Pehea e hiki ai i ka ʻenehana compatibiliser e ulu nei ke hana hou ʻana i nā ʻōpala plastik i hui pū ʻia?

Loaʻa i nā mea hoʻolako hoʻohui a me nā mea hoʻonaʻauao ka nui o nā hopena i hoʻomākaukau ʻole ʻia a i ʻole nā ​​​​​​mea i hoʻomohala ʻole ʻia no ka hoʻohui ʻana i nā polymers kū ʻole e hana i nā mea hana kiʻekiʻe a paʻa. Hoʻomohala ʻia ka nui me ka manaʻo e hoʻomaikaʻi i nā plastics hana hou ʻia, pinepine akā ʻaʻole wale nō nā mea hana hou ʻia ma hope o ka mea kūʻai aku (PCR). He nui, akā ʻaʻole nā ​​​​​​mea a pau, e hoʻohana ana i nā ʻano hana grafting maleic anhydride e hoʻopili i ka pilina ma waena o nā polymers polar a me non-polar, a i ʻole ma waena o nā polymers non-polar akā kū ʻole (e laʻa me PE a me PP).

ʻO Intermix Performance Materials ma ʻAmelika Hui Pū ʻIa kahi hui hoʻomaka i hoʻokumu ʻia i ka makahiki i hala e kālepa i ka hoʻomohala ʻana o kahi ʻenehana hoʻohui ethylene-propylene multi-block compatibilizer i laikini ʻia mai ke Kulanui ʻo Cornell. Ua hoʻokumu ʻia e Geoff Coates, Polopeka Kemika a me ka Biology Kemika ma ke Kula ʻo Tisch ma Cornell, ʻo Andrew Arriz, Luna Hoʻoponopono Pāʻoihana, a me Ting-Wei Lin, Luna Noiʻi Nui.

"ʻO HDPE a me ka polypropylene isotactic (iPP) nā plastics kalepa i hana nui ʻia ma ka honua a he like ko lākou mau waiwai optical, kahi e paʻakikī ai ke kaʻina hana o ka hoʻokaʻawale ʻana i nā plastics ʻelua ma kahi pae nui," wahi a Lin. ʻOiai ko lākou ʻano kemika like, ʻaʻole kūlike ka HDPE a me ka iPP kekahi i kekahi a no laila e hana i nā mea palupalu a waiwai ʻole ke hoʻoheheʻe ʻia. Hoʻopilikia kēia i ka pono hana hou ʻana o kēia mau plastics. Ua hōʻike ʻia he emi ma mua o 7% a me 1% ma ke kaumaha o HDPE a me iPP i hana hou ʻia.

Ma o ka launa pū ʻana me kahi ʻoihana i hoʻokumu ʻiamea hana hou i nā palakiko, Ua loaʻa iā Intermix kahi pūʻulu o nā pellets i hana ʻia mai ke kaula kahiko a me nā ʻupena iʻa, i hana hou ʻia mai ke kai. Loaʻa i kēia mau plastics kai kahi lakio kaumaha HDPE a iPP ma kahi o 1: 1. Ua ʻōlelo ka hui he palupalu nā hui ʻana a ʻaʻole hiki ke kīkoʻo me ka ʻole o ka elongation nui. Ma ka hoʻohui ʻana i 2% ma ke kaumaha o ka compatibilizer o ka hui, hiki ke hoʻonui ʻia ka paʻakikī i ʻoi aku ma mua o 800% elongation i ka haki.

Ua ʻōlelo ʻo Lin ʻo nā hui HDPE/iPP kūpono "e lilo nei i mau mea hoʻohiki e hiki ke hana hou ʻia i nā huahana me ka nānā ʻole i ke ʻano a me ka hiki ʻole ke hoʻokaʻawale ʻia o ka hui HDPE/iPP i hana hou ʻia. Hiki i kēia ke hōʻemi nui i ke kumukūʻai o ka hana hou ʻana i nā plastics a hoʻonui i ka pono o ka hana hou ʻana."

