Sveučilište u Zagrebu Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije. doc. dr. sc. Ljerka Kratofil Krehula

Similar documents
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET KEMIJSKOG INŽENJERSTVA I TEHNOLOGIJE SVEUČILIŠNI DIPLOMSKI STUDIJ. Mirna Vujnović DIPLOMSKI RAD. Zagreb, rujan 2016.

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET KEMIJSKOG INŽENJERSTVA I TEHNOLOGIJE SVEUČILIŠNI DIPLOMSKI STUDIJ. Matea Stanojević

Prijenos topline. Copyright 2015 John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved.

VETERINARSKI ARHIV 81 (1), 91-97, 2011

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET KEMIJSKOG INŽENJERSTVA I TEHNOLOGIJE HRVOJE NIKL DIPLOMSKI RAD

INTRASPECIFIC NEST PARASITISM IN THE STARLING (STURNUS VULGARIS) IN NORTHWESTERN CROATIA

LYME DISEASE THE GREAT IMITATOR**

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU MEDICINSKI FAKULTET. Robert Kolundžić

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET KEMIJSKOG INŽENJERSTVA I TEHNOLOGIJE SVEUČILIŠNI STUDIJ KEMIJSKOG INŽENJERSTVA I TEHNOLOGIJE.

LAMINITIS. Kolegij: Bolesti i liječenje konja (faramakologija)

Causes of wolf mortality in Croatia in the period

Hyla VOL , No.1, Str ISSN:

KEEL BONE DAMAGE IN LAYING HENS REARED IN DIFFERENT PRODUCTION SYSTEMS IN SERBIA

Rezistencija enterokoka na antibiotike i preporuke za liječenje

Sveučilište u Zagrebu. Prehrambeno-biotehnološki fakultet. Preddiplomski studij Nutricionizam. Marina Konsuo

DIZALICA A TOPLINE POVEZANA S TLOM - Dinamika rada

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAVRŠNI RAD. Petar Krešimir Vuger. Zagreb, 2014.

VETERINARSKI ARHIV 83 (3), , 2013

REZISTENCIJA MIKROORGANIZAMA U HUMANOJ MEDICINI

DOI: /AVB H UDK :579.84:

Thermal Bridge Internal Surface Temperature

INFLUENCE OF LIMESTONE PARTICLE SIZE IN DIETS FOR HENS AND OVIPOSITION TIME ON EGGSHELL QUALITY

HERITABILITY AND REPEATABILITY ESTIMATES OF REPRODUCTION TRAITS IN PUREBRED PIGS

Valentina Mikulčić. Prisilna razgradnja torasemida i analiza razgradnih produkata 2D-LC-MS tehnikom DIPLOMSKI RAD

eksterna provjera znanja učenika na kraju iii ciklusa osnovne škole školska 2012/2013. godina UPUTSTVO

Mali modularni sistemi daljinskog grijanja i hlađenja na bazi obnovljivih izvora energije

UTJECAJ REDOSLJEDA I STADIJA LAKTACIJE, VELIČINE LEGLA, SEZONE JANJENJA I STADA NA NEKE ODLIKE MLIJEČNOSTI PAŠKE OVCE. Z. Barać, M. Špehar, B.

GENETIC VARIATION IN RESISTANCE TO CAPRINE FOOT ROT BY Dichelobacter nodosus IN GOATS OF KERALA, INDIA

UTJECAJ NEGENETSKIH ČIMBENIKA NA GODIŠNJU MLIJEČNOST OVČEPOLJ- SKE OVCE U REPUBLICI MAKEDONIJI SUMMARY

Važnost dokazivanja prisutnosti antibiotičkih ostataka u mlijeku

Prevalence of enzootic bovine leukosis in South-eastern Bulgaria during the period

TERMODINAMIČKA ANALIZA GEOTERMALNE DIZALICE TOPLINE

2 X CAC CH MNE 2 X JCAC JCH MNE

PHENOTYPIC AND GENETIC CHARACTERISTICS OF LONGEVITY IN LORI-BAKHTIARI SHEEP**

ISPLATIVOST UGRADNJE DIZALICA TOPLINE

KLIMATSKI UVJETI RADNOG OKOLIŠA

UPRAVLJANJE SOLARNIM TOPLINSKIM SUSTAVOM

Isoenzymatic pattern of glucose-6-phosphate dehydrogenase and isocitrate dehydrogenase in Iranian Echinococcus granulosus

