Vliv velmi nízko hustotního polyetylénu na tokové vlastnosti recyklovaného polyetylénu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Práce se zabývá studiem reologických vlastností tavenin recyklovaného polyetylénu (rPE) a vlivem přídavku velmi nízko hustotního polyetylénu (LLD). Přídavek LLD, který se k rPE přidává za účelem úpravy indexu toku taveniny a zpracovatelských vlastností rPE, činil 5–20 %. K charakterizaci složení výchozího recyklátu byla použita metoda termogravimetrické analýzy a diferenční kompenzační kalorimetrie. Reologická měření byla provedena za použití geometrie deska-deska v módu oscilačním při deformaci 0,25 %, rozsahu frekvencí 0,01–100 Hz a teplotě 140, 170, 180 a 190 °C a v módu tokovém (smykovém) při teplotě 190 °C v rozsahu smykových rychlostí 0,001–100 1/s. Recyklovaný materiál byl složený z nízko hustotního polyetylénu a LLD v poměru asi 1 : 1 a obsahoval malé množství vápence a polypropylénu. Z oscilačních měření byla u rPE, směsí a čistých složek směsí vyhodnocována viskozita a smykový modul a posouzena změna mikrostruktury, molekulové hmotnosti a její distribuce. Ze smykového módu byla vyhodnocená stabilita tavenin v čase, nulová smyková viskozita a elasticita tavenin. Z obou módů byla vyhodnocena mísitelnost směsí. Bylo zjištěno, že přídavkem 5–15 % LLD se chování recyklátu postupně blíží chování čistého LLD, zatímco přídavek 20 % LLD nemá na reologické vlastnosti recyklátu vliv. Důvodem zde není změna v obsahu dlouhých a krátkých větví, ale specifická interakce makromolekul. Tento poznatek může v budoucnu usnadnit nastavení nejvhodnějších podmínek pro další zpracování rPE s ohledem na jeho složení.
The work deals with the study of rheological behavior of recycled polyethylene (rPE) and the influence of linear low density polyethylene (LLD). The addition of LLD, which is added into rPE in order to set melt flow index and processing conditions, was 5–20 %. The received rPE was characterized by Thermogravimetry and Differential Scanning Calorimetry. Rheological measurements were performed on a reometer with plate-plate geometry in oscillatory mode (deformation of 0.25%, frequency range 0.01–100 Hz and temperature of 140, 170, 180 and 190 °C) and in flow mode (shear) at 190 °C and the shear rate 0,001–100 1/s. The recycled material contained low density polyethylene and LLD in a range approx. 1 : 1 and small amount of chalk and polypropylene. Complex viscosity and complex shear modulus together with their components were evaluated from oscillatory measurements of rPE, blends and neat polymer components. The change of microstructure, molecular weight and its distribution was evaluated as well. The melt stability in time was evaluated from flow measurements together with zero shear viscosity and melt elasticity. Miscibility of melt blends was evaluated from both type of measurements. It was found that the addition of 5–15% of LLD shifted rheological behavior of rPE into that of LLD but rheological behavior of the blend with the addition of 20% of LLD is the same as that of rPE. The reason is not different content of short and long branches but specific interaction of macromulecules. This knowledge may facilitate to set proper conditions of further processing of rPE regarding its composition.
The work deals with the study of rheological behavior of recycled polyethylene (rPE) and the influence of linear low density polyethylene (LLD). The addition of LLD, which is added into rPE in order to set melt flow index and processing conditions, was 5–20 %. The received rPE was characterized by Thermogravimetry and Differential Scanning Calorimetry. Rheological measurements were performed on a reometer with plate-plate geometry in oscillatory mode (deformation of 0.25%, frequency range 0.01–100 Hz and temperature of 140, 170, 180 and 190 °C) and in flow mode (shear) at 190 °C and the shear rate 0,001–100 1/s. The recycled material contained low density polyethylene and LLD in a range approx. 1 : 1 and small amount of chalk and polypropylene. Complex viscosity and complex shear modulus together with their components were evaluated from oscillatory measurements of rPE, blends and neat polymer components. The change of microstructure, molecular weight and its distribution was evaluated as well. The melt stability in time was evaluated from flow measurements together with zero shear viscosity and melt elasticity. Miscibility of melt blends was evaluated from both type of measurements. It was found that the addition of 5–15% of LLD shifted rheological behavior of rPE into that of LLD but rheological behavior of the blend with the addition of 20% of LLD is the same as that of rPE. The reason is not different content of short and long branches but specific interaction of macromulecules. This knowledge may facilitate to set proper conditions of further processing of rPE regarding its composition.
Description
Citation
KŘIVÁNKOVÁ, E. Vliv velmi nízko hustotního polyetylénu na tokové vlastnosti recyklovaného polyetylénu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Tvrdík, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2019-06-11
Defence
1. Studentka seznámila členy komise s teoretickými základy a cíli své bakalářské práce a velmi přehledně přednesla výsledky, kterých dosáhla v experimentální části.2. Byly přečteny posudky na bakalářskou práci.3. Oponent neměl na studentku žádné otázky.4. Diskuse: Členové komise vznesly několik přípomínek a otázek k práci. Studentka výborně reagovala na všechny připomínky a otázky vzešlé z diskuze a prokázala výbornou orientaci v daném tématu.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení