I. INTRODUCERE POLIMERI DEFINITIE: Compusi macromoleculari in care o anumita secventa de atomi (unitate structurala sau monomer/mer) se repeta de un numar mare de ori (pana la sute de mii) Epoca plasticului: 1839-polistirenul Eduard Simon 1862-parkesine Alexander Parkes 1863-celuloide John Wesley Hyatt 1872-clorura de polivinil Eugen Bauman 1894-rayon Charles Frederick Cross, Edward J. 1926-PVC Walter Semon 1927-acetatul de celuloza 1935-polietilena (LDPE) Reginald Gibson, Eric Fawcett 1938-polistiren 1938-teflon Roy Plunkett 1939-nylon 1941-PET Whinfield si Dickson 1942-polietilena cu densitate scazuta 1942-polistiren nesaturat 1951-polietilena cu densitate ridicata 1964-poliamidele 1970-polistiren termoplastic 1978-polietilena lineara cu densitate scazuta [1]

CLASIFICARE POLIMERI Exist mai multe clasificri ale polimerilor. Mai jos vom precuta unele din cele mai importante clasificri. 1) Din punct de vedere a compoziiei polimerului se cunosc: - homopolimeri (alctuii din aceleai tipuri de uniti structurale). Ex: polioximetilena, cauciucul natural, polietilena, polistirenul, etc. - copolimeri (alctuii din diferii monomeri) Ex. proteinele, acizii nucleici, cauciucul butadien-stirenic, etc. 2) Atomii sau grupele de atomi n compuii macromoleculari se pot aranja: - sub form de lan lung (liniar, de ex. celuloza) - cu ramificri (ramificat, ex. amilopectina) - sub form de caten tridimensional (ex. cauciucul vulcanizat).1

3) Polimerii se clasific i dup proveniena lor. Asfel, polimerii se clasific n: - polimeri naturali (cauciucul natural, celuloza, amidonul, substanele proteice, acizii nucleici, etc. - polimeri artificiali (cauciucul, nitroceluloza, triacetilceluloza). - polimeri sintetici, care au fost obinui pe cale sintetic din monomeri prin reacii de polimerizare sau policondensare. Polimeri sintetici sunt polietilena, polistirenul, cauciucul butadienic, etc. 4) Dup modul de utilizare polimerii se clasific n: - elastomeri (cauciucul natural, cauciucul sintetic); - mase plastice (polietilena, polistirenul); - fibre (capron, bumbac, ln, poliester, etc.); - rini (fenolformaldehid, cleiurile cintetice, etc.). 5) Dup comportarea fa de temperatur polimerii se clasific n: - polimeri termoplastici; (vezi Fig.1) - polimeri termoreactivi. Polimerii termoplastici la nclzire se topesc. Pentru polimeri este caracteristic un domeniu de temperatur de topire i nu o valoare anumit cum se obinuete pentru substanele cristaline cu mase moleculare mici. Proprietatea de topire o au polimerii cu catene liniare i parial cei cu catena ramificat. - Polimeri care se inmoaie la incalzire si pot fi prelucrati in stare plastica.Nu sufera schimbari structurale.[3]

Ex. Polistiren Fig.1

2

Polimerii termoreactivi nu se topesc. La temperaturi ridicate ei se descompun. Aceti polimeri, de regul au o structur tridimensional i real toat bucata de polimer reprezint o molecul unic.[2] II. METODE DE OBTINERE A POLISTIRENULUI Polimerii sintetici se obin prin reacia de polimerizare sau policondensare. Reactii de poliaditie (polimerizare) DEFINITIE: reacia de unire a moleculelor de monomer fr formare de compui secundari micmoleculari. nA ---> (A)n Polimerizarea decurge in trei etape: a) formarea centrilor activi b) creterea lanului molecular sau propagarea lanului c) ntreruperea reaciei n lan R = C6H5

Stiren

Polistiren

PS

3

III. PRELUCRAREA POLISTIRENULUI

Metoda:prin INJECTIE (vezi Fig.2) -procesul tehnologic prin care materialul plastic adus n stare de curgere adecvat, este introdus sub presiune ntr-o matri de formare prevzuta cu mai multe cuiburi si cu sistem de racire

Fig.2 Prelucrarea prin injecie I. II.III.

polimerul mrunit este nczit pn la stare lichid sub presiune, polimerul lichid este forat n matri prin canale materialul sub presiune este inut n matri pn la solidificare

-prin EXTRUDARE (vezi Fig.3) - procedeu de prelucrare a polimerilor prin care materialele n stare plastica, sunt fortate s treac printr-o filiera care le confera forma dorita -procedeu de prelucrare continua prin care se obtin semifabricate din material plastic, cu diferite profiluri: tevi, foi, tuburi, cabluri izolatoare

Fig.3 Prelucrarea prin extrudareI. II. 4

materialul este rcit materialul este transportat i forat prin filier

III.

inclzire material pana cand devine plastic fulgii, bucile de polimer sunt amestecate cu diferite materiale (colorani, aditivi etc.)

IV.

-prin EXPANDARE (vezi Fig.4) -metod prin care se utilizeaz un gaz (aer, N2) pentru a expanda o preform fierbinte mpotriva tiparului unei matrie, s produc un obiect gol pe dinuntru - se realizeaz prin dou procedee: modelare prin suflare injecie modelare prin suflare extrudare

Fig.4 Prelucrarea prin expandareI. II.

un tub de plastic nmuiat este extrus tubul este turtit la un capt i umflat pentru a umple matria; cnd suprafaa polimerului ntlnete peretele rece al matriei, polimerul este rcit sub Tg sau Tt; carcasele de plastic sunt ndeprtate din matri [3]

III.

IV.

CLASIFICAREA POLISTIRENULUI

Din grupa polistirenului si a copolimerilor pentru injectare se folosesc: PS polistirenul de uz general; PAS polistirenul rezistent la soc; SAN copolimerul stiren-acrilonitril; ABS copolimerul acrilonitril-butadien-stiren; [4]

5

V.

PROPRIETATI,APLICATII,PRODUSE CU CONTINUT DE POLISTIREN Tabel.1

Tabel.2

Polistirenul are proprietati electrice foarte bune. Caracterul sau nepolar corespunde pierderilor dielectrice mici ntr-un domeniu larg de curent alternativ, tensiunea dielectrica este de asemenea exceptionala. Polistirenul se foloseste ca izolator si forma reticulata se poate folosi ca si condensator. Tabel.2

6

Polistirenul are o rezistenta la mbatrnire mica, radiatiile UV cauzeaza ngalbenirea si fragilizarea produsului. De asemenea rezistenta la foc nu este foarte buna. Multe fluide organice, cum ar fi hidrocarburile aromatice si clorurate ca si uleiurile si grasimile alimentare sunt solventi care provoaca modificari materialului. Proprietatile si dimensiunile nu sunt afectate de umezeala si apa. Material - PS Polistiren

Simbol reciclare Aplicatiile produsului - Ambalaje de protejare, containere, capace, pahare, sticle (butelii, flacoane) si tavi, carcase CD, aplicatii de servire a alimentelor, tavi de expunere a carnii, cartoane oua, flacoane aspirina, pahare, castroane, cutite. (vezi Fig.5)

Fig.5 Produse cu continut de material reciclat - Termometre, comutatoare lumina, izolatii termice, cartoane oua, orificii de ventilatie, tavi, rigle, rame, ambalaje, cesti, farfurii (castroane), pahare expandate, ustensile (unelte) diverse.

VI. COLECTARE:

Balotat (compactat in baloti de diferite dimensiuni si greutati)

Vrac (produsele in starea lor inititala) Macinat (maruntit in mori speciale)

7

VII.

RECICLAREA MASELOR PLASTICE polistirenul

Reciclare mase plastic cu toate ca unele mase plastice par a fi identice, in realitate sunt grupe de materiale diferite cu o structura moleculara diferita. Activitatea de reciclare mase plastice depinde de procesul de a le separa pe fiecare in parte. Utilizarea materialelor plastice prezinta probleme de identificare, separare si decontaminare. Spectrometrul este una din tehnicile utilizate pentru a asigura precizia identificarii acestor materiale care, dupa procesare, sunt deseori folosite in manufacturarea echipamentelor electronice si electrice noi.EX-Calibur (vezi Fig.6) Analizoarele "benchtop" de mare performanta EX-Calibur utilizeaza tuburi de raze X de 50kV, 50W, cu posibilitate de excitare foarte selectiva si detectori PIN Diode de noua generatie cu racire electrica. Ofera analiza de precizie pentru elemente de la Na la U. Multe industrii pot beneficia de performantele analitice ale acestui model. Aplicatii: identificare aliaje, minerale, mediu, petrochimie, acoperiri, criminalistica, polimeri si multe altele. Spectrometrul este disponibil si in configuratie cu detector SDD.