Gubitci uzrokovani mastitisom

Potrošnja antibiotika u Hrvatskoj Antibiotic consumption in Croatia

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET ZAVOD ZA NAFTNO INŽENJERSTVO

Edukacija kroz sustav javnog zdravstva o posljedicama antibiotika u liječenju i hrani

CYCLEENERGY BIOMASS POWER AG. Prezentacija tvrtke

SVEUČILIŠTE U RIJECI FILOZOFSKI FAKULTET ODSJEK ZA POLITEHNIKU

Rezistencija uropatogenih sojeva bakterije Escherichia coli kod trudnica i žena generativne dobi u usporedbi s potrošnjom antibiotika

IZRADA PROJEKTA GRIJANJA I HLAĐENJA OBITELJSKE KUĆE

Comparative efficacy of various indigenous and allopathic drugs against fasciolosis in buffaloes

THE EFFECT OF THE AGE АT CONCEIVING ON THE PRODUCTIVITY TRAITS AT DAIRY EWES IN BULGARIA

RBS (Resource Breakdown Structure)

Prof. dr. sc. Željko Cvetnić izabran za redovitog člana

Sveučilište u Zagrebu Fakultet strojarstva i brodogradnje ZAVRŠNI RAD. Tihomir Tomić. Zagreb, 2013.

VETERINARSKI ARHIV 84 (3), , 2014

Radionica u okviru projekta IR-OVE

ABC-2 Project Overview

VETERINARSKI ARHIV 81 (3), , 2011

METODE ZA ODREĐIVANJE ANTIMIKROBNE REZISTENCIJE KOD MIKROORGANIZAMA U HRANI

J. Serb. Chem. Soc. 71 (12) (2006) UDC *ofloxacin: :

ENERGETSKA CERTIFIKACIJA ZGRADA I PLANIRANJE SUVREMENOG ENERGETSKOG KONCEPTA PRI GRADNJI NOVIH ZGRADA TE PRI ENERGETSKIM OBNOVAMA POSTOJEĆIH ZGRADA

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE ZAVRŠNI RAD. Toni Vukša. Zagreb, 2018.

USPOREDBA SEZONSKIH TOPLINSKIH MNOŽITELJA RAZLIČITIH SUSTAVA DIZALICA TOPLINE S OBNOVLJIVIM IZVORIMA ENERGIJE ZA PODRUČJE GRADA ZAGREBA

Projekt pasivne građevine sa primjenom toplinske pumpe i solarnih sustava

Veterinarski fakultet. Sveučilište u Zagrebu. MARINA HABAZIN i NIKA KONSTANTINOVIĆ

VETERINARSKI ARHIV 79 (5), , 2009

KLIMATIZACIJA Tema: - PRORAČUN TOPLINSKOG OPTEREĆENJA. Doc.dr.sc. Igor BALEN

SOME PRODUCTION TRAITS OF THE NEW IMPORTED EAST-FRIESIAN SHEEP IN MACEDONIA**

SVEUČILIŠTE U SPLITU MEDICINSKI FAKULTET. Suzana Babić UTJECAJ LIJEČNIKA OBITELJSKE MEDICINE NA PREVENCIJU BAKTERIJSKE REZISTENCIJE.

UČESTALOST INFEKCIJA PRIMARNIH I REVIZIJSKIH ENDOPROTEZA KUKA U ZAVODU ZA ORTOPEDIJU KBC OSIJEK U RAZDOBLJU OD DO 2016.

PRESENCE OF Campylobacter coli IN SLAUGHTERED PIGS AND ITS RESISTANCE TO ANTIBIOTICS **

MAPA II. Elaborat racionalne uporabe energije i toplinske zaštite zgrade ''PRORAČUN UŠTEDE ENERGIJE''

2003 CATALOG. PHONE: (804) FAX: (804) TOLL FREE:

Mehanizmi rezistencije na karbapeneme u Acinetobacter baumannii

Business Unit Technical Rubber Products

Miroslav REDNAK, Tina VOLK, Marjeta Pintar Kmetijski Inštitut Slovenije. Posvet: GOSPODARJENJE NA TRAVINJU LJUBLJANSKEGA BARJA IN HRIBOVITEGA ZALEDJA

