Yhteensopivat aineet ovat osoittautuneet tehokkaiksi parantamaan avainominaisuuksia, kuten polyolefiinien ja muiden muovien PCR- ja PIR-sekoitusten iskunkestävyys/jäykkyystasapainoa.#kestävä kehitys
Kierrätetty HDPE/PP-näyte ilman Dow Engage -yhteensopivuutta (ylhäällä) ja kierrätetty HDPE/PP-näyte Engage POE -yhteensopivuuden kanssa.Yhteensopivuus kolminkertaisti murtovenymän 130 %:sta 450 %:iin.(Kuva: Dow Chemical)
Muovin kierrätyksen kasvaessa maailmanlaajuisesti, yhteensopivia hartseja ja lisäaineita käytetään yhä enemmän hybridihartsiongelmien ratkaisemiseen sellaisilla aloilla kuin pakkaus- ja kuluttajatuotteet, rakentaminen, maatalous ja autoteollisuus.Materiaalien suorituskyvyn parantaminen, prosessoinnin parantaminen sekä kustannusten ja ympäristövaikutusten vähentäminen ovat keskeisiä haasteita, ja valtavirran kulutusmuovit, kuten polyolefiinit ja PET, ovat edelläkävijöitä.
Suuri este kierrätysmateriaalien käytölle on kallis ja aikaa vievä yhteensopimattomien muovien erottaminen.Sallimalla yhteensopimattomien muovien sulasekoittamisen, yhteensopivuusaineet auttavat vähentämään erottelun tarvetta ja mahdollistavat materiaalien valmistajien valmistaa korkealaatuisempia tuotteita, samalla kun ne lisäävät kierrätettyä sisältöä ja saavat uusia heikkolaatuisia ja edullisia lähteitä alentaakseen kustannuksia.
Näitä kierrätettäviä yhteensopivuusaineita ovat erikoispolyolefiinielastomeerit, styreenilohkokopolymeerit, kemiallisesti muunnetut polyolefiinit ja titaanialumiinin kemiaan perustuvat lisäaineet.Myös muita innovaatioita on ilmestynyt.Kaikkien odotetaan nousevan tulevien messujen keskipisteeseen.
Dow'n mukaan Engage POE ja Infuse OBC soveltuvat parhaiten HDPE:n, LDPE:n ja LLDPE:n yhteensopivuuteen polypropeenin kanssa PE-rungon ja alfa-olefiinien ansiosta komonomeerinä.(Kuva: Dow Chemical)
Erikoispolyolefiinielastomeerit (POE) ja polyolefiiniplastomeerit (POP), jotka otettiin alun perin käyttöön parantamaan polyolefiinien ominaisuuksia, kuten iskunkestävyys- ja vetolujuutta, ovat kehittyneet kierrätetyn PE:n ja PP:n yhteensopivuusaineiksi, joita käytetään joskus myös muiden materiaalien, kuten PET:n tai PET:n, kanssa.nylon.
Näitä tuotteita ovat Dow's Engage POE, OBC-infusoitu eteeni-alfa-olefiinikomonomeeri-satunnaiskopolymeeri, kova-pehmeä lohko vuorotteleva olefiinikopolymeeri ja Exxon Mobil Vistamaxx Propylene-Ethylene ja Exact Ethylen-Octeene POP.
Näitä tuotteita myydään muovin kierrättäjille/sekoittajille ja muille kierrättäjille, sanoi Jesús Cortes, ExxonMobil Product Solutionsin markkinakehittäjä, ja huomautti, että yhteensopivuus voi olla työkalu, joka auttaa kierrättäjiä hyödyntämään ristikontaminaatiota ja mahdollisesti edullisia polyolefiinivirtojen avainaineita.Han Zhang, The Dow Chemical Companyn pakkausten ja erikoismuovien maailmanlaajuisen kestävyyden johtaja, sanoi: "Asiakkaamme hyötyvät laadukkaamman lopputuotteen luomisesta ja laajemmasta kierrätysvirtauksesta.Palvelemme prosessoreja, jotka käyttävät yhteensopivia aineita lisätäkseen kierrätettyä sisältöä säilyttäen samalla valmistettavuuden."