Fig.6 Spectrometru Ex-Calibur Activitatea de reciclare mase plastice reprezinta cea mai mare provocare in realizarea economica privind colectarea de material suficient segregat pentru a face reciclarea viabila. Activitatea de reciclare mase plastice a diferitelor tipuri de plastic prezinta o problema in ceea ce priveste incompatibilitatea polimerilor. Exista sapte tipuri diferite de materiale plastice. In vederea realizarii unui corect proces de reciclare mase plastice puteti determina tipul plasticului privind aproape in partea de jos a recipientului. Acest numar corespunde gradului materialului din plastic. Gruparea separata pe tip de material este

8

obligatorie inainte de a recicla. Cele mai des intalnite tipuri sunt: PS (polistiren) PET( polietilen tereftalat) HDPE ( polietilena de inalta densitate) PVC ( policlorura de vinilin) LDPE ( polietilena de joasa densitate) PP ( polipropilena) Activitatea de reciclare mase plastice este importanta din punct de vedere al conservarii resurselor de titei. n tarile Uniunii Europene circa 60 % din totalul deeurilor de mase plastice colectate sunt valorificate energetic. Argumentele care pledeaza in favoarea utilizarii acestora ca inlocuitor de combustibil conventional se refera la : puterea calorifica mare - compatibila cu cea a carbunilor superiori ; costuri mari de reciclare - atunci cand deseurile de mase plastice nu sunt selectate direct de la sursa si ajung in gunoiul menajer sau cand acestea provin din ambalajele alimentare cu un grad mare de impurificare; sunt deseuri nebiodegradabile si ca urmare din punct de vedere al mediului acestea trebuie eliminate;

9

-Polistirenul Expandat si Mediul Inconjurator In ultimii ani s-au marit numarul persoanelor care se mai gandesc la mediul inconjurator. Industria polistirenului expandat doreste demonstrarea faptului ca alegerea polistirenului ca si material de ambalare pentru diverse produse indeplineste regulile tehnice si medioambientale extrem de stricte. -Nivelul general de reziduri: In multe privinte, cea mai mare parte a lumii (mai bine de50%) folosesc Eps pentru aplicatii de durata si pentru asimilare termica. De fiecare data se recicleaza o cantitate mai mare de ambalaje din EPS ceea ce implica o cantitate de reziduri din acest material mult mai redusa. De astfel familiara sa culoare alba face ca acest produs sa fie foarte vizibil si foarte usor de recunoscut. EPS reprezinta 0,1 din totalul rezidurilor solide urbane. -Reciclarea mecanica: De fiecare data creste numarul reciclatorilor a mai mult mai mari cantitati de ambalaje din EPS. Aceste companii stabilesc siteme de recolectare si recicleaza acest material pentru reutilizarea lui in diferite aplicatii:Fabricarea unor noi piese din polistirenul expandat: Imbunatatirea solurilor: rezidurile de polistiren odata aruncate se pregatesc sa fie amestecate cu pamantul, si sub aceasta forma se va imbunatati drenajul. De altfel poate fi destinat aerisirii rezidurilor organice, constituind un mare ajutor pentru elaborarea compozitiei.Incorporarea altor materiale de constructie. Producerea PS: ambalajele din EPS uzat se transforma foarte usor, obtinandu-se un nou material: Polistirenul Compact- PS in forma de fulgi. Fulgii obtinuti pot fi utilizati pentru fabricarea pieselor simple cum ar fi: carcase, materiale pentru birouri, etc. -Recuperarea energetica: Polistirenul expandat are o mare putere de incalzire, mai mare ca si a carbonului, si poate fi topit de o forma absolut sigura in instalatii de recuperare energetica fara sa produca emisii toxice si fum care ar putea dauna mediului inconjurator. Este foarte important de mentionat ca EPS nu are nici un fel de gaz din familia CFCs. -Aruncarea: In cazul in care nu exista alte metode de recuperere alternativa, rezidurile de EPS pot fi destinate aruncarii cu o siguranta absoluta pentru ca materialul este absolut biologic, nu este toxic si este stabil. Nu se degradeaza, EPS nu contribuie la formarea gazului metan si nu presupune nici un risc pentru caracterul sau inert si stabil pentru apele subterane. -Acordul International de reciclare: ANAPE formeaza o parte din acordul international de reciclare , care au inscris organizatii si10

11