrywać rolę, gdy wymagana jest wytrzymałość na niską temperaturę.
Dodał: „Dodanie tylko 3 WT. % Angażuje 8100 potroiło wytrzymałość uderzenia i wydłużenie na rozciąganie niekompatybilnej mieszanki HDPE/PP 70/30, zachowując wyższy moduł przekazany przez komponent PP ” - dodał, że w przypadku zapotrzebowania na plastyczność w niskiej temperaturze Engage OPE zapewnia wytrzymałość uderzenia w temperaturze otoczenia ze względu na wyjątkowo niską temperaturę przejścia szkła.
Mówiąc o kosztach tych specjalistycznych elastomerów, Cortez ExxonMobil powiedział: „W bardzo konkurencyjnym łańcuchu wartości recyklingu ważne jest, aby zrównoważyć koszty i wydajność. W przypadku polimerów Vistamaxx można poprawić wydajność żywic pochodzących z recyklingu, umożliwiając stosowanie żywic w aplikacjach, w których recykling mogą uzyskać wyższą wartość ekonomiczną. ” Podczas zaspokajania zapotrzebowania na materiały o wysokiej wydajności. W rezultacie recykling mogą mieć większe możliwości sprzedaży tworzyw sztucznych recyklingu, a nie koszt jako główny kierowca, umożliwiając im skupienie się na niestandardowych mieszankach i przepustowości ”.
„Oprócz możliwości recyklingu mieszanych poliolefin, pracujemy również nad promowaniem recyklingu różnych mieszanek, takich jak poliolefiny z tworzywami inżynieryjnymi, takimi jak nylon i poliester. Zapewniliśmy szereg funkcjonalnych polimerów, ale nowe rozwiązania są nadal w rozwoju. są aktywnie opracowywane w celu rozwiązania różnych mieszanek tworzyw sztucznych występujących w opakowaniach, infrastrukturze, transporcie i zastosowaniach konsumenckich. ”
Kopolimery blokowe styrenu i chemicznie zmodyfikowane poliolefiny to inne rodzaje materiałów, które zwróciły uwagę jako kompatybilizerki do wzmocnienia i poprawy kompatybilności żywic pochodzących z recyklingu.
Kraton Polymers oferuje platformę kopolimerową blokową Cirkulal+ Styrenic zawierającą dodatki zwiększające wydajność do recyklingu i recyklingu tworzyw sztucznych. Julia Strin, dyrektor globalnego marketingu strategicznego dla polimerów specjalistycznych Kraton, wskazuje na dwie serie pięciu klas: seria Cirkulal+ Compatibility (C1000, C1010, C1010) i serii wzmacniających wydajność Cirkular+ (C2000 i C3000). Dodatki te są szeregiem kopolimerów blokowych opartych na styrenu i etylenu/butylenu (SEB). Mają wyjątkowe właściwości mechaniczne, w tym wysoką wytrzymałość uderzenia w pomieszczeniu lub kriogeniczną temperaturę, elastyczność w dostosowaniu sztywności i właściwości uderzenia, lepszą odporność na pękanie naprężeń i lepsza możliwość przetwarzania. Produkty okrągłe+ zapewniają również kompatybilność wielozadaniową dla odpadów dziewiczych plastikowych, PCR i PIR. W zależności od oceny można je stosować w PP, HDPE, LDPE, LLDPE, LDPE, PS i biodrach, a także żywic polarnych, takich jak EvoH, PVA i EVA.
„Wykazaliśmy, że możliwe jest poddanie recyklingu mieszanych odpadów plastikowych z poliolefiny i recykling ich w bardziej cenne produkty”.
„W pełni dodatki do recyklingu CirKular+pozwalają na ponowne wykorzystanie PCR poprzez ulepszenie właściwości mechanicznych i wspieranie projektowania produktów monomaterialnych na bazie poliolefiny, maksymalizując zawartość PCR do ponad 90 procent”, powiedział Stryn. Niemodyfikowana żywica. Testy wykazały, że produkty Cirkularne+ mogą być obróbki cieplne do pięciu razy w celu częstszego stosowania. ”
Cirkularna+ zakres ekspanderów jest ekspanderami wielozadaniowymi do modernizacji mieszanych strumieni odzyskiwania PCR i PIR, zwykle dodawanych z 3% do 5%. Dwa przykłady recyklingu mieszanego odpadów obejmują wtryskową próbkę kompozytową 76%-pcr HDPE + 19%-pcr PET + 5%Kraton + C1010 oraz próbkę 72%-pcr PP + 18%-pcr PET + 10%Kraton + C1000. . W tych przykładach siłę uderzenia IZOD wzrosła odpowiednio o 70% i 50%, a granica plastyczności wzrosła o 40% i 30%, przy jednoczesnym utrzymaniu sztywności i poprawie możliwości przetwarzania. Mieszanki PCR LDPE-PET również wykazały podobną wydajność. Produkty te są również skuteczne na nylonie i ABS.
