Почему переработка полиолефинов упирается в механические ограничения
Полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП) вместе составляют более половины всего
объема пластмасс, производимых в мире. Они легкие, инертные и недорогие — и
именно поэтому их повторное использование имеет столь большое значение для циркулярной экономики. Однако
механическая переработка полиолефинов, бывших в употреблении, принципиально ограничена тем, что
происходит с полимерной цепью в течение ее первого жизненного цикла и при повторной переработке.
Каждый процесс экструзии, каждое термическое воздействие, каждое воздействие сдвига приводит к разрыву цепи
и термоокислительному повреждению. В результате получается вторично переработанный полимер с более низкой
молекулярной массой, более широким распределением молекулярных масс и более слабыми механическими
свойствами по сравнению с исходным материалом. Если не принимать соответствующих мер, это означает
, что вторичное сырье (PCR) может быть использовано только в продуктах с низкой добавленной стоимостью —
и цикл никогда по-настоящему не замыкается.
Пероксиды как точные инструменты для модификации цепей
Именно здесь органические пероксиды занимают своё место в циркулярной экономике пластмасс. По сути,
пероксид представляет собой контролируемый источник свободных радикалов. Выбирая правильный химический состав, подходящую температуру
полураспада и правильную дозировку, производитель компаундов может целенаправленно управлять
тем, что происходит с полимерным остовом во время повторной переработки.
Контролируемое разложение (вискозное разложение)
На многих линиях по переработке вторичного сырья рециклат поступает с индексом текучести расплава (MFI), который слишком низок
для целевого процесса — например, литье под давлением с тонкостенными изделиями требует
высокого MFI. Тщательно дозированный пероксид запускает контролируемое разрывание цепей, что повышает
MFI до уровня, приемлемого для технологического процесса, без термического повреждения, возникающего при многократной реэкструзии. Результатом
является вторичное сырье, которое без проблем перерабатывается на имеющемся оборудовании.
Совместимость смешанных потоков
В реальных условиях вторичное сырье (PCR) редко представляет собой чистый полимер одного вида. Полиэтилен и полипропилен термодинамически несмешиваемы
, поэтому смешанный поток ПЭ/ПП дает хрупкий продукт с мутным внешним видом.
Перекиси могут генерировать реактивные центры in situ, которые связывают фазы, улучшая
межфазную адгезию и превращая несовместимую смесь в пригодный для использования компаунд.
Сшивание для повышения качества вторичного сырья
Та же самая радикальная химия может работать и в обратном направлении. Там, где требуется более высокая термостойкость или
улучшенные характеристики ползучести — в трубах, кабелях, пенопластах — пероксид инициирует
сшивание, которое повышает качество вторичного сырья сверх его первоначальных технических характеристик. Деградация
и сшивание — две стороны одного контролируемого механизма.
Замкнутый цикл с продукцией Do Sender
Компания Do Sender Chemicals разрабатывает марки органических пероксидов и азо-инициаторов, специально
оптимизированные с учетом экономики переработки: предсказуемые профили разложения, низкое содержание остатков и
, при необходимости, документация, соответствующая требованиям к контакту с пищевыми продуктами. Наши пероксиды
с контролируемой реологией позволяют предприятиям по переработке стабилизировать индекс текучести плавка (MFI) от партии к партии, обеспечить совместимость смешанного полиолефинового сырья и сократить количество первичного материала,
необходимого для достижения целевых показателей эксплуатационных характеристик.
Перспективы
Настоящая циркулярность заключается не в сборе большего количества пластика, а в сохранении
его ценности на протяжении каждого цикла. Рассматривая пероксиды как инструмент для точного дозирования, а
не как обычную добавку, отрасль может поддерживать полиолефины в отличном качестве на
протяжении нескольких циклов использования. Именно так линейный поток «добыча-производство-отходы» превращается в подлинный замкнутый цикл.