Vjeba 1IDENTIFIKACIJA I SORTIRANJE POLIMERA UVOD Polimeri su makromolekularni spojevi izgraeni od iz velikog broja osnovnih jedinica - mera. U makromolekuli meri su meusobno povezani kovalentnim vezama. Polazne jedinice koje uestvuju u sintezi makromolekula nazivaju se monomeri. krob, celuloza, svila, proteini i drugi su prirodni polimeri. Sintetski polimeri dobivaju se kemijskim procesima u odgovarajuim postrojenjima. Tipian sintetski polimer je polietilen koji se dobiva sintezom etilena CH2 = CH2. Znak = oznaava da su skupine CH2 povezane dvostrukom vezom. Formula polietilena moe se pisati u obliku (CH2 CH2)n. Ovdje je etilen osnovni monomer. Cijeli broj n zove se stupanj polimerizacije, a oznaava broj osnovnih monomera koji su vezani u makromolekuli polietilena. Osnovna karakteristika polimera je molekulska masa. O njoj ovise gotovo sva svojstva polimera. Budui da je molekulska masa etilena 28, molekulska masa polietilena iznosi 28 n. Svaka makromolekula ima barem 100 mera. U sluaju polietilena, molekulska masa za n = 100 bi iznosila 28 100 = 2800. Openito molekulska masa polimera iznosi od nekolko tisua do nekoliko milijuna, kod sloenijih polimera. (1) Prema fizikim svojstvima polimeri se dijele na elastomere, vlakna i plastine mase. Elastomeri. Meu makromolekulama vladaju male intermolekularne privlane sile. Radi toga imaju mali modul elastinosti i to 1 - 10 MPa. Na sobnoj temperaturi mogu se elastino istegnuti najmanje do dvostruke poetne duine. Vlakna. Meu molekulama vladaju jake intermolekularne privlane sile, jer postoji visoki stupanj usmjerene prostorne orijentacije molekula i visok stupanj kristaline strukture. Modul elastinosti vlakana iznosi 103 - 104 MPa. Veina mehanikih svojstava neovisna je o temperaturi, unutar intervala od -50C do 150C. Plastine mase. Plastine mase imaju djelomino kristalinu strukturu, a intermolekularne sile su srednje veliine. Po svojstvima zauzimaju mjesto izmeu vlakana i elastomera. Openito, plastine mase su materijali koji se preteno sastoje iz organske makromolekularne tvari, sa malo ili bez dodataka. Svojstva su im u velikoj mjeri ovisna o temperaturi. Ta svojstva su ovisna i o procesu prerade koja se vri na odreenoj temperaturi i pritisku. Ako bi se prerada vrila na drugaijoj temperaturi i svojstva plastine mase bi, u pravilu, bila drukija. (2) Prama nainu prerade, polimeri se dijele na termoplastine i termostabilne. Termoplastini polimeri Pri zagrijavanju omekaju, tako da se mogu preraivati i oblikovati, a nakon hlaenja ponovo ovrsnu. Postupak zagrijavanja i hlaenja moe se ponoviti vie puta. Meutim, ukoliko se prekorai odreena temperatura, dolazi do nepoeljnih kemijskih reakcija, a time i znatne promjene svojstava 1

