Способ переработки отходов пластмасс в строительный материал
Владельцы патента RU 2302433:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Способ для изготовления строительных изделий включает гомогенизацию смеси полимерных отходов полиэтилена, полистирола, поливинилхлорида, в качестве пластифицирующего материала отходов полиэтилентерефталата и натурального каучука, в качестве органического наполнителя отходов полиамида и фенопластов при 100-120°С 30 минут, сушку полученного расплава, измельчение и нагревание при 200-230°С с приложением давления до 7 МПа. Строительное изделие обладает повышенными теплоизоляционными свойствами и прочностью при растяжении. 1 табл.
Изобретение относится к области переработки отходов пластмасс для производства строительных материалов, которые могут быть использованы для изготовления строительных изделий, обладающих теплоизоляционными свойствами.
Известно техническое решение (см. авт. св. СССР № 1799880, Кл. C08L 23/06, 1993 г.), где для изготовления строительных плит используют полимерные отходы, которые предварительно измельчают и подвергают горячему прессованию с последующим охлаждением.
Также известен способ приготовления строительного материала (см. авт. св. СССР № 1004414, Кл. С08L 23/06, 1983 г. - прототип), включающий измельчение, гомогенизацию смеси полимерных отходов, состоящей из полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола и фенопласта, загрузку смеси в форму и нагревание с приложением давления и охлаждение.
Недостатком известных технических решений является то, что строительные материалы, получаемые известными способами, не обладают достаточными теплоизоляционными и прочностными свойствами.
Техническим решением задачи является улучшение теплоизоляционных свойств и повышение прочности при растяжении.
Поставленная задача достигается тем, что в способе переработки отходов пластмасс в строительный материал, включающем измельчение, гомогенизацию смеси полимерных отходов из полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола и фенопластов, загрузку смеси в форму и нагрев с приложением давления и охлаждение, согласно изобретению в смесь добавляют в качестве пластифицирующего материала отходы полиэтилентерефталата и натурального каучука, а в качестве органического наполнителя используют отходы полиамида и фенопластов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| отход полиэтилентерефталата | 10-20 |
| отход поливинилхлорида | 10-20 |
| отход полиэтилена | 30-40 |
| отход натурального каучука | 10-20 |
| отход полистирола | 5-10 |
| отход фенопластов | 1-15 |
| отход полиамида | 5-10 |
при этом смесь полимерных отходов гомогенизируют при температуре 100-120°С в течение 30 минут, затем полученный расплав сушат, измельчают и нагревают при температуре 200-230°С с приложением давления до 7 МПа.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что за счет дополнительных компонентов в смеси полимерных отходов при определенной последовательности выполняемых действий и режимов над смесью в результате нагрева полимеров образуется однородная вязкотекучая масса с образованием закрытых ячеек, что способствует улучшению теплоизоляционных свойств и повышению прочности при растяжении.
По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена совокупность признаков, аналогичная заявляемой, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.
Поскольку предлагаемое техническое решение может быть применено для изготовления строительных материалов, обладающих теплоизоляционными и высокими прочностными свойствами, то можно утверждать, что предложение соответствует критерию «промышленная применимость».
Способ переработки отходов пластмасс в строительный материал осуществляется следующим образом.
Для переработки отходов пластмасс в строительный материал в смесь полимерных отходов из полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола и фенопластов добавляют в качестве пластифицирующего материала отходы полиэтилентерефталата и натурального каучука, в качестве органического наполнителя используют отходы полиамида и фенопластов. Смесь полимерных отходов содержит полиэтилентерефталат (ПЭТ) 15%; поливинилхлорид (ПВХ) 15%; полиэтилен (ПЭ) 35%; натуральный каучук 15%; полистирол 5%; фенопласты 10%.
Затем осуществляют измельчение, гомогенизацию, загрузку смеси в форму и нагрев с приложением давления и охлаждение, при этом смесь полимерных отходов гомогенизируют при температуре 100-120°С в течение 30 минут, затем полученный расплав полимерных отходов сушат, измельчают и нагревают при температуре 200-230°С с приложением давления до 7 МПа.
Пример конкретного осуществления способа переработки отходов пластмасс в строительный материал.
Полимерные отходы в виде использованных шприцов, медицинских перчаток из натурального каучука, пищевых пакетов, тары из-под минеральной воды, пива и т.д., отделочный пластик и пластик холодильных установок, а также отходы полиамидов, фенопластов, образующихся на машиностроительных заводах. Последние - это термореактивные отходы, которые используют как наполнитель и измельчают. Измельченные отходы гомогенизируют в смесителе до получения однородной структуры в расплавах при температуре 100-120°С в течение 30 минут. Затем полученный расплав сушат, измельчают и загружают в форму и нагревают до 260°С при давлении до 7 МПа.
В таблице представлены свойства строительных материалов, полученных заявляемым и известным способами.
| Свойства | Показатели для строительных материалов, полученных | |
| Заявляемый способ | Известный способ | |
| Разрушающее напряжение при растяжении, МПа | 2 | 1,54 |
| Коэффициент теплопроводности, ккал/(м·ч·град) | 0,043 | 0,040 |
Из таблицы видно, что строительный материал, полученный заявляемым способом, обладает лучшими характеристиками, чем строительный материал, полученный известным способом.
Способ переработки отходов пластмасс в строительный материал, включающий измельчение, гомогенизацию смеси полимерных отходов из полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола и фенопластов, загрузку смеси в форму и нагрев с приложением давления и охлаждение, отличающийся тем, что в смесь добавляют в качестве пластифицирующего материала отходы полиэтилентерефталата и натурального каучука, в качестве органического наполнителя используют полиамид и фенопласты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Отход полиэтилентерефталата | 10-20 |
| Отход поливинилхлорида | 10-20 |
| Отход полиэтилена | 30-40 |
| Отход натурального каучука | 10-20 |
| Отход полистирола | 5-10 |
| Отход фенопластов | 1-15 |
| Отход полиамида | 5-10 |
при этом смесь полимерных отходов гомогенизируют при температуре 100-120°С в течение 30 мин, затем полученный расплав сушат, измельчают и нагревают при температуре 200-230°С с приложением давления до 7 МПа.
