ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2022-7-4-9ekip-2128Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSПолимерные композиты на основе полиолефинов и тонко измельченной ячменной соломыPolymer Composites Supported on Polyolefins and Dried Barley GrassШабаринА.А.ShabarinA.A.

канд. хим. наук, доцент

Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruКузьминА.М.KuzminA.M.

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruШабаринИ.А.ShabarinI.A.

магистрант

Master's Degree Student

podpiska@kalvis.ruБутяйкинВ.В.ButyaykinV.V.

канд. с.-х. наук, доцент

Cand. Sci. (Agriculture), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruМордовский государственный университет им .Н.П. ОгареваРоссияN.P. Ogarev Mordovia State UniversityRussian Federation20220607202226749Copyright © ООО "Калвис", 20222022ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2128

Представлены результаты сравнительного изучения физико-механических, реологических и биодиструкционных характеристик смеси полиэтиленов низкого (ПЭНД 273-83) и высокого (ПЭВД 15303-003) давления в соотношении 1:1 наполненной тонкоизмельченной ячменной соломой (менее 200 мкм) (5–30 % по массе) в присутствии 10 % компатибилизатора (функцианализированого методом щелочного алкоголиза севилена (СЭВА 12206-007) и технологической добавки 1 % (полиэтиленгликоля (ПЭГ-115 (4000)). Установлено, что по мере увеличения содержания растительного наполнителя (до 30 %) модуль упругости и предел прочности уменьшаются незначительно. Для сравнительной оценки способности композитов к биодеструкции исследованы влагопоглощение, химическое потребление кислорода и потеря массы композитов в лабораторном грунте при экспозиции в течение 12 месяцев. Показано, что по мере увеличения содержания наполнителя способность композитов к биодеструкции усиливается. Полученные композиты могут быть использованы в производстве различных упаковочных материалов.

Benchmark results of physical, rheological and biodegradable properties of low (HDPE 273-83) and high (LDPE 15303-003) pressure polyethylene mixture by a factor of 1:1 supported on dried barley grass flour (200 microns maximum) ( 5–30 % by weight) enhanced by compatibilizer of 10 % (method functionalized with ultrathene alkaline alcohol exchange (ethylene-vinyl acetate copolymer 12206-007) and 1 % processing aid (polyethylene glycol (PEG-115 (4000)). It was concluded that the Young modulus and tensile strength do not decrease significantly with increase in vegetable reinforcement (up to 30 %). To compare the composite properties in terms of biodegradability, moisture uptake, chemical oxygen demand, and weight loss, a 12-month study was performed in laboratory soil. It is shown that an increase in the content of plant reinforcement increases the biodegradability of the composite. Resulting composites can be used in the production of various packaging materials.

