Các chất điều chỉnh đã được chứng minh là hiệu quả trong việc cải thiện các tính chất chính như sự cân bằng tác động/độ cứng của hỗn hợp PCR và PIR của polyolefin và các loại nhựa khác. #Phát triển bền vững
Mẫu HDPE/PP được tái chế mà không cần Dow Engage Compatibilizer (TOP) và mẫu HDPE/PP được tái chế với tương thích POE Engage. Khả năng tương thích tăng gấp ba lần kéo dài khi nghỉ từ 130% đến 450%. (Ảnh: Dow Chemical)
Khi tái chế nhựa trở thành một thị trường đang phát triển trên toàn thế giới, các loại nhựa và phụ gia tương thích đang ngày càng được sử dụng để giải quyết các vấn đề nhựa lai trong các lĩnh vực như bao bì và sản phẩm tiêu dùng, xây dựng, nông nghiệp và ô tô. Cải thiện hiệu suất vật liệu, cải thiện xử lý và giảm chi phí và tác động môi trường là một trong những thách thức chính, với các loại nhựa tiêu dùng chính như polyolefin và PET dẫn đầu.
Một rào cản lớn đối với việc sử dụng vật liệu tái chế là sự phân tách tốn kém và tốn thời gian của các loại nhựa không tương thích. Bằng cách cho phép nhựa không tương thích được pha trộn tan chảy, các chất tương thích giúp giảm nhu cầu phân tách và cho phép các nhà sản xuất vật liệu sản xuất các sản phẩm chất lượng cao hơn, đồng thời tăng nội dung tái chế và truy cập vào các nguồn chất lượng thấp và chi phí thấp mới để giảm chi phí.
Những chất tương thích có thể tái chế này bao gồm các chất đàn hồi polyolefin đặc biệt, copolyme khối styrenic, polyolefin biến đổi hóa học và các chất phụ gia dựa trên hóa học nhôm titan. Những đổi mới khác cũng đã xuất hiện. Tất cả được dự kiến sẽ chiếm vị trí trung tâm tại các triển lãm thương mại sắp tới.
Theo Dow, POE và Infuse OBC phù hợp nhất với khả năng tương thích HDPE, LDPE và LLDPE với polypropylen do xương sống PE và alpha olefins làm máy tính. (Ảnh: Dow Chemical)
Các chất đàn hồi polyolefin đặc biệt (POE) và polyolefin plastomers (POP), ban đầu được giới thiệu để cải thiện tính chất của polyolefin như tác động và độ bền kéo, đã phát triển như các chất tương thích cho PE và PP tái chế, đôi khi cũng được sử dụng với các vật liệu khác như PET hoặc PET. nylon.
Những sản phẩm này bao gồm Poe tham gia của Dow, một chất đồng hóa ngẫu nhiên ethylene-alpha-olefin được sử dụng copolyme ngẫu nhiên, một khối olefin xen kẽ olefin xen kẽ và exxon Mobil Vistamaxx propylene-ethylene và ethylene-octene chính xác.
Các sản phẩm này được bán cho các nhà tái chế/hợp chất nhựa và các nhà tái chế khác, Jesús Cortes, nhà phát triển thị trường tại các giải pháp sản phẩm ExxonMobil, lưu ý rằng khả năng tương thích có thể là một công cụ để giúp tái chế khai thác nhiễm chéo và các tác nhân chính có khả năng chi phí thấp cho các dòng polyolefin. Han Zhang, giám đốc bền vững toàn cầu cho bao bì và nhựa đặc sản tại Công ty hóa chất Dow, cho biết: Khách hàng của chúng tôi được hưởng lợi từ việc tạo ra một sản phẩm cuối chất lượng cao hơn với quyền truy cập vào luồng tái chế rộng hơn. Chúng tôi phục vụ các bộ xử lý sử dụng các trình điều chỉnh để tăng nội dung tái chế trong khi duy trì khả năng sản xuất.
Khách hàng của chúng tôi được hưởng lợi từ việc tạo ra một sản phẩm cuối chất lượng cao hơn trong khi có quyền truy cập vào luồng tái chế rộng hơn.
ExxonMobil 'Cortés đã xác nhận rằng cùng một Vistamaxx và các cấp chính xác phù hợp cho sửa đổi nhựa Virgin cũng có thể được sử dụng để đảm bảo khả năng tương thích với nhựa tái chế. Ông lưu ý rằng các polyme Vistamaxx tạo ra HDPE, LDPE và LLDPE tương thích với polypropylen, thêm rằng do sự phân cực của các polyme như PET hoặc nylon, ghép loại Vistamaxx là cần thiết để tạo ra polyolefin tương thích với các polyme như vậy. Ví dụ, chúng tôi đã làm việc với một số hợp chất để ghép Vistamaxx để làm cho polyolefin tương thích với nylon trong khi nhằm mục đích duy trì các cải tiến hiệu suất mà các polyme Vistamaxx có thể mang lại cho các công thức hợp chất.
