автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Эффективные полимерные трубы на основе вторичных полиолефинов

На правах рукописи

ОО^о л- * —

ГОЛОВАНОВ АНДРЕЙ ВЛАДИСЛАВОВИЧ

ЭФФЕКТИВНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНЫХ ПОЛИОЛЕФИНОВ

Специальность 05.23.05 «Строительные материалы и изделия»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 1 ОКТ 2310

Москва, 2010

004611132

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете.

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Андрианов Рудольф Алексеевич

доктор химических наук, профессор Аскадский Андрей Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Соков Виктор Николаевич

кандидат технических наук Чернова Галина Ренатовна

Ведущая организация: Открытое акционерное общество «Научно-

исследовательский центр «Строительство» «Центральный научно - исследовательский институт строительных конструкций имени В.А. Кучеренко»

Защита состоится .» ¿^-^ГУ^я-Р 2010 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.02 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, ауд. /об УЛК

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан <сУ » 2010 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Алимов Л.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В настоящее время широкое распространение в строительстве получили полимерные трубы из полипропилена и полиэтилена. Доля полимерных труб в России в новых прокладываемых сетях водопровода и канализации составляет 5-10%, а за рубежом их доля превышает 62%. По сравнению с металлическими трубами они более долговечны, значительно облегчают монтаж и уменьшают аварийность трубопровода. Спрос на полимерные трубы малого диаметра (до 110 мм) в России растет на 35-50% ежегодно. При этом в РФ практически отсутствует производство труб этого типа. Потребность рынка в России на 85-90% обеспечивается импортными полимерными трубами из Китая и других стран.

К недостаткам полимерных труб на основе термопластичных полимеров относится потеря прочностных показателей (явление релаксации) от нагрузки во времени. Незначительный объем производства полимерных труб в России связан с ограниченным количеством первичного сырья. Поэтому использование полимерных отходов потребления для производства труб является актуальной задачей. На сегодняшний день в России накоплено более 80 млрд.т. отходов производства и потребления, из них только в 2007 г. было образовано более 3,5 млн. т. медицинских отходов. Причем доля полимерных материалов в медицинских отходах достигает 20% от их общей массы, что 45 раз больше, чем в твердых бытовых отходах.

Поэтому разработка полимерных труб малого диаметра на основе вторичных полиолефинов, повышение их эффективности за счет модификации вторичных полимеров и применения тонкодисперсных минеральных наполнителей является весьма актуальной задачей.

Работа выполнялась в соответствии с федеральной целевой программой "Экология и природные ресурсы России (2002-2010 гг.)", утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 19 февраля 2001 г. №242-р. и тематическим планом НИР МГСУ на 2004-2009 гг.

Целью работы является разработка составов и технологии производства эффективных полимерных труб малого диаметра на основе вторичных полиолефинов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные научные и практические задачи:

- обосновать возможность использования вторичных полиолефинов для производства полимерных труб диаметром до 110 мм;

- провести идентификацию вторичных полимеров, полученных из отходов потребления, определить элементный состав и количество примесей в них, изучить кристаллическую структуру вторичных полиолефинов;

- исследовать основные физико-механические и термомеханические свойства, химическую стойкость, термо- и термоокислительную стабильность вторичных полиолефинов;

исследовать релаксационные свойства полиолефинов и с помощью ЭВМ-программы выполнить расчет параметров релаксации вторичных полиэтилена и полипропилена;

- исследовать влияние кратности переработки и соотношения вторичный/первичный полиэтилен (полипропилен) на основные физико-механические свойства полиолефинов, разработать рекомендации по технологии переработки термопластичных полимерных отходов;

- исследовать влияние содержания и химической природы тонкодисперсных минеральных наполнителей на основные физико-механические свойства, термоокислительную стабильность и показатели пожарной опасности наполненных вторичных полиолефинов;

- разработать составы и технологию производства полимерных труб малого диаметра на основе вторичных полиолефинов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами и термостойкостью, определить наиболее рациональные области их применения;

- определить основные эксплуатационные свойства полимерных

труб на основе вторичных полиолефинов и сравнить полученные результаты с промышленными аналогами;

- провести опытно-промышленную апробацию результатов экспериментальных исследований, определить технико-экономические показатели производства и применения полимерных труб на основе вторичных полиолефинов.

Научная новизна работы:

обоснована возможность получения методом экструзии эффективных полимерных труб малого диаметра (до 110 мм) на основе наполненных вторичных полиолефинов, полученных из отходов потребления;

- установлено, что небольшое количество неорганических примесей кальция, титана, железа, меди и цинка, содержащихся во вторичных по-лиолефинах, играют роль зародышей структурообразования во вторичном полимере и повышают эксплуатационные свойства композитов на их основе;

- установлены закономерности релаксационных процессов во вторичных полиолефинах при различных деформационных режимах;

установлено, что термомеханические кривые первичных и вторичных полиолефинов практически идентичны, а термо- и термоокислительная стабильности вторичных полимеров практически не отличаются от первичных полимеров, что позволяет рассматривать их поведение в условиях эксплуатации с единых позиций;

- получены зависимости физико-механических свойств вторичных полиолефинов от кратности переработки и содержания первичных полимеров в смеси с вторичными термопластами;

установлены зависимости эксплуатационных свойств, термостойкости и показателей пожарной опасности наполненных вторичных полиолефинов от содержания тонкодисперсных минеральных наполнителей.

Практическая ценность работы.

- разработаны рекомендации по использованию полимерных отхо-

дов потребления для производства полимерных труб диаметром до 110 мм из вторичных полиолефинов;

- разработаны и оптимизированы составы для производства эффективных наполненных полимерных труб на основе вторичных полиолефинов, состоящие из 74,4-75,2% полимерных отходов, 18,6-18,8% первичных полиолефинов, 5,0-6,2% тонкодисперсных минеральных наполнителей и 0,81,0% пигмента;

разработана технология производства наполненных полимерных труб на основе полимерных отходов потребления методом экструзии, что позволяет снизить антропогенную нагрузку на окружающую природную среду и экономить первичные сырьевые ресурсы.

Внедрение результатов исследований. Проведена промышленная апробация составов и технологии производства наполненных полимерных труб на основе вторичных полиолефинов диаметром до 110 мм. В цехе №2 ООО "БиС-Пак" (г. Вологда) были выпушены опытные и опытно-промышленные партии полимерных труб диаметром 20,32,82 и 110 мм и толщиной стенок 22,7 мм на основе вторичных полиолефинов общим объемом 4644 п.м. Экономический эффект от применения полимерных труб при строительстве и реконструкции общественных зданий в г. Вологда составил более 16 тыс. руб.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на: Общероссийской научной конференции "Новые технологии, инновации, изобретения", г. Иркутск, 2005 г., IV всероссийской научно -технической конференции "Вузовская наука - региону", г. Вологда, 2006 г., Всероссийской научно-практической конференции "Медицинская техника и технологии" г. Вологда, 2006 г., Международной научно-практической конференции "Наука и практика: проблемы интеграции " г. Котлас, 2008 г., IX, X, XI и XII международных межвузовских научно-практических конферен-

циях молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство - формирование среды жизнедеятельности" (г. Москва, 2006, 2007, 2008, 2009 гг.)

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и 3 приложений. Работа содержит 145 страниц печатного текста, 37 рисунков и 23 таблицы. Библиографический список, включающий 156 наименований, изложен на 14 страницах.

На защиту выносится:

обоснование возможности перевода полиолефиновых отходов потребления в материальный ресурс строительной индустрии;

зависимости физико-химических, физико-механических, релаксационных, термомеханических и термических свойств вторичных полиоле-финов от элементного состава и содержания неорганических примесей;

зависимости влияния соотношения вторичный/первичный поли-этилен(полипропилен) и кратности переработки вторичных полиолефинов на основные физико-механические свойства термопластов;

- зависимости влияния химической природы и содержания тонкодисперсных минеральных наполнителей на физико-механические свойства, термостойкость и показатели пожарной опасности вторичных полиолефинов;

- составы и технология производства эффективных полимерных труб малого диаметра на основе полимерных отходов потребления, основные эксплуатационные свойства разработанных полимерных строительных материалов;

- результаты опытного и опытно-промышленного внедрения проведенных экспериментальных исследований, технико-экономические показатели производства и применения полимерных труб из вторичных полиолефинов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Полимерные трубы в мире пользуются все большей популярностью. Это связано с высокими эксплуатационными характеристиками, которыми обладают современные полимерные материалы. В работе отмечается, что наибольшее распространение в строительстве получили полимерные трубы на основе полипропилена и полиэтилена. Минимальный срок эксплуатации таких трубопроводов (50 лет) установлен в ГОСТ Р 52134-2003. В диссертации анализируются некоторые аспекты сбора, хранения и переработки отходов потребления. Показано, что одним из эффективных инструментов минимизации образования полимерных отходов является использование непригодных к дальнейшему применению полимерных изделий в качестве вторичного сырья для производства полимерных труб.

