Деградабельна полімерна композиція

Реферат: Деградабельна полімерна композиція на основі поліолефіну і деструктуючого прискорювача, як деструктуючий прискорювач містить металокисневмісну сполуку, речовину вибрану з ряду ацетатів кобальту, міді, цинку. UA 111846 U (12) UA 111846 U UA 111846 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до композицій на основі поліолефіну з використанням металовмісних сполук і може бути застосована для виготовлення плівкових пакувальних матеріалів та сільськогосподарського призначення і спрямована на захист екології навколишнього середовища. Відома деградабельна композиція, яка складається з поліолефіну та наповнювача рослинного походження, що додається в кількості 6,5-20 % мас. і складається з відходів переробки зернових культур і ріпакової олії [1]. Недоліком такої композиції є необхідність введення великої кількості (від 6,5 до 20 % мас.) наповнювача рослинного походження, що впливає на зовнішній вигляд і вихідні фізикомеханічні характеристики матеріалу. Найбільш близьким аналогом є деградабельна полімерна композиція, яка складається з поліолефіну і деструктуючого прискорювача стеарату кобальту з добавками лимонної кислоти та кополімеру етилену та вінілацетату (СЕВА) [2]. Недоліком такої композиції є велика кількість добавок, що додаються для зниження показника течії розплаву, а значить забезпечення необхідних умов переробки композиції. Така композиція підлягає тільки фотоокисному старінню, яке становить 1,8 % за місяць випробувань. В основу корисної моделі поставлена задача створення деградабельної полімерної композиції, яка, маючи високі вихідні фізико-механічні характеристики, забезпечувала б за рахунок малої кількості добавки деструкцію під впливом як УФ-опромінювання, так і біологічних факторів. Поставлена задача вирішується тим, що деградабельна полімерна композиція на основі поліолефіну та деструктуючого прискорювача - металокисневмісної сполуки, згідно з корисною моделлю, як деструктуючий прискорювач вона містить речовину, вибрану з ряду ацетатів кобальту, міді, цинку за такого співвідношення компонентів, мас. %: поліолефін 95,0-99,0 деструктуючий прискорювач 1,0-5,0. Експериментально підібраний склад деградабельної полімерної композиції, що має достатньо високі деструктуючі властивості під дією ультрафіолетового опромінення і біологічного впливу ґрунту - втрати міцності та необхідні фізико-механічні характеристики, притаманні вихідному полімеру. Запропоновану деградабельну полімерну композицію готують таким чином. Прискорювач у вигляді порошку змішують з порошком поліолефіну в необхідній кількості. Отримані композиції являють собою порошкоподібні 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 Кількість, % мас. Прототип Компоненти Поліетилен Поліпропілен СЕВА Кобальту стеарат: Запропонована композиція Приклад 2 3 4 86,67 95 Приклади 97 5 5 6 7 8 99 Приклад 1 95 95 97 9 10 97 99,5 92 0,5 8 13,33 Лимонна кислота Ацетат Сu Ацетат Со Ацетат Zn 1 3 5 3 5 3 35 Зразки полімерних матеріалів у вигляді плівок отримували компресійним формуванням за температури топлення полімеру. Досліджувались фізико-механічні характеристики після впливу УФ-опромінювання і витримки в ґрунті протягом 120 діб. 1 UA 111846 U Результати випробувань наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Об'єкт дослідження Поліетилен ПЕ 12003 Поліпропілен ППА7-А10 Прототип Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Приклад 5 Приклад 6 Приклад 7 Приклад 8 Приклад 9 Приклад 10 5 10 15 20 25 30 Міцність, МПА до УФпісля УФопромінюання опромінювання Втрата міцності після УФ, Δ% Міцність після ґрунту, МПа Втрата міцності після ґрунту, % 8,26 7,9 0,7 8,2 0,32 9,69 9,9 9,29 0,15 6,26 5,86 8,31 6,26 7,69 7,86 8,2 3,8 7,2 6,8 22,7 28,5 13,6 30,2 18,2 18,1 0,7 15,5 6,47 6,02 8,47 6,51 7,98 7,70 8,05 3,69 20,1 26,6 11,9 27,5 15,1 19,7 2,5 18,1 8,1 8,2 9,62 8,98 9,4 9,60 8,20 4,5 Фізико-механічні характеристики зразків визначали згідно з діючими стандартами, які прийняті в полімерному матеріалознавстві, використовуючи розривну машину 2166 Р-5 за швидкості 50 мм/хв. Дослідження біоруйнації композицій здійснювали за відомою з літературних джерел методикою, згідно з якою досліджувані зразки розміщували в контейнери з вологим ґрунтом, рН ґрунтового розчину становило 7,5. Контейнери витримували в термостаті за температури (38±2)°С протягом 120 діб. Деградабельні властивості визначали за зміною фізикомеханічних показників зразків після УФ-опромінення (120 діб) і витримки в ґрунті протягом 120 діб. Крім цільового завдання по забезпеченню деградабельності поліолефіну при введені функціональних добавок враховується необхідність збереження вихідних міцнісних експлуатаційних характеристик. З таблиці 2 видно, що запропонована композиція на основі як поліетилену, так і поліпропілену має високі вихідні показники (приклад 3-8) завдяки малій кількості металокисневмісної функціональної добавки. В той же час фізико-механічні показники знижуються як під впливом ультрафіолетового опромінення від 13,6 до 30,2, так і під дією біологічних факторів ґрунту від 11,9 до 27,5 залежно від концентрації добавки. В той же час за прототипом втрата фізико-механічних показників становить 6,8-7,2 тільки під дією УФопромінення. На основі отриманих фізико-механічних характеристик і завдяки малій кількості добавки запропонована композиція може бути рекомендована для виготовлення, перш за все, пакувальних матеріалів харчового призначення, а також в інших сферах використання. Запропонована деградабельна композиція спрямована на збереження екології навколишнього становища. Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель № 33258. Біодеградабельна полімерна композиція. Заявл. 26.02.2008; Опубл. 10.06.2008. 2. Поліолефіни. Вплив солей перехідних металів на зміну властивостей. С.П. Рибкіна, Т.С. Шостак, В.О. Пахаренко, С.С. Яценко, В.В. Пахаренко // Хімічна промисловість України. - 2009. № 6. - С. 42-45. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Деградабельна полімерна композиція на основі поліолефіну і деструктуючого прискорювача, яка відрізняється тим, що вона містить як деструктуючий прискорювач металокисневмісну сполуку, речовину, вибрану з ряду ацетатів кобальту, міді, цинку за такого співвідношення компонентів (% мас.): поліолефін 95,0-99 деструктуючий 1,0-5,0. прискорювач 2 UA 111846 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3