Cơm. Biểu đồ 1 MFR hiển thị các màu hỗn hợp của HDPE tái chế và polypropylen có và không có phụ gia Vistamaxx. (Nguồn: ExxonMobil)
Khả năng tương thích có thể được xác nhận bởi các tính chất cơ học được cải thiện, chẳng hạn như khả năng chống va đập rất mong muốn, theo Cortez. Tăng tính lưu động cũng rất quan trọng khi tái sử dụng vật liệu. Một ví dụ là sự phát triển của các công thức đúc phun cho các luồng chai HDPE. Ông lưu ý rằng tất cả các chất đàn hồi đặc biệt có sẵn ngày nay đều có cách sử dụng của họ. Mục đích của cuộc thảo luận không phải là để so sánh hiệu suất tổng thể của họ, mà là chọn công cụ tốt nhất cho một dự án cụ thể.
Ví dụ, ông nói, khi PE tương thích với PP, chúng tôi tin rằng Vistamaxx cho kết quả tốt nhất. Nhưng thị trường cũng cần cải thiện khả năng chống va đập và các máy plastom ethylene-octene có thể phù hợp khi tìm kiếm độ bền nhiệt độ thấp.
Cortez cho biết thêm, các plastomers ethylene-octene như các cấp độ tham gia chính xác của chúng tôi hoặc Dow và Vistamaxx có mức tải rất giống nhau.
Zhang của Dow giải thích rằng trong khi sự hiện diện của polypropylen trong HDPE thường làm tăng độ cứng khi được đo bằng mô đun uốn, nó làm giảm các tính chất như được đo bằng độ bền và độ kéo dài do sự không tương thích của hai thành phần. Việc sử dụng các chất tương thích trong các hỗn hợp HDPE/PP này giúp cải thiện sự cân bằng độ cứng/độ nhớt bằng cách giảm phân tách pha và cải thiện độ bám dính của giao thoa.
Cơm. 2. Biểu đồ cường độ tác động hiển thị các hỗn hợp màu khác nhau của HDPE tái chế và polypropylen, có và không có phụ gia Vistamaxx. (Nguồn: ExxonMobil)
Theo Zhang, POE và Infuse OBC phù hợp nhất để tạo ra HDPE, LDPE và LLDPE tương thích với polypropylen do xương sống PE và máy tính comonomer alpha-olefin. Là chất phụ gia cho hỗn hợp PE/PP, chúng thường được sử dụng với số lượng từ 2% đến 5% theo trọng lượng. Zhang lưu ý rằng bằng cách cải thiện sự cân bằng của độ cứng và độ bền, các chất tương thích POE tham gia như Lớp 8100 có thể cung cấp nhiều giá trị hơn cho các hỗn hợp PE/PP tái chế cơ học, bao gồm các dòng chất thải cao PE và PP. Các ứng dụng bao gồm các bộ phận ô tô đúc, lon sơn, thùng rác, hộp đóng gói, pallet và đồ nội thất ngoài trời.
Thị trường cần cải thiện hiệu suất tác động và plastomers ethylene có thể đóng một vai trò khi cần có độ bền tác động ở nhiệt độ thấp.
Ông nói thêm: Việc bổ sung chỉ 3 wt. % Tham gia 8100 đã tăng gấp ba lần cường độ va chạm và độ giãn dài của HDPE/pp 70/30 không tương thích HDPE/pp 70/30 trong khi vẫn giữ được mô đun cao hơn được truyền bởi thành phần PP, ông nói thêm, cho nhu cầu dẻo nhiệt độ thấp, tham gia POE cung cấp cường độ va chạm ở nhiệt độ môi trường do nhiệt độ chuyển tiếp cực thấp.
Nói về chi phí của các chất đàn hồi đặc biệt này, Cortez của ExxonMobil cho biết: Trong chuỗi giá trị tái chế cạnh tranh cao, điều quan trọng là phải cân bằng chi phí và hiệu suất. Với các polyme Vistamaxx, hiệu suất của nhựa tái chế có thể được cải thiện, cho phép sử dụng nhựa trong các ứng dụng mà các nhà tái chế có thể đạt được giá trị kinh tế cao hơn. Mặc dù đáp ứng nhu cầu về các vật liệu hiệu suất cao. Kết quả là, các nhà tái chế có thể có cơ hội lớn hơn để tiếp thị nhựa tái chế của họ, thay vì chỉ là người lái xe chính, cho phép họ tập trung vào sự pha trộn và thông lượng tùy chỉnh.