polimera. Termoplastini polimeri imaju malu toplotnu postojanost i malu tvrdou, a neki od njih relativno malu otpornost na djelovanje kemikalija, posebno kiselina. Najpoznatiji polimeri ove vrste su: polietilen, polivinilklorid, polistiren, polipropilen. Termoplastini polimeri imaju linearnu strukturu makromolekule. Termostabilni polmeri Nakon zagrijavanja i hlaenja nepovratno ovrsnu u netaljiv i netopiv polimer. Ova svojstva nastaju kao posljedica kemijskih reakcija umreenja koje nastaje kod zagrijavanja. Imaju veu vrstou, tvrdou i bolju toplotnu postojanost nego termoplastini polimeri, a otporni su prema kemikalijama. Najpoznatiji termostabilni polimeri su: epoksidi, fenolformaldehidi, poliesteri. Termostabilni polimeri imaju umreenu strukturu makromolekule. Cilj: Cilj ovog eksperimenta je omoguiti studentima identifikaciju polimernih meterijala koristei kodove za recikliranje, predstaviti upotrebe istih, i koristiti take topljenja i gustina pojedinih polimera u eksperimentu kao elemente za poreenje fizikalnih osobina polimera za raspoznavanje ili sortiranje istih. OPIS VJEBE Identifikacija polimera se vri pomou oznake, npr. . Simbol koji se koristi kao identifikacijski kod sastoji se od tri strelice koje su usmjerene u smjeru okretanja kazaljke na satu, inei trokut u kojem se nalazi broj. Kada nema broja, simbol predstavlja univerzalni simbol recikliranja i koji je openito mogue reciklirati. Drugi tekst i oznake koriste se da bi se opisao materijal. Simbol Skraenica PETE Ili PET Naziv polimera Polietilen terephthalate Koritenje

Reciklira se da bi se proizvela poliesterna vlakna, flastera, meke boce za pie, termoizolacionih ploe. Gusti polietilen

HDPE

Reciklira se da bi se proizvele boce, kutije za namirnice, kante za recikliranje, poljoprivredne cijevi, alice, opremu za igranje, plastino drvo.

PVC ili V

Polivinil hlorid Reciklira se da bi se proizvele cijevi, ograde i boze koje se ne koriste u prehrani.

2

LDPE

Ne gusti polietilen

Reciklira se da bi se proizvele plastine vreice, razni kontejneri, razne boce, cijevi i razna laboratorijska oprema.

PP

Polipropilen Reciklira se u razne dijelove za vozila i industrijska vlakna.

PS

Polistiren

Reciklira se u raznu uredsku opremu, igrake, videokasete i kutije, izolacijske ploe, kafiterijska pomagala i proirene polistirenske proizvode.

Ostalo

Ostala plastika: akrilik, polikarbonat, najlon, fiberglas, poliaktid

Polimerni materijali e omekati ili topiti se na slijedeim temperaturama: PET: 250 - 260oC HDPE: oko 130oC PVC: 75 - 90oC LDPE: oko 110oC PP: 160 - 170oC PS: (u vrsom stanju ili u obliku pjene) 70 to 115oC Gustine polimera (u g/cm3 ili kg/dm3) koje ete provjeriti: HDPE - Polietilen visoke gustine 0.952 - 0.965 LDPE - Polietilen niske gustine 0.917 - 0.940 PET - polietilen tereftalat 1.29 - 1.4 PP - Polipropilen 0.90 - 0.91 PS - Polistiren (u vrstom obliku) 1.04 - 1.05 PS - Polistiren (u pjenastom obliku) uvijek < 1 PVC - polivinil hlorid (rigidan - krut) 1.30 - 1.58 PVC - polivinil hlorid (elastini) 1.16 - 1.35 MATERIJAL I PROBOR 3 (5) (6) (2) (4) (1) (3)

o o o o o o o

Svaki student potrebno je da donese po dva razliita polimerna materijala na vjebe. Ukoliko su to neki koriteni polimerni materijali (ambalae), oistiti ih i posuiti. Prije vjebi potrebno je identifikovati vrste polimera i njihovu upotrebu. Uzorci plastike mogu biti: HDPE (polietilen visoke gustoe), LDPE (polietilen niske gustoe), PET (polietilen tereftalate), PP (polipropilen), PS [u krutom obliku] (polistiren), PS [u obliku pjene] i PVC (polivinil hlorid). POSTUPAK: Svaki student treba identifikovati est vrsta polimernih materijala. Identifikacija polimernih materijala se vri na osnovu razliitih fizikalnih osobina polimera (gustina i taka mekanja). U opisu vjebe prikazane su pojedine gustine polimernih materijala i njihove temeperature mekanja. Prvo sve primjere polimernih materijala staviti u rastvor vode. Polimerni materijali koji imaju veu gustinu od 1 g/cm3 e potonuti, a oni sa manjom gustinom od 1 g/cm3 e ostati na povrini. Nakon toga napraviti dvije skupine polimernih materijala, koji imaju veu gustinu od vode i manju gustinu od vode. Svaku grupu pojedinano zagrijavati na glicerinskom kupatilu i pratiti karakteristine temperature na kojima e mekati pojedini polimerni materijali. Grupavode Tei odvodeLaki od

