СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА И ПОЛИЭТИЛЕНА НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ В ПЛЕНОЧНЫХ КОМПОЗИТАХ, ОБЛАДАЮЩИХ УСКОРЕННОЙ БИОДЕГРАДАЦИЕЙ
Автор: Иветта Арамовна Варьян
Соавторы: Колесникова Н.Н., Попов А.А.
Организация: Институт биохимической физики имени Н.М. Эмануэля РАН; Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова
Растущее количество синтетических полимерных материалов — большая экологическая проблема, которую нужно решить как можно скорее. Основным фактором, усугубляющим эту проблему, является обилие изделий из традиционных синтетических полимеров, таких как упаковочные материалы, ящики, контейнеры и другие изделия с коротким сроком использования, которые быстро превращается в полимерные отходы, загрязняющие окружающую среду [1].
В данной работе мы рассматриваем возможность решения этой проблемы путем разработки биоразлагаемых композиций на основе полиолефинов и эластомеров. Добавление натурального компонента (натурального каучука) в матрицу из синтетического полимера (полиэтилена низкой плотности) приводит к значительным изменениям структуры и свойств материала. Происходит смешение полукристаллических и аморфных полимеров. Было показано, что добавка 10–50 массовых % эластомера в синтетический полимер увеличивает смачиваемость материала (рисунок 1), незначительно снижает механические свойства, существенно влияет на надмолекулярную структуру,
кристаллическую фазу полиэтилена и инициирует микробиологическую деградацию.
В работе показано влияние добавки природного происхождения натурального каучука на структуру и свойства синтетического полиолефина. ПЭНП и НК представляют собой термодинамически сложную систему двух полимеров: кристаллического и аморфного, что существенно влияет на свойства и формирование надмолекулярной структуры композитов. Установлено, что натуральный каучук существенно не снижает физико-механические характеристики композитов, однако позволяет получать биоразлагаемые пленочные материалы. Биодеградация достигается за счет повышения гидрофильности материала, что позволяет микромицетам эффективно заселять поверхность, инициируя процесс биодеградации при компостировании в почву. НК также является субстратом для более активного развития микробиоты на поверхности композита.
Пленочные материалы занимают первое место среди полимерных изделий сельскохозяйственного назначения. Значительный интерес к использованию мульчирующих пленок с целью уничтожения сорняков, удержания влаги, удобрений, обеспечения лучшей микросреды для растений и защиты от неблагоприятных климатических условий привел к бурному росту рынка сельскохозяйственной полиэтиленовой пленки и, как результат стала проблема переработки тонн накопленных сельскохозяйственных пластиковых отходов. Сегодня эта работа открывает перспективы создания биоразлагаемых пленочных материалов для сельского хозяйства, упаковки, упаковки и других направлений легкой промышленности.
1.Крутько Э. Т., Прокопчук Н. Р., Глоба А. И. Технология биоразлагаемых полимерных материалов. Минск: БГТУ. 2014. 105 с.