DOI: /VETGL S UDK 619: :636.7

OPTIMIZACIJA GEOMETRIJE KOMPAKTNIH IZMJENJIVAČA TOPLINE

Kvantifikacija kloramfenikola u hrani za životinje

Disposition kinetics of kanamycin in mules

Arhiv veterinarske medicine

TABLE OF CONTENTS TABLES

INFLUENCE OF GENOTYPE ON EGGSHELL STRENGTH AND THE HATCHABILITY OF LAYING PARENT STOCK FLOCK

Dodatak Sertifikatu o akreditaciji broj: Li Annex to Accreditation Certificate Number: Standard: MEST EN ISO/IEC :2011

Razdoblje recesije u hrvatskom veterinarstvu

DOBROBIT ŽIVOTINJA U KLAONICAMA PREGLED STRANE LEGISLATIVE

Super Vu-Tron Supreme Types SJOOW/SOOW

ANTE MORTEM INSPECTION IN RESPECT OF NEW HYGIENE LEGISLATION

Fluoroquinolone susceptibility in Pseudomonas aeruginosa isolates from dogs - comparing disk diffusion and microdilution methods

Clinicopathological diagnosis and therapeutic management of sarcoptic mange in a rabbit and cat

Detection of Taylorella equigenitalis and Taylorella asinigenitalis in horses in Croatia as a result of small scale survey

O UPRAVLJANJE OSTVARENOM VRIJEDNOSTI NA PROJEKTU IZGRADNJE BRODA

Influence of enzootic bovine leukosis virus upon the incidence of subclinical mastitis in cows at a different stage of infection

amlodipinbesilata što Pomoćne Tableta. Doziranje se može H A L M E D O D O B R E N O

Važnost kvalitete izvođenja energetski zrakopropusnosti i termovizijskog snimanja. Bojan Milovanović, dipl.ing građ.

SUSCEPTIBILITY OF RESPIRATORY ISOLATES OF STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE ISOLATED FROM CHILDREN HOSPITALIZED IN THE CLINICAL CENTER NIŠ

SYNCO CHEMICAL CORPORATION

Infectious abortion in sheep**

COMPARISON SEROPREVALENCE OF SALMONELLA SPP. IN LARGE FARMS AND INDIVIDUAL PRODUCERS IN SERBIA

Computed tomographic anatomy of the thoracic region of the cat

OSETLJIVOST MULTIPLO REZISTENTNIH SOJEVA Acinetobacter baumannii NA NEKONVENCIONALNE ANTIMIKROBNE AGENSE

Kontrola svojstava materijala i sustava i provjera kvalitete ugradnje

Efficacy of Ivermectin in an injectable formulation against gastrointestinal nematodes of donkeys (Equus asinus)

Transcription:

Sveučilište u Zagrebu Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije doc. dr. sc. Ljerka Kratofil Krehula

Izvođenje nastave četvrtkom, 8:15-10:00, Savska cesta 16, S-P prisutnost na 75 % predavanja seminarski rad prezentacija 1. dio predavanja 2. dio predavanja 13. listopada 17. studenog 20. listopada 24. studenog 27. listopada 01. prosinca 03. studenog 15. prosinca 2. kolokvij 10. studenog 1. kolokvij 12. siječnja seminar 6 x 2 studenta 19. siječnja seminar 6 x 2 studenta 2

Polimeri Polimeri - kemijski spojevi vrlo velikih molekulskih masa (u rasponu od nekoliko 1000 pa sve do nekoliko 1 000 000) Naziv polimer grčkog je podrijetla - poli - mnogo meros - dio Švedski kemičar Jöns Jakob Berzelius 1833. nazvao je polimerima kemijske spojeve koji se sastoje od istovrsnih ponavljanih jedinica, mera. 3

1839. E. Simon prva polimerizacija 1924. H. Staudinger uvodi naziv makromolekule 4

Razgradnja (degradacija) polimera Razgradnja polimera podrazumijeva procese koji umanjuju njegova uporabna svojstva. posljedica promjena u molekulskoj i nadmolekulskoj strukturi koje su izazvane kemijskim ili fizičkim utjecajem. kemijski proces kojim se mijenja sastav i veličina molekula, ali i struktura makromolekule. obzirom na vrstu utjecaja postoji više tipova razgradnje.