"Asiakkaamme hyötyvät laadukkaamman lopputuotteen luomisesta samalla kun heillä on pääsy laajempaan kierrätysvirtaan."
ExxonMobil' Cortés on vahvistanut, että samoja Vistamaxx- ja Exact-laatuja, jotka soveltuvat neitseellisen hartsin modifiointiin, voidaan käyttää myös varmistamaan yhteensopivuus kierrätysmuovien kanssa.Hän huomautti, että Vistamaxx-polymeerit tekevät HDPE:stä, LDPE:stä ja LLDPE:stä yhteensopivia polypropeenin kanssa, ja lisäsi, että polymeerien, kuten PET:n tai nailonin, napaisuuden vuoksi Vistamaxx-luokan oksastus vaaditaan polyolefiinien tekemiseksi yhteensopiviksi tällaisten polymeerien kanssa."Olemme esimerkiksi työskennelleet useiden yhdistelmien kanssa oksastaaksemme Vistamaxxia tehdäksemme polyolefiineista yhteensopivia nailonin kanssa samalla, kun pyrimme säilyttämään suorituskyvyn parannukset, joita Vistamaxx-polymeerit voivat tuoda yhdistevalmisteille."
Riisi.1 MFR-kaavio, joka näyttää sekaväriset kierrätetyn HDPE:n ja polypropeenin Vistamaxx-lisäaineen kanssa ja ilman.(Lähde: ExxonMobil)
Yhteensopivuus voidaan vahvistaa parannetuilla mekaanisilla ominaisuuksilla, kuten erittäin toivottavalla iskunkestävyydellä, Cortezin mukaan.Sujuvuuden lisääminen on tärkeää myös materiaalien uudelleenkäytössä.Esimerkkinä on ruiskupuristusformulaatioiden kehittäminen HDPE-pullovirroille.Hän huomauttaa, että kaikilla nykyisin saatavilla olevilla erikoiselastomeereilla on käyttötarkoituksensa."Keskustelun tarkoituksena ei ole vertailla heidän yleistä suorituskykyään, vaan valita paras työkalu tiettyyn projektiin."
Hän esimerkiksi sanoi: "Kun PE on yhteensopiva PP:n kanssa, uskomme, että Vistamaxx antaa parhaat tulokset.Mutta markkinat tarvitsevat myös parempaa iskunkestävyyttä, ja eteeni-okteeniplastomeerit voivat olla sopivia, kun etsitään matalan lämpötilan sitkeyttä."
Cortez lisäsi: "Eteeni-okteeniplastomeerit, kuten Exact- tai Dow's Engage -laatumme ja Vistamaxx, ovat hyvin samankaltaisia."
Dow's Zhang selitti, että vaikka polypropeenin läsnäolo HDPE:ssä yleensä lisää jäykkyyttä mitattuna taivutuskertoimella, se heikentää ominaisuuksia mitattuna sitkeydellä ja vetovenymällä johtuen näiden kahden komponentin yhteensopimattomuudesta.Yhteensopivien aineiden käyttö näissä HDPE/PP-seoksissa parantaa jäykkyyden/viskositeettitasapainoa vähentämällä faasierottelua ja parantamalla rajapintojen tarttuvuutta.
Riisi.2. Iskunkestävyyskaavio, joka näyttää eriväriset kierrätetyn HDPE:n ja polypropeenin sekoitukset Vistamaxx-lisäaineen kanssa tai ilman.(Lähde: ExxonMobil)
Zhangin mukaan Engage POE ja Infuse OBC soveltuvat parhaiten tekemään HDPE:stä, LDPE:stä ja LLDPE:stä yhteensopivia polypropeenin kanssa PE-rungon ja alfa-olefiinikomonomeerin ansiosta.Lisäaineina PE/PP-seoksille niitä käytetään tyypillisesti 2-5 paino-%.Zhang totesi, että parantamalla kovuuden ja sitkeyden tasapainoa Engage POE -yhteensopivuusaineet, kuten Grade 8100, voivat tarjota enemmän arvoa mekaanisesti kierrätetyille PE/PP-seoksille, mukaan lukien jätevirrat, joissa on paljon PE- ja PP-pitoisuutta.Käyttökohteita ovat ruiskupuristetut autonosat, maalipurkit, roskakorit, pakkauslaatikot, kuormalavat ja ulkokalusteet.