биокомпозитные композиционные материалыполимерные композитыполиэтилены высокого и низкого давлениянаполнительячменная соломаbiocomposite compound materialspolymer compositeshigh and low density polyethylenesreinforcementdried barley grassReferencesURL: https://greenpeace.ru/wp-content/uploads/2020/03/Greenpeace-plastic-pollution report.pdf/.URL: https://greenpeace.ru/wp-content/uploads/2020/03/Greenpeace-plastic-pollution report.pdf/.Жукова Ю.М., Никулина С.Н., Яковлева О.В., Чериканова Е.А. Анализ основных тенденций развития системы обращения с отходами в России: проблемы и перспективы. Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 8. С. 66—71.Жукова Ю.М., Никулина С.Н., Яковлева О.В., Чериканова Е.А. Анализ основных тенденций развития системы обращения с отходами в России: проблемы и перспективы. Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 8. С. 66—71.Абрамов В.В., Чалая Н.М. Вторичная переработка полимерных отходов: анализ существующих методов. Твердые бытовые отходы. 2012. № 1(67). С. 21—24.Абрамов В.В., Чалая Н.М. Вторичная переработка полимерных отходов: анализ существующих методов. Твердые бытовые отходы. 2012. № 1(67). С. 21—24.Подденежный Е.Н., Бойко А.А., Алексеенко А.А., Дробышевская Н.Е., Урецкая О.В. Прогресс в получении биоразлагаемых композиционных материалов на основе крахмала (обзор). Вестник Гомельского гоударственного технического университета им. П.О. Сухого. 2015. № 2 (61). С.Подденежный Е.Н., Бойко А.А., Алексеенко А.А., Дробышевская Н.Е., Урецкая О.В. Прогресс в получении биоразлагаемых композиционных материалов на основе крахмала (обзор). Вестник Гомельского гоударственного технического университета им. П.О. Сухого. 2015. № 2 (61). С.Корчагин В.И., Протасов А.В., Мельнова М.С., Жан С.Л., Черкасова Т.Ю. Морфология им портных добавок, используемых при получении оксобиоразлагаемых полиолефинов. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2017. Т. 79. № 1. С. 227—231.Корчагин В.И., Протасов А.В., Мельнова М.С., Жан С.Л., Черкасова Т.Ю. Морфология им портных добавок, используемых при получении оксобиоразлагаемых полиолефинов. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2017. Т. 79. № 1. С. 227—231.Кашпарова В.П., Чернышева Д.В., Клушин В.А., Андреева В.Е., Кравченко О.А., Смирнова Н.В. Фурановые мономеры и полимеры из возобновляемого сырья. Успехи химии. 2021. Т. 90. № 6. С. 750—784.Кашпарова В.П., Чернышева Д.В., Клушин В.А., Андреева В.Е., Кравченко О.А., Смирнова Н.В. Фурановые мономеры и полимеры из возобновляемого сырья. Успехи химии. 2021. Т. 90. № 6. С. 750—784.Анпилова А.Ю., Масталыгина Е.Е., Храмеева Н.П., Попов А.А. Способы модификации целлюлозы при разработке полимерных композиционных материалов (обзор). Химическая физика. 2020. Т. 39. № 1. С. 66—74.Анпилова А.Ю., Масталыгина Е.Е., Храмеева Н.П., Попов А.А. Способы модификации целлюлозы при разработке полимерных композиционных материалов (обзор). Химическая физика. 2020. Т. 39. № 1. С. 66—74.Пантюхов П.В., Монахова Т.В., Попов А.А. Композиционные материалы на основе полиэтилена и лигноцеллюлозных наполнителей структура и свойства. Башкирский химический журнал. 2012. № 2. С. 111—117.Пантюхов П.В., Монахова Т.В., Попов А.А. Композиционные материалы на основе полиэтилена и лигноцеллюлозных наполнителей структура и свойства. Башкирский химический журнал. 2012. № 2. С. 111—117.Смыковская Р.С., Кузнецова О.П., Волик В.Г., Прут Э.В. Структура и свойства биокомпозитов на основе кератина и термопластичных полимеров. Химическая физика. 2020. Т. 39. № 5. С. 72—77.Смыковская Р.С., Кузнецова О.П., Волик В.Г., Прут Э.В. Структура и свойства биокомпозитов на основе кератина и термопластичных полимеров. Химическая физика. 2020. Т. 39. № 5. С. 72—77.Захаров П.С., Кудрявцев А.Д., Шкуро А.Е., Глухих В.В., Шишлов О.Ф. Полимерные композиты на основе поливинилхлорида и биомассы опавших листьев. Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 5. С. 22—27.Захаров П.С., Кудрявцев А.Д., Шкуро А.Е., Глухих В.В., Шишлов О.Ф. Полимерные композиты на основе поливинилхлорида и биомассы опавших листьев. Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 5. С. 22—27.Шевченко Т.В., Устинова Ю.В., Попова А.М., Мельникова Е.Д. Биоразлагаемая композиционная полиэтиленовая пленка. Экология и промышленность России. 2019. Т. 23. № 2. С. 24—29.Шевченко Т.В., Устинова Ю.В., Попова А.М., Мельникова Е.Д. Биоразлагаемая композиционная полиэтиленовая пленка. Экология и промышленность России. 2019. Т. 23. № 2. С. 24—29.Шабарин А.А., Кузьмин А.М., Водяков В.Н., Шабарин И.А. Получение биоразлагаемых композиционных материалов на основе полиолефинов и лузги подсолнечника. Известия высших учебных заведений. Химия и химические технологии. 2021. Т. 64. № 4. С. 73—78.Шабарин А.А., Кузьмин А.М., Водяков В.Н., Шабарин И.А. Получение биоразлагаемых композиционных материалов на основе полиолефинов и лузги подсолнечника. Известия высших учебных заведений. Химия и химические технологии. 2021. Т. 64. № 4. С. 73—78.Шабарин А.А., Шабарин А.А., Водяков В.Н. Получение биоразлагаемых композиционных материалов на основе полиэтилена и функционализированного методом алкоголиза сополимера эти лена с винилацетатом. Вестник Мордовского университета. 2016. № 2. С. 259—268. DOI: 10.15507/0236-2910.026.201602.259-268.Шабарин А.А., Шабарин А.А., Водяков В.Н. Получение биоразлагаемых композиционных материалов на основе полиэтилена и функционализированного методом алкоголиза сополимера эти лена с винилацетатом. Вестник Мордовского университета. 2016. № 2. С. 259—268. DOI: 10.15507/0236-2910.026.201602.259-268.Sachin S.R., Kannan T.K., Rajasekar R. Effect of wood particulate size on the mechanical properties of PLA biocomposite. Pigment & Resin Technology. 2020. 49(6). Р. 465—472. doi:10.1108/prt-12-2019-0117.Sachin S.R., Kannan T.K., Rajasekar R. Effect of wood particulate size on the mechanical properties of PLA biocomposite. Pigment & Resin Technology. 2020. 49(6). Р. 465—472. doi:10.1108/prt-12-2019-0117.Ibrahim H., Mehanny S., Darwish L., Farag M. A Comparative Study on the Mechanical and Biodegradation Characteristics of Starch-Based Composites Reinforced with Different Lignocellulosic Fibers. Journal of Polymers and the Environment. 2017. 26(6). Р. 2434—2447. doi:10.1007/s10924-017-1143-x.Ibrahim H., Mehanny S., Darwish L., Farag M. A Comparative Study on the Mechanical and Biodegradation Characteristics of Starch-Based Composites Reinforced with Different Lignocellulosic Fibers. Journal of Polymers and the Environment. 2017. 26(6). Р. 2434—2447. doi:10.1007/s10924-017-1143-x.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.