Спосіб одержання біодеградабельного полімерного матеріалу

Спосіб одержання біодеградабельного полімерного матеріалу, що включає змішування поро 3 34085 Технічним завданням корисної моделі є створення способу одержання біодеградабельного полімерного матеріалу, що складається з поліолефіна та композита-модифікатора, виробленого з використанням природньовідновлюваних ресурсів, який забезпечував би збереження екологічної безпеки процесу отримання біодеградабельного полімерного матеріалу з необхідними експлуатаційними характеристиками. Поставлене завдання досягається тим, що за способом одержання біодеградабельного полімерного матеріалу попередньою підготовкою порошкоподібного целюлозовмісного продукту з подальшим поступовим змішуванням його з полімером, згідно із запропонованою корисною моделлю, порошкоподібний целюлозовмісний продукт поступово змішують з модифікованою ріпаковою олією та з поліолефіном у наступному співвідношенні, мас. %: порошкоподібний целюлозовмісний продукт 70,0...80,0 модифікована ріпакова олія 3,0...5,0 поліолефін 15,0...27,0 отриманий композит-модифікатор додають в поліолефін в кількості 9,0-23,0мас.%. Порошкоподібний целюлозовмісний продукт отримують з твердих компонентів рослинного походження шляхом подрібнення до часток 0,10,55мм. Тверді компоненти рослинного походження включають відходи переробки зернових культур, рослинних волокон. Ріпакову олію модифікують шляхом обробки водним розчином гідроксиду лужного металу з сухим залишком гідроксиду 0,15-0,25мас.% при температурі 70±5°С на протязі 30 хвилин при постійному перемішуванні. Як поліолефін беруть поліпропілен, поліетилен, поліолефіновий термоеластопласт, тощо. Заявлений спосіб одержання біодеградабельного полімерного матеріалу реалізується таким чином. На першому етапі проводять підготовку порошкоподібного целюлозовмісного продукту. На другому етапі проводять модифікацію ріпакової олії. На третьому етапі одержують композитмодифікатор шляхом змішування порошкоподібного целюлозовмісного продукту з модифікованою ріпаковою олією та поліолефіном, склад якого та прототипу наведений в табл. 1. Отриманий композит-модифікатор представляє собою порошкоподібну суміш, яка легко гранулюється за звичайною технологією, і може зберігатись як у вигляді порошку, так і гранул. На четвертому етапі одержують біодеградабельний полімерний матеріал шляхом змішування поліолефіна з композитом-модифікатором у вигляді порошку або гранул для подальшої переробки у вироби у кількості 9,0...23,0мас.%. Склад полімерних сумішей з композитоммодифікатором наведений в табл. 2. Зразки полімерних матеріалів у ви гляді плівок одержували компресіонним формуванням сумішей при температурі топлення поліолефіну. Досліджувались фізико-механічні та біодегра 4 дабельні властивості запропонованого матеріалу. В табл. 3 наведені міцність, відносне подовження та втрата маси плівок з біодеградабельного матеріалу на основі поліолефіну з добавками композита-модифікатора до та після витримування у ґр унті на протязі 360 діб. Фізико-механічні характеристики зразків визначали згідно з діючими стандартами, які прийняті в полімерному матеріалознавстві, використовуючи розривну машину 2166 Р-5 при швидкості 50мм/хв. Дослідження біоруйнації композицій здійснювали за відомою з літературних джерел методикою [4], згідно якої досліджувані зразки розміщували в контейнери з вологим ґрунтом, рН ґрунтового розчину становила 7,5. Контейнери витримували в термостаті при температурі (37±2)°С на протязі 360 діб. Біодеградабельні властивості визначали за втратою маси зразків та зміні фізико-механічних показників зразків після 360 діб витримки їх у ґрун ті. При створенні біодеградабельних полімерів, в першу чергу, вра ховується необхідність збереження функціональних властивостей матеріалу в процесі експлуатації. Як показали результати дослідження (табл. 3), запропонований матеріал, який містить композит-модифікатор (приклади 10, 11, 12, 13, 15) на основі поліолефіну (наприклад, поліпропілену) має достатньо високі вихідні фізикомеханічні показники. В той же час для прототипа вихідні показники міцності при введенні рослинного наповнювача знижуються на 5,90-12,3%. Біодеградабельні властивості запропонованої корисної моделі інтенсифікуються, на що вказують втрати маси після витримки у ґрунті від 13,4 до 19,2%, а також зниження міцності зразків на 12,71-14,0%, та відносного подовження - на 19,4-25,7% при одночасному підвищенні експлуатаційних характеристик (до ґрунту). Завдяки комплексу компонентів рослинного походження - дисперсні частки відходів від переробки зернових культур та модифікована ріпакова олія, утворюється гомогенний композитмодифікатор, додавання якого до складу поліолефінів дозволяє отримувати матеріали з високими вихідними фізико-механічними показниками і підвищеною здатністю до біорозкладання, яка характеризується втратою маси і зниженням фізикомеханічних характеристик під час витримки у ґрунті. На основі отриманих фізико-механічних характеристик можна рекомендувати використання композита-модифікатора для отримання біодеградабельних матеріалів на основі багатотонажних поліолефінів з метою зменшення навантаження на навколишнє середовище після закінчення терміну використання виготовлених з них виробів. Запропонований спосіб одержання біодеградабельного полімерного матеріалу направлений на збереження екологічного становища оточуючого середовища. Джерела інформації: 1 .FKuR: Nature-compounds fur abbaubare Biofolie // Osterr. Kunstst. Z. - 2003. - Vol.34, №5-6. P.138. 2. Патент 976790 ЕПВ, МПК7С08L 99/00, C08 L97/02. Способ изготовления композитного мате 5 34085 риала. Опубл.02.02.00. 3. Заявка 10220342. Германия. (Био)разлагаемый продукт и способ его изготовления. Заявл. 07.05.02. Опубл.04.09.03. - Прототип. 6 4. Thakore I. M., Desai S., Sarawade B. D., Devi S. Studies on biodegradability, morphology and thermo-mechanical properties of LDPE/modified starch blends // European Polymer Journal. - 2001. 37. - C.151-160. 7 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 34085 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601