Markkinat tarvitsevat parempaa iskunkestävyyttä, ja eteeni-okteeniplastomeereilla voi olla merkitystä, kun vaaditaan iskunkestävyyttä alhaisissa lämpötiloissa.
Hän lisäsi: "Vain 3 painoprosentin lisäys.% Engage 8100 kolminkertaisti yhteensopimattoman HDPE/PP 70/30 -seoksen iskulujuuden ja vetovenymän säilyttäen samalla PP-komponentin antaman korkeamman moduulin", hän lisäsi. Engage POE tarjoaa iskunkestävyyden ympäristön lämpötilassa matalan lämpötilan plastisuusvaatimuksen vuoksi. erittäin alhaisen lasittumislämpötilan vuoksi.
ExxonMobilin Cortez sanoi näiden erikoiselastomeerien kustannuksista: "Korkeakilpailukykyisessä kierrätyksen arvoketjussa on tärkeää tasapainottaa kustannukset ja suorituskyky.Vistamaxx-polymeereillä voidaan parantaa kierrätettyjen hartsien suorituskykyä, jolloin hartseja voidaan käyttää sovelluksissa, joissa kierrättäjät voivat saada korkeampaa taloudellista arvoa.samalla kun ne vastaavat korkean suorituskyvyn materiaalien kysyntään. Tämän seurauksena kierrättäjillä voi olla enemmän mahdollisuuksia markkinoida kierrätysmuoviaan sen sijaan, että kustannukset olisivat pääasiallisena tekijänä, jolloin he voivat keskittyä räätälöityihin sekoituksiin ja suorituskykyyn.
”Sen lisäksi, että voimme kierrättää sekoitettuja polyolefiineja, pyrimme myös edistämään erilaisten seosten, kuten polyolefiinien, kierrätystä teknisten muovien, kuten nailonin ja polyesterin, kanssa.Olemme toimittaneet useita toiminnallisia polymeerejä, mutta uusia ratkaisuja kehitetään edelleen.Kehitetään aktiivisesti erilaisiin muoviseoksiin, joita löytyy pakkauksista, infrastruktuurista, kuljetuksista ja kuluttajasovelluksista.
Styreenilohkokopolymeerit ja kemiallisesti muunnetut polyolefiinit ovat muun tyyppisiä materiaaleja, jotka ovat saaneet huomiota yhteensopivuusaineina kierrätettyjen hartsien vahvistamiseen ja yhteensopivuuden parantamiseen.
Kraton Polymers tarjoaa CirKular+ styreenilohkokopolymeerialustan, joka sisältää suorituskykyä parantavia lisäaineita muovien kierrätykseen ja kierrätykseen.Julia Strin, Kraton Specialty Polymersin globaalin strategisen markkinoinnin johtaja, viittaa kahteen viiden luokan sarjaan: CirKular+ Compatibility Series (C1000, C1010, C1010) ja CirKular+ Performance Enhancement Series (C2000 ja C3000).Nämä lisäaineet ovat styreeniin ja eteeni/buteeniin (SEBS) perustuvia lohkokopolymeerejä.Niillä on poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet, mukaan lukien suuri iskulujuus huoneenlämpötilassa tai kryogeenisessä lämpötilassa, joustavuus mukauttaa jäykkyyttä ja iskuominaisuuksia, parempi kestävyys jännityshalkeilua vastaan ja parempi prosessoitavuus.Circular+ -tuotteet tarjoavat myös monihartsiyhteensopivuuden neitseelliseen muovi-, PCR- ja PIR-jätteeseen.Lajista riippuen niitä voidaan käyttää PP:ssä, HDPE:ssä, LDPE:ssä, LLDPE:ssä, LDPE:ssä, PS:ssä ja HIPS:ssä sekä polaarisissa hartseissa, kuten EVOH, PVA ja EVA.
