Recykling materiałowy mieszaniny polipropylenu z polistyrenem 475
Recykling materiałowy mieszaniny polipropylenu z polistyrenem 475
Rys. 2. Moduł sprężystości Younga dla badanych układów
Rys. 3. Wydłużenie przy zerwaniu badanych układów polimerowych
2.3. Badania właściwości mechanicznych
Wyznaczenie cech wytrzymałościowych przeprowadzono zgodnie z normami PN-EN ISO 527-1 oraz PN-EN ISO 527-2 przy użyciu maszyny Zwick, model RoellZ020. Badania zrealizowano przy szybkości rozciągania -10 mm/min. W przeprowadzonych badań wyznaczono naprężenie przy zerwaniu, moduł sprężystości Younga i wydłużenie przy zerwaniu.
3. Omówienie wyników
Na rysunku 1 przedstawiono wartości naprężeń przy zerwaniu dla badanych próbek.
Na podstawie przeprowadzonych badań mechanicznych można zauważyć, że mieszaniny polipropylenu z polistyrenem charakteryzują się mniejszymi wartościami
Rys. 2. Naprężenie przy zerwaniu badanych układów polimerowych
naprężeń przy zerwaniu w porównaniu do polipropylenu nie poddanego recyklingowi. Wytrzymałość przy zerwaniu dla polipropylenu przekracza 37 MPa, natomiast dla mieszanin polimerowych jest zawarta w przedziale 22-33 MPa. Ponadto, mieszaniny polistyrenu zawierające recyklowany polipropylen cechują się mniejszym naprężeniem przy zerwaniu (ponad 10%) w porównaniu do układów zawierających polipropylen nie poddany powtórnemu przetwórstwu. Badania wykazały znaczący wpływ obecności kompatybilizatora na wyznaczany parametr mechaniczny. Dodatek kopolimeru SEBS jest odpowiedzialny za obniżenie wytrzymałości przy zerwaniu dla obu wariantów (rHIPS/PP i rHIPS/rPP). Największe obniżenie wartości wytrzymałości zanotowano dla mieszanin zawierających obydwa recyklowane polimery.
Na rysunku 2 przedstawiono wartości modułu Younga dla badanych układów.
Przeprowadzone badania wykazały, że największą wartością modułu (około 2.5 GPa) sprężystości cechuje się polistyren po procesie powtórnego przetwórstwa. Stwierdzono, że wartość modułu Younga nie zależy od rodzaju zastosowanego polipropylenu. Ponadto, mieszaniny z uzgadniaczem SEBS charakteryzują się znaczącym obniżeniem właściwości sprężystych mieszanin polimerowych. Wprowadzenie promotora adhezji powoduje obniżenie modułu Younga do poziomu charakterystycznego dla polipropylenu nie poddanego recyklingowi (ok. 1,6 GPa).
Na rysunku 3 przedstawiono wartości wydłużeń przy zerwaniu dla badanych układów.
Na wykresie nie przedstawiono wartości wydłużenia dla handlowego polipropylenu z powodu uzyskania du żych odkształceń, co jest zgodne z danymi literaturowy mi. Na podstawie przeprowadzonych badań zauważono że mieszaniny rHIPS/PP oraz rHIPS/rPP charakteryzują się zdecydowanie mniejszą wartością wydłużeń przy zer waniu (ok. 2-4 %) w porównaniu do polistyrenu po po wtórnym przetworzeniu (13 %). Interesującą obserwacją jest wpływ uzgadniacza na znaczące zwiększenie tego parametru. Dla mieszanin rHIPS/PP wprowadzenie kopolimeru SEBS spowodowało znaczące zwiększenie odkształceń do poziomu ponad 25%. Uzyskane wyniki potwierdzają zwiększenie oddziaływań pomiędzy składnikami mieszaniny polipropylenu z polistyrenem. Należy również podkreślić, że kopolimer SEBS jest materiałem o strukturze amorficznej, co powoduje większą skłonność makrocząsteczek mieszaniny polimerowej do przemieszczania się podczas testów rozciągania.
4. Wnioski
1. Mieszaniny polimerowe charakteryzują się niższymi
wartościami naprężeń przy zerwaniu i wydłużenia