Деградабельна полімерна композиція

Реферат: Деградабельна полімерна композиція на основі поліолефіну і деструктуючого прискорювача. Крім цього, вона містить як деструктуючий прискорювач металокомплекс пектину з іоном кобальту за такого співвідношення компонентів (% мас.) поліолефіни 90-99,5 деструктуючий прискорювач 0,5-10. UA 92902 U (54) ДЕГРАДАБЕЛЬНА ПОЛІМЕРНА КОМПОЗИЦІЯ UA 92902 U UA 92902 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до композицій на основі поліолефіну з використанням природовідновлюваних та металовмісних сполук і може бути застосована для виготовлення плівкових пакувальних матеріалів та сільськогосподарського призначення і спрямована на захист довкілля. Відома [1] деградабельна композиція, яка складається з поліолефіну та наповнювача рослинного походження, що додається в кількості до 20 % мас. і складається з відходів переробки зернових культур і ріпакової олії. Недоліком такої композиції є вплив наповнювача на вихідні фізико-механічні характеристики матеріалу і їх зниження. Найбільш близькою до заявлюваної композиції є деградабельна полімерна композиція з подвійним ефектом при розкладі за рахунок як УФ-опромінення, так і компосту, яка складається з поліолефіну і деструктуючого прискорювача на основі суміші крохмалю від 30 до 50 %, співполімеру етилену з вінілацетатом (СЕВА) від 20 до 25 % мас., стеарату кобальту 0,5 % та лимонної кислоти 0,5 % [2]. Недоліком такої композиції є велика кількість добавок, що додаються для забезпечення деградабельності, що призводить до зниження вихідної міцності при розриві з 8 МПа до 3,5 МПа, тобто, більше ніж на 50 %. Задачею корисної моделі є створення деградабельної полімерної композиції, яка маючи високі вихідні фізико-механічні характеристики, забезпечувала б за рахунок малої кількості добавки деструкцію з подвійним ефектом як за рахунок УФ-опромінювання, так і біологічних факторів ґрунту. Поставлена задача вирішується тим, що деградабельна полімерна композиція на основі поліолефіну та деструктуючого прискорювача - згідно із запропонованою корисною моделлю, як деструктуючий прискорювач вона містить металокомплекс на основі пектину і іону кобальту при такому співвідношенні компонентів (% мас): Поліолефіни 90-99,5 деструктуючий прискорювач 0,5-10. За рахунок введення цього прискорювача вихідні фізико-механічні характеристики композиції не знижуються, а деградабельність характеризується подвійним ефектом як за рахунок УФ-опромінення, так і ґрунту. Запропоновану деградабельну полімерну композицію готують таким чином. Прискорювач у вигляді порошку змішують з порошком поліолефіну в необхідній кількості. Отримані композиції являють собою суміші, які легко переробляються і формуються у плівки, гранули або вироби за температури топлення полімеру. Приклади складу запропонованої композиції наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Компоненти Поліолефін СЕВА Крохмаль Кобальт стеарат Лимонна к-та Прототип 1 2 44 29 25 20 30 50 0,5 0,5 0,5 0,5 Приклади кількість, % мас. Запропонована композиція 3 4 5 6 7к 99,5 97 95 90 88 8к 99,7 0,5 0,3 Комплекс Пектин + Со" 35 3 5 10 12 Зразки полімерних матеріалів у вигляді плівок отримували компресійним формуванням за температури топлення полімеру. Досліджувались фізико-механічні, гравіметричні характеристики після впливу УФопромінювання і витримки в ґрунті протягом 120 діб. Результати випробувань наведені в таблиці 2. 40 1 UA 92902 U Таблиця 2 Об'єкт дослідження Поліолефін Прототип Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Приклад 5 Приклад 6 Приклад 7к Приклад 8к 5 10 15 20 25 Міцність МПа до УФпісля УФопромін. та опромін. ґрунту 9,51 9,35 4,7 3,5 9,48 9,35 9,4 9,2 7,8 9,42 Втрата Втрата Міцність Сумарна міцності міцності після ґрунту, втрата після після УФ, % МПа міцності, % ґрунту, % 1,4 9,48 0,32 1,72 2,7 1,9 4,5 4,96 3,66 3,3 3,2 7,5 42 45,7 52,5 47 61 64 59 20,4 2,5 1,5 5,6 5,11 5,07 3,14 3,5 6,5 47 57 41 45 46 66 55 31 89 102,7 93,5 92 107 130 114 51,4 Фізико-механічні характеристики визначали на розривній машині 2166 Р - 5 за швидкості 50 мм/хв. Дослідження біоруйнації проводили розміщенням контейнерів з вологим ґрунтом при рН 7,5. Контейнери розміщували в термостаті за температури (38±2)°С. Дослідження дії УФопромінення проводили в кліматермокамері за температури 38-40 °C і вологості 90 %, освітленні 5000 люкс, А, 280 нм. Дослідження деградабельних властивостей визначали за зміною фізико-механічних показників зразків після УФ-опромінення (120 діб) і витримки в ґрунті протягом 120 діб. З таблиці 2 видно, що запропонована композиція на основі поліолефіну має високі вихідні характеристики міцності (приклад 3-6) на відміну від прикладів 1-2 завдяки особливостям структури, яка утворюється при введенні комплексу на основі пектину. В той же час фізико-механічні показники знижуються як під впливом ультрафіолетового опромінення від 47 до 64 %, так і під дією біологічних факторів ґрунту від 41 до 66 % залежно від концентрації добавки. Сумарна втрата міцності складає від 92 до 130 %, в той же час за прототипом вона складає 89-102,7 %. На основі отриманих фізико-механічних характеристик і завдяки мінімізації добавки запропонована композиція може бути рекомендована для виготовлення пакувальних матеріалів як технічного, так і харчового призначення. Запропонована деградабельна композиція спрямована на збереження екології навколишнього середовища. Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель № 33258. Біодеградабельна полімерна композиція. Заявл. 26.02.2008; Опубл. 10.06.2008. 2. Поліетиленові композиції з крохмалем та іншими наповнювачами. Подвійний ефект при розкладі/ В.Ю. Булах, Т.А. Костінова, В.В. Пахаренко, В.О. Пахаренко// Ж. Хім. промисловість України. - 2012. - № 5. - С 34-40 - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Деградабельна полімерна композиція на основі поліолефіну і деструктуючого прискорювача, яка відрізняється тим, що вона містить як деструктуючий прискорювач металокомплекс пектину з іоном кобальту за такого співвідношення компонентів (% мас.) поліолефіни 90-99,5 деструктуючий прискорювач 0,5-10. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2