Научные разработки РХТУ им. Д. И. Менделеева

13. Полимерные материалы, изделия для промышленности и бытового применения

БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИМОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ

Область применения и назначение. Совокупность различных факторов: увеличение цен на нефть, повышение интереса в мире к возобновляемым ресурсам, рост обеспокоенности в связи с выбросами парниковых газов, особое внимание к утилизации отходов и охране окружающей среды - определяют интерес к биополимерам и эффективным способам их производства, переработки и применения. Полимолочная кислота (ПМК) является в настоящее время одним из наиболее перспективных биоразлагаемых полимеров. Полимолочная кислота биоразлагается в условиях компостирования, а также усваивается микроорганизмами морской воды, поэтому создание композиций на её основе и дальнейшая их переработка в изделия позволит сократить потребление невозобновляемых природных ресурсов, а также значительно улучшить экологическую обстановку в мире.

Краткое описание и основные технические характеристики: Разработан метод повышения устойчивости полимолочной кислоты к действию деструктирующих факторов в процессе переработки, основанный на увеличении структурной подвижности полимера и блокировании активных концевых групп макромолекул ПМК и продуктов их распада, за счёт введения в полимерную матрицу реакционноспособных олигомерных соединений: низкомолекулярного малеинизированного полибутадиена и лапрола 3603-2-12 – которые позволяют максимально уменьшить воздействие деструктивных факторов на полимер в процессе переработки и сохранить тем самым его молекулярную массу.

Разработана технология введения в полимолочную кислоту наноразмерных модификаторов для комплексного регулирования структуры и свойств полимера.

Созданы экономически доступные биоразлагаемые композитные материалы на основе ПМК и полиэтилена высокой плотности с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Это значительно расширит области применения ПМК и уменьшит последствия экологической проблемы утилизации упаковочных полимерных материалов.

Показана возможность регулирования межфазного взаимодействия в полимерных смесях на основе полимолочной кислоты и полиэтилена высокой плотности путём введения дивинилстирольного термоэластопласта, что позволило создать на их основе материалы, с высоким комплексом технологических и эксплуатационных свойств.

Разработана высокоэффективная энергосберегающая технология переработки ПМК и композитных материалов на её основе при пониженных температурах, которая позволяет уменьшить затраты энергии и создать максимально щадящий режим в условиях действия температурно-деформационных факторов в процессе переработки полимера на современном оборудовании.

Преимущества (по сравнению с российскими и зарубежными аналогами):

Новая технология введения в полимер наноразмерных наполнителей позволила увеличить ударную вязкость и относительное удлинение ПМК ~ в 2 и 1,5 раза соответственно.

Разработана эффективная энергосберегающая технология переработки материалов на основе полимолочной кислоты, за счет введения полиэтилена высокой плотности, которая позволяет снизить температуры переработки ПМК на 10-15 градусов. Это позволяет создать максимально благоприятный режим в условиях действия температурно-деформационных факторов в процессе переработки на современном оборудовании.

Степень освоения: На основании проведенных исследований созданы экономически доступные биоразлагаемые композитные материалы на основе смесей ПМК и полиэтилена с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами, которые могут быть рекомендованы для производства одноразовой полимерной тары и упаковки. Это позволит значительно расширить области применения ПМК и уменьшить последствия экологической проблемы утилизации полимерных материалов.

Правовая защита: патент на изобретение РФ № 2460726.

Формы сотрудничества: сотрудничество с лабораториями и предприятиями для проведения дальнейших разработок и внедрения полученного продукта.

Разработчик(и): Тихонов Николай Николаевич, Мишкин Сергей Игоревич.

Телефон: 8 (499) 978-97-96.

E-mail: mishkin007@yandex.ru.