До настоящего времени не изучены кристаллическая структура и свойства вторичных полиолефинов. Не исследовались элементный состав и количество неорганических примесей, релаксационные свойства и химическая стойкость полимерных материалов на основе вторичных полиолефинов. Также не изучено влияние кратности переработки, содержания и химической природы тонкодисперсных минеральных наполнителей на структуру, физико-механические свойства и показатели пожарной опасности вторичных полиолефинов.

На основании анализа научно-технической литературы высказана научная гипотеза о методах повышения эффективности полимерных труб на основе вторичных полиолефинов. Было предположено, что использование минеральных наполнителей позволит улучшить структуру, повысить прочность и уменьшить показатели пожарной опасности вторичных полиолефи-нах. Это позволит снизить энергозатраты, повысить эксплуатационную надежность, значительно уменьшить затраты на производство полимерных труб, а так же понизить антропогенную нагрузку на окружающую природную среду.

При разработке полимерных труб на основе вторичных полиолефинов, использовали медицинские полимерные отходы. Для сравнительного анализа использовали первичный полипропилен (ГШ) высшего сорта марки 21007, отвечающий требованиям ГОСТ 26996-86 и первичный полиэтилен высокого давления (ПЭВД) высшего сорта марок 10204-003 и 15303-003, отвечающий требованиям ГОСТ 16337-77. В качестве наполнителей применяли А1(ОН)3, мел, ТЮ2, ZnO, NaHC03, MgC03 и другие добавки, а в качестве пигмента -углерод технический (сажа) марки ДГ-100 и пигмент СКП № 902.

В работе при определении структуры, физико-химических, термомеханических и термических свойств вторичных полиолефинов и материалов на их основе использовали спектрометр марки "Magna-750 IR", рентгеновский спектрометр VRA-30, микроскоп ПОЛАМ - Л213М (ЛОМО), дифрактометр Bruker Smart 1000, термоаналитический комплекс DuPont 9900 и другое современное оборудование, а обработку результатов экспериментальных исследований проводили методами математической статистики с использованием компьютерных программ.

Таблица 1

Результаты рентгеноспектрального анализа

Полимер Содержание примесей, мае. %

Са Ti Fe Си Zn

ПЭВД 0,0660 0,0070 0,0035 - 0,0080

Вторичный ПЭВД 0,1280 0,0940 0,0017 - 0,0070

Полипропилен 0,0080 0,0010 0,0020 0,0050 0,0270

Вторичный ПП 0,0170 0,0020 0,0060 0,0060 -

Результаты рентгеноспектрального анализа полиолефинов (табл. 1) показали, что во вторичных полиолефинах в небольшом количестве присутствуют неорганические примеси. Характер и количество неорганических примесей зависит от марки полимера. По нашему мнению, присутствующие в незначительном количестве неорганические примеси способствуют образованию более совершенной кристаллической структуры полимера. Для выявления кристаллической структуры нами были получены микроснимки вто-

ричных полиолефинов в поляризованном свете (рис. 1). В результате было установлено, что степень кристалличности первичного и вторичного полиэтилена составляет 56 и 66 %, соответственно, а для первично и вторичного полипропилена - 70 и 83 %, соответственно.

(а) (б) (в) (г)

Рис. 1 Микрофотографии первичного (а) и вторичного (б) полипропилена; первичного (в) и вторичного (г) ПЭВД

" - * «, % * » г • 'I % ч

Рис. 2 Кривые сжатия первичного (1) Рис. 3 Кривые сжатия первичного (1) и вторичного (2) ПЭВД и вторичного (2) полипропилена

Кривые сжатия исследованных материалов позволили охарактеризовать влияние состава первичных и вторичных полиолефина на их модуль упругости. Для этого были построены зависимости модуля упругости от деформации сжатия образцов полимеров (рис. 2, 3). Установлено, что наклон кривых сжатия вторичного ПЭВД существенно выше, чем первичного полимера, т.е. модуль упругости вторичного ПЭВД (427 МПа) значительно больше, чем у первичного ПЭВД (94 МПа). Разрушающее напряжение при сжатии вторичного ПЭВД равно 17 МПа, а первичного полимера - 4.2 МПа. Для полипропилена установлена та же закономерность (рис. 3), что и в случае с вторичным ПЭВД (модуль упругости первичного и вторичного ПП составля-

ет 300 МПа и 822 МПа соответственно. Прочность вторичного ПП при сжатии равна 29,7 МПа, а первичного -16.4 МПа).

Результаты испытаний вторичных и первичных полиолефинов на статический изгиб показали, что более высокой прочностью обладают вторичные материалы. Удельная ударная вязкость имеет меньшие значения для вторичных ПП и ПЭВД (табл. 2). Это обусловлено тем, что во вторичных по-лиолефинах присутствуют неорганические примеси (табл. 1). Результаты испытаний на твердость по Бринеллю показали, что модуль упругости, рассчитанный как по данным на сжатие, так и по значения твердости, увеличивается во вторичных образцах в два раза (табл. 2).

Исследование вынужденно-эластической деформации полиолефинов показало, что для вторичного ПЭВД наблюдается хрупкое разрушение. Установлено, что разрушающее напряжение (ар) и модуль упругости (Ер) при растяжении первичного ПЭВД составляют 13,9 и 330 МПа, а для вторичного полиэтилена эти показатели равны 29,0 и 950 МПа соответственно. В тоже время удлинение при разрыве (ер) вторичного полимера значительно ниже (6 %), по сравнению с первичным ПЭВД (564 %).

Аналогичная закономерность наблюдается и при испытании вторичного полипропилена. Проведенными исследованиями установлено, что разрушающее напряжение и модуль упругости при растяжении первичного полипропилена составляют 14,7 и 500 МПа соответственно. У вторичного полипропилена эти показатели в 1,8 и 2,3 раза выше и равны 26,6 и 1150 МПа соответственно. Однако удлинение при разрыве вторичного полипропилена (19,8 %), значительно меньше, чем у первичного полипропилена (747,8 %).

Таким образом, полимерные материалы, полученные из вторичного сырья, обладают существенной большей прочностью и модулем упругости по сравнению с материалами на основе первичных полимеров. В тоже время материалы из вторичных полимеров обладают существенно меньшей предельной деформацией. Установленные зависимости прочностных и деформа-

ционных свойств вторичных полимеров в условиях сжатия, растяжения, динамического и статического изгиба, полученные при кратковременных режимах испытания, недостаточны для прогнозирования и расчета работоспособности полимерных материалов в сложных условиях эксплуатации.

60 „ 120 Врв-\1Я, мни

180 0 60 „ 120 180 Время, мин

Рис. 4 Кривые релаксации напряжения Рис. 5 Зависимость релаксирующих для первичного(4-6) и вторичного(1-3) модулей от времени для первичного (4-ПЭВД. Величина постоянной деформа- 6) и вторичного(1-3) ПЭВД. Величина ции £о равна: 2%(1,4), 3% (2,5) и постоянной деформации е0равна: 4% (3,6) 2%(1,4), 3% (2,5) и 4% (3,6)

В связи с тем, что исследуемые материалы являются вязкоупругими физическими телами, в нагруженном состоянии в них возникают упругие и пластические деформации. Указанные деформации могут служить причиной возникновения процессов релаксации, которые более точно описывают механическое поведение материалов. Поэтому для оценки характера механического поведения вторичных полиолефинов анализировали кривые релаксации напряжения (рис. 4, 6). Анализ показал, что при одной и той же деформации е0 кривые релаксации напряжения для первичного ПЭВД располагаются ниже, чем для вторичного полимера. Это приводит к тому, что для поддержания одной и той же деформации в условиях релаксации напряжения для вторичного ПЭВД требуются гораздо большие напряжения. Отличительная особенность ПЭВД состоит в том, что для первичного ПЭВД наблюдается линейное механическое поведение во всем исследованном интервале де-

формаций с0, в то время как для вторичного ПЭВД наблюдается нелинейное механическое поведение при деформации Со равной 4%.

Расчеты экспериментальных данных, проведенные как для линейного, так и нелинейного случаев, показали, что значения модуля упругости Ей для вторичного ПЭВД более чем в 4 раза выше, чем для первичного полимера. Квазираиновесный модуль £ю, полученный путем аппроксимации, для вторичного ПЭВД выше в 2,5 раза, чем для первичного ПЭВД (рис. 5). Величина 5, характеризующая избыточный актнвационный объем, в котором происходит один элементарный акт процесса релаксации, для вторичного ПЭВД составляет 8600 см3/моль. На одно повторяющееся звено ПЭВД эта величина б равна 4290 А3. Если принять, что этот объем заключен в сфере, то ее диаметр будет равен ~20А, что является разумным значением и соответствует несколько большему размеру, чем размер звена ПЭВД.