"Olemme osoittaneet, että polyolefiinisekoitettua muovijätettä on mahdollista kierrättää ja kierrättää arvokkaammiksi tuotteiksi."
"CirKular+:n täysin kierrätettävät lisäaineet mahdollistavat PCR:n uudelleenkäytön parantamalla mekaanisia ominaisuuksia ja tukemalla polyolefiinipohjaisten monomateriaalituotteiden suunnittelua, mikä maksimoi PCR-sisällön yli 90 prosenttiin", sanoi Stryn.modifioimaton hartsi.Testaus on osoittanut, että CirKular+ -tuotteet voidaan lämpökäsitellä jopa viisi kertaa useammin käyttöä varten.
CirKular+ -sarjan laajentimet ovat monihartsilaajentimia sekoitettujen PCR- ja PIR-talteenottovirtojen parantamiseen, tyypillisesti lisättynä 3–5 %.Kaksi esimerkkiä sekajätteen kierrätyksestä ovat ruiskupuristettu yhdistelmänäyte, jossa on 76 % PCR HDPE + 19 % PCR PET + 5 % Kraton+ C1010 ja näyte 72 % PCR PP + 18 % PCR PET + 10 % Kraton+ C1000..Näissä esimerkeissä lovettu Izod-iskulujuus kasvoi 70 % ja 50 %, ja myötöraja kasvoi 40 % ja 30 %, samalla kun jäykkyys säilyi ja prosessoitavuus parani.Myös PCR LDPE-PET -seokset osoittivat samanlaista suorituskykyä.Nämä tuotteet ovat tehokkaita myös nailonille ja ABS:lle.
CirKular+ Performance Enhancement Series on suunniteltu parantamaan polyolefiinien ja polystyreenin syklisiä sekoitettuja PCR- ja PIR-virtoja tyypillisillä 3–10 prosentin lisäystasoilla.Viimeaikainen onnistunut ruiskupuristustesti: 91 % PCR PP + 9 % Kraton+ C2000.Koostumuksella on 110 % parempi vaikutusmoduulin tasapaino verrattuna kilpaileviin tuotteisiin.”Huippuluokan rPP-sovellukset auto- ja teollisuussovelluksissa vaativat tällaista parannusta.Tätä voitaisiin soveltaa myös pakkauksiin, mutta vähemmän tiukoilla vaatimuksilla C2000:n määrää vähennetään, Streen sanoi.
Kraton+ voidaan esisekoittaa tai kuivasekoittaa kierrätysmuoviin ennen muovausta, ekstruusiota tai osana kierrätysprosessia, Stryn sanoo.Sen jälkeen kun CirKular+ lanseerattiin muutama vuosi sitten, yritys on saavuttanut varhaisen käyttöönoton sellaisilla aloilla kuin teollisuuslavat, ruoka- ja juomapakkaukset, autokomponentit ja lasten turvaistuimet.CirKular+:a voidaan käyttää myös erilaisissa prosessisovelluksissa, mukaan lukien ruisku- tai puristusmuovaus, suulakepuristus, rotaatiomuovaus ja sekoitus.
Polybond 3150/3002 on osa SI Groupin laajaa Polybond kemiallisesti modifioitujen polyolefiinien valikoimaa ja sitä voidaan käyttää side- ja yhteensopivuuden lisäaineena.Se on maleiinihappoanhydridillä oksastettua polypropeenia, joka tekee kierrätetystä polypropeenista yhteensopivan kaikentyyppisten nailonin kanssa.Teknisen johtajan ja teknisen tuen John Yunin mukaan tyypillisellä 5 prosentin käyttötasolla sillä on yli kolminkertainen Izod-iskulujuus ja käänteinen Izod-iskulujuus.Markkinakehitysjohtaja Irfaan Foster huomauttaa, että alkuperäinen sovellus on auton äänieristys.Viime aikoina sitä on käytetty kierrätetyissä polypropeeni- ja nailonseoksissa lattiapaneeleissa, konepellin osissa ja kojelaudan takana.
