Деполимеризация полиэтилена

РЕФЕРАТ ПО дисциплине «ОСНОВЫРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ И ПРИРОДООХРАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПЕРЕРАБОТКЕ ПЛАСТМАСС»

Тема: Получение мономеров из полимерных отходов. Виды полимерных отходов пригодные для деполимеризации. Целесообразность этой "химической " переработки.

МОСКВА 2017

Деполимеризация — процесс превращения полимера в мономер или смесь мономеров. Все полимеры подвержены деполимеризации при высоких температурах, как следствие роста энтропии. Это химический процесс, связанный с разрывом молекулярных цепей полимера, который применяется для придания материалу новых свойств.[1]

Для отдельных видов отходов полимеров рациональными являются различные типы химической и термической переработки, заключающейся в конверсии исходных полимеров с образованием сырья для их производства или других ценных продуктов. Деполимеризация может намеренно применяться для утилизации отходов термопластов в целях получения мономеров и возвращения их в цикл синтеза полимеров. Продукты термической деструкции некоторых промышленных полимеров приведены в таблице:

[2]

Разрыв химических связей между атомами углерода может проходит по двум механизмам:

1) С внутримолекулярной миграцией атомов водорода, в результате которой образуются два осколка цепи: один с насыщенным концевым звеном, а другой с ненасыщенным. Эти так называемые случайные разрывы химических связей характерны, например для полиэтилена:

2) С разрывом цепи не в случайных местах, а у концов макромолекулы в результате, которого образуются мономеры или продукты, близкие по молекулярному весу к мономерам. Такая деструкция характерна для полистирола. Процесс идет уже при комнатной температуре и при повышении температуры скорость деполимеризации возрастает. [3]

Деполимеризация полиэтилена

Деполимеризация полиэтилена является обратимым процессом и, в ряде случаев, может применяться при изготовлении или соединении различных изделий.Фактически, данный процесс связан с размягчением материала, который затем может приобрести изначальную плотность и твердость. При деполимеризации полиэтилена наблюдается снижение молекулярного веса вещества и исчезновение летучих веществ, к которым относятся водород и двуокись углерода, при протекании данного процесса понижается вязкость вещества, а, в ряде случаев, увеличивается молекулярных вес. Процесс деполимеризации полиэтилена может происходить под воздействием тепла, света или других внешних воздействий. Следует отметить, что в случае не соблюдения условий проведения химической реакции, полимерный материал может разрушиться или потерять целый ряд своих свойств. Далеко не всегда процессы полимеризации могут быть обратимы, поэтому необходимо тщательно соблюдать условия проведения данной реакции. Известно, что под воздействием света различные виды полиэтилена могут довольно быстро разрушаться, при хранении данного вида полимерного материала на свету за 1 - 2 года пластик или пленка могут полностью превратиться в труху, поэтому при изготовлении полиэтилена используются различные присадки, позволяющие предотвратить деструкцию полиэтилена под воздействием света. В настоящее время многие ведущие химические концерны тщательно изучают процессы деполимеризации полиэтилена для того чтобы разработать новые методики защиты полимерных материалов от различных внешних воздействий. Кроме того, изучение данных процессов позволяет получить обилие информации, которая может быть использована при создании новых материалов. При проведении различных экспериментов, связанных с деполимеризацией полиэтилена, применяются разные современные методы исследований, которые могут быть связаны с использованием дорогостоящей аппаратуры. Кроме того, при проведении данных исследований активно применяются различные методы математического анализа и современное программное обеспечение, которое позволяет не только предсказать, но и обработать полученные результаты.