Ученые РХТУ им. Д. И. Менделеева: синтезирован пластификатор ПВХ из биодизеля

Ученые РХТУ им. Д. И. Менделеева: синтезирован пластификатор ПВХ из биодизеля

Раздел: Технологии
16.09.2020
Ученые РХТУ им. Д. И. Менделеева: синтезирован пластификатор ПВХ из биодизеля

Ученые РХТУ им. Д. И. Менделеева (г.Москва) синтезировали функциональный аналог фталатных пластификаторов для поливинилхлорида (ПВХ).

Для этого использовались только возобновляемые природные компоненты: биодизель, получаемый из отходов сельскохозяйственных культур, богатых растительным маслом.

Об этом сообщается в пресс-релизе Университета.

Исследование проведено сотрудниками кафедры химической технологии основного органического и нефтехимического синтеза. Эксперименты показали, что ПВХ с такими эко-пластификаторами обладают хорошими механическими свойствами. Работа исследователей опубликована в августе в журнале Journal of the American Oil Chemist’s Society.

Поливинилхлорид является одним из самых крупнотоннажных полимеров, который используется в производстве труб, оконных профилей, шлангов, пленок и стеновых панелей. При этом помимо самого полимера в состав композиций входят и другие соединения, выполняющие вспомогательные функции: например, пластификаторы, которые придают изделиям из ПВХ эластичность и снижают их хрупкость на морозе.

Пластификаторы придают пластмассам нужные механические свойства, однако часто это весьма токсичные вещества, поскольку часто в качестве пластификатора добавляют фталаты, которые разлагаются дольше, чем сам полимер и отравляют почву.

Один из вариантов замены фталатам в ПВХ является биодизель, получаемый из водорослей и растений, богатых растительными маслами. После введения в него эпоксидных группировок, получают продукт с хорошими пластифицирующими свойствами. Однако до последнего времени в коммерческом плане эпоксидированные биодизели значительно уступали фталатам.

Поэтому российские ученые решили модифицировать биодизель, и при этом использовали для этого чрезвычайно доступный реагент — кислород из атмосферного воздуха.

«Журнал, где вышла статья, очень любит работы, которые расширяют горизонт превращения, потребления, преобразования вот этих растительных масел, а я всю жизнь работал с эпоксидными соединениями и как раз недавно занимался их аэробным окислением. Поэтому и пришла идея модифицировать биодизель за счёт аэробного окисления воздухом», — рассказывает главный автор работы, профессор РХТУ, Валентин Сапунов.

«В результате после окисления мы получили смесь, которая с одной стороны обладает пластифицирующими свойствами уже на уровне фталатов, а с другой легко разлагается, нетоксична и получается в конечном счёте из растительного сырья — такой зеленый пластификатор».

Синтез нового пластификатора проводят в два этапа. На первом берут жиры из растительных масел и с помощью химической реакции с метанолом получают смесь различных эфиров жирных кислот, которую называет биодизелем. Затем его фильтруют, очищают, а потом при температуре от 80 до 110 ℃ биодизель окисляют атмосферным кислородом в течении 12–40 часов.

Исследователи провели серию экспериментов с различными сырьем (в работе использовали подсолнечное, оливковое и льняное масло) и условиями синтеза: они проанализировали составы получаемых смесей, а также их вязкость и пластифицирующие свойства.

Оказалось, что в процессе окисления эпоксидные соединения в составе биодизеля постепенно превращаются в различные диэфиры, что улучшает пластифицирующие свойства смеси. При этом оптимальные характеристики показала смесь на основе льняного сырья — ПВХ с использованием этого пластификатора по своим характеристикам не уступал ПВХ с фталатами.

«Основной материал мы получили, а теперь, чтобы сделать его конкурентоспособным нужно еще немного повозиться с его качеством — цветностью, летучестью. Например, чтобы материал был коммерчески приглядным он должен быть прозрачным как слеза, абсолютно бесцветным», — комментирует Сапунов.

«Мы работаем вместе с заводом в подмосковном Рошале, производящим биодизель, и они постоянно ищут новые направления, а их хрустальная мечта — это как раз сделать пластификатор на основе биодизеля. Так для испытания нашей технологии уже есть производственные мощности».

Также ученые РХТУ отмечают, что новый пластификатор можно использовать не только для ПВХ, но и для других пластмасс, а сейчас они ведут дополнительные работы по оптимизации синтеза. Исследователи ищут способ получения диэфиров со сходным функционалом пластификаторов не из эпоксидных соединений, а другими путями, поскольку при аэробном окислении эпоксидных соединений образуется много ненужных веществ.

plastinfo.ru


Календарь событий
Международная выставка «Газ. Нефть. Технологии»
Дата проведения: 15 - 18 сентября 2020 г.
https://gntexpo.ru/
«ЭКВАТЭК-2020»
Курс рубля на межбанковском рынке
ПокупкаПродажа
USD/RUB0.000.00
EUR/RUB0.000.00
Данные на

Forex: Курсы валют
EUR/USD0.000.00
Данные на 00:00 мск

Химагрегаты №51 сентябрь 2020 г Версия PDF
  • Российский Нефтегазохимический форум и XXVI Международная выставка «Газ.Нефть.Технологии-2018»
  • «НЕФТЕГАЗ-2019» Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса
  • 17-я Международная выставка PCVExpo «Насосы. Компрессоры. Арматура. Приводы и двигатели»
  • 15-я Международная выставка «НЕФТЬ И ГАЗ» / MIOGE 2018»
  • 25-я международная специализированная выставка «НЕФТЬ, ГАЗ. НЕФТЕХИМИЯ»
  • 22-я международная выставка химической промышленности и науки
  • Международный симпозиум «Компрессоры и компрессорное оборудование» (Санкт-Петербург)
  • «Конференция INTRA-TECH» (Санкт-Петербург)
  • 14-й Российский Нефтегазовый Конгресс / RPGC 2018
  • 16-я Международная выставка «НЕФТЬ И ГАЗ» / MIOGE 2019
  • 16-я Международная выставка «Насосы. Компрессоры. Арматура. Приводы и двигатели»
  • Pinkov Sports Projects
  • Башкирская Ассоциация Экспертов
  • Российский Нефтегазохимический форум «Газ.Нефть.Технологии-2019»