Razgradnja polimera Uzrok Toplina Kisik Ozon Elektromagnetsko zračenje Radioaktivno zračenje Kemijski čimbenici Mehanička naprezanja Atmosferski čimbenici Biološki čimbenici Tipovi razgradnje Toplinska razgradnja Oksidacijska razgradnja Ozonizacijska razgradnja Fotokemijska razgradnja Ionizacijska razgradnja Kemijska razgradnja Mehanička razgradnja Starenje Biorazgradnja

Štetni utjecaji na polimere Polimeri su tijekom svog životnog vijeka u stalnoj interakciji s okolišem i postupno se razgrađuju bez obzira na napore koji se poduzimaju da se to spriječi. Procesi razgradnje polimera odvijaju se tijekom: - proizvodnje, - prerade, - upotrebe, - oporavka (recikliranja) i odlaganja. Sklonost razgradnji, kao i brzina razgradnje, ovisi o specifičnosti svakog polimera, a također ovisi o okolini u kojoj se oni upotrebljavaju. Najčešće istodobno djeluje više uzroka ili su uzastopni.

Štetni utjecaji na polimere Tijekom upotrebe polimera u prirodnoj okolini djeluju: svjetlost, kisik, vlaga, ozon, naprezanja i dr. Tijekom prerade polimeri su izloženi istodobnom utjecaju: topline, kisika i mehaničkih naprezanja.

Posljedice razgradnje otvrdnjavanje povećanje krhkosti promjena boje (promjena nijanse ili prijelaz u drugu boju, blijeđenje ili potpuno obezbojenje) narušavanje mehaničkih, električnih, reoloških i ostalih svojstava. Primjer: - postupno žućenje plastičnih kućišta nekih kućanskih aparata izloženih svjetlosti tijekom više godina - pucanje (gubitak čvrstoće) plastične posude ostavljene u vrtu nekoliko godina Procesi razgradnje - uglavnom su nepoželjni

Posljedice razgradnje Primjer: eksplozija aviona (zbog otvrdnjavanja elastomernih brtvila došlo je do istjecanja goriva). Neki sudari aviona pripisani su razgradnji polimernih električnih izolacija (posljedica su kratkih spojeva u električnim žicama).

Mehanizam razgradnje -kemijski proces cijepanja primarnih kemijskih veza posljedica: smanjenje molekulskih masa, umreženje i ciklizacija razgradnih produkata. Razgradnja je ireverzibilan proces - tri osnovna mehanizma: 1. cijepanje osnovnog lanca 2. cijepanje bočnih skupina na molekuli polimera 3. reakcije bočnih skupina (lanaca)

Mehanizam razgradnje Reakcija glavnog lanca Cijepanje Umreženje Smanjenje molekulske mase Porast molekulske mase monomera gel

Mehanizam razgradnje Eliminiranje bočnog lanca ili supstituenta -Hlapljivi produkti -Cijepanje glavnog lanca Reakcija bočnog lanca Ciklizacija -Umreživanje glavnog lanca - Stvaranje nezasićenog produkta

Izazvana razgradnja Namjerna razgradnja naziva se izazvana razgradnja. prva takva razgradnja bila je mastikacija prirodnog kaučuka, proces u kojem se smicanjem smanjuju molekulske mase poli(izoprena) na razinu koja ga čini preradljivom. izazvane razgradnje: kemijska i biorazgradnja kojima se izaziva ubrzana razgradnja polimera na kraju upotrebe ili nakon odlaganja. Izazvanom kontroliranom ionizacijskom razgradnjom mogu se poboljšati mehanička svojstva nekih poliplasta.

Izazvana razgradnja Neki tehnološki postupci recikliranja polimernih materijala kemijsko recikliranje - izazvana razgradnja Kemijskom razgradnjom (depolimerizacijom) nastaju: monomeri, kemikalije plin, ulja (gorivo)

Depolimerizacija PET-a mehaničko recikliranje DEGRADACIJA!! PET + H 2 O T / C PET oslabljenih svojstava Prerada PET-a u talini: - pucanje polimernih lanaca - nastanak oligomera s krajnjim karboksilnim grupama - nastanak monomera - vinilni esteri, aldehidi, CO 2

a) depolimerizacija PET-a: djelomična oligomeri b) depolimerizacija PET-a: potpuna n monomeri

FTIR spektroskopija 725 PET granulat 1725 -COO 1246 PET20/H -C=O A - -COOH 3431 2919 2850-4000 3200 2400 1800 1400 1000 2 600 ν / cm -1 FTIR spektri PET granulata i uzorka PET-a hidroliziranog 20 minuta