Ngoài việc có thể tái chế polyolefin hỗn hợp, chúng tôi cũng đang làm việc để thúc đẩy tái chế các hỗn hợp khác nhau như polyolefin với nhựa kỹ thuật như nylon và polyester. Chúng tôi đã cung cấp một số polyme chức năng, nhưng các giải pháp mới vẫn đang được phát triển. đang được tích cực phát triển để giải quyết các hỗn hợp nhựa khác nhau được tìm thấy trong bao bì, cơ sở hạ tầng, vận chuyển và ứng dụng tiêu dùng.
Các copolyme khối styrene và polyolefin biến đổi hóa học là các loại vật liệu khác đã nhận được sự chú ý như các chất tương thích để củng cố và cải thiện khả năng tương thích của nhựa tái chế.
Kraton Polyme cung cấp nền tảng copolyme khối xơ cứng+ styrenic có chứa các chất phụ gia tăng cường hiệu suất để tái chế và tái chế nhựa. Julia Strin, giám đốc tiếp thị chiến lược toàn cầu cho các polyme đặc biệt Kraton, chỉ ra hai loạt năm loại: Sê -ri tương thích Cirkular+ (C1000, C1010, C1010) và Sê -ri tăng cường hiệu suất Cirkular+ (C2000 và C3000). Các chất phụ gia này là một loạt các copolyme khối dựa trên styrene và ethylene/butylene (SEBS). Chúng có các tính chất cơ học đặc biệt, bao gồm cường độ tác động cao ở nhiệt độ phòng hoặc đông lạnh, tính linh hoạt để điều chỉnh độ cứng và tính chất tác động, cải thiện khả năng chống nứt căng thẳng và cải thiện khả năng xử lý. Các sản phẩm thông tư+ cũng cung cấp khả năng tương thích đa khối lượng cho chất thải nhựa Virgin, PCR và PIR. Tùy thuộc vào lớp, chúng có thể được sử dụng trong PP, HDPE, LDPE, LLDPE, LDPE, PS và HIP, cũng như các loại nhựa cực như Evoh, PVA và EVA.
Chúng tôi đã chỉ ra rằng có thể tái chế chất thải nhựa hỗn hợp polyolefin và tái chế nó thành các sản phẩm có giá trị hơn.
Các chất phụ gia có thể tái chế hoàn toàn có thể tái chế cho phép PCR được sử dụng lại bằng cách cải thiện các tính chất cơ học và hỗ trợ thiết kế các sản phẩm đơn vị dựa trên polyolefin, do đó tối đa hóa hàm lượng PCR lên hơn 90 %, Stryn nói. nhựa không biến đổi. Thử nghiệm đã chỉ ra rằng các sản phẩm cirkular+ có thể được xử lý nhiệt tới năm lần để sử dụng thường xuyên hơn.
Phạm vi mở rộng của Cirkular+ là các bộ mở rộng nhiều resin để nâng cấp các luồng phục hồi PCR và PIR hỗn hợp, thường được thêm vào ở mức 3% đến 5%. Hai ví dụ về tái chế chất thải hỗn hợp bao gồm mẫu tổng hợp đúc phun 76%-PCR HDPE + 19%-PCR PET + 5%Kraton + C1010 và mẫu 72%-PCR pp + 18%-PCR PET + 10%Kraton + C1000. . Trong các ví dụ này, cường độ tác động của IZOD đã tăng lần lượt là 70% và 50% và sức mạnh năng suất tăng 40% và 30%, trong khi vẫn duy trì độ cứng và cải thiện khả năng xử lý. Pha trộn PCR LDPE-PET cũng cho thấy hiệu suất tương tự. Những sản phẩm này cũng có hiệu quả trên nylon và ABS.
Chuỗi tăng cường hiệu suất cirkular+ được thiết kế để nâng cấp các luồng PCR và PIR hỗn hợp theo chu kỳ của polyolefin và polystyrene ở mức bổ sung điển hình từ 3% đến 10%. Thử nghiệm ép phun thành công gần đây: 91% -PCR PP + 9% Kraton + C2000. Công thức có sự cải thiện 110% trong cân bằng mô đun tác động so với các sản phẩm cạnh tranh. Các ứng dụng RPP cao cấp trong các ứng dụng ô tô và công nghiệp đòi hỏi loại cải tiến này. Điều này cũng có thể được áp dụng cho bao bì, nhưng với các yêu cầu ít nghiêm ngặt hơn, số lượng C2000 sẽ được giảm, theo St Streen nói.