I kēia manawa, ʻelima mau limahana o Intermix e kālele ana i ka noiʻi huahana a me ka hoʻomohala ʻoihana a ke hana pū nei me kekahi mau mea hana hale hao e hoʻonui i ka hana ʻana o nā mea hoʻohālikelike mai ka gram a i ke kilokani. Ua ʻōlelo ʻo Lin, "Hiki koke paha nā huahana i hana ʻia mai nā hui HDPE/iPP i hana hou ʻia."

Ua hoʻomohala ʻo Nexam Chemical o Sweden i kahi manaʻo i ʻike ʻia ʻo "reactive recycling" e hoʻomaikaʻi i ka hana o nā polymers recycled i hui pū ʻia i paʻakikī ke hana hou. ʻO kekahi laʻana, ʻo ia ka PP recycled i loaʻa ka HDPE. "Hoʻopili ʻo Nexamite R201 me ka polymer e hana i kahi hui PP/PE e hāʻawi i ka hoʻohālikelike PP a me PE," wahi a Lars Öhrn, ke luna kūʻai nui o ka hui. 85% rPP a me 15% rHDPE blends, ua hōʻike nā hoʻāʻo tensile i ka liʻiliʻi o ka loli.

ʻO kekahi laʻana o ka hoʻohana ʻana, ʻo ia ka PE e loaʻa ana ka PA. I ka wā i hoʻohui ʻia ai ʻo Nexamite R405 i kahi hui ʻana o 93% HDPE a me 7% PA6, ua hōʻike nā hoʻokolohua tensile i nā waiwai mechanical i hoʻomaikaʻi ʻia a me ke ʻano o ka ʻili. Ua hoʻomaikaʻi ʻia hoʻi ke kaumaha yield a ua ʻōlelo ʻia ua like ka ikaika o ka haki me ko ka HDPE maʻemaʻe.

ʻAʻole i hōʻike ʻo Öhrn i ka hopena kemika kikoʻī i hoʻohana ʻia, akā ua ʻōlelo ʻo ia ʻaʻole ia i hoʻokumu ʻia ma ka maleic anhydride grafting. Ua ʻōlelo ʻo ia: "Hana ia ma nā polyolefins, akā hiki ke hoʻopili a pane pū me nā polycondensates. E like me nā extrusions reactive āpau, pono ʻoe i ka hui kūpono a me ka hoʻokomo ikehu e loaʻa ai nā hopena maikaʻi loa." Loaʻa ʻo Nexamite R201 a me R405 ma ke ʻano masterbatch.

ʻO ka mea hou loa i ka waihona o Nordic Grafting Company (NGC) ʻo ia ka Acti-Tech Compatibilizer 16MA11F, i hoʻokumu ʻia ma ka maleic anhydride (MA) Vistamaxx i hoʻopili ʻia, he copolymer semi-crystalline mai ExxonMobil. Hoʻokō ka mea hoʻohui hou me nā lula pili meaʻai EU 10/2011 a hāʻawi i nā mea hana hou a me nā mea hana me kahi compatibilizer universal maʻalahi e hoʻohui e hoʻonui i ka waiwai o nā hui ʻana e loaʻa ana nā ʻano polymers hoʻopili like ʻole, me nā polyolefins, EVOH, PA a me PET, e like me NGC, i laikini ʻia iā ExxonMobil no ka ʻenehana.

Hiki ke hoʻohui ʻia nā huahana Acti-Tech ma nā pae āpau o ke kaʻina hana hana hou: i ka wā o ka hana hou ʻana i loko o ka hale a i ʻole ma mua o ka mea kūʻai aku e ka mea hoʻoheheʻe, i ka wā o ka hana hou ʻana me ka kānana ʻole ʻia e ka mea hana hou, a i ʻole i ka wā o ka hana hou ʻana e ka mea hana hou a i ʻole ka mea hoʻololi. Wahi a ka hui: "Hōʻike ia i ka hopena kūpono no ka hoʻonui ʻana i nā mea hānai polymer i hui ʻia mai ka hana hou ʻana ma hope o ka ʻoihana (PIR) a i ʻole ka hana hou ʻana ma hope o ka mea kūʻai aku (PCR) a me nā ʻōpala kūloko, e ʻae ana i kēia mau plastics hana hou ʻia e hoʻohana ʻia i nā huahana hou a i ʻole nā ​​​​huahana e kū nei me ka ʻole o ka hoʻopilikia ʻana i ka hana hoʻohana hope."

