Degradáció, stabilizálás



Hasonló dokumentumok
Műanyagok alkalmazása

Mindennapi műanyagaink a környezetben Tények és tévhitek

Műanyagok Pukánszky Béla - Tel.: Műanyag- és Gumiipari Tanszék, H ép. 1. em.

Lépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret

Műanyag-feldolgozó Műanyag-feldolgozó

Lépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret

Fa-műanyag kompozitok (WPC) és termékek gyártása. Garas Sándor

Polimerek. Alapfogalmak. Alapstruktúra : Természetes polimerek: Mesterséges polimerek, manyagok. Szabad rotáció

Műanyag és gumi adalékok Angyal, András, Pannon Egyetem

Műanyagok tulajdonságai. Horák György

SZERVES KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

Vízálló faragasztók TÍPUSOK, TULAJDONSÁGOK ÉS TAPASZTALATOK. Aktualitások a faragasztásban 2016 Sopron, szeptember 9. Dr.

raw material partnership know-how

Műanyag hegesztő, hőformázó Műanyag-feldolgozó

Kecskeméti Főiskola GAMF Kar. Poliolefinek öregítő vizsgálata Szűcs András. Budapest, X. 18

Szerkezet és tulajdonságok

Társított és összetett rendszerek

4. változat. 2. Jelöld meg azt a részecskét, amely megőrzi az anyag összes kémiai tulajdonságait! A molekula; Б atom; В gyök; Г ion.

Műanyagok (makromolekuláris kémia)

Poliaddíció. Polimerek kémiai reakciói. Poliaddíciós folyamatok felosztása. Addíció: két molekula egyesülése egyetlen fıtermék keletkezése közben

Ragasztás, ragasztóanyagok. Kötés kialakulása kémiai úton. Kötés kialakulása kémiai úton. Kötés kialakulása kémiai úton

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

Szilárd anyagok. Műszaki kémia, Anyagtan I. 7. előadás. Dolgosné dr. Kovács Anita egy.doc. PTE MIK Környezetmérnöki Tanszék

TDK dolgozat. Halloysite nanorészecskéken adszorbeált kvercetin stabilizáló hatékonysága polietilénben. Feltételezések és valóság.

Funkcionális töltőanyagok... 2 Pigmentek... 2 Lángkésleltetők... 3 Műanyag adalékanyagok... 4 Gumi-adalékanyagok... 6

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

Polimerek adalékanyagai Dr. Tábi Tamás

Veszprémi Egyetem, Ásványolaj- és Széntechnológiai Tanszék

A tételek: Elméleti témakörök. Általános kémia

Szerkezet és tulajdonságok

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Polimerizáció. A polimerizáci jellemzőit. t. Típusai láncpolimerizáció lépcsős polimerizáció Láncpolimerizációs módszerek. Monomerek szerkezete vinil

Anyagok az energetikában

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Ragasztás, ragasztóanyagok

Fémszappanok előállítása és hatásuk vizsgálata kemény PVC-ben

Analitikusok a makromolekulák nyomában Bozi János MTA TTK AKI

Abroncsgyártó Gumiipari technológus

Vegyipari termékek Gázok Festékek és pigmentek Szervetlen és szerves alapvegyületek

Anyagok az energetikában

Szigetelőanyagok. Műanyagok; fajták és megmunkálás

Környezettechnológia. Dr. Kardos Levente adjunktus Budapesti Corvinus Egyetem Talajtan és Vízgazdálkodás Tanszék

A HDPE és EPDM geomembránok összehasonlító vizsgálata környezetvédelmi alkalmazhatóság szempontjából

Anyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v)

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

OTKA KUTATÁS ZÁRÓJELENTÉSE Égésgátló szereket tartalmazó műanyagok hőbomlása T047377

Anyagok az energetikában

Műanyagok és környezetvédelem Pukánszky Béla

Minőségi kémiai analízis

FÖLDMŰVELÉSTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Palládium-organikus vegyületek

Összefüggés a polietilén feldolgozása során bekövetkezõ stabilizátor fogyás és a polimer tulajdonságainak változása között

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI A LIPIDEK 1. kulcsszó cím: A lipidek szerepe az emberi szervezetben

OTKA KUTATÁS ZÁRÓJELENTÉSE

Funkcionális töltőanyagok... 2 Pigmentek... 2 Lángkésleltetők... 2 Műanyag adalékanyagok... 3 Elasztomerek... 4 Gumi-adalékanyagok...

MŰANYAGOK TULAJDONSÁGAI

Funkcionális töltőanyagok... 2 Pigmentek... 2 Lángkésleltetők... 2 Műanyag adalékanyagok... 3 Gumi-adalékanyagok... 5

1. változat. 4. Jelöld meg azt az oxidot, melynek megfelelője a vas(iii)-hidroxid! A FeO; Б Fe 2 O 3 ; В OF 2 ; Г Fe 3 O 4.

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI FELVÉTELI FELADATOK 2004.

CSOMAGOLÁS. Csomagolás és csomagolóanyagok. Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézet

Bevezetés. Szénvegyületek kémiája Organogén elemek (C, H, O, N) Életerő (vis vitalis)

Mőanyagok újrahasznosításának lehetıségei. Készítette: Szabó Anett A KÖRINFO tudásbázishoz

A poli(vinil-klorid) környezetileg előnyös termooxidatív átalakítása. Szarka Györgyi

A szilíciumtól a szilikonokig

Köszönetnyilvánítás I. Bevezetés II. A szakirodalom áttekintése III. Kísérleti körülmények

Anyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v) Bemutatkozás. Számonkérés

A PVC termooxidatív láncszakadása oldatban

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Házi feladat témák: Polimerek alkalmazástechnikája tárgyból, I félév

BIOKÉMIA. Simonné Prof. Dr. Sarkadi Livia egyetemi tanár.

Kukabúvárok. Témahét 2010

A NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

ZERVES ALAPANYAGOK ISMERETE, DISZPERZ RENDSZEREK KÉSZÍTÉSE

Tevékenység: Olvassa el a történeti áttekintést! Jegyezze meg a legfontosabb feltalálók nevét és a találmányok megjelenésének időpontját!

a réz(ii)-ion klorokomplexének előállítása...

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

Kémiai fizikai alapok I. Vízminőség, vízvédelem tavasz

A tételekhez segédeszköz nem használható.

Tejsav alapú polimérek

Termikus analízis alkalmazhatósága a polimerek anyagvizsgálatában és jellemzésében

ПРОГРАМА ВСТУПНОГО ВИПРОБУВАННЯ З ХІМІЇ Для вступників на ІІ курс навчання за освітньо-кваліфікаційним рівнем «бакалавр»

BIOGÉN ELEMEK MÁSODLAGOS BIOGÉN ELEMEK (> 0,005 %)

KARBONSAV-SZÁRMAZÉKOK

Polimerek degradációjának mértékét és mechanizmusát meghatározó tényezők, valamint a stabilizálás egyes kérdéseinek vizsgálata

POLIMER KÉMIA ÉS TECHNOLÓGIA

Polimer kompozitok alapanyagai, tulajdonságai, kompozitmechanikai alapok

Mosópor vizsgálata titrálással

AZ ÉGÉSGÁTLÁS KÖRNYEZETI HATÁSAINAK VIZSGÁLATA

Bemutatkozás, a tárgy bemutatása, követelmények. Munkavédelmi tájékoztatás.

MŰANYAGOK TULAJDONSÁGAI

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2000 (pótfeladatsor)

6. Monoklór származékok száma, amelyek a propán klórozásával keletkeznek: A. kettő B. három C. négy D. öt E. egy

ALKOHOLOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK

Halogéntartalmú szerves vegyületek. 7. előadás

Szénhidrogének II: Alkének. 2. előadás

b) O O dietilén-dioxid; (0,5+0,25 p) Oldószer: gyanták, viaszok, festékek, acetil-cellulóz, klórkaucsuk, stb jó oldószere. (0,5 p)

Makromolekulák. I. Rész: Bevezetés, A polimerek képződése, szerkezete (konstitúció) Pekker Sándor

KÉMIA FELVÉTELI DOLGOZAT

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

Átírás:

Degradáció, stabilizálás Bevezetés Degradáció fogalmak, definíció, osztályozás depolimerizáció elimináció lánctördelődés, térhálósodás egyéb degradációs mechanizmusok Stabilizálás a PVC stabilizálása poliolefinek stabilizálása Egyéb adalékok csúsztatók színezékek biostabilizátorok lágyítók gócképzők peroxidok, térhálósítás kémiai habosítók ütésálló adalékok töltő és erősítőanyagok égésgátlók 1

Degradáció A degradációt előidéző okok Termikus degradáció Fotodegradáció Kémiai degradáció Nagyenergiájú sugárzás Mechanikai degradáció Biológiai lebomlás A hatások sohasem egyedül lépnek fel, egyszerre több hatás érvényesül. 2

Depolimerizáció A polimer szerkezetének hatása CH 3 CH 3 CH 2 C CH 2 C CH 2 COOCH 3 COOCH 3 CH 2 C CH 3 CH 2 C CH 2 COOCH 3 COOCH 3 CH 3 CH 2 C + CH 2 C COOCH 3 COOCH 3 monomer Gázfejlődés sebessége a) b) Hőmérséklet ( C) 3

Elimináció Mechanizmus, mellékreakciók PVC CH 2 CH Cl CH 2 CH + HCl Gyűrűzárás 4

Lánctördelődés, térhálósodás Mechanizmusa Iniciálás RH R + H Lánczáródás RO 2 + RO 2 ROOR + O 2 R + R R R Láncnövekedés R + O 2 RO 2 RO 2 + RH ROOH + R Láncelágazás oxidáció, gyökös folyamatok ROOH RO + OH 5

Lánctördelődés, térhálósodás A degradáció hatása a tulajdonságokra 600 500 1 extrúzió Tépőszilárdság (g) 400 300 200 3 extrúzió 100 6 extrúzió 0 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 MFI (g/10 perc) 6

Egyéb degradációs mechanizmusok Gyűrűzárás PAN CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH CH C CH C CH C CH C CN CN CN CN C C C N N N C Hidrolitikus degradáció Oxigén és ózon hatása elasztomerekre 7

A PVC stabilizálása Követelmények, csoportosítás Követelmények: a sósavlehasadás megakadályozása (preventív stabilizátor) a polién szekvenciák hosszának lerövidítése (korrekciós stabilizátorok) Osztályozás Preventív stabilizátorok a sósav megkötése a gyenge helyek megszüntetése az autooxidáció megakadályozása a mechanokémiai tördelődés csökkentése belső csúsztatással Korrekciós stabilizátorok addíció a konjugált poliénekre a karbónium sók elbontása 8

A PVC stabilizálása A stabilizátorok osztályozása Fémszappanok bárium/kadmium stabilizátorok bárium/cink stabilizátorok kalcium/cink szappanok Ólomstabilizátorok tribázikus ólom szulfát dibázikus ólom foszfit dibázikus ólom ftalát dibázikus ólom sztearát ólom sztearát dibázikus ólom karbonát Szerves ónstabilizátorok szerves ón merkaptidok és szulfidok ón karboxilátok Fémmentes stabilizátorok β-aminokrotonsav észter Kostabilizátorok szerves foszfitok epoxi vegyületek epoxidált szójaolaj poliolok pentaeritrit antioxidánsok egyéb szerves vegyületek pl. diketonok 9

A PVC stabilizálása Sósavmegkötés Cd(OOC C 17 H 35 ) 2 + HCl ClCdOOC C 17 H 35 + HOOC C 17 H 35 Labilis klóratomok helyettesítése CH 2 CH CH CH CH 2 CH 2 CH CH CH CH 2 R S Sn + Cl R S + Sn Cl Addíció a poliénre CH CH CH CH CH CH + ic 8 H 17 OOC CH 2 SH CH CH CH CH CH CH S CH2 COO ic 8 H 17 10