Kraton+ có thể được pha trộn sẵn hoặc pha trộn khô với nhựa tái chế trước khi đúc, đùn hoặc là một phần của quá trình tái chế, Stryn nói. Kể từ khi ra mắt Cirkular+ một vài năm trước, công ty đã đạt được việc áp dụng sớm trong các lĩnh vực như pallet công nghiệp, bao bì thực phẩm và đồ uống, linh kiện ô tô và ghế xe trẻ em. Cirkular+ cũng có thể được sử dụng trong một loạt các ứng dụng xử lý bao gồm tiêm hoặc nén nén, đùn, đúc quay và ghép.
Polybond 3150/3002 là một phần trong phạm vi polyolefin biến đổi hóa học rộng rãi của nhóm SI và có thể được sử dụng như một chất kết dính và phụ gia tương thích. Đó là một polypropylen ghép anhydride maleic làm cho polypropylen tái chế tương thích với tất cả các loại nylon. Theo John Yun, Giám đốc kỹ thuật và Hỗ trợ kỹ thuật, ở mức sử dụng điển hình là 5%, nó thể hiện nhiều hơn ba IZOD đã tăng cường sức mạnh tác động và sức mạnh tác động của IZOD đảo ngược. Irfaan Foster, giám đốc phát triển thị trường, lưu ý rằng ứng dụng ban đầu là cách âm xe. Gần đây, nó đã được sử dụng trong hỗn hợp polypropylen và nylon tái chế cho các tấm dưới sàn, các thành phần dưới và phía sau bảng điều khiển.
Một loại khác là Polybond 3029, một polyetylen mật độ cao maleic đã ghép mật độ cao được giới thiệu hai năm trước như một chất phụ gia để cải thiện khả năng tương thích của vật liệu tổng hợp bằng gỗ. Theo Yun, có vẻ như công ty đang đi đúng hướng để tương thích với hỗn hợp HDPE PCR 50/50/Pure.
Một loại chất tương thích khác dựa trên hóa học bằng nhôm titan, chẳng hạn như các chất xúc tác titanate (TI) và zirconate (ZR) được cung cấp bởi hóa dầu Kenrich và được bán cho các hợp chất và moulders. Các sản phẩm của công ty bao gồm một chất xúc tác mới ở dạng masterbatch hoặc bột hoạt động như một phụ gia tương thích cho nhiều loại polyme, bao gồm polyolefin, bioplastic như PET, PVC và PLA. Việc sử dụng nó trong các hỗn hợp PCR như PP/PET/PE đang đạt được động lực, theo Chủ tịch của Kenrich và đồng sở hữu Sal Monte. Điều này được báo cáo để tăng năng suất đùn và giảm thời gian chu kỳ ép phun.
Các hạt Ken-React KPR 12/LV và bột Ken-React KPR 12/HV được báo cáo để khôi phục PCR về trạng thái ban đầu. Monte cho biết sản phẩm này là kết quả của việc kết hợp chất xúc tác LICA 12 alkoxy titanate mới của công ty với chất xúc tác kim loại hỗn hợp có hiệu quả hơn về chi phí. Chúng tôi cung cấp các hạt KPR 12/LV CAPS với số lượng từ 1,5% đến 1,75% tổng trọng lượng của tất cả các vật liệu tái chế được thêm vào thùng, giống như MasterBatch và giảm 10-20% nhiệt độ quá trình, để duy trì sự cắt của hỗn hợp phản ứng. Chúng hoạt động ở cấp độ nanomet, do đó cần có sự thay đổi phản ứng của composite và sự tan chảy đòi hỏi mô -men xoắn cao.
Monte cho biết các chất phụ gia này là các chất tương thích hiệu quả cho các polyme phụ gia như LLDPE và PP và polycondensates như PET, chất độn hữu cơ và vô cơ, và sinh học như PLA. Kết quả điển hình bao gồm giảm 9% trong quá trình đùn, đúc phun và nhiệt độ đúc thổi và tăng 20% tốc độ xử lý đối với hầu hết các loại nhựa nhiệt dẻo không được lấp đầy. Kết quả tương tự đã thu được với hỗn hợp LDPE/PP 80/20% tái chế. Trong một trường hợp, 1,5% CAPS KPR 12/LV đã được sử dụng để đảm bảo khả năng tương thích của ba loại nhựa PIR: LLDPE màng hợp nhất, 20-35 MFI đúc hỗn hợp polypropylen copolyme và đóng gói gấp thực phẩm PET. Nghiền hỗn hợp PP/PET/PE đến kích thước 1/4. lên đến ½ inch. Vảy và tan chảy được trộn vào các viên đúc phun.