Wahi a NGC, hōʻike ʻo Acti-Tech 16MA11F i ka hoʻopuehu maikaʻi ʻia a me ka hoʻemi ʻia ʻana o ka nui o ka pae hoʻopuehu o nā ʻāpana PA a me PET i loko o nā substrates polyolefin (ka lakio PA/PE maʻamau o 40/60). ʻŌlelo ʻo Quentin Le Piouff, ke luna hoʻomohala ʻoihana o ka hui: "Eia kekahi, ʻo ka hoʻohui ʻana o 4% Acti-Tech Compatibilizer 16MA11F i nā kiʻiʻoniʻoni pale hana hou ʻia (LDPE 60% / PA 30% / EVOH 10%) ua hopena i ka hoʻōla ʻana o ka kiʻiʻoniʻoni a me ka waiwai optical i hoʻohālikelike ʻia me nā hui ʻole i hoʻohālikelike ʻia a me ke kumukūʻai haʻahaʻa."

Ke hoʻāʻo ʻia nei nā mea hoʻohui Acti-Tech i nā ʻano ʻōpala like ʻole ma mua o ka mea kūʻai aku, ma hope o ka ʻoihana a me ka mea kūʻai aku, me ka ʻōpala kiʻiʻoniʻoni pale multi-layer a me nā ʻūlū liʻiliʻi, nā pahu kemika hoʻonani a me nā mea kanu i hoʻoheheʻe ʻia, nā ʻōpala paʻa, nā paipu a me nā hose i hoʻoikaika ʻia/multi-layer, nā ʻupena iʻa, nā moena a me nā kāpeti.

Wahi a Le Piouff, hiki ke hoʻohana ʻia ʻo Acti-Tech 16MA11F ma ke ʻano he mea hoʻopili no nā mea bio-based (starch, cellulose), wood composite (WPC) a me nā mea fiber kūlohelohe (NFC). E kūʻai ʻia aku ana kekahi mau noi e hoʻohana ana i kēia compatibilizer universal i nā mahina e hiki mai ana," wahi āna.

Ke hoʻonui nei i ka hiki

ʻO Polyscope Polymers ma Netherlands, nona ka ʻoihana nui e pili ana i ka styrene-maleic anhydride, ua ʻōlelo ʻo ia ua hoʻonui nui ʻia kāna māhele mākeke ma kēia ʻāpana i nā makahiki he ʻumi i hala. ʻO kāna loaʻa ʻana e Vertellus ma mua o kēia makahiki e manaʻo ʻia e kākoʻo i kāna mau makemake ulu i ka wā e hiki mai ana. "Me kēia loaʻa ʻana, hoʻonui ʻo Polyscope i kona alo ma ka mākeke hoʻohui kūikawā," wahi a Patrick Muezers, Luna Nui o Polyscope, "a e hiki iā mākou ke hoʻohana i nā kumuwaiwai honua o Vertellus, nā hiki a me ke kūlana alakaʻi mākeke ikaika e lawelawe maikaʻi aku i kā mākou mea kūʻai aku a me nā mea kūʻai aku hou."

Ke noiʻi ʻia nei nā synergies hiki ke hana ma waena o nā waihona Polyscope a me Vertellus. wahi a muezers: "E hoʻomau ʻia nā synergies hou e puka mai ana, akā ua hōʻoia ʻia ka ethylene MA copolymer ZeMac i hāʻawi ʻia e Vertellus he mea hoʻokō nui i ka hāʻawi ʻana o Polyscope i kēia manawa."