Seria wzmacniacza wydajności CIRKULL+ została zaprojektowana do aktualizacji cyklicznych mieszanych strumieni PCR i PIR poliolefin i polistyrenu przy typowych poziomach dodawania od 3% do 10%. Ostatni udany test formowania wtrysku: 91% -PCR PP + 9% Kraton + C2000. Preparat ma 110% poprawy równowagi modułu uderzenia w stosunku do konkurencyjnych produktów. „Wysokiej klasy aplikacje RPP w aplikacjach motoryzacyjnych i przemysłowych wymagają tego rodzaju poprawy. Można to również zastosować do opakowań, ale przy mniej rygorystycznych wymaganiach ilość C2000 zostanie zmniejszona ”, powiedział Streen.
Stryn mówi, że Kraton+ może być uporządkowany lub suchy z recyklingiem z tworzywa sztucznego przed formowaniem, wytłaczaniem lub jako części procesu recyklingu. Od czasu uruchomienia Cirkular+ kilka lat temu firma osiągnęła wczesne przyjęcie w obszarach takich jak palety przemysłowe, opakowanie żywności i napojów, komponenty samochodowe i fotele samochodowe. Cirkular+ może być również stosowany w różnych zastosowaniach procesowych, w tym formowanie wtrysku lub kompresyjne, wytłaczanie, formowanie obrotowe i mieszanie.
Polybond 3150/3002 jest częścią szerokiego zakresu grupy SI grupy SI Polybond modyfikowanych chemicznie poliolefin i może być stosowany jako dodatek do spoiwa i kompatybilności. Jest to przeszczepiony przez bezwodnika maleinowego polipropylenu, który recyklingowy polipropylen kompatybilny ze wszystkimi rodzajami nylonu. Według Johna Yun, menedżera technicznego i wsparcia technicznego, przy typowym poziomie użytkowania 5%, wykazuje więcej niż potrójną siłę uderzenia IZOD i odwróconą siłę uderzenia IZOD. Irfaan Foster, dyrektor ds. Rozwoju rynku, zauważa, że początkowa aplikacja to dźwiękowanie samochodu. Niedawno został użyty w recyklingu polipropylen i nylonowych mieszankach do paneli podłogowych, komponentów pod podmością i za pulpitami nawigacyjnymi.
Kolejnym stopniem jest Polybond 3029, przeszczepiony przez nieczystego bezwodnika maleinowego polietylenu o wysokiej gęstości wprowadzony dwa lata temu jako dodatek w celu poprawy kompatybilności kompozytów drewna-plastycznego. Według Yun wygląda na to, że firma jest na dobrej drodze do kompatybilna z mieszanką 50/50 PCR/Pure HDPE.
Kolejna klasa kompatybilizatorów opiera się na chemii tytanu-aluminium, takich jak katalizatory tytanianu (TI) i cyrkonian (ZR) oferowane przez Kenricha Petrochemicalsa i sprzedawane dla komputerów i stawów. Produkty firmy obejmują nowy katalizator w formie Masterbatch lub proszku, który działa jako dodatek do kompatybilności dla różnych polimerów, w tym poliolefiny, bioplastiki, takie jak PET, PVC i PLA. Jego zastosowanie w mieszankach PCR, takich jak PP/PET/PE, nabiera rozpędu, według prezesa i współwłaściciela Kenricha Sal Monte. Doniesiono, że zwiększa wydajność wytłaczania i zmniejsza czasy formowania wtrysku.
Ken-reacct Caps KPR 12/LV PEADS i KEN-REACT KPR 12/HV Powder przywracają PCR do swojego pierwotnego stanu. Monte powiedział, że produkt jest wynikiem połączenia nowego katalizatora Titanate LICA 12 Alkoxy Titanate z mieszanym katalizatorem metalu, który jest „bardziej opłacalny”. „Oferujemy granulki CPR 12/LV w ilościach od 1,5% do 1,75% całkowitej masy wszystkich materiałów pochodzących z recyklingu dodanych do pojemnika, podobnie jak masterbatch, i zmniejszają temperaturę procesu o 10-20%, aby utrzymać ścinanie mieszaniny reakcyjnej. Działają na poziomie nanometru, więc wymagane jest reaktywne ścinanie kompozytu, a stopienie wymaga wysokiego momentu obrotowego. ”
Monte twierdzi, że te dodatki są skutecznymi kompatybilizerami dla polimerów addytywnych, takich jak LLDPE i PP oraz polikondensan, takie jak wypełniacze PET, organiczne i nieorganiczne oraz bioplastiki, takie jak PLA. Typowe wyniki obejmują 9% zmniejszenie wytłaczania, formowania wtrysku i temperatury formowania ciosu oraz 20% wzrost prędkości przetwarzania dla większości niewypełnionych termoplastów. Podobne wyniki uzyskano z recyklingiem 80/20% LDPE/PP. W jednym przypadku zastosowano 1,5% CPR 12/LV, aby zapewnić kompatybilność trzech żywic PIR: stopniowaną Film LLDPE, 20-35 MFI Mieszane wtryskowane powieki polipropylenowe kopolimerowe oraz opakowania z foldout z karmą dla zwierząt domowych. Zmiel mieszankę PP/PET/PE do rozmiaru 1/4 ″. do ½ cala. Płatki i topy mieszają się z wtryskowymi granulkami.
