Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 1 RECYKLACE TERMOPLASTŮ, TERMOSETŮ A PRYŽÍ RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. pospisil@polymer.cz 30. 9. 2014 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 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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.. 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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 • • 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 4 Degradace a stabilizace – CO BUDE ZAJÍMAT NÁS? •Materiály organické •Materiály syntetické •Materiály polymerní • • •Radikálové reakce •Iontové reakce (elektrofilní, nukleofilní) • 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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) • • 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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) • 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 7 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 10 degradace 1071.jpg degradace 2072.jpg Některé běžné fenoly 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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) 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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 Něco k přemýšlení •Budeme stabilizovat TERMOSETY? •Budeme stabilizovat PRYŽE? • 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 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. 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 • 30. 9. 2014 Recyklace termoplastů, termosetů a praží DOPLNĚK STABILIZACE 2014 16 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.