60 „ 120 180 - — „

Время, мин Время, \шн

Рис. 6 Кривые релаксации напряжения Рис. 7 Зависимость релаксирующих для первичного(4-б) и вторичного(1-3) модулей от времени для первичного(4-полипропилена. Величина постоянной б) и вторичного(1-3) полипропилена, деформации 8п равна: 2%(1,4), Величина постоянной деформации

3% (2,5) и 4% (3,6) Еоравна: 2%(1,4), 3% (2,5) и 4% (3,6)

Аналогичные исследования были проведены для первичного и вторичного полипропилена при постоянных деформациях 2, 3 и 4%. Установлено, что как начальное, так и релаксирующее напряжение при 2-4% деформации для вторичного ПП существенно выше, чем для первичного полимера

(рис. 6). Это свидетельствует о том, что вторичный ПП является существенно

более жестким материалом.

Таблица 2

Физико-механические свойства вторичных полиолефинов

Наименование показателя Наименование полимеров

Полипропилен пэвд

Плотность, кг/м3 910 950

Температура плавления, °С 168 138

Теплота плавления, кДж/кг 171,6 118,7

Разрушающее напряжение, МПа, при: растяжении сжатии 26,6 29,7 29,0 17,0

изгибе 35,5 22,7

Относительное удлинение при разрыве, % 19,8 6,0

Твердость по Бринеллю, МПа 45,6 34,5

Удельная ударная вязкость, кДж/м" 5,3 7,0

Температура потери массы, °С 5% 340 290

10% 365 300

20% 376 313

50% 392 336

Температура максимальной скорости разложения, СС 385 349

Содержание золы при 650°С, % 1,46 0,25

Максимальная скорость разложения, %/мин 51,5 40,0

Из рис. 7 хорошо видно, что релаксирующие модули для первичного ПП довольно хорошо укладываются в узкий пучок, что свидетельствует о линейном механическом поведении. Для вторичного ПП с ростом величины деформации зависимости релаксирующего модуля от времени существенно снижаются, что свидетельствует о нелинейном механическом поведении.

Установлено, что избыточный свободный объем и его диаметр для вторичного ПП составляют 132,8 А3 и 6,33 А соответственно. Установлено, что термомеханические кривые первичных и вторичных полиолефинов (рис. 8) практически идентичны, а термо- и термоокислительная стабильности вторичных полимеров (рис. 9) практически не отличаются от первичных поли-

меров, что позволяет рассматривать их поведение в условиях эксплуатации с единых позиций.

X ш

^«

2И

1

VI 1

/

Чдггг-я

Те-ипиритури,

2П0 300 700 ¡00

Температура. 'С

Рис. 8 Термомеханические кривые полио- Рис. 9 ТГ- иДТГ- кривые вторичных лефинов полиолефинов на воздухе

В результате проведенных исследований влияния кратности переработки на физико-механические свойства вторичных полиолефинов установлено, что прочность вторичных полиэтилена и полипропилена возрастает на 3,35-16,50% при 3-4 кратной переработке полиолефинов. Это обусловлено, по нашему мнению, повышением степени кристалличности полиолефинов из-за роста концентрации неорганических примесей, поступающих в материал при его переработке. При 5-и кратной переработке разрушающее напряжение при сжатии и изгибе вторичного полиэтилена незначительно снижается и составляет 14,06 и 22,25 МПа. Для вторичного ПП эти показатели равны 33,23 и 36,50 МПа соответственно. Причем характер зависимости прочности полиолефинов от кратности переработки для вторичных полиэтилена и полипропилена идентичен, что свидетельствует об аналогичных химических процессах, протекающих в полимерах при их переработке. В тоже время относительное удлинение при разрыве вторичных полиолефинов линейно снижается с увеличением кратности их переработки: с 6 до 4% для ПЭВД и с 19,8 до 16,5% для ПП (рис. 10). Таким образом, для производства строительных материалов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами можно использовать вторичные полиолефины с различной кратностью переработки.

Для повышения деформативных характеристик материалов па основе вторичных полиолефинов необходимо либо совмещать их с первичными полимерами, либо вводить модифицирующие добавки. Для того чтобы не менять технологический процесс производства полимерных труб в работе использовалась возможность повышения относительного удлинения при разрыве вторичных полиолефинов за счет их частичной замены первичными полимерами. В результате проведенных исследований установлено, что с ростом содержания в исходной композиции первичных полиолефинов (до 50 %) разрушающее напряжение при сжатии, изгибе и растяжении смеси вторичного и первичного ПЭВД снижается с 17,0; 22,7; 29,1 МПа до 10,0; 20,5; 21,1 МПа соответственно. Относительное удлинение при разрыве возрастает более чем в 15 раз с 6,0 до 94,2%, а удельная ударная вязкость повышается с 7,1 до 14,7 кДж/м2 (рис. 11).

• •'! 160 ■Л 140 ^

" ! I

120 ¡Г

■1

ч ! о.-'-"'

.....-......-т.....-V,--

I ! Ч .......-........-.......-ч

1 40 5

.. ; I

1 о

I 2 3 4 5 50 Й0 "0 80 90 100

Кратность переработки содержание вторичного полимера,

Рис. 10 Зависимости ар (1,3) и ер Рис. 11 Зависимость аР (1,2) и ер

(2,4) вторичных полиолефинов от (3,4) смеси полимеров от содержа-

кратности переработки: ния вторичного полимера:

1,4-ПЭВД; 2,3-ПП 1,4-ПЭВД; 2,3- ПП

Аналогичные закономерности наблюдаются и при частичной замене вторичного полипропилена первичным ПП. При этом разрушающее напряжение при сжатии, изгибе и растяжении, твердость по Бринеллю уменьшаются с 29,7; 35,5; 26,б; 45,6 МПа до 23,3; 33,6; 20,2; 35,0 МПа соответственно. Одновременно в 7,5 раз возрастает относительное удлинение при разрыве

(с 19,8 до 148,6%) и в 3,7 раза повышается удельная ударная вязкость (с 5,4 до 20,1 кДж/м2) вторичного ПЛ.

Оптимальным содержанием первичных полиолефинов в смеси с вторичными полимерами является -20%. При таком содержании строительные материалы на основе вторичных полиолефинов обладает не только высокими прочностными показателями, но и имеют удовлетворительное относительное

Рис. 12 Зависимости дымообразующей способности вторичного полипропилена в режиме горения (а) и тления (б) от содержания неорганических наполнителей: 1 - УпО; 2 - ПО2; 3 - мел

Комплексное исследование влияния неразлагающихся неорганических наполнителей на физико-механические и термические свойства композиционных материалов исследованы на примере вторичного ШТ. Установлено, что с увеличением степени наполнения снижаются температура и теплота плавления, предельные деформационно-прочностные показатели и возрастает жесткость полипропилена (табл. 3). В то же время горючесть (КИ равен 17,8... 19,4%) и термостойкость наполненного ПП практически не зависит от содержания наполнителей: температура начала разложения (Тнр) составляет 250...260°С, а температура максимальной скорости разложения (Ттах) -4Ю...415°С. Это указывает на то, что исследованные наполнители не влияют на механизм термоокислительной деструкции, закономерности разрыва макромолекул полипропилена в композитах. Дымообразующая способ-

ность (рис. 12) наполненного полипропилена закономерно снижается с ростом содержания неорганических наполнителей.

Таблица 3

Физико-механические свойства наполненных вторичных полиолефинов

Наименование показателя Не наполненный полипропилен Наполнители

Мел ТЮ2 ZnO

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 24,3 20,2/- 22,6/18,2 23,6/20,4

Относительное удлинение при разрыве, % 65,0 31,0/- 46,0/16,0 51,0/29,0

Твёрдость по Бринеллю, МПа 41,4 50,0/53,5 45,1/46,2 47,8/51,1

Удельная ударная вязкость, кДж/м2 6,8 6,3/4,4 6,9/5,0 10,0/8,3

Теплостойкость по Вика, °С 108 97/89 105/109 101/101

Удельная теплоёмкость, кДж/ (кг °С) - 1,56 1,49 1,58

Температура плавления, °С 166,1 163,7 164,7 163,9

Удельная теплота плавления,кДж/кг 62,9 51,1 49,3 49,4

Производство полимерных труб малого диаметра на основе вторичных полиолефинов осуществлялся методом экструзии на действующей технологическом оборудовании. Оптимальные составы для производства наполненных полимерных труб малого диаметра на основе вторичных полиолефинов состоят из 74,4-75,2% полимерных отходов, 18,6-18,8% первичных полиолефинов, 5,0-6,2% тонкодисперсных минеральных наполнителей и 0,8-1,0% пигмента.

В период с 08 по 16 октября 2007 г. и с 01 по 25 апреля 2008 г. методом экструзии были выпущены опытные и опытно-промышленные партии полимерных труб на основе вторичных полиэтилена и полипропилена, полученных из полимерных отходов потребления, объемом 3780 и 864 п.м. соответственно. Полимерные трубы использованы при строительстве и реконструкции социальной сферы г. Вологды: для прокладки канализационных сетей и защиты силовой и слаботочной электрических проводок от механических повреждений при скрытой прокладке. Реальный экономический эффект от внедрения в строительство полимерных труб на основе вторичных пояиояефй-

нов составил более 16 тыс. руб., а расчетный экономический эффект от внедрения 20 тыс. п.м. труб превысит 131 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Обоснована возможность получения методом экструзии эффективных полимерных труб малого диаметра (до 110 мм) на основе наполненных вторичных полиолефинов, полученных из полиолефиновых отходов потребления и содержащих небольшое количество неорганических примесей, играющих роль зародышей структурообразования во вторичном полимере.