Toinen luokka on Polybond 3029, maleiinihappoanhydridillä oksastettu korkeatiheyksinen polyeteeni, joka esiteltiin kaksi vuotta sitten lisäaineena parantamaan puu-muovikomposiittien yhteensopivuutta.Yunin mukaan näyttää siltä, että yritys on oikealla tiellä ollakseen yhteensopiva 50/50 PCR/puhdas HDPE-seoksen kanssa.
Toinen yhteensopivien aineiden luokka perustuu titaani-alumiinikemiaan, kuten Kenrich Petrochemicalsin tarjoamiin titanaatti- (Ti)- ja zirkonaatti- (Zr) -katalyytteihin, joita myydään seostimille ja muovailijoille.Yrityksen tuotteisiin kuuluu uusi katalyytti masterbatch- tai jauhemuodossa, joka toimii yhteensopivuuden lisäaineena useille polymeereille, mukaan lukien polyolefiinit, biomuovit, kuten PET, PVC ja PLA.Sen käyttö PCR-sekoituksissa, kuten PP/PET/PE, on saamassa vauhtia Kenrichin presidentin ja osaomistajan Sal Monten mukaan.Tämän on raportoitu lisäävän suulakepuristuksen tuottavuutta ja lyhentävän ruiskupuristusjaksoaikoja.
Ken-React CAPS KPR 12/LV -helmien ja Ken-React KPR 12/HV -jauheen on raportoitu palauttavan PCR:n alkuperäiseen tilaan.Monte sanoi, että tuote on seurausta yrityksen uuden LICA 12 -alkoksititanaattikatalyytin yhdistämisestä sekoitettuun metallikatalyyttiin, joka on "kustannustehokkaampi"."Tarjoamme CAPS KPR 12/LV -rakeita määrinä, jotka vaihtelevat 1,5–1,75 % kaikkien roskakoriin lisättyjen kierrätysmateriaalien kokonaispainosta, aivan kuten masterbatchissa, ja alennamme prosessin lämpötilaa 10-20 % leikkausvoiman ylläpitämiseksi. reaktioseoksesta.Ne toimivat nanometritasolla, joten komposiitin reaktiivista leikkausta tarvitaan ja sulate vaatii suurta vääntömomenttia.
Monte sanoo, että nämä lisäaineet ovat tehokkaita yhteensopivia lisäainepolymeereille, kuten LLDPE:lle ja PP:lle ja polykondensaateille, kuten PET, orgaanisille ja epäorgaanisille täyteaineille ja biomuoveille, kuten PLA.Tyypillisiä tuloksia ovat 9 prosentin lasku ekstruusio-, ruiskuvalu- ja puhallusmuovauslämpötilassa ja 20 prosentin lisäys useimpien täyttämättömien kestomuovien käsittelynopeudessa.Samanlaiset tulokset saatiin kierrätetyllä 80/20 % LDPE/PP-seoksella.Yhdessä tapauksessa 1,5 % CAPS KPR 12/LV:tä käytettiin varmistamaan kolmen PIR-hartsin yhteensopivuus: asteittainen sulatettu kalvo LLDPE, 20-35 MFI sekoitettu ruiskuvalettu polypropeenikopolymeerikansi ja lämpömuovattu PET-elintarvikepakkaus.Jauha PP/PET/PE-seos 1/4 tuuman kokoiseksi.jopa ½ tuumaa.Hiutaleet ja sulatteet sekoitetaan ruiskupuristuspelletteihin.