Polimerni materijalHDPE LDPE PP PET PS PVC

Gustina< 1 g/cm3 < 1 g/cm3 < 1 g/cm3 > 1 g/cm3 > 1 g/cm3 > 1 g/cm375 - 90

Temperatura mekanja, C130 110 160 - 170 250 - 260 70 - 115

Na slian nain u praksi se vri i separacija mijeanog polimernog otpada, prije njihovog recikliranja.

4

Vjeba 2RECIKLIRANJE POLIETILEN TEREFTALATA (PET-a) UVOD Zbog svojih svojstava polimerni materijali se ubrajaju meu najvanije materijale dananjice. Slue kao zamjena za metal, drvo, keramiku i staklo. Prednost njihove primjene ogleda se na vie naina: preradom polimera tedi se energija u odnosu na bilo koji drugi alternativni materijal, predmeti od polimera su laki te je laka manipulacija i skladitenje. Lake ih je transportovati, te je cijena transporta nia. Osim toga prednost polimera je i ta to se ovi materijali mogu reciklirati. Svi navedeni faktori, uticali su na to, da proizvodi od polimera imaju iroku i raznovrsnu upotrebu; (raznovrsna ambalaa, dijelovi kuhinja, biro-oprema, za razne proizvode u hemijskoj industriji, poljoprivredi, auto-industriji, gradjevinarstvu itd.). Najkrae bi se moglo rei da su polimeri svuda oko nas. Oko 30 % svih polimernih materijala zavri u gradskom smeu. Od toga dvije treine, tj. oko 60 % predstavlja jednokratna ambalaa (boce za bezalkoholna pia, boce za sredstva za pranje, ae za prehrambene proizvode i sl.), a ostatak je rezultat srednje i dugoronije upotrebe. Za izradu ambalae primjenjuju se razliiti polimeri. U najveoj mjeri su to poliolefini tj. polietilen(PE) i polipropilen(PP), zatim polistiren (PS), polivinilhlorid (PVC), polietilentereftalat (PET), duromeri i slino. Odreenii prorauni pokazuju da e koliina plastinog otpada koju stvara potroa dosegnuti oko 15 miliona tona plus 1.5 miliona tona iz proizvodnje, tako da danas i u svijetu, posebno u Americi polimerni otpad predstavlja ogroman problem. Jedan od najinteresantnijih polimera sa aspekta recikliranja jer biljei veoma intenzivan rast proizvodnje i potronje je polietilentereftalat. Polietilentereftalat (PET) je linearni polimer koji spada u grupu termoplastinih poliestara. Poliesteri predstavljaju veliku skupinu materijala iji temeljni makromolekularni segment ini ugljikovodonini lanac koji sadri estarske skupine ( - CO-O- ) po kojima je ova skupina jedinjenja i dobila ime. PET se veoma iroko koristi u tekstilnoj industriji, kao ambalani materijal, u industriji auto-guma kao i za dobijanje proizvoda injekcionim kalupljenjem.

Estarska skupina

Najvee koliine PET-a se koriste za dobijanje tekstilnih vlakana iako se u novije vrijeme kao najvei potroa polietilentereftalata javlja industrija hrane i osvjeavajuih napitaka. To se prije svega odnosi na boce za osvjeevajue napitke (Coca-Cola, razne vrste sokova, mineralna voda). ak se u posljednje vrijeme intenzivno istrauje mogunost punjenja vina i piva u boce od PET-a. Razlog zbog kojeg je PET u ovolikoj mjeri interesantan kao ambalani 5