2. Разработаны составы и технология производства методом экструзии наполненных полимерных труб малого диаметра на основе полимерных отходов потребления, обладающих высокими эксплуатационными свойствами.

3. Установлено, что по прочностным показателям вторичные полиолефи-ны превосходят первичные ПЭВД и ГШ. Однако относительное удлинение при разрыве (6-19,8%) вторичных полимеров значительно меньше, чем для первичных полиолефинов, модуль упругости вторичных полиолефинов характерен для переходной зоны из стеклообразного в высокоэластическое состояние для всех известных полимеров.

4. С помощью разработанной ЭВМ-программы расчета параметров релаксации полимеров проведен анализ релаксационных кривых первичных и вторичных полиолефинов, который показал, что вторичные полиэтилен и полипропилен могут применяться в конструкциях и изделиях, работающих при больших нагрузках в различных деформационных режимах.

5. Установлено, что термомеханические кривые первичных и вторичных полиолефинов практически идентичны. Это указывает на то, что строительные материалы на основе вторичных полиолефинов можно использовать в тех же температурных режимах эксплуатации, что и материалы из первичных полимеров: максимальная длительная рабочая температура вторичного ПП простирается до температуры +77°С и до +59°С - для вторичного полиэтилена.

6. Выведена адекватность аппроксимации кривых релаксации напряжения

в нелинейной области механического поведения, которая описывает данный процесс с хорошей точностью. Квазиравновесный модуль Еш для ПЭВД выше в 2,5 раза, а избыточный свободный объем ПЭВД 14280 А3, для ПП 132,8 А3.

7. По термо- и термоокислительной стойкости вторичные полиэтилен и полипропилен, практически не отличаются от первичных полимеров. Это указывает на то, что они могут перерабатываться в строительные изделия в тех же температурных режимах, что и первичные полиолефины.

8. Установлено, что для производства строительных материалов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами, можно использовать вторичные полиолефины различной кратности переработки. Оптимальным содержанием первичных полиолефинов в смеси с вторичными полимерами является ~20%. При таком содержании строительные материалы на основе вторичных полиолефинов обладает не только высокими прочностными показателями, но и имеют удовлетворительное относительное удлинение при разрыве (37,7-65,3%).

9. Установлено, что минеральные наполнители не влияют на термостойкость полимеров, повышают жесткость и снижают дымообразующую способность вторичных полиолефинов.

10. Методом экструзии были выпущены опытные и опытно-промышленные партии полимерных труб на основе вторичных ПЭВД и ПП, полученных из полимерных отходов потребления, объемом 3780 и 864 п.м. соответственно. Полимерные трубы использованы при строительстве и реконструкции социальной сферы г. Вологды: для прокладки канализационных сетей и защиты силовой и слаботочной электрических проводок от механических повреждений при скрытой прокладке. Реальный экономический эффект от их внедрения составил более 16 тыс. руб. Расчетный экономический эффект от внедрения 20 тыс. п.м. превысит 131 тыс. руб.

Содержание диссертации отражено в работах:

1. Попова М.Н., Голованов A.B., Рябов A.A. Полимерные отходы - сырье для изготовления строительных материалов // Успехи современного естествознания. - 2005. -№11, с. 82-83.

2. Андрианов P.A., Попова М.Н., Голованов A.B., и др. Строительные материалы на основе вторичных полимеров // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2005. - № 12, с. 34-35.

3. Попова М.Н., Голованов A.B., Пахнева О.В. Физико-механические свойства материалов, изготовленных из полимерных отходов лечебно профилактических учреждений // Конструкции из композиционных материалов. - 2006. - Вып.2, с. 37-39.

4. Попова М.Н., Голованов A.B., Пахнева О.В. Оценка свойств вторичного полиэтилена // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2006.-№ 9, с. 12-14.

5. Соловьева Е.В., Голованов A.B. Исследование термомеханических свойств вторичных полимеров// Научно-технический журнал Вестник МГСУ.-М.: МГСУ, - 2009. -№1, с.344-347

6. Аскадский A.A., Попова М.Н., Голованов A.B., и др. Анализ релаксации напряжения в нелинейной области механического поведения // Высокомолекулярные соединения. - 2009. - Т. 51, №5, с.838-844.

7. Соловьева Е.В., Голованов A.B., Славин А.М., и др. О технологиях получения строительных материалов на основе отработанных полимеров // Промышленное и гражданское строительство. -2009.-№4, с. 56-57.

8. Соловьева Е.В., Голованов A.B., Аскадский A.A. О физико-химических свойствах вторичных строительных полимерных материалов // Промышленное и гражданское строительство. -2009,-№5, с. 62-64.

9. Голованов A.B., Соловьева Е.В., Марков В.А., и др. Исследование возможности использования отходов полипропилена для изготовления изделий различного назначения // Экология промышленного производства. - 2009. -№3, с.54-60.

10. Аскадский A.A., Марков В.А., Голованов A.B., и др. Расчет параметров релаксации напряжения первичных и вторичных полимеров в линейной и нелинейной областях механического поведения // Информационные технологии в проектировании и производстве. - 2009. -№3, с.76-83.

11. Голованов A.B., Попова М.Н., Марков В.А., и др. Сравнительный анализ релаксационных свойств первичного и вторичного полипропилена // Пластические массы.-2009. -№6, с.40-45.

Подписано в печать 15.09.10 I'. Формат 60x84 1/16 Печать офсетная И-36 Объем 1,50 п.л. Тир. 100 Заказ 86

КЮГ (ИП Кудряков Ю.Г.), 129337, Москва , Ярославское ш., 26. тел./ф (499) 183-3865, jody@mgsu.ru

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Номенклатура, строение и физико-механические свойства полиолефинов.

1.2 Физико-механические свойства и области применения ПСМ на основе полиолефинов.

1.3 Некоторые аспекты сбора, хранения и переработки отходов потребления.

1.4 Особенности утилизации отходов лечебно-профилактических учреждений.

1.5 Методы повышения эксплуатационных показателей и снижения горючести полимерных материалов на основе вторичных полиолефинов.

Цели и задачи исследований.

Глава 2 СЫРЬЕ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Выбор и исследование сырья для получения полимерных труб на основе вторичных полиолефинов.

2.2 Методики получения образцов вторичных полиолефинов в лабораторных условиях.

2.3 Методики определения физико-механических, физико-химических, термомеханических и реологических свойств вторичных полиолефинов и труб на их основе.

2.4 Методы определения химической стойкости, термостойкости, горючести и дымообразующей способности ПСМ на основе вторичных полиолефинов.

2.5 Математический анализ и методика обработки экспериментальных данных

Выводы к главе 2.

Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ, РЕОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕРМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВТОРИЧНЫХ ПОЛИОЛЕФИНОВ.

3.1 Химический состав и кристаллическая' структура вторичных полиолефинов.

3.2 Физико-механические свойства вторичных полиолефинов.

3.3 Исследование релаксационных свойств вторичных полиолефинов. Математическое представление механических свойств полимерных материалов

3.4 Химическая стойкость, термомеханические и термические свойства вторичных полиолефинов.

Выводы к главе 3.

Глава 4 РАЗРАБОТКА ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ МАЛОГО ДИАМЕТРА НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНЫХ ПОЛИОЛЕФИНОВ.

4.1 Исследование влияния кратности переработки на физико-механические свойства вторичных полиолефинов.

4.2 Исследование влияния соотношения первичных и вторичных полиолефинов на физико-механические свойства строительных материалов.

4.3 Исследование влияния минеральных наполнителей на пожарную опасность, физико-механические и термические свойства вторичных полиолефинов.

4.4 Технологии производства полимерных труб малого диаметра на основе вторичных полиолефинов.

Выводы к главе 4.

Глава 5 ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ НА ОСНОВЕ ВТОРИЧНЫХ ПОЛИОЛЕФИНОВ.

5.1 Внедрение полимерных труб на основе вторичных полиолефинов

5.2 Технико-экономические показатели разработанных полимерных труб малого диаметра.

Выводы к главе 5.

Актуальность. В настоящее время широкое распространение в строительстве получили полимерные трубы из полипропилена и полиэтилена. В России доля полимерных труб в новых прокладываемых сетях водопровода и канализации составляет 5-10%, а за рубежом их доля превышает 62%. По сравнению с металлическими трубами они более долговечны, значительно облегчают монтаж и уменьшают аварийность трубопровода. Спрос на полимерные трубы малого диаметра (до 110 мм) в России растет на 35-50% ежегодно. В 2009 г. потребление труб малого диаметра в РФ составило 424 млн. погонных метров. При этом в РФ практически отсутствует производство этого типа. Потребность рынка в России на 85-90% обеспечивается импортными полимерными трубами из Китая, Италии, Польши и других стран. Незначительный объем производства полимерных труб в России связан с ограниченным количеством первичного сырья. Поэтому использование полимерных отходов потребления для производства труб является актуальной задачей. На сегодняшний день в России накоплено более 80 млрд.т. отходов производства и потребления, из них только в 2007 г. было образовано более 3,5 млн. т. медицинских отходов, из них более 2 млн. т. (-60%) неопасных отходов класса А. Причем доля полимерных материалов в них достигает 20% от общей массы, что 4-5 раз больше, чем в твердых бытовых отходах. К недостаткам полимерных труб на основе термопластичных полимеров, относиться потеря прочностных показателей от нагрузки во времени.