ʻO ka hui pū ʻana o kā mākou mau mea hoʻohui e kōkua iā mākou e pane i nā nīnau a kā mākou mea kūʻai aku e pili ana i ka hoʻonui ʻana i nā hui Xibond," wahi āna. Ke ʻike nei mākou i ka piʻi ʻana o ke koi no nā hopena hoʻomau. No ka laʻana, ua hoʻomaka mākou i kekahi mau papahana e kākoʻo i ka hana ʻana o nā plastics bio-based i nā hui PLA/PBAT me kā mākou mau mea hoʻohui. Ma kēia papahana, he mea koʻikoʻi kā mākou mau mea hoʻohui Xibond no ka hoʻokō ʻana i ka hana maikaʻi loa i nā noi a me nā hoʻomohala ʻana, me ka neʻe ʻana mai nā ʻeke PE kuʻuna i nā ʻeke kūʻai biomaterial.

"Eia kekahi, ke ʻike nui nei mākou i nā manawa kūpono e hāʻawi i nā hoʻonā no ka hoʻopili ʻana i nā polymers like ʻole. Ke ʻike nei kekahi o kā mākou mea kūʻai aku e kōkua ana kā mākou mau mea hoʻohālikelike i ka hoʻohuihui ʻana i ka 'plastic hodgepodge' me ABS e hana i nā hui e hiki ai ke hoʻolako i nā hui PET/ABS no nā noi e like me nā hale uila," wahi a Muezers.

"ʻO ka mea hope loa, ua loaʻa iā mākou ka ʻike e pili ana i ke kumu hoʻohālike lawelawe Xibox, kahi a mākou e hoʻohana ai e kōkua i kā mākou mea kūʻai aku e wikiwiki i ka hoʻomohala huahana, e ʻoki ana i nā pule, a i kekahi mau hihia he mau mahina, mai ke kaʻina hana hoʻomohala. Hoʻohana mākou i nā extruders mini bench top liʻiliʻi e hana i ka nānā wikiwiki ʻana i nā ʻano hana a kā mākou mea kūʻai aku."

Ua ʻōlelo ʻia ua hoʻohana ʻia ka manaʻo pale Xibox e kekahi mau mea kūʻai aku e kū nei i ka pilikia o ka hana hou ʻana i nā mea he nui.
ʻO nā huahana Tisan Engineering Plastics o Turkey ʻo Olebond he mau polymers maleic anhydride grafted i hana ʻia e ka reactive extrusion. Ua ʻōlelo ka hui, "Ma muli o ka pae o ka grafting a me ke ʻano o ka polymer, kōkua ʻo Olebond i ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā waiwai o nā mea ma o ka hana ʻana ma ke ʻano he compatibilizer, coupling agent, impact modifier a me binder."

Ua hoʻokumu ʻia ka papa Olebond 7401 ma luna o ka PP me kahi nui o ka waikawa maleic i hoʻohui ʻia e hana ma ke ʻano he mea hoʻopili ma waena o ka polymer a me ka mea hoʻopihapiha. Wahi a ka ʻoihana e kōkua pū ana ka papa 7401 i ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā waiwai mechanical o nā hui ʻana o PP a me nā polymers kūpono ʻole e like me PA.
Hoʻohana ʻia ka papa ʻo Olebond 7402 ma ke ʻano he compatibilizer a me ka mea hoʻopili i nā noi e like me nā mea kaula halogen-free, nā paipu multilayer, nā laminates a me nā hui ʻana o PE me nā polymers ʻē aʻe. Ma ke ʻano he compatibilizer, ua ʻōlelo ʻia ʻo Olebond 7402 e hoʻomaikaʻi i ka hoʻopili interphase o PE i nā polymers e like me PA a me nā polyolefins ʻē aʻe. wahi a Tisan: "Hāʻawi ʻo Olebond 7402 i ka hoʻolaha kūpono ma waena o nā mea hoʻopihapiha mineral, nā fibers a me nā substrates polymer a hoʻomaikaʻi i nā waiwai mechanical o nā plastics i hoʻololi ʻia. No ka laʻana, i ka wā e hoʻohana ʻia ai i nā mea i hoʻololi ʻia i hoʻopiha ʻia me ka talc, hoʻonui pālua ʻo Olebond 7402 i ka hoʻolaha ʻana o ka talc."