materijal za spomenute namjene, lei u injenici da ispunjava osnove uvjete koji se postavljaju pred ambalani materijal a to su: da titi i uva produkt koji je zapakovan da se lako i sigurno moe transportirati da nema tetnih uticaja na proizvod da se proizvodi na ekoloki prihvatljiv nain da se relativno lako moe reciklirati da se bezbjedno moe odlagati OPENITO O RECIKLIRANJU S obzirom na injenicu da je svjetska proizvodnja PET-a u 2000-toj godini iznosila oko 33 miliona tona, a veinu upotrebe ine ambalaa i vlakna, tj. proizvodi koji imaju kratak tzv. ivotni ciklus (life cycle tj. period od proizvodnje, upotrebe do odbacivanja) sasvim opravdano se namee pitanje recikliranja odbaenih PET-proizvoda. Glavni izvori PET-otpada su boce za jednokratna pakovanja gaziranih napitaka i mineralne vode. Procjenjuje se da je u 2000. godini u svijetu proizvedeno oko 5 miliona tona PET-boca za ovu namjenu. Ako se predpostavi da se samo 20 % od ove koliine sakupi dobije se koliina od oko 1 milion tona koja moe da se podvrgne recikliranju. Drugi znaajan izvor PET-otpada je tzv. proizvodni otpad u tvornicama vlakana gdje se u raznim dijelovima proizvodnog ciklusa generira znaajna koliina PET-otpada i procjenjuje se da ona iznosi oko 2% od ukupne proizvodnje vlakana to nas dovodi do koliine od 400 000 tona proizvodnog PET-otpada godinje koliko je generirano u 2000. godini. Moe se vidjeti da se samo u ove dvije oblasti raspolae sa koliinom od 1.4 miliona tona godinje PET-otpada pogodnog za recikliranje. Recikliranje PET-a se primjenjuje ve due vrijeme i ve su istraene i primjenjene razliite opcije pretvaranja PET-otpada u nove upotrebljive proizvode. U osnovi recikliranje PET-a se moe podijeliti na: fiziko hemijsko Fiziko recikliranje se sastoji u topljenju PET-otpada u ekstruderu i njegovim ponovnim oblikovanjem u kalupima u nove vrijedne proizvode. Proces se moe voditi i tako da se topljenjem u ekstruderu dobiju pelete ili ips koji e se kasnije upotrijebiti za dobijanje novih proizvoda. Za ovaj proces je pogodniji otpad od PET-boca nego od PET-vlakana. Fiziko recikliranje se u osnovi sastoji iz slijedeih faza. odvajanje i ienje sirovine sitnjenje i denzifikacija suenje i namjeavanje otpada(u cilju postizanja eljenih karakteristika) ekstrudiranje sa odvajanjem isparljivih sastojaka peletizacija izrada novih PET-proizvoda (trake, filmovi, vlaknima ojaani termoplasti itd.) Hemijsko recikliranje ukljuuje itav niz metoda koje su dobro izuene i ve primjenjene u praksi, naroito za tretman proizvodnog otpada. Tekoe koje su vezane za hemijsko recikliranje potiu prije svega od veih investicijskih trokova za postrojenja ove vrste, te od injenice da zahtjevaju mnogo vee koliine otpada za preradu da bi radila ekonomino. Izbor 6

metoda hemijskog recikliranja koje e se primjeniti ovisi o vrsti i kvalitetu dostupne sirovine te o potrebama trita za dobijenim proizvodima. Hemijsko recikliranje ukljuuje slijedee opcije: glikoliza, metanoliza, hidroliza, saponifikacija i piroliza.

