Экспертные заключения: 0
Консультации: 0

Полиэтиленовый «жемчуг»

Полиэтилен (ПЭ) известен давно и очень распространен, но в отличие от стекла, картона и металлолома, он является малопривлекательным материалом для повторного использования. Это связано с изменением его свойств со временем эксплуатации и сложностью переработки вторсырья, следовательно, большими расходами. По оценке зарубежных исследователей ежегодно образуется около 100 млн тонн полиэтиленовых отходов.  В связи с падением экспорта газа в России стали строятся и запускаться высоко мощные заводы по выпуску ПЭ. Проблема рекуперации ПЭ, ожидаемо вырастет. Обычно из отходов ПЭ производят дешевые стройматериалы или ГСМ. Да и сам по себе ПЭ, не являясь лидером среди пластиков по устойчивости к атмосферным воздействиям, всегда привлекал внимание разработчиков в плане его модифицирования.  Большую ценность представляли и представляют его модификаты: хлорированный ПЭ и сульфохлорполиэтилен (ХСПЭ) – лидер среди пластиков по атмосферо- и химостойкости с поразительным сроком службы. Однако, производство этих модификатов весьма вредно и не предполагает использование вторсырья. Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли предложили эффективный процесс переработки полиэтилена в клей. Команда разработала катализатор (полифторированный порфирин рутения), который добавляет к полимеру гидроксильную группу и может работать при высоких температурах, необходимых для плавления пластмассы. После присоединения к полимерным цепям ОН, сохраняется большинство свойств исходного материала, но образуется вещество с адгезионными свойствами, хорошо прилипающее к металлу. Однако, введение ОН групп в молекулу ПЭ снижает его гидрофобность и, соответственно, ценность, как изоляционного материала. Адгезионные свойства введение ОН групп поднимают не на много и только к полярным материалам с большим дипольным моментом.

Я предполагается окислять кислородом воздуха отходы ПЭ при 120-150 град С по методу Башкирова до накопления в массе 20-50% жирных кислот. Опыт такого окисления («молекула пополам»), и даже прибор у меня есть (демонтированный, правда). Мы промышленно получали октановую кислоту из «солярки». Жирные кислоты в массе модификата будут иметь очень низкое соотношение масс карбоксилов к массе ПЭ молекул. И потому не смогут обеспечить адгезию, сравнимую с ХСПЭ. Однако, я рассчитываю получить композиционный материал обработкой окисленной массы молекулярными гаджетами: Семацитом или Апексом. Эти олигометаллохелаты, присоединяясь к карбоксилам оксидата, дадут материал – агрегат с чередованием слоёв ПЭ с неорганическими высоко полярными структурами металлохелатов. Агрегат, похожий на перламутр, который образует жемчуг. Визуально радужные  ореолы подобных объектов мы уже наблюдали в дисперсиях с частицами менее микрона (с помощью микроскопа). Видимо, схожую картину увидел изобретатель маргарина Мишель Шеврёль (margarites - жемчужные отложения жирных кислот). Если мои предположения окажутся верны, то материал будет обладать высокими свойствами ПАВ, и достаточно будет введения его в покровные эмали в количестве 0,5 – 2% от массы связующего. Возможно для получения сплошного покровного слоя понадобится введение до 10% от массы связующего. В высоких антикоррозионных, атмосферо – и химостойких качествах сомнения нет. Более того, ожидается, что карбоксил от остова молекулы ПЭ, закрепленный металлохелатом, повысит устойчивость молекулы, дав более долговечный в эксплуатации материал, чем исходный ПЭ.

Предполагаемое оборудование: компрессор с распылителями воздуха, возможно ёмкость с нейтральным газом (для обеднения воздуха кислородом), ёмкость для расплавления ПЭ. Реакторы для синтеза гаджетов имеются в наличии на базовом предприятии.

Реактивы и материалы отчасти имеются. Недостающие не дороги и приобретение их не составит труда.

Предполагаемый уровень рентабельности процесса, как обычно для производственных процессов с использованием молекулярных гаджетов, оценивается выше 100%.

Ссылка

На страницу проекта

Направление

Химическая промышленность

Рынки

TechNet