Поэтому разработка полимерных малого диаметра на основе вторичных полиолефинов и повышение их эффективности за счет модификации вторичных полимеров и применения тонкодисперсных минеральных наполнителей является весьма актуальной задачей.

Работа выполнялась в соответствии с федеральной целевой программой "Экология и природные ресурсы России (2002-2010 гг.)", утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 19 февраля 2001 г. №242-р., и тематическим планом НИР МГСУ на 2004-2009 гг.

Целыо работы является разработка составов и технологии производства эффективных полимерных труб малого диаметра на основе вторичных полио-лефинов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные научные и практические задачи:

- обосновать возможность использования вторичных полиолефинов для производства полимерных труб диаметром до 110 мм;

- провести идентификацию вторичных полимеров, полученных из отходов потребления, определить элементный состав и количество примесей в них, изучить кристаллическую структуру вторичных полиолефинов;

- исследовать основные физико-механические и термомеханические свойства, химическую стойкость, термо- и термоокислительную стабильность вторичных полиолефинов;

- исследовать релаксационные свойства полиолефинов и с помощью ЭВМ-программы выполнить расчет параметров релаксации вторичных полиэтилена и полипропилена;

- исследовать влияние кратности переработки и соотношения вторичный/первичный полиэтилен (полипропилен) на основные физико-механические свойства полиолефинов, разработать рекомендации по технологии переработки термопластичных полимерных отходов;

- исследовать влияние содержания и химической природы тонкодисперсных минеральных наполнителей на основные физико-механические свойства, термоокислительную стабильность и показатели пожарной опасности наполненных вторичных полиолефинов;

- разработать составы и технологию производства полимерных труб малого диаметра на основе вторичных полиолефинов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами и термостойкостью, определить наиболее рациональные области их применения;

- определить основные эксплуатационные свойства полимерных труб на основе вторичных полиолефинов и сравнить полученные результаты с промышленными аналогами;

- провести'опытно-промышленную апробацию результатов экспериментальных исследований, определить технико-экономические показатели производства и применения полимерных труб на основе вторичных полиолефинов.

Научная новизна работы:

- обоснована возможность получения методом экструзии эффективных полимерных труб малого диаметра (до 110 мм) на основе наполненных вторичных полиолефинов, полученных из отходов потребления;

- установлено, что небольшое количество неорганических примесей кальция, титана, железа, меди и цинка, содержащихся во вторичных полиоле-финах, играют роль зародышей структурообразования во вторичном полимере J и повышают эксплуатационные свойства композитов на их основе;

- установлены закономерности релаксационных процессов во вторичных полиолефинах при различных деформационных режимах;

- установлено, что термомеханические кривые первичных и вторичных полиолефинов практически идентичны, а термо- и термоокислительная стабильности вторичных полимеров практически не отличаются от первичных полимеров, что позволяет рассматривать их поведение в условиях эксплуатации с единых позиций;

- получены зависимости физико-механических свойств вторичных полиолефинов от кратности переработки и содержания первичных полимеров в смеси с вторичными термопластами;

- установлены зависимости эксплуатационных свойств, термостойкости и показателей пожарной опасности наполненных вторичных полиолефинов от содержания тонкодисперсных минеральных наполнителей.

Практическая ценность работы.

- разработаны рекомендации по использованию полимерных отходов потребления для производства полимерных труб диаметром до 110 мм из вторичных полиолефинов;

- разработаны и оптимизированы составы для производства эффективных наполненных полимерных труб на основе вторичных полиолефинов, которые состоят из 74,4-75,2% полимерных отходов, 18,6-18,8% первичных полиолефинов, 5,0-6,2% тонкодисперсных минеральных наполнителей и 0,8-1,0% пигмента;

- разработана технология производства наполненных полимерных труб на основе полимерных отходов потребления методом экструзии, что позволяет снизить антропогенную нагрузку на окружающую природную среду и экономить первичные сырьевые ресурсы.

Внедрение результатов исследований. Проведена промышленная апробация составов и технологии производства полимерных труб на основе вторичных полиолефинов. В цехе №2 ООО "БиС-Пак" (г. Вологда) были выпушены опытные и опытно-промышленные партии полимерных труб диаметром 20,32,82 и 110 мм и толщиной стенок 2-4 мм на основе вторичных полиолефинов общим объемом 4644 п.м. Экономический эффект от применения полимерных труб при строительстве и реконструкции общественных зданий в г. Вологда составил более 16 тыс. руб.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены на: Общероссийской научной конференции "Новые технологии, инновации, изобретения", г. Иркутск, 2005 г., IV всероссийской научно -технической конференции "Вузовская наука - региону", г. Вологда, 2006 г. Всероссийской научно-практической конференции "Медицинская техника и технологии" г. Вологда, 2006 г. и Международной научно-практической конференции "Наука и практика: проблемы интеграции " г. Котлас, 2008 г., IX, X, XI и XII международных межвузовских научно-практических конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство - формирование среды жизнедеятельности" (г. Москва, 2006, 2007, 2008, 2009 гг.)!

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и 3 приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

На основании проведенных экспериментальных исследований и опытно-промышленного внедрения результатов диссертационной работы можно сделать следующие выводы:

1. Обоснована возможность получения методом экструзии эффективных полимерных труб малого диаметра (до 110 мм) на основе наполненных вторичных полиолефинов, полученных из полиолефиновых отходов потребления и содержащих небольшое количество неорганических примесей, играющих роль зародышей структурообразования во вторичном полимере.

2. Разработаны составы и технология производства методом экструзии наполненных полимерных труб малого диаметра на основе полимерных отходов потребления, обладающих высокими эксплуатационными свойствами.

3. Установлено, что по прочностным показателям вторичные полиолефины ( превосходят первичные ПЭВД и ПП. Однако относительное удлинение при разрыве (6-19,8%) вторичных полимеров значительно меньше, чем для первичных полиолефинов, модуль упругости вторичных полиолефинов характерен для переходной зоны из стеклообразного в высокоэластическое состояние для всех известных полимеров

4. С помощью разработанной ЭВМ-программы расчета параметров релаксации полимеров проведен анализ релаксационных кривых первичных и вторичных полиолефинов, который показал, что вторичные полиэтилен и полипропилен могут применяться в конструкциях и изделиях, работающих при больших нагрузках в различных деформационных режимах.

5. Установлено, что термомеханические кривые первичных и вторичных полиолефинов практически идентичны. Это указывает на то, что строительные материалы на основе вторичных полиолефинов можно использовать в тех же температурных режимах эксплуатации, что и материалы из первичных полимеров: максимальная длительная рабочая температура вторичного ПП простирается до температуры +77°С и до +59°С - для вторичного полиэтилена.

6. Выведена адекватность аппроксимации кривых релаксации напряжения в нелинейной области механического поведения, которая описывает данный процесс с хорошей точностью. Квазиравновесный модуль Е для ПЭВД выше в 2,5 раза, а избыточный свободный объем ПЭВД 14280 А3, для ПП 132,8 А3.

7. По термо- и термоокислительной стойкости вторичные полиэтилен и полипропилен, практически не отличаются от первичных полимеров. Это указывает на то, что они могут перерабатываться в строительные изделия в тех же температурных режимах, что и первичные полиолефины.

8. Установлено, что для производства строительных материалов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами, можно использовать вторичные полиолефины различной кратности переработки. Оптимальным содержанием первичных полиолефинов в смеси с вторичными полимерами является ~20%. При таком содержании строительные материалы на основе вторичных полиолефинов обладает не только высокими прочностными показателями, но и имеют удовлетворительное относительное удлинение при разрыве (37,7-65,3%).

9. Установлено, что минеральные наполнители не влияют на термостойкость полимеров, повышают жесткость и снижают дымообразующую способность вторичных полиолефинов.

10. Методом экструзии были выпущены опытные и опытно-промышленные партии полимерных труб на основе вторичных полиолефинов, полученных из полимерных отходов потребления, объемом 3780 и 864 п.м. соответственно. Полимерные трубы использованы при строительстве и реконструкции социальной сферы г. Вологды: для прокладки канализационных сетей и защиты силовой и слаботочной электрических проводок от механических повреждений при скрытой прокладке. Реальный экономический эффект от их внедрения составил более 16 тыс. руб. Расчетный экономический эффект от внедрения 20 тыс. п.м. превысит 131 тыс. руб.