Reakcijski se ovi postupci mogu sagledati sa slijedee sheme: Glikoliza se sastoji u tretiranju PET-otpada sa suvikom glikola, na povienoj temperaturi (oko 200C) pri emu dolazi do stvaranja bis-hidroksietil-tereftalata (BHET) i kratko lananih polimera (oligomera) sa svega nekoliko ponavljajuih jedinica. Metanoliza se sastoji u tretiranju PET-otpada sa metanolom na povienoj temperaturi (200C) i pritisku, pri emu dolazi do depolimerizacije uz nastajanje dimetiltereftalata i etilenglikola. Dimetiltereftalat se preiava destilacijom i nakon kristalizacije se moe upotrijebiti u proizvodnji novih PET-proizvoda. Etilenglikol se takoe moe upotrijebiti za dobijanje PET-a ili nekih drugih proizvoda (antifriz). PET-otpad se takoe moe podvri procesu hidrolize sa vodom, kiselinama ili kaustinom sodom, pri emu se moe dobiti tereftalna kiselina i etilen glikol koji zahtijevaju dodatno preiavanje prije nove upotrebe. Saponifikacija je takoer jedna od opcija recikliranja PET-otpada. Razvijena su dva procesa koja se trebaju komercijalizirati: Recopet (Francuska) i Unpet (USA). Recopet je viefazni proces u kojem se usitnjeni PET-otpad saponificira (sa alkalijama), zatim filtrira i oslobaa prisutnih bojenih tvari, prije nego se precipitira ftalna kiselina i ekstrahiraju Natrij-sulfat i etilenglikol. Unpet je proces kojim se dobija etilenglikol i di-natrij tereftalat. Piroliza je opcija koja se moe primjeniti i na PET-otpad kako sam tako i u smjesi sa drugim termoplastinim otpadom. Ovdje se otpad podvrgava visokoj temperaturi bez prisustva kiseonika, pri emu se dobija smjesa ugljikovodika slina nafti. Ova smjesa se moe upotrijebiti kao gorivo ili kao sirovina za petrohemijsku industriju. PET-otpad se takoe moe podvri spaljivanju u cilju iskoritavanja njegovog energetskog sadraja koji je slian kalorinoj vrijednosti nafte. 7

Laboratorijsko recikliranje PET-a glikolizomMATERIJAL I PRIBOR PET-boce Etilen-glikol katalizator 1 2 % u odnosu na masu PET-a

Aparatura za glikolizu

Slika 2. Aparatura za glikolizu 1. 2. 3. 4. 5. grija stakleni reaktor hladilo mjealica termometar

METOD RADA Prvo je potrebno PET-boce dobro usitniti na granulaciju od 5-10 mm. Ovim postupkom je mogue reciklirati i prozirne i obojene boce od polietilentereftalata. U reaktor za glikolizu (trogrla staklena tikvica od 500 ml) nasuti 100 g etilen glikola. Glikol zatim uz mijeanje zagrijati na temperaturu od 220-230 C. Usitnjeni PET poeti dodavati na temperaturi od 200 C. Omjer Glikol/Tereftalat u iznosu od 1.7 - 2.0 je u praksi optimalan. Katalizator kao to je cink ili litijum acetat se obino dodaje da povea stepen glikolize. Tipina temperarura reakcije je od 220 240 C, a vrijeme reakcije se kree od 60 90 minuta. Dodavanje PET-a se vri kontinuirano u ovisnosti od viskoziteta smjese u reaktoru (ona mora biti stalno pokretljiva). Nakon dodatka cjelokupne koliine PET-a smjesa procesirati na datoj temeraturi uz mijeanje jo oko 60 minuta. Nakon toga iskljuiti grijanje i mijeanje i saekati da doe do raslojavanja sadraja u reaktoru. Glikolizom se degradiraju (razgrauju) dugi polimerni lanci (sa tipinim ponavljanjem sekvence od 150 jedinica) u kratkolanane oligomere (ponavljanje sekvence od 5-10 jedinica) koje imaju hidroetilne grupe na krajevima. Gornji sloj sainjavaju kontaminanti niske gustoe (poto se radi o maloj koliini kontaminanata, gornji sloj e biti neprimjetan, dok u industrijskim uslovima to nije sluaj) i oni se uklanjaju iz reaktora. Donji sloj ine depolimerizirani oligomeri (kratkolanani polimeri sa svega nekoliko ponavljajuih jedinica) poliestera. Dobijena smjesa oligomera (u kojoj ima i neto momomera) se moe dodatno preistiti (ako je to potrebno) i koristiti u procesu repolimerizacije tj. dobijanja novih PET-proizvoda i to u omjeru jedan dio ovog reciklata i tri dijela DMT (dimetiltereftalat) uz katalizator sastavljen od Ti, Mn, Sb i P. Glikoliza moe biti stehiometrijski predstavljena kao: 8

