Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 1 RECYKLACE TERMOPLASTŮ, TERMOSETŮ A PRYŽÍ RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. pospisil@polymer.cz 7.10.2013 Aditiva pro recykláty •Degradace a stabilizace při zpracování a při aplikaci termoplastů •Studenti fakulty přírodovědecké toto v sylabu „Makromolekulární chemie“ nemají •Nezbývá, než věnovat tomu několik ÚVODNÍCH A ZÁKLADNÍCH informací 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 2 Degradace a stabilizace - literatura •D. Lazár, D. Mikulášová: Syntéza a vlastnosti makromolekulárných látok, nakladatelství ALFA, Bratislava, 1976 •P. Čaučík a kol.: Prísady do plastov, nakladatelství ALFA, Bratislava, 1985 •P. Mleziva, P. Bohdalecký: Základy makromolekulární chemie, nakladatelství SNTL, Praha, 19.. 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 3 Degradace a stabilizace - OBECNĚ •Degradaci a postupné ztrátě důležitých vlastností podléhají materiály anorganické i organické •Degradaci a postupné ztrátě důležitých vlastností podléhají materiály přírodní i syntetické •KOROZE KOVŮ = nejznámější proces degradace a postupné ztráty důležitých vlastností • • 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 4 Degradace a stabilizace – CO BUDE ZAJÍMAT NÁS? •Materiály organické •Materiály syntetické •Materiály polymerní • • •Radikálové reakce •Iontové reakce (elektrofilní, nukleofilní) • 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 5 Degradace a stabilizace – CO BUDE ZAJÍMAT NÁS? •Radikálové reakce •POLYOLEFINY –PP, PE (LDPE,LLDPE,HDPE) •STYRÉNOVÉ PLASTY –PS, HIPS, ABS, … •KAUČUKY – • •Iontové reakce •Polymery obsahují polární vazby •Vznikají většinou polykondenzací (např. PBT, PET, PC, PA 6.6) či polyadicí (např. PA 6) • • 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 6 POLYOLEFINY •Co je hlavním nebezpečím: •Kombinace teplo + kyslík (termooxidační degradace) –Degradace při zpracování > zpracovatelská stabilizace –Degradace při používání > dlouhodobá stabilizace •Kombinace UV záření + kyslík (fotooxidační degradace) • 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 7 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 8 •Degradace při zpracování > zpracovatelská stabilizace > ZPRACOVATELSKÝ STABILIZÁTOR •Degradace při používání > dlouhodobá stabilizace > STABILIZÁTOR PROTI TERMOOXIDAČNÍ DEGRADACI PŘI DLOUHODOBÉ APLIKACI •Z hlediska VÝROBY RECYKLÁTU nás zajímá hlavně zpracovatelská stabilizace Základní schéma radikálově iniciované degradace plastů 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 9 mhtml:file://D:\Antioxidants%20Center%20-%20Basics%20on%20degradation.mht!http://www.specialchem4po lymers.com/documents/indexables/contents/21/images/Lactone_hydroxylamine.gif degradace 1071.jpg SYNERGIE: Fenol – fosfit - DSTDP 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 10 degradace 1071.jpg degradace 2072.jpg Některé běžné fenoly 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 11 Commercially available phosphites differ by the nature of the aryl groups and possible aromatic or cyclic structures coming from reaction with pentaerythritol. Some typical structures are shown below. Irganox 1010076.jpg Irganox 1076077.jpg Irganox 3114078.jpg Některé běžné fosfity 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 12 Commercially available phosphites differ by the nature of the aryl groups and possible aromatic or cyclic structures coming from reaction with pentaerythritol. Some typical structures are shown below. mhtml:file://D:\Antioxidants%20Center%20-%20Organophosphorus%20compounds.mht!http://www.specialchem 4polymers.com/documents/indexables/contents/21/images/Organophosphorus_compounds_figure2.gif Některé běžné sirné ko-stabilizátory 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 13 Commercially available phosphites differ by the nature of the aryl groups and possible aromatic or cyclic structures coming from reaction with pentaerythritol. Some typical structures are shown below. DSTDP & DLTDP079.jpg RECYCLOSTAB - speciální směsi stabilizátorů pro recyklaci od firmy BASF (dříve CIBA) 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 14 Commercially available phosphites differ by the nature of the aryl groups and possible aromatic or cyclic structures coming from reaction with pentaerythritol. Some typical structures are shown below. recyclostab CIBA080.jpg Závěry •Degradace a stabilizace plastů je nedílnou součástí znalostí o plastech •Degradace a stabilizace plastů je nedílnou součástí recyklačního procesu •Recyklace polyolefinů v tavenině bez dodatečné stabilizace je rizikem ztráty důležitých vlastností, zvláště pokud se jedná o uživatelský odpad • 7.10.2013 Recyklace & STABILIZACE PLASTŮ DOPLNĚK IV k přednášce 4 2013 15 Commercially available phosphites differ by the nature of the aryl groups and possible aromatic or cyclic structures coming from reaction with pentaerythritol. Some typical structures are shown below.