ʻO nā papa Olebond ʻē aʻe e komo pū me nā huahana ABS a me EVA hiki ke hoʻohana ʻia ma ke ʻano he compatibilizers i nā huahana like ʻole. ʻO 7404 ka maleic anhydride grafted ABS a ʻo 7405 ka maleic anhydride grafted ethylene vinyl acetate (EVA).
ʻO SK Functional Polymer (SKFP) ma Korea e hoʻolako i nā ʻano like ʻole o nā compatibilizers a me nā mea hoʻolalelale hana hou i ʻōlelo ʻia e hiki ai i nā mea hoʻohana ke hoʻololi i nā ʻōpala palaki i hui ʻia i nā mea waiwai nui (ua hoʻokumu ʻia ka ʻoihana ma o ke kūʻai ʻana o ka ʻoihana polyolefin hana a Arkema e SK Geo Centric i ka makahiki 2020).

ʻŌlelo ʻo Lolita Hauguel, ke luna hoʻomohala ʻoihana o ka hui ma Farani: "Ua kālele nui ʻo SKFP i kāna mau hana noiʻi ma ka hoʻomohala ʻana i nā polyolefins reactive e hoʻohālikelike ai i nā hui plastik hana hou ʻia. Hoʻohana nui ʻia nā Lotader reactive terpolymers a me nā resins graft Orevac ma ke ʻano he compatibilisers no nā hui like ʻole. ʻAʻole wale nā ​​​​​​hoʻonā a SKFP no nā hoʻonā hana hou ʻia no nā hui e like me rPET/rPE, rPET/rPP, rPA/rPE, rPA/rPP, rPA/rPET …… no nā hui PE/EVOH hoʻi."

Loaʻa ka papa maleic acid Lotader 4210 no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka ʻōpala PE a me EVOH multilayer i hana hou ʻia (ua kaupalena ʻia ka mea hope loa i nā noi ʻole meaʻai). Ua ʻōlelo ʻo SKFP ʻo kekahi laʻana holomua e hoʻohana ana iā Lotader AX i loko o ka PET hana hou ʻia i haumia me nā polyolefins i hoʻopau ʻole ʻia i ka wā o ke kaʻina hana hoʻokaʻawale.

Ua ʻōlelo ʻo SKFP ua hōʻike pū ʻia hoʻi ʻo kāna ʻano hou o nā Lotryl T acrylate copolymers heterogeneous kiʻekiʻe he hopena hoʻoikaika maikaʻi loa no nā resins styrene recycled, e hāʻawi ana i nā waiwai hopena i hoʻomaikaʻi nui ʻia. Hāʻawi pū ka hui i nā hoʻonā e hoʻomaikaʻi i ke kūpaʻa hopena a hoʻololi i ka viscosity o nā mea rABS ma ka hoʻohui ʻana i nā Lotryl non-reactive highly polar copolymers me ka reactive Lotader AX. Ua ʻōlelo ʻo Hauguel: "ʻO ka hui pū ʻana o ka polarity a me ka reactivity o kēia mau resins ke kī i ka hoʻomaikaʻi holomua ʻana o ka ʻōpala plastik recycled."

Ua ʻōlelo ʻia ua hoʻohana nui ʻia nā polyolefins i hoʻopili ʻia ʻo Orevac ma ke ʻano he mau mea hoʻopili no nā mea i hoʻopiha ʻia ʻo PP a me PE. ʻO ka laulā huahana e komo pū me ka PP i hoʻopili ʻia, ka HDPE/LLDPE i hoʻopili ʻia a me ka EVA i hoʻopili ʻia. ʻOkoʻa ka nui o ka maleic anhydride reactive i loko o kēia mau huahana, akā ʻo ke kiʻekiʻe o ka nui, ʻoi aku ka maikaʻi o lākou ma ke ʻano he mau mea hoʻopili. He kūpono lākou no ka hoʻohana ʻana me ATH, MDH, nā mea hoʻopihapiha mineral ʻē aʻe a me ke aniani a me nā olonā kūlohelohe.