Gdje je: x prosjean broj ponavljajuih jedinica u polimeru i y prosjean broj ponavljajuih jedinica u monomerima. Kada je y = 1, monemer = dihidroksietil tereftalat (DHET). Glikoliza je jeftinija i univerzalnija od predhodnih rjeenja. Rezultati toga, kao to su lake filtriranje i manji viskozitet monomera, mogu biti korisni za dobijanje proizvoda vee molekularne mase re-polimerizacijom. Tipian tok procesa je prikazan na slici 3.

9

Vjeba 3RECIKLIRANJE POLIURETANSKIH PJENA (PUR PJENA) UVOD Poliuretani su ve dugi niz godina najsvestranija skupina polimera, jer se od njih dobijaju proizvodi u rasponu od mekanih termoplastinih elastomera do vrstih termootpornih oblika. Iako su poliuretanske gume specijalni produkti, poliuretanske pjene su dobro poznati i koriteni materijali. U auto industriji, upotreba plastika, za izradu pojedinih dijelova automobila, se iz godine u godinu poveavala, a glavni dio ovih plastika su poliuretani, koji su se najvie koristi za auto sjedita, prednje, zadnje i bone obloge, kao i za spojlere. Zapravo, otprilike oko pola ukupne teine plastika koje su se koristile za izradu dijelova u modernijim automobilima pripada poliuretanskim materijalima. Prema tome, velika koliina koritenih poliuretanskih proizvoda se sada generie iz automobilskih izvora. Iako su mnoge poliuretanske plastike umreeni polimeri, oni se ne mogu smatrati kao prosjene termootporne plastike, zbog njihove hemijske i fizike strukture. Danas je dostupno nekoliko metoda za recikliranje poliuretanskog otpada i koritenih proizvoda. U osnovi postoje dva naina recikliranja otpadnih poliuretana, naime, recikliranje materijala (primarno, sekundarno i tercijalno recikliranje) i recikliranje energije (kvarterno recikliranje). Recikliranje materijala je poeljnije jer se na taj nain materijalni resursi obnavljaju. Nakon viestruke upotrebe (viestrukog recikliranja) materijali se konano mogu koristiti za dobijanje energije recikliranjem sa visokotemperaturnim izgaranjem ili gasifikacijom. Meu nekoliko opisanih procesa za recikliranje PU materijala, termopresovanje i recikliranje gnjeenjem su privukli puno panje. Kod termopresovanja, granulirani poliuretanski otpad moe biti konvertovan u nove oblikovane dijelove. U procesu recikliranje gnijeenjem termomehanike operacije uzrokuju djelimini raspad lanaca poliuretana, koji se mogu kasnije umreiti reakcijom s poliizocijanatima. Pored navedenih postupaka, i hidroliza i glikoliza su vani tercijalni postupci za recikliranje poliuretanskog (PU) otpada. GLIKOLIZA Opsena studija je napravljena na degradaciji poliuretanskog otpada glikolizom. U procesu glikolize, prakasti poliuretanski otpad je suspendiran u kratkolananom glikolu i zagrijavan na temperaturi od 185 - 210 C u atmosferi azota. Reakcija glikolize odvija se putem transesterifikacije karbonatnih skupina u poliuretanu (slika 7.).

10

Slika 7. Alkoholiza poliuretanskog otpada. Djelovanjem molekula alkohola (npr. diola), poliuretan se razgradi u poliole Produkt reakcije je uglavnom smjesa glikola, i ne treba dalje razdvajanje komponenti, za razliku od hidrolitikih procesa. Trokovi proizvodnje ovih recikliranih poliola su dovoljno niski, da bi se ovaj proces mogao smatrati ekonomsko povoljnim. Smjesa poliola nastalih glikolitikom degradacijom poliuretanskog otpada, uglavnom je pogodna za proizvodnju tvrdih pjena, kao to je pjena za izolaciju kua.

