Определение содержания гель-фракции в полиэтилене высокого давления (ПВД) при переработке его на валково-шнековом агрегате.. Твердофазные_Гель фракция1. Определение содержания гельфракции в полиэтилене высокого давления (пвд) при переработке его на валковошнековом агрегате

• Название: Определение содержания гельфракции в полиэтилене высокого давления (пвд) при переработке его на валковошнековом агрегате
• Анкор: Определение содержания гель-фракции в полиэтилене высокого давления (ПВД) при переработке его на валково-шнековом агрегате
• Дата: 09.06.2022
• Размер: 155.57 Kb.
• Имя файла: Твердофазные_Гель фракция1.docx
• Тип: Документы; #581362

Определение содержания гель-фракции в полиэтилене высокого давления (ПВД) при переработке его на валково-шнековом агрегате.

Рис. 1 Аппарат Сокслета 1- холодильник, 2-колба экстрактора, 3-колба для испарения

В процессе переработки ПВД происходит значительное изменение его структуры, за счет того, что полимер подвергается значительным термоокислительным и механохимическим воздействиям. Это приводит к тому, что при переработке в полиэтилене образуется нерастворимая гель-фракция, которая выполняет функцию активного наполнителя полимерной матрицы [1-3].

Методика гель-анализа основывается на экстракции растворимой части полимерного материала кипящим растворителем в аппарате Сокслета (рис. 1) Содержание гель-фракции определяли следующим образом: образцы массой 0,2-04 грамма взвешивались на лабораторных весах с точностью до 4 знака, заворачивались в фильтровальную бумагу, перевязывались нитками, помечались простым карандашом и помещались в верхнюю часть аппарата Сокслета в нижнюю часть аппарата заливался ксилол. Ксилол доводили до кипения с помощью колбонагревателя и кипятили в течение 8+0,5 ч. в течение этого времени проходил процесс экстрагирования, затем образцы вынимались из аппарата и сушились в помещении при температуре окружающей среды 15-25 ^оС до постоянной массы и взвешивались на лабораторных весах с точностью до четвертого знака после запятой [4-6].
Гель-фракцию (Г), в процентах, вычисляли по следующей формуле:

Г=(М2/М1)*100%,(1)
где М1-масса образца до экстракции,

М2- масса образца после экстракции.

Рис. 2 Зависимость содержания гель-фракции от частоты вращения валка вальцов nв при различной частоте вращения шнека nш (при переработке чистого ПВД)

Анализируя графическую зависимость (рис. 2) можно сделать следующие выводы: увеличение частоты вращения шнека приводит к незначительному увеличению содержания гель-фракции в материале, это объясняется малыми сдвиговыми деформациями в межвитковых каналах шнекового устройства. Более существенное влияние оказывается со стороны валкового оборудования за счет более высокой степени сдвига в межвалковом зазоре.

Так же были проведены экспериментальные исследования по определению содержания гель-фракции во вторичном ПВД, после его переработки на валково-шнековом агрегате и произведено сравнение содержания гель-фракции в чистом ПВД и во вторичном (рис. 3) [7-8].

Рис. 3 Зависимость содержания гель-фракции от частоты вращения валка вальцов nв (при переработке чистого ПВД и отходов ПВД)

Из графической зависимости видно, что вторичный ПВД имеет такое же поведение при переработке, что и первичный, что говорит о протекании в нем тех же реакций. Однако содержание гель-фракции во вторичном полиэтилене значительно выше, чем в первичном. Это объясняется тем, что в процессе своей эксплуатации полиэтилен подвергается различным воздействиям со стороны окружающей среды, происходит так называемое старение материала, при котором происходит не только накопление кислородсодержахих групп, в том числе кетонных, но так же увеличение содержания гель-фракции.

Список используемых источников.

1. 
   Утилизация и переработка твёрдых бытовых отходов Клинков А.С., Беляев П.С., Однолько В.Г., Соколов М.В., Макеев П.В., Шашков И.В. Тамбов, 2015.
   
2. 
   Переработка отходов полимерных материалов на валково-шнековом агрегате Макеев П.В., Клинков А.С., Шашков И.В., Полушкин Д.Л. Известия Волгоградского государственного технического университета. 2013. Т. 6. № 1 (104). С. 119-123.
   
3. 
   Ресурсосберегающая технология переработки отходов полимерных материалов Клинков А.С., Макеев П.В., Шашков И.В., Полушкин Д.Л. Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2013. № 3 (47). С. 292-300.
   
4. 
   Методика расчета величины сдвиговой деформации при получении профильных изделий заданного качества Макеев П.В., Клинков А.С., Полушкин Д.Л., Беляев П.С. Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2012. Т. 18. № 1. С. 166-172.
   
5. 
   Валково-шнековый агрегат Клинков А.С., Макеев П.В., Полушкин Д.Л., Соколов М.В., Однолько В.Г. патент на изобретение RUS 2417881 11.01.2009
   
6. 
   Вторичная переработка полимерных материалов на вальцах / И.В.Шашков, А.С.Клинков, М.В.Соколов, Д.Л.Полушкин // Полимеры в строительстве: Тез.докл. – Казань, 2004. – С. 111.
   
7. 
   Технология получения полимерпесчаной черепицы из отходов термопластов / С.П.Хрущев, И.В.Шашков, А.С.Клинков, П.С.Беляев // Полимеры в строительстве: Тез.докл. – Казань, 2004. – С. 110.
   
8. 
   Утилизация полимерной тары и упаковки (Учебное пособие) Клинков А.С., Беляев П.С., Соколов М.В., Шашков И.В.,Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. 64 с.