1. Абрамов В. Н. Разработка экологически безопасной системы сбора, транспортировки и обезвреживания отходов лечебно-профилактических учреждений в крупных городах (на примере г. Москвы): Диссерт. на соиск. учен, степени к.т.н., М., 1998, 256 с.

2. Абрамов В.В. Состояние и перспективы развития литьевых производств в России и за рубежом // Пластические массы, 2004, №4, с. 9-11.

3. Акимкин В.Г. Санитарно-эпидемиологические требования к организации сбора, обезвреживания, временного хранения и удаления отходов в лечебно-профилактических учреждениях (методическое пособие). М.: Издательство РАМН, 2003, 84 с.

4. Андрианов Р.А., Булгаков Б.И., Попова М.Н., Голованов А.В. и др. Строительные материалы на основе вторичных полимеров// Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2005, №12, с.34-36.

5. Андрианов Р.А., Орлова A.M., Попова М.Н., Пахнева О.В. Влияние агрессивных сред на физико-механические свойства полимерных материалов //Конструкции из композиционных материалов. -М.: ФГУП "ВИМИ", 2005, вып. 3, с.76-83.

6. Анцупов Ю.А., Ильин А.В., Лукасик В.А. Изготовление отделочных плиток на основе полимерных отходов // Строительные материалы, 2004, №1, с.44-45.

7. Аскадский А. А. Новые возможные типы ядер релаксации // Механика композитных материалов, 1987, №3, с. 403-409.

8. Аскадский А. А., Кондращенко В. И. Компьютерное материаловедение полимеров, т.1 Атомно-молекулярный уровень. -М.: Научный мир, 1999, 544 с.

9. Аскадский А.А. Деформация полимеров. М., «Химия», 1973, 448с.

10. Аскадский А.А., Марков В.А., Голованов А.В., Пахнева О.В. и др.

11. Анализ релаксации напряжения в нелинейной области механического поведения // Высокомолекулярные соединения, 2009, серия А, т. 51, №5, с.838-844

12. Аскадский А.А., Попова М.Н., Соловьева Е.В. Производство вторичного поливинил хлорида и исследование его прочностных и деформационных свойств // Сборник научных трудов Института строительства и архитектуры. -М., МГСУ, 2008, с.30-32.

13. Аскадский А.А., Тишин С.А., Казанцева В.В., Коврига О.В. О механизме деформации теплостойких ароматических полимеров (на примере поли-имида) // Высокомолекулярные соединения, 1990, т. 32, серия А, №12, с.2437-2445.

14. Аскадский А.А., Тишин С.А., Цаповецкий М.И., Казанцева В.В. и др. Комплексный анализ механизма деформационных и релаксационных процессов в полиимиде // Высокомолекулярные соединения, 1992, т. 34, серия А, №12, с.62-72

15. Аскадский А.А., Тодадзе Т.В. К вопросу о прогнозировании релаксационных свойств полимеров // Механика композитных материалов, 1990, №4, с. 713-721.

16. Аскадский А.А., Хохлов А.Р. Введение в физико-химию полимеров. -М.: Научный мир, 2009, 384 с.

17. Асташкин В.М., Ершов A.JL, Пазущан В.А., Садаков О.С. Моделирование реологических свойств полимеров на основе структурной модели среды // Строительство. Известия ВУЗов, 1995, №11, 48-53 с.

18. Асташкин В.М., Ершов А.Л., Садаков О.С. Структурная модель деформационных свойств поливинилхлорида при повторно-переменном неизотермическом нагружении //Строительство. Известия ВУЗов, 1997, №6, с. 144

19. Барбашин И.В. Обращение с отходами в России // Экология производства, 2004, №5, с. 26-28.

20. Бартенев Г.М., Бартенева А.Г. Релаксационные свойства полимеров М., Химия, 1992, 384с.

21. Белобородов Т.Г. Разработка конструкции и метода расчета установки для измельчения полимерных отходов: Автореф. диссерт на соиск. учен, степени к.т.н., Уфа, УГНТУ, 2001, 22 с.

22. Белостечник Г.Д. Свойства полимерных материалов на основе вторичного сырья: Автореф. диссерт на соиск. учен, степени к.т.н., М., ИНХ им. Г.В. Плеханова, 1990, 22 с.

23. Бобович Б.Б. Утилизация отходов полимеров. Учебное пособие. -М., МГИУД998, 62 с.

24. Боравский Б.В., Боравская Т.В., Десятков К.С. Справочное руководство по обращению с отходами лечебно-профилактических учреждений/ Под ред. Русакова Н.В., Гончаренко B.JI. М.: ООО "Мир Прессы", 2006, 432 с.

25. Бортников В.Г. Производство изделий из пластических масс. т.1. -М.: Дом печати, 2001, 246 с.

26. Булгаков Б.И. Трудногорючие защитно-покровные материалы на основе вторичного поливинилхлорида: Диссерт. на соиск. учен, степени к.т.н., М., МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1988, 165с.

27. Бухин В.Е. О некоторых вопросах применения трубопроводов из полимерных материалов во внутренних системах водоснабжения и отопления зданий // Трубопроводы и экология, 2009, №3, с.2-5.

28. Бухин В.Е. Трубопроводы из хлорированного поливинилхлорида —инновация для систем водоснабжения и отопления //Трубопроводы и экология, 2008, №4, с.8-11.

29. Бухин В.Е. Трубы из полиэтилена с повышенной температуростой-костью // Трубопроводы и экология, 2005, №2, с. 10-12.

30. Веселовский Р.А., Хакин С.Н. Полимерные материалы для восстановления и защиты от разрушения бетонных и металлических конструкций и сооружений //Строительные материалы, оборудование, технологии XXI, 2004, №4, с.14-16.

31. Власов С.В., Кондырин Л.Б., Кулезнев В.Н. и др. Основные технологии переработки пластмасс. -М.: Химия, 2004. -600с .

32. Волков В.П., Зеленецкий А.Н. Сизова М.Д. и др. Принципы получения полиэтиленовых композиций с пониженной горючестью и специальными свойствами // Пластические массы, 2006, №7, с. 12-20.

33. Володин В.П. Линии для производства труб, профилей, листов // Пластикс, 2005, №5, с.52-59.

34. Володин В.П. Экструзия профильных изделий из термопластов. -Спб, Профессия, 2007, 256с.

35. Воробьев В.А. Андрианов Р.А., Ушков В.А. Горючесть полимерных строительных материалов. -М.: Стройиздат, 1970, 224 с.

36. Воробьев В.А. Технология строительных материалов и изделий на основе пластмасс. -М.: Высшая школа, 1974, с.365-428.

37. Вторичная переработка пластмасс (структура, свойства, добавки, оборудование, применение) / Справочник СПб., Профессия, 2007, 397 с.

38. Вторичная переработка пластмасс / Под редакцией Ф.Ла Мантия. Перевод с англ. языка под редакцией Г.Е. Заикова. -СПб, Профессия, 2006, 400с.

39. Гетманчук И.П., Коновалюк В.Д., Маслак Ю.В. Реологические и механические свойства наполненного термоэластопласта на основе вторичного полиэтилена // Пластические массы, 2006, №1, с. 50-54.

40. Голованов А.В., Попова М.Н., Марков В.А., Коврига О.В., Аскадский А.А. Сравнительный анализ релаксационных свойств первичного и вторичного полипропилена // Пластические массы, 2009, №6, с. 40-45.

41. Голованов А.В., Соловьева Е.В., Марков В.А., Попова М.Н., Ас-кадский А.А. Исследование возможности использования отходов полипропилена для изготовления изделий различного назначения // Экология промышленного производства, 2009, выпуск 3, с. 54-60.

42. Голубев Д. А., Селезнёв В. Г., Мироненко О. В. Практическое пособие по обращению с отходами лечебно-профилактических учреждений. СПб.: Экополис и культура, 2001, 236 с.

43. Горковенко М.Ю., Орлова A.M. Получение нанокомпозитов на основе полиэтиленовой матрицы // Вестник МГСУ, 2009, спецвыпуск №3, с.72-76.

44. Горохова Е.В. Модификация полиолефинов и композиций на их основе: Автореф. диссерт. на соиск. учен, степени к.х.н. М., ИХФ им. Н.Н. Семенова, 1992, 20 с.

45. Горохова Е.В., Дубникова И.Л., Дьячковский Ф.С., Будницкий Ю.М. и др. Модифицирование полиэтилена высокой плотности в процессе синтеза // Высокомолекулярные соединения, 1991, т. 33, серия А, №2, с.450-456.

46. Горшков B.C., Ватажина В.И., Глотова Н.А. и др. Применение полимерных отходов для производства строительных материалов // Строительные материалы, 1982, №10, с.9-10.

47. Горшков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы М., Строй-издат., 1986, 687 с.

48. ГОСТ 24861-2005 "Шприцы инъекционные однократного применения. Общие технические условия".

49. ГОСТ Р 52134-2003. "Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия".

50. Градский Н., Воробьев Е. Производство стройматериалов из полимерных отходов с минеральными наполнителями // Пластике, 2006, №11, с.42-45.