Laboratorijsko recikliranje PUR pjena glikolizomAparatura za glikolizu1. 2. 3. 4. 5. grija stakleni reaktor hladilo mjealica termometar

Slika 25. Aparatura za glikolizu

Materijal i pribor 11

Metod rada

PUR pjena Etilen glikol katalizator (cink acetat, NaOH, KOH, CaOH, octena kiselina)

Prvo je potrebno PUR pjenu usitniti na sto manje komadie. U reaktor za glikolizu (trogrla staklena tikvica od 500 ml) nasuti odreenu koliinu etilen glikola u zavisnosti od koliine PUR pjene ( na 1 g PUR pjene nasuti 1 g etilen glikola). Zatim u glikol dodati katalizator (NaOH 2 mas % u odnosu na masu PUR pjene; octena kiselina 2 mas % u odnosu na masu PUR pjene), te zagrijavati do temperature 180C uz mijeanje. Ktalizator se dodaje da povea stepen glikolize. Temperaturni opseg reakcije glikolize kree se od 180 do 240 C. Dodavanje PUR pjene vri se kontinuirano u ovisnosti od viskoziteta smjese u reaktoru (smjesa mora biti pokretljiva). Nakon dodatka cjelokupne smjese PUR pjene, smjesu procesirati jos oko 60 minuta uz mijeanje. Nakon toga smjesu presuti u jednu au, i saekati da dodje do raslojavanja. Donji sloj se uglavnom sastoji od etilen glikola i aromatskih poliola, meufaza je jako mala i sastoji se od karboniziranih komadia i drugih neglikoliznih materijala, dok gornji sloj sadri eljene poliole za fleksibilne pjene.

12

Vjeba 4RECIKLIRANJE POLISTIRENA (PS) UVOD

Stiren

je bezbojna bistra tenost, temperature kljuanja 145 C, gustoe d 25 = 0.912, i molekulske mase Mm = 104.14. Stiren se industrijski moe dobiti iz etilbenzena. Stiren se dobro rastvara u mnogim organskim otapalima. Mijea se u svim omjerima sa metanolom, etanolom, acetonom, eterom, ugljik disulfidom, alifatskim, aliciklikim i aromatskim ugljikovodicima, kloriranim ugljikovodicima, nitroparafinima, octenom kiselinom, etilacetatom, etilbenzenom, dietilbenzenom, cikloheksanom itd. Meutim rastvorljivost stirena u viim alkoholima je ograniena. Stiren je dobro otapalo za mnoge organske materije. On rastvara polistiren i neke druge polimere. Stiren se slabo rastvara u vodi. Stiren se moe stabilizirati hidrokinonom, pterc-butilpirokatehinom, sumporom, fenolom, aluminijevim prahom itd. Hidrokinon slui kao inhibitor stirena samo u prisustvu zraka. Sem toga, djelovanje inhibitora je vezano za temperaturu tj. hidrokinon stabilizira stiren samo do temperature od 100C. Osim za dobijanje polistirena stiren se koristi i za kopolimerizaciju sa nizom drugih monomera: metilmetakrilatom, akrilonitrilom, izobutilenom, butadienom.C6H5CH=CH2

Osnovna jednaina polimerizacije

Tehnika otapanje/taloenje Ksilen i toluen se koriteni kao otapala, dok se kao neotapala koriste metanol i n-heksan. Omjer polistiren/otapalo je 1/5 g/cm3, a omjer otapalo/neotapalo je 1/3. Smjesa se zagrijava na eljenu temperaturu otapanja, ali koja je ispod vreline temperature otapala (140 C za ksilen, a 110 C za toluen). Eksperimentalni postupak obuhvata: Dodati 4 g polimera i 20 ml otapala u tikvicu opremljena vertikalnom kondenzatorom i magnetske mijealicu. Sisstem zagrijavati 30 minuta na eljenoj temperaturi. Nakon to se ohladi smjesa, smjesu prenijeti u neotapalo. Smjesu izmijeati i i zatim saekati da se polimer istaloi. Nakon toga se polimer pere, filtrira i sui na 80 C 10 minuta. Reciklirani polimer se dobije u obliku praha ili zrna.

13