Công nghệ phụ gia diblock được cấp bằng sáng chế của giao diện Polyme được báo cáo đã khắc phục sự không tương thích vốn có của polyolefin ở cấp độ phân tử, cho phép chúng được xử lý. (Ảnh: Polyme giao thoa)
Kinh doanh phân phối SACO AEI Polyme là nhà phân phối độc quyền của Blend Blend ở Trung Quốc, nơi sản xuất một loạt các chất tương thích cho polypropylen, nylon, PET, nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật và biopolyme như PLA và PBAT, bao gồm hỗn hợp tái chế, phụ trợ và mở rộng chuỗi. Giám đốc đơn vị kinh doanh Mike McCormach cho biết. Các chất phụ trợ bao gồm các chất tương thích không phản ứng, chủ yếu là copolyme khối và ghép hoặc copolyme ngẫu nhiên không tham gia vào phản ứng hóa học khi trộn polyme. BP-1310 là một ví dụ trong đó các mức bổ sung từ 3% đến 5% cải thiện khả năng tương thích của hỗn hợp tái chế của polypropylen và polystyrene. Một phụ gia để cải thiện khả năng tương thích của hỗn hợp PE/PS tái chế đang được phát triển.
Các chất tương thích phản ứng tinh chỉnh cải thiện khả năng tương thích bằng cách phản ứng hóa học với polymer nguyên chất trong quá trình pha trộn, bao gồm ECO-112O cho PET tái chế, polycarbonate và nylon; HPC-2 cho ABS và bộ điều chỉnh PET tái chế; và SPG-02 để sản xuất polypropylen và polypropylen tái chế. Thú cưng tương thích. Chúng chứa các nhóm epoxy có thể phản ứng với các nhóm hydroxyl của Polyester tái chế để cải thiện độ bền và khả năng tương thích, McCormach nói. Ngoài ra còn có CMG9801, một polypropylen ghép maleic anhydride có thể phản ứng với các nhóm amino của nylon.
Kể từ năm 2016, Công ty Polyme Interface Polymers của Công ty Anh đã phát triển công nghệ phụ gia copolyme polarfin diblock độc quyền của mình, theo báo cáo đã khắc phục sự không tương thích phân tử vốn có của polyolefin, cho phép chúng được tái chế. Các chất phụ gia diblock này phù hợp cho các hợp chất polyetylen và polypropylen tái chế và tái chế.
Một nhà sản xuất phim lớn đang làm việc trong một dự án để xử lý các bộ phim đa lớp mà không mất năng suất đáng kể. Giám đốc phát triển kinh doanh Simon Waddington nói rằng ngay cả ở mức tải thấp, Polarfin đã loại bỏ Gelling, một vấn đề phổ biến cản trở việc tái chế màng polyolefin bằng cách sử dụng nhựa hỗn hợp tái chế. Chúng tôi đã chứng minh thành công rằng chất thải nhựa hỗn hợp polyolefin có thể được tái chế và tái chế thành các sản phẩm có giá trị hơn bằng cách sử dụng công nghệ phụ gia Polarfin của chúng tôi.
Theo Cortes của ExxonMobil, khả năng tương thích (ví dụ Vistamaxx với PE/PP tái chế) có thể được chứng minh bằng các tính chất cơ học được cải thiện như kháng va chạm. (Ảnh: ExxonMobil)
Trong hợp chất vít đôi, hầu hết các kỹ sư nhận ra lợi thế của việc có thể định cấu hình các phần tử vít. Đây là những gì bạn cần biết về việc sắp xếp các phần xô.
Tìm kiếm các mẫu không gian và/hoặc thời gian để cung cấp manh mối khi điều tra các khuyết tật chất lượng liên kết hoặc xác định nguyên nhân gốc của các vấn đề xử lý. Chiến lược xác định và điều trị một nguyên nhân có thể nhận dạng là trước tiên xác định liệu vấn đề là mãn tính hay tạm thời.
Insight Polymers & Complexers sử dụng chuyên môn của mình về hóa học polymer để phát triển các vật liệu thế hệ tiếp theo.
Thời gian đăng: tháng 7-28-2023