51. Гранов Г.С., Петров Ф.И. Проблемы эффективного использования вторичных строительных ресурсов // Монтажные и специальные работы в строительстве, 2005, №1, с.11-14.

52. Гущина Е. Переработка полимерных отходов механическим способом // Вторичные ресурсы, 2003, №3, с.28-33.

53. Демина JL А. Полимер всем отходам пример // Энергия: экономика, техника, экология. 2001, №6, с.44-48.

54. Заиков Г.Е. Достижение в области вторичного использования пластических масс // Пластические массы, 1985, №5, с.58-61.

55. Закон РФ №89-ФЗ "Об отходах производства и потребления", 24.06.1998(в ред. Федеральных законов от 30.12.2008 №309-Ф3).

56. Иванова Т.И., Пешехонова A.JI., Легонькова О.А. Принципы утилизации полимерных изделий // Вторичные ресурсы, 2003, №4, с.48-53.

57. Кабанова Т.С., зайцев В.А., Ягодин Г.А. Экологические проблемы термической переработки твердых бытовых отходов // Экология и промышленность России, 2010, №2, с. 47-49.

58. Каблуков В.И., Тороян Р.А. Переработка отходов пластмасс в строительный материал // Экология и промышленность России, 2007, январь, с.20-21.

59. Калинчев Э.Л. Полимерные материалы важный фактор химизации экономики страны //Пластические массы, 2010, №1, с. 10-20.

60. Кангуш Ю.Д. Переработка материалов на основе модифицированных вторичных полиолефинов: Автореф. диссерт. на соиск. учен, степени к.т.н., М., МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1984, 16 с.

61. Каплан A.M., Никольский В.Г., Чекунаев Н.И. Теоретические основы российской энергосберегающей технологии утилизации полимеров // Пластические массы, 2007, № 1, с. 51-55.

62. Каупельсон М.Ю., Балаев Г.А. Пластические массы. Свойства и применение.- Л.: Химия, 1978, 383 с.

63. Кербер М.Л., Виноградо В.М., Головкин Г.С. и др. Полимерныекомпозиционные материалы: структура, свойства, технологии. Под общ. ред. А.А. Берлина. СПб.: Профессия, 2008. 506 с.

64. Кимельблат В.И. Техника и технология производства полимерных труб и соединительных деталей. Казань, КГТУ, 2007, 219 с.

65. Кимельблат В.И., Мусин И.Н. Свойства смесевых полиолефиновых композиций и пути улучшения их эксплуатационных характеристик. Казань, Изд-во КГТУ, 2006, 104 с.

66. Кирш И.А., Спивак К.В. Вторичная переработка одноразовых шприцов-отходов // Твердые бытовые отходы, 2006, №6, с. 11-12.

67. Клинков А.С., Беляев П.С., Соколов М.В. Утилизация и вторичная переработка полимерных материалов: Учебное пособие. Тамбов: Издательство ТГТУ, 2005, 80 с.

68. Композиционные материалы. Справочник / Под. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. М.: Машиностроение, 1990, 512с.

69. Крыжановский В.К., Бурлов В.В., Паниматченко А.Д., Крыжанов-ская Ю.В. Технические свойства полимерных материалов. -СПб, Профессия, 2007, 240с.

70. Крыжановский В.К., Кербер M.JL, Бурлов В.В., Паниматченко А.Д. Производство изделий из полимерных материалов. Учебное пособие. СПб. Профессия, 2008, 464 с.

71. Кулезнев В.Н. Смеси полимеров структура и свойста. М.: Химия, 1980,304 с.

72. Лалаян В.М., Скраливецкая М.С., Ушков В.А., Халтуринский Н.А. Термохимические параметры свечевого горения полимерных материалов вблизи предела // Химическая физика, 1989, т.8, №1, с. 112-115.

73. Леонтьев Л.И., Юсфин Ю.С. Воздействие на окружающую среду и пути утилизации// Экология и промышленность России, 2003, №3, с.32-35.

74. Липунов И.Н., Юпатов А.А., Аликин В.И. Использование твердых промышленных отходов в производстве материалов строительного назначения // Экология и промышленность России, 2009, №1, с. 19-23.

75. Ломакин С.М., Дубникова И.Л., Березина С.М., Заиков Г.Е. Термическая деструкция и горение нанокомпозита полипропилена на основе органически модифицированного слоистого алюмосиликата // Высокомолекулярные соединения, 2005, серия А, том 47, №12, с. 1-16.

76. Макаров В.Г. Каптенармусов В.Б. Промышленные термопласты: Справочник. -М.: АНО Изд. Химия, Изд. "Колос С", 2003, 208с.

77. Малкин А. Я., Аскадский А. А., Коврига В. В. Методы измерения механических свойств полимеров. -М.: Химия, 1978, 336 с.

78. Малкин А .Я., Исаев А.И. Реология: концепции, методы, приложения / Пер. с англ. СПб.: Профессия, 2007, 560 с.

79. Мамбиш С.Е. Карбонаты кальция в полиолефинах // Пластические массы, 2008, № 5, с. 3-6.

80. Мантия Ф. Ла (ред.) Вторичная переработка пластмасс / Пер. с англ. Под ред. Г.Е. Заикова. СПб.: Профессия, 2007, 400 с.

81. Матросов А.С. Управление отходами. М., Чардарики, 1999, 480 с.

82. Машов Я.В. Сшитый полиэтилен. Новое поколение полимерных материалов // Полимерные трубы, 2004, №2(3), с. 16.

83. Муров В.Н. Исследование процесса проникновения минеральных кислот в полиэтилен и эпоксидный компаунд: Автореф. диссерт. на соиск. учен, степени к.х.н., М., 1970, 21 с.

84. Наназашвили И.Х., Бунькин И.Ф., Наназашвили В.И. Строительные материалы и изделия. ООО "Аделант", 2008. - 480 с.

85. Нестеренкова А.И. Системы на основе полипропилена с улучшенными эксплуатационными и технологическими свойствами: Автореф. диссерт. на соиск. учен, степени к.т.н. М., РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007, 17 с.

86. Нестеренкова А.И., Осипчик B.C. Модификация полипропилена для получения изделий методом термоформования // Пластические массы, 2006, №4, с.15-17.

87. Николабкина Н.Е., Гонопольский А.А. Анализ разрушения вторичных полимернаполненных композиционных материалов для гидроизоляции полигонов твердых бытовых отходов // Безопасность в техносфере, 2009, №5, с. 17-20.

88. Николаев А.Ф., Крыжановский В.К., Бурлов В.В., Шульгина Э.С. и др. Технология полимерных материалов // Под общ. ред. В.К. Крыжановского. -СПб.: Профессия, 2008, 544 с.

89. Николаева Е.Н. Переработка вторична // Химический журнал, 2003, №4, с.34-38.

90. Новиков В.У. Полимерные материалы для строительства: Справочник. М.: Высшая школа, 1995, 448 с.

91. Новиков О.Н., Яковлев М.А. Сульфуризация перспективный способ утилизации полимеров // Экология производства, 2004, №5, с.70-74.

92. Общий курс строительных материалов. Учебное пособие для строительных специальностей ВУЗов / И.А. Рыбьев, Т.Н. Арефьева, Н.С. Баскаков, Е.П. Казеннова и др.: Под ред. И.А. Рыбьева.-М., Высшая школа, 1987, с.384-410.

93. Олейник П.П., Олейник С.П. Организация системы переработки строительных отходов, М.: Изд-во МГСУ, 2009, 251 с.

94. Онищенко Г.Г. Санитарно-эпидемилогические проблемы с отходами производства и потребления в Российской Федерации // Гигиена и санитария, 2009, №3, с.8-16.

95. Опарин П.С. Гигиена больничных отходов,- Иркутск, 2001, 176 с.

96. Опарин П.С., Русаков Н.В. Проблемы медицинских отходов на современном этапе // Гигиена и санитария. 2001, №1, с.36-37.

97. Орлова A.M., Ушков В.А., Тарасова В.А., Лалаян В.М. Горючесть и дымообразующая способность наполненных полимерных строительных материалов // Вестник МГСУ, 2009, спецвыпуск №3, с. 164-170.

98. Осадчий С.Ю. Гонопольский A.M., Цыбин А.В., Матягина A.M. Пути предотвращения кризиса систем обращения с отходами в крупных городах России // Безопасность в техносфере, 2009, №6, с.37-43.

99. Остаева Г.Ю., Потапов И.И. Полимерные отходы и окружающаясреда // Экологические системы и приборы, 2002, №12. с.51-58.

100. Отходы учреждений здравоохранения: современное состояние проблемы, пути решения / Под ред. Л.П.Зуевой.- СПб, 2003, 43 с.

101. Оценка качества строительных материалов: Учеб. пособие / К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков; Под общ. ред. К.Н. Попова. 2-е изд., пере-раб. и доп. - М: Высшая школа, 2004, 287 с.

102. ЮЗ.Пахнева О.В. Попова М.Н., Аскадский А.А., Марков В.А. и др. Анализ механической работоспособности вторичного полипропилена //Пластические массы, 2007, №7, с.47-49.