Opatentowana technologia addytywnych dibloków interfejsu podobno pokonuje nieodłączną niezgodność poliolefin na poziomie molekularnym, umożliwiając ich przetwarzanie. (Zdjęcie: Polimery międzyfazowe)
Dystrybucja Saco AEI Polimers jest wyłącznym dystrybutorem drobnej mieszania w Chinach, który wytwarza szeroką gamę kompatybilizerów dla polipropylenu, nylonu, PET, inżynierii termoplastiki i biopolimerów, takich jak PLA i PBAT, w tym mieszane mieszkań, dodatki i rozszerzenia łańcucha. powiedział Mike McCormach, kierownik jednostki biznesowej. Substancje pomocnicze obejmują niereaktywne kompatybilizery, głównie kopolimery blokowe i przeszczep lub losowe kopolimery, które nie uczestniczą w reakcji chemicznej podczas mieszania polimerów. BP-1310 jest przykładem, w którym poziomy dodawania od 3% do 5% poprawiają kompatybilność mieszanych mieszanek polipropylenu i polistyrenu. Opracowywane jest dodatek do poprawy kompatybilności mieszanin PE/PS.
Fine Blend Reactive Compatilizatory poprawiają kompatybilność poprzez chemicznie reagując z dziewiczym polimerem podczas mieszania, w tym ECO-112O dla recyklingu PET, poliwęglanu i nylonu; HPC-2 dla ABS i recyklingu kompatybilizatora PET; i SPG-02 do produkcji polipropylenu i recyklingu polipropylenu. Kompatybilny z zwierzakiem. McCormach powiedział, że zawierają grupy epoksydowe, które mogą reagować z grupami hydroksylowymi z recyklingu w celu poprawy wytrzymałości i kompatybilności. Istnieje również CMG9801, polipropylen przeszczepiony bezwodnikiem maleinowym, który może reagować z grupami aminowymi nylonu.
Od 2016 r. British Company Interface Polymers Ltd. opracował swoją własną technologię addytywną kopolimerową polarfinową kopolimerową, która podobno pokonuje nieodłączną niezgodność molekularną poliolefin, umożliwiając im recykling. Te dodatki Diblock są odpowiednie dla dziewiczych i recyklingu związków polietylenu i polipropylenu, arkuszy i filmów.
Główny producent filmów pracuje nad projektem przetwarzania filmów wielowarstwowych bez znacznej utraty wydajności. Dyrektor ds. Rozwoju biznesu Simon Waddington powiedział, że nawet przy niskim poziomie ładowania Polarfin wyeliminował żelowanie, powszechny problem utrudniający recykling filmów poliolefinowych przy użyciu recyklingu mieszanych tworzyw sztucznych. „Z powodzeniem wykazaliśmy, że mieszane odpady z plastiku poliolefiny można poddać recyklingowi i poddać recyklingowi w bardziej cenne produkty przy użyciu naszej technologii dodatku polarfiny”.
Według Cortes ExxonMobil kompatybilność (np. Vistamaxx z recyklingiem PE/PP) można wykazać przez ulepszone właściwości mechaniczne, takie jak odporność na uderzenie. (Zdjęcie: ExxonMobil)
W połączeniu z podwójnymi śrubami większość inżynierów rozpoznaje zaletę, że można skonfigurować elementy śrubowe. Oto, co musisz wiedzieć o sortowaniu sekcji wiadra.
Poszukaj wzorców przestrzennych i/lub czasowych, aby zapewnić wskazówki podczas badania wad jakościowych lub określania pierwotnej przyczyny problemów z przetwarzaniem. Strategią identyfikacji i leczenia możliwej do zidentyfikowania przyczyny jest najpierw ustalenie, czy problem jest przewlekły czy tymczasowy.
Insight Polimers & Complexers wykorzystuje swoją wiedzę specjalistyczną w zakresie chemii polimerów do opracowywania materiałów nowej generacji.
Czas po: 28-2023 lipca