Ua ʻōlelo ʻo Salvatore Monte, ka pelekikena o Petrochemicals, hiki ke hoʻokō ʻia ka hoʻohālikelike ʻana o nā polymers like ʻole me ka hoʻohana ʻana i nā polymers grafting reactive: e like me ka maleic anhydride grafted PP, nā copolymers bipolar (e.g. SEBS), nā mea hoʻomaka graft radical free (e.g. diisopropyl benzene peroxide), a me nā mea hoʻopili organometallic (e.g. titanates). ʻO ka hapa nui o nā mea hana modifier e noʻonoʻo wale i nā mea hoʻopili titanate heteroatomic ke loaʻa nā pilikia me nā mea hoʻopihapiha a i ʻole ka hoʻopili ʻana i nā substrates like ʻole, "wahi āna. Akā ʻo ka ʻoiaʻiʻo, he mau mea hoʻouluulu paʻa wela lākou e hiki ke hoʻopili hou i nā polymers like ʻole i loko o ka extruder melt, e like me ka hoʻohana ʻia ʻana o nā mea hoʻouluulu titanocene a me ZN no ka polymerization monomer.

Ua ʻōlelo ʻo ia, "ʻO kahi pōmaikaʻi o ka mea hoʻouluulu titanate heteroatomic ʻo ia ka holo wikiwiki ʻana o ka polymer hopena i nā mahana haʻahaʻa, me ka hoʻonui iki ʻana o ka ikaika tensile a me ka hoʻonui nui ʻana o ka elongation. ʻO ka hoʻohana ʻana i ka hoʻohui 0.2% ma ke kaumaha o ka mea hoʻouluulu e hōʻemi i nā mahana hana he ala hou ia e hoʻonui ai i ka puka makani hana no nā polymers like ʻole, e like me PC e koi pinepine ana i nā mahana hana kiʻekiʻe (ma luna o 300°C), a me PVC i maʻamau ka wela."

Ua ʻōlelo ʻo Monte ma kēia helu hoʻohui, ua pāpālua ka mea hoʻohui i ka hoʻopuka extrusion o kahi ʻaoʻao hale chip kamepiula uPVC maopopo ma kahi mahana hana i hoʻemi ʻia o 47°C. Hoʻomaikaʻi pū ia i ke kahe heheʻe ma kahi mahana hana i hoʻemi ʻia o 100°C no ka hoʻoheheʻe ʻana i ka injection o kahi mea hoʻololi PC i hoʻoikaika ʻia me ka fiber aniani 40% a nā mea kūʻai aku e hoʻohana nei no nā makahiki he nui e hana i nā kumu millstone ma ke kāwili ʻana i ka mea hoʻololi ma luna o nā pepa kila.

E pāʻani nā mea hoʻololi a me nā mea hoʻohālikelike i kahi kuleana koʻikoʻi i ka hoʻololi ʻana mai kahi hoʻokele waiwai linear a i kahi hoʻokele waiwai pōʻai, wahi a Dow, ka mea e hoʻomohala nei i nā huahana hou aʻe e kākoʻo i ka hana hou ʻana o nā hui mea kūpono ʻole. ʻO kāna mea hoʻololi polymer Retain 3000, i hoʻolālā ʻia no ka hana hou ʻana i nā kiʻiʻoniʻoni post-industrial e loaʻa ana iā EVOH, ua ʻōlelo ʻia e hōʻemi i ka gelation, ʻoiai ʻo ka papa Fusabond e hoʻohana ʻia ma ke ʻano he mea hoʻololi hopena a me ka compatibilizer i nā polyolefin recyclates post-consumer.