103. Пахнева О.В., Аскадский А.А., Попова М.Н. Марков В.А., Коврига О.В. Исследование релаксационных свойств первичного и вторичного полипропилена // Пластические массы, 2007, № 8, с.19-21.

104. Пирогов Н.Л., Сушон С.П., Завалко А.Г. Вторичные ресурсы: эффективность, опыт, перспективы. — М.: Стройиздат, 1987, 199 с.

105. Пожарная опасность строительных материалов / А.Н. Баратов, Р.А.Андрианов, А.Я. Корольченко и др.: Под ред. А.Н.Баратова. М.: Стройиздат, 1988, с. 179-277.

106. Попов А.В., Соловьева Е.В., Попова М.Н., Аскадский А.А., Голованов А.В. Долговременная прочность материала на основе первичного и вторичного поливинилхлорида: сравнительный анализ // Вестник МГСУ, 2009, спецвыпуск №3, с. 142-146.

107. Попова М.Н. Проблемы утилизации полимерных отходов лечебно-профилактических учреждений // Экология промышленного производства. -М.: ФГУП "ВИМИ", 2004, вып.1, с.54-59.

108. Попова М.Н. Промышленные и твердые бытовые отходы. Анализ проблемы // Экология промышленного производства. 2002, №4, с.30-35.

109. Попова М.Н., Андрианов Р.А., Пахнева О.В. и др. Влияние агрессивных сред на физико-механические свойства полимерных материалов// Конструкции из композиционных материалов: Межотраслевой научно-технический сборник: 2005 —М.:ВИМИ, вып.З, 2005, с.76-83.

110. Ш.Попова М.Н., Голованов А.В., Рябов А.А., Пахнева О.В. Физико-механические свойства материалов, изготовленных из полимерных отходов лечебно-профилактических учреждений // Конструкции из композиционных материалов: -М.: ФГУП ВИМИ, 2006, вып.2, с.37-39.

111. Попова М.Н., Огородов Л.И., Булгаков Б.И. Долговременная прочность и пожаробезопастность материалов из вторичного поливинилхлорида. — М.: Изд-во МГСУ, 2006, 166 с.

112. Попова М.Н., Пашкова Д.В. Проблемы утилизации полимерных отходов лечебно-профилактических учреждений // Экология промышленного производства, 2004, №1, с.54-59.

113. Раувендааль К. Экструзия полимеров / Пер. с англ. под ред. А .Я. Малкина. СПб, Профессия, 2006, 788 с.

114. Реутов А.И. Обеспечение надежности нагруженных изделий строительного назначения из вторичных полимерных материалов // Строительство. Известия ВУЗов, 2004, №7, с.54-59.

115. Реутов А.И. Обеспечение точности изделий строительного назначения из вторичных полимерных материалов // Строительство. Известия ВУЗов, 2004, №6, с. 41-45.

116. Рогов Н.С. Рецепт избавления от медотходов // Твердые бытовые отходы, 2007, №7, с.28-30.

117. Русаков Н. В., Авхименко А.Л. Эколого-гигиенические проблемы утилизации медицинских отходов за рубежом (обзор) // Гигиена и санитария, 1993, №6, с.36-38.

118. Русаков Н.В. Актуальные проблемы обращения с отходами производства и потребления / Крятов И.А., Короткова Г.И., Гумарова Ж.Ж. и др. // Вестник РАМН, 2006, №5, с.21-25.

119. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение. -М.: Высшая школа, 2008, 700 с.

120. Санитарные правила по сбору, хранению, транспортировке и первичной обработке вторичного сырья. СанП 2524-82, введ. 22.01.1982.- М.: Минздрав СССР, 1982, 6 с.

121. Санитарные правила содержания территории населенных мест. СанПиН 42-126-4690-88.- Введ.05.08.1988.- М.: Минздрав СССР, 1988, 19 с.

122. Симонов В.А., Нехорошева Е.В., Заворовская Н.А. Анализ воздушной среды при переработке полимерных материалов. -JL: Химия, 1988.-224 с.

123. Сирота А.Г. Модификация структуры и свойств полиолефинов. -Д.: Химия, 1984, 134 с.

124. Солдатенко Н.А. Васюков В.В., Халтурин В.Г. Термическая утилизация полимерных отходов, содержащих поливинилхлорид // Экология и промышленность России, 2009, №10, с.54-56.

125. Соловьева Е.В., Голованов А.В., Славин A.M., Орлова A.M. и др. О технологиях получения строительных материалов на основе отработанных полимеров // Промышленное и гражданское строительство, 2009, №4, с.56-57.

126. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе // Муравьева С.И., Казина Н.И., Прохорова Е.К. -М.: Химия, 1988.-320 с. }

127. Справочник по технологии изделий из пластмасс // Г.В. Сагалаев, В.В. Абрамов, В.Н. Кулезнев, С.В. Власов и др.: Под ред. Г.В. Сагалаева, В.В. Абрамова, В.Н. Кулезнева, С.В. Власова. -М.: Химия, 2000, 424 с.

128. Строительные материалы. Справочник / Под. ред. А.С. Болдырева, П.П. Золотова. М.: Стройиздат, 1989, 568 с.

129. Суворова Ю.В., Ахундов М.Б., Иванов Б.Г. Деформирование полимерных материалов при пропорциональном сложном нагружении // Сб. науч. трудов в Зч. Вологда, ВПИ, 1995, 32-35 с.

130. Тазмеев А.Х. Снижение техногенной нагрузки на окружающую среду путем плазмохимической переработки полимеров: Автореф. диссерт. на соиск. учен, степени к.х.н. Казань, КГТУ, 2007, 20 с.

131. Талицкая Г.Г. Мобильный автономный комплекс утилизации отходов // Экология и промышленность России, 2006, №5, с.4-7.

132. Тахиров М.Т. Санитарная охрана почвы основа профилактики неинфекционных и инфекционных заболеваний. - Ташкент: Медицина, 1974, 47 с.

133. Трусов К.В., Полимерные трубы. Российская действительность и мировая тенденция // Экология и промышленность России, 2006, май, с.10-13 .

134. Уайт Дж.Л., Чой Д.Д. Полиэтилен, полипропилен и другие полио-лефины / Пер; с англ. под ред. E.G. Цибнова. СПб., Профессия, 2005, 480 с.

135. Хазова Т., Черепова Е. Российский рынок полипропилена. Спрос опережает предложение // Пластике, 2006, №10(44), с.20-25.

136. Халтуринский Н.А., Рудакова Т.А. Физические аспекты горения полимеров, и механизм действия ингибиторов // Химическая физика, 2008, т. 27, №6, с.73-84.

137. Харькин В.А., Отставнов А.А. Комплексная механизация разрушение ветхих подземных трубопроводов из традиционных материалов и их замена полимерными //Строительные и дорожные машины, 2004, №12, с. 6-11.

138. Химия высоких энергий. Бугаенко Л.Т., Кузьмин М.Г., Полак Л.С. -М.: Химия, 1988, 368с.

139. Хозин В.Г. Полимеры в строительстве: границы реального применения, пути совершенствования // Строительные материалы, 2005, №11, с.8-10.

140. Чалая Н.М. Производство и переработка полиолефинов в России // Пластические массы, 2005; №3, с.3-8.

141. Шапиро М.А. Сжигание больничного мусора // Санитарная очистка городов.- Л.-М., 1964. № 5. - с.128-133.

142. Шичков А.Н. Методология и методы формирования стоимости технологических систем: докторская диссертация / —Вологда, 2004, 228 с. ,

143. Штарке JI. Использование промышленных и бытовых отходов пластмасс / Под редакцией В.А. Брагинского. Л.: Химия, 1987,176 с.

144. Щербо А.П. Управление отходами населенных мест: эколого-гигиенические аспекты. СПб: МАЛО, 2002, 243с.

145. Якименко В.Б. Методы обработки медицинских отходов // Твердые бытовые отходы, 2006, №12, с.8-16.

146. Askadskii A. A. Computational Materials Science of Polymers. Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2003, 696 p.

147. Askadskii A.A. Chemical structure and Relaxation Properties of Heat-Resistant Aromatic Polymers. Chemistry Reviews. Chur; Reading; Paris; Philadelphia; Tokyo; Melbourne: Harwood Acad. Publ., 1995, V.20, p.2.

148. Gaylord O.J., Joss В., Bendler J.T., DiMarzio E.A. The Continuous Time Random Walk Description of the Non equilibrium Mechanical Response of Crosslinked Elastomers// Brit. Polym. J, 1985, V.17, №2, p.126-128.

149. ISO 10508:1995 Thermoplastics pipes and fittings for hot and cold water systems. ISO/FDIS 10508:2005(E). Plastics piping systems for hot and cold water installations-Guidance for classification and design (2006-02-14).

150. Trescher J. How to consider recycling the hospital waste// Advisable Re-cov. And Recycl.: Concepts and Techonol: Collec.Pap.Rec 93 Int. Recycl. Congr.-Geneva, 1993. Copenhagen, 1993. Vol.1. -P. 192-194.