Interface Polymersin patentoitu diblock-lisäaineteknologian kerrotaan voittavan polyolefiinien luontaisen yhteensopimattomuuden molekyylitasolla, mikä mahdollistaa niiden käsittelyn.(Kuva: rajapinnan polymeerit)
Jakeluliiketoiminta SACO AEI Polymers on Fine-Blendin yksinmyyjä Kiinassa. Se valmistaa laajaa valikoimaa yhteensopivia aineita polypropeenille, nailonille, PET:lle, teknisille kestomuoville ja biopolymeereille, kuten PLA ja PBAT, mukaan lukien kierrätetyt seokset, lisäaineet ja ketjunjatkajat.sanoi liiketoimintayksikön johtaja Mike McCormach.Apuaineita ovat ei-reaktiiviset yhteensopivuusaineet, pääasiassa lohko- ja oksaskopolymeerit tai satunnaiskopolymeerit, jotka eivät osallistu kemialliseen reaktioon polymeerejä sekoitettaessa.BP-1310 on esimerkki, jossa 3–5 %:n lisäystasot parantavat polypropeenin ja polystyreenin kierrätettyjen seosten yhteensopivuutta.Lisäaine, joka parantaa kierrätettyjen PE/PS-sekoitusten yhteensopivuutta, on kehitteillä.
Fine-Blend reaktiiviset yhteensopivuusaineet parantavat yhteensopivuutta reagoimalla kemiallisesti neitseellisen polymeerin kanssa sekoituksen aikana, mukaan lukien ECO-112O kierrätetylle PET:lle, polykarbonaatille ja nailonille;HPC-2 ABS:lle ja kierrätetylle PET-yhteensopivuusaineelle;ja SPG-02 polypropeenin ja kierrätetyn polypropeenin tuotantoon.PET-yhteensopiva.Ne sisältävät epoksiryhmiä, jotka voivat reagoida kierrätettyjen polyesterin hydroksyyliryhmien kanssa parantaakseen sitkeyttä ja yhteensopivuutta, McCormach sanoi.On myös CMG9801, maleiinihappoanhydridillä oksastettu polypropeeni, joka voi reagoida nailonin aminoryhmien kanssa.
Vuodesta 2016 lähtien brittiläinen Interface Polymers Ltd. on kehittänyt omaa Polarfin-diblock-kopolymeerilisäaineteknologiaansa, jonka kerrotaan voittavan polyolefiinien luontaisen molekyylien yhteensopimattomuuden ja mahdollistaa niiden kierrätyksen.Nämä kaksiosaiset lisäaineet soveltuvat uusille ja kierrätetyille polyeteeni- ja polypropeeniyhdisteille, levyille ja kalvoille.
Suuri kalvovalmistaja työskentelee projektissa, jossa käsitellään monikerroksisia kalvoja ilman merkittävää tuottavuuden menetystä.Liiketoiminnan kehitysjohtaja Simon Waddington sanoi, että Polarfin on eliminoinut geeliytymisen, joka on yleinen ongelma, joka haittaa polyolefiinikalvojen kierrätystä kierrätysmuoveilla jopa alhaisilla lataustasoilla."Olemme onnistuneesti osoittaneet, että polyolefiinisekoitettu muovijäte voidaan kierrättää ja kierrättää arvokkaammiksi tuotteiksi Polarfin-lisäaineteknologiallamme."
ExxonMobilin Cortesin mukaan yhteensopivuus (esim. Vistamaxx kierrätetyn PE/PP:n kanssa) voidaan osoittaa parannetuilla mekaanisilla ominaisuuksilla, kuten iskunkestävyydellä.(Kuva: ExxonMobil)
Kaksoisruuvisekoituksessa useimmat insinöörit tunnustavat ruuvielementtien konfiguroinnin edun.Tässä on mitä sinun tulee tietää kauhan osien lajittelusta.
Etsi spatiaalisia ja/tai ajallisia malleja, jotka antavat vihjeitä, kun tutkit linkin laatuvirheitä tai määrität käsittelyongelmien perimmäisiä syitä.Strategia tunnistettavissa olevan syyn tunnistamiseksi ja hoitamiseksi on ensin selvittää, onko ongelma krooninen vai tilapäinen.
Insight Polymers & Complexers käyttää polymeerikemian asiantuntemustaan kehittääkseen seuraavan sukupolven materiaaleja.
Postitusaika: 28.7.2023