Poli(etilen-tereftalat), PET Kemijsko recikliranje PET-a depolimerizacija - skuplji postupak od mehaničkog rec. Hidroliza - monomeri etilen-glikol (EG) i tereftalna kiselina (TPA) - oligomeri Glikoliza - monomeri etilen-glikol (EG) i bis(2-hidroksietil)tereftalat (BHET) - oligomeri

Poli(etilen-tereftalat), PET Hidroliza monomeri vrijeme depolimerizacije t/ h oligomeri mas. % EG mas. % Na 2 TPA mas. % T = 170 C, PET/EG 1 : 5 0,5 90,97 7,72 1,31 1 90, 87 7, 69 1,44 1,5 90,73 7,97 1,30 2 89,52 9,18 1,30 3 83,14 15,56 1,30 T = 170 C, PET/EG 1 : 18 0,5 16,45 81,21 2,34 1 28,36 70,39 1,25 1,5 12,42 86,23 1,35 2 10,35 88,30 1,35 3 5,21 93,41 1,38 1. Ljerka Kratofil Krehula, Zlata Hrnjak-Murgić, Jasenka Jelenčić i Branka Andričić, Evaluation of Poly(ethylene-terephthalate) Products of Chemical Recycling by Differential Scanning Calorimetry, J. Polym. Environment 17(1) (2009) 20-27. 2. Ljerka Kratofil Krehula, Anita Ptiček Siročić, Maja Dukić i Zlata Hrnjak-Murgić, Cleaning Efficiency of Poly(ethylene terephthalate) Washing Procedure in Recycling Process, Journal of Elastomers and Plastics, 45 (5) (2012) 429-444.

Poli(etilen-tereftalat), PET HOOC COOH 40 30 %T 20 10 1695 1574 1510 4000 3200 2400 1800 1400 1000 450 FTIR spektar tereftalne kiseline υ / cm -1 1. Ljerka Kratofil Krehula, Zlata Hrnjak-Murgić, Jasenka Jelenčić i Branka Andričić, Evaluation of Poly(ethylene-terephthalate) Products of Chemical Recycling by Differential Scanning Calorimetry, J. Polym. Environment 17(1) (2009) 20-27. 2. Ljerka Kratofil Krehula, Anita Ptiček Siročić, Maja Dukić i Zlata Hrnjak-Murgić, Cleaning Efficiency of Poly(ethylene terephthalate) Washing Procedure in Recycling Process, Journal of Elastomers and Plastics, 45 (5) (2012) 429-444.

Poli(etilen-tereftalat), PET Glikoliza s tupanj depolimerizacije T = 170 C T = 180 C T = 190 C monomeri BHET oligome ri B HET oligomer i B HET oligomer i t/h mas % 1 1,11 98,89 1,19 98,81 1, 32 98,68 3 1,40 98,60 9,45 90,55 28,88 71,12 6 3,20 96,80 61,04 38,96 87,28 12,72 Ptiček Siročić, Anita; Fijačko, Andrija; Hrnjak-Murgić, Zlata. Chemical recycling of postconsumer poly(ethyleneterephthalate) bottles-depolymerization study. // Chemical and biochemical engeenering quartely. 27 (2013), 1; 65-71

Poli(etilen-tereftalat), PET HO 2 2 OOC COO 2 2 OH %T 1506 2961 3445 1710 1282 4000 3200 2400 1800 1400 1000 600 / cm -1 FTIR spektar BHET-a 872 Ptiček Siročić, Anita; Fijačko, Andrija; Hrnjak-Murgić, Zlata. Chemical recycling of postconsumer poly(ethyleneterephthalate) bottles-depolymerization study. // Chemical and biochemical engeenering quartely. 27 (2013), 1; 65-71

Oksidacijska razgradnja O 2 u praksi u svim razgradnim procesa sudjeluje kisik, polimeri su (kao i svi organski spojevi) izuzetno podložni oksidaciji, djelovanje kisika ovisi o vrsti makromolekule jesu li zasićene ili nezasićene sadrže li funkcionalne skupine ili ne. nezasićeni polimeri podliježu oksidaciji pri sobnoj temperaturi zasićeni su relativno stabilni, (do oksidacije dolazi tek pri povišenim temperaturama ili u prisustvu UV svjetlosti). Oksidacijska razgradnja polimera odvija se mehanizmom slobodnih radikala, autooksidacijski proces. O 2

Oksidacijska razgradnja O 2 Osnovna značajka procesