Влияние γ

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 19616 (2022) Цитировать эту статью

822 Доступа

3 цитаты

Подробности о метриках

Авторская поправка к этой статье опубликована 29 декабря 2022 г.

Эта статья обновлена

В некоторых случаях смеси, содержащие ПВХ и ЛПЭНП, демонстрируют низкую совместимость. Добавление бутадиен-стирольного каучука в смеси ПВХ/ЛПЭНП приводит к заметному увеличению прочности на разрыв и совместимости смесей. Кроме того, улучшение прочности на разрыв наблюдается после включения добавки, улучшающей совместимость SBR, что приводит к совершенно другим дозам гамма-облучения. Без добавки, улучшающей совместимость, смесь представляет собой распределенную фазу ПВХ и ЛПЭНП с переменными размерами и формами; даже значительная часть доменов напоминает капли. Бутадиен-стирольный каучук (SBR) и гамма-излучение делают смеси (ПВХ/ЛПЭНП) более совместимыми. Исследование смесей с помощью СЭМ показало, что добавление вещества, улучшающего совместимость, привело к получению более мелкой морфологии смеси с меньшей шероховатостью. В то же время гамма-облучение уменьшило эту каплю и придало более гладкую поверхность. Поливинилхлорид (ПВХ) был химически модифицирован четырьмя различными аминосоединениями, включая этилендиамин (EDA), анилин (An), п-анизидин (pA) и диметиланилин (DMA), для улучшения электропроводности и способности удалять масло. смеси полимеров. Все иономеры были получены методом нуклеофильного замещения в системе растворитель/нерастворитель в мягких условиях. Эта новинка работы показывает экологически безопасный способ производства материалов, адсорбирующих нефть, путем переработки пластиковых отходов. После процесса аминирования поливинилхлорида адсорбция масла значительно усилилась.

Во всем мире только 18% пластиковых отходов перерабатывается, а 24% сжигается. Остальные 58% либо отправляются на свалки, либо выбрасываются в окружающую среду, где пластик собирается и хранится очень долго1. Одна из самых больших проблем сейчас заключается в том, сколько пластикового мусора попадает в океаны. Источники этого материала тесно связаны с отсутствием эффективной инфраструктуры для управления отходами2. По оценкам, всего 10 рек в Азии или Африке составляют примерно 90% пластиковых отходов в океане. Чуть более половины всех отходов полимеров состоит из поливинилхлорида (ПВХ) и полиэтилена (ПЭ)3. Переработка этих полимеров была бы желательным решением экологической проблемы, которая только ухудшается4. Но выбор полимерных отходов одного и того же типа для переработки требует еще одного дорогостоящего шага. Совместная переработка полимерных отходов была бы желательным решением. Обработка и повторная обработка комбинаций ПВХ/ПЭ выявляют множество проблем, связанных с этим процессом5. Из-за слабой адгезии фаз, обусловленной термодинамической несовместимостью, переработка смесей ПВХ/ПЭ вряд ли позволит получить изделия с требуемыми механическими свойствами6. Существуют способы улучшить ситуацию путем соответствующего изменения (совместимости) химических веществ, которые улучшают межфазные условия между фазами7. В результате межфазная энергия несмешивающихся фаз снижается, что приводит к более мелкой дисперсии во время смешивания и более превосходной устойчивости к разделению фаз. Крайне важно сочетать ПВХ с ЛПЭНП, который обладает хорошей термостабильностью и текучестью расплава8. Однако потенциальное решение и свойства продукта из несовместимых смесей ПВХ и линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) нежелательны из-за различной структуры и плохой совместимости8.

Полимерные смеси были рассмотрены из-за их теоретического и практического потенциала9. Гомогенные смеси, в которых компоненты смешиваются, и гетерогенные смеси, в которых компоненты не смешиваются, являются двумя основными классификациями полимерных смесей10. Из-за низкой комбинаторной энтропии и высокой энтальпии смешения большинство полимерных смесей не смешиваются, что часто приводит к плохим механическим свойствам из-за высокого межфазного натяжения и адгезии11. В результате для смесей несмешивающихся полимеров требуется обеспечение совместимости. Добавляя третий компонент, называемый «агентом совместимости», можно добиться совместимости в несовместимой бинарной смеси12. Компатибилизатор часто представляет собой блок-сополимер или привитой сополимер, изготовленный из реакционноспособных полимеров, используемых в качестве активного межфазного компонента. Предполагается, что они будут действовать как поверхностно-активные вещества из-за их смешиваемости с компонентами полимеров13. Стандартным пластиком, имеющим несколько полезных характеристик, включая негорючесть, доступность и гибкость рецептуры, является поливинилхлорид (ПВХ). ПВХ сталкивается с трудностями при расширении своего применения из-за слабой термической стабильности при обработке, низкой ударной вязкости и низкой температуры термического размягчения14. Для пластификации и улучшения термодеформации используют полимеры, растворимые в ПВХ. Путем смешивания ПВХ были созданы подходящие полимерные смеси15. Одним из наиболее популярных типов синтетического каучука является бутадиен-стирольный каучук (SBR), который по технологическим возможностям и физическим характеристикам аналогичен натуральному каучуку (NR)16. SBR работает лучше, чем NR в некоторых областях, включая износостойкость, термостойкость и устойчивость к старению. SBR используется здесь в качестве агента, улучшающего совместимость, из-за его исключительной износостойкости17.