A PVC stabilizálása Stabilizátor kombinációk szinergetikus hatása 120 100 Cd Sárgasági index 80 60 40 Ba 20 Ba/Cd 0 0 5 10 15 20 25 Idő (perc) 11

A PVC stabilizálása Elszíneződés 12

A PVC stabilizálása Receptura időjárásálló ablakprofil PVC (K érték: 65-67) 100 sr ütésálló adalék (CPE) 6-8 sr ólom foszfit 2,0 sr dibázikus ólom sztearát 0,5-0,7 sr neutrális ólom sztearát 0,5-0,7 sr kalcium sztearát 1,0 sr epoxidált növényolaj 1,0 sr Paraloid K 120 N (akrilát folyásjavító) 1,5 sr titán-dioxid ( fehér pigment) 4-6 sr CaCO 3 (töltőanyag) 10-20 sr színezék, pigment igény szerint 13

Poliolefinek stabilizálása Primer és szekunder stabilizátorok Primer stabilizátor fenolos antioxidáns RO 2 + HO R ROOH + O R Szekunder stabilizátor foszfit ROOH + P(OR 1 ) 3 ROH + O P(OR 1 ) 3 14

Poliolefinek stabilizálása Antioxidánsok típusai primer antioxidánsok alkilfenolok (a) hidroxifenil propionátok (b) hidroxibenzil vegyületek alkilidén biszfenolok másodrendű aromás aminok tiobiszfenolok aminofenolok (CH 3 ) 3 C O OH CH 3 C(CH 3 ) 3 a) C(CH 3 ) 3 C CH 2 O C CH 2 CH 2 OH b) C(CH 3 ) 3 4 15

Poliolefinek stabilizálása Antioxidánsok típusai szekunder antioxidánsok tioéterek O S CH 2 CH 2 C O C 18 H 37 2 foszfitok és foszfonitok C(CH 3 ) 3 (CH 3 ) 3 C (CH 3 ) 3 C (CH 3 ) 3 C O O P P O C(CH 3 ) 3 O C(CH 3 ) 3 C(CH 3 ) 3 (CH 3 ) 3 C sztérikusan gátolt aminok 16

Poliolefinek stabilizálása Fénystabilizátorok típusai UV abszorberek Hidroperoxidbontók Gyökfogó stabilizátorok gátolt aminok (HALS) Kvencserek nikkel tartalmú vegyületek Ni fenolát O O H N O C (CH 2 ) 8 C O N H 17

Természetes olajok Napraforgómag E- és A-vitamin, lecitin Tökmag E-, A-, B-vitaminok Máriatövismag Flavonoidok

Lignin Fa alkotórésze 20-30%-ban Biodízel és papírgyártás mellékterméke Nagy mennyiség Gyökfogó tulajdonság Térhálós, barna

β-karotin Sok zöldségfélében megtalálható Jellegzetes narancssárga szín Szervezet A-vitamint készít belőle Természetes antioxidáns, gyökfogó

α-tokoferol (E-vitamin) Zsíroldható Betegségmegelőző, antioxidáns tulajdonságok Olajos magvakban napraforgó, tökmag hús, máj

Poliolefinek stabilizálása Kémia, szerkezet, tulajdonság összefüggések LDPE + O 2 + stabilizátor stabilizátor fogyás kémiai módosítás szín lánctördelődés rekombináció CH C O O molekuláris szerkezet homogenitás orientáció feldolgozás CH C O O mechanikai jellemzők 22

Egyéb adalékok Csúsztatók feladatok, típusok, felhasználás Funkció a viszkozitás csökkentése a frikciós hő nagyságának csökkentése a tapadás csökkentése a megömlés szabályozása az ömledéktörés megakadályozása a termék felületi minőségének módosítása Típusok fémszappanok zsírsavak és észtereik amid viaszok szénhidrogén viaszok észter viaszok Csúsztató (1000 t) 30 25 20 15 10 5 0 PVC PS/ABS Egyéb PE PP Túlnyomóan PVC 23

Egyéb adalékok Csúsztatók feladatok, típusok, felhasználás Kifolyási idő (s) PE viasz sztearinsav glicerin tripalmitát összeférhetőség oldhatóság belső csúsztatók külső csúsztatók poláris/apoláris arány mechanizmus 0 2 4 6 8 10 Csúsztató (sr) folytonos átmenet kölcsönhatás 24

Egyéb adalékok Színezékek Szerves pigmentek O O R N N O O Optikai fehérítők R R 1 N N X O O R Biostabilizátorok 10,10 -oxi-bis-fenoxarzin N-(trihalogenometiltio)-ftálimid difenilsztilbin-2-etilhexanoát Cu-bis-(8-hidroxikinolin) tributil ón és származékai 25

Egyéb adalékok Biostabilizátorok 26

Egyéb adalékok Színezékek 27

Egyéb adalékok Lágyítók felhasználás, típusok Lágyított polimerek PVC PVDC poli(vinilidénklorid) poli(vinil-butirát) poli(vinil-acetát) poliakrilátok poliamid 12, egyéb poliamidok bizonyos cellulóz származékok Lágyító típusa Mennyiség (%) Ftalátok 61 Foszfátok 6 Adipátok, szebacátok 4 Poliészterek 2 Zsírsavészterek 2 Epoxidált zsírsavészterek 5 Ciklikus észterek 14 Egyéb lágyítók 6 28

Egyéb adalékok Lágyítók felhasználás 29

Egyéb adalékok Peroxidok Peroxidok hidroperoxidok, R-O-O-H alkilperoxidok, R 1 -O-O-R 2 peroxiészterek, R 1 -CO-O-O-R 2 diacil peroxidok, R 1 -CO-O-O-CO-R 2 peroxiketálok, R 1 -CO-O-O-R 2 Alkalmazási területek kábelszigetelés és védelem sófürdőben térhálósított folytonos profilok autók hűtővíz vezetékei cipőtalpak hengerek borítása rotációs öntéssel készült üreges testek gyógyászati eszközök, pl. csövek zártszerkezetű habok CH 3 CH 3 C O O C CH 3 CH 3 dikumil-peroxid 30

Egyéb adalékok Gócképzők, kémiai habosítók Gócképzők - követelmények nedvesítés rossz oldhatóság magas olvadáspont diszpergálhatóság Típusok szervetlen adalékok, pl. talkum mono- és polikarboxil savak észterei polimerek, pl. etilén/akrilészter kopolimerek Topológia Kémiai habosítók azovegyületek szemikarbazidok tetrazolok benzoxazinok H 2 N C N N C NH 2 O O azodikarbonamid 31

Egyéb adalékok Antisztatikumok, ütésálló adalékok Antisztatikumok feltöltődés elleni védelem ruházati ipar vegyipar bányászat üzemanyag-kezelés felületaktív anyagok glicerin monosztearát zsírsavészterek alkilaminok alkilszulfonátok vezető adlékok Ütésálló adalékok a) PVC klórozott polietilén EVA kopolimer MMA/butadién/St kopolimerek poliakrilátok ABS kopolimerek b) Polipropilén EPR és EPDM kopolimerek c) Polisztirol SBS kopolimerek d) Topológia módosított EPDM módosított polietilén 32

Egyéb adalékok Égésgátlók Töltő- és erősítőanyagok Égésgátlók gyökfogó anyagok intumescens égésgátlók hígítás, hűtés Égésgátló típusa Felhasználás (1000 t) Poliolefinek 11,0 PVC 26,0 Polisztirol és ABS 5,5 Műszaki műanyagok 1,7 Telítetlen poliészterek 7,8 Epoxi gyanták 3,7 Poliuretánok 12,8 Gumik és elasztomerek 5,5 Egyéb polimerek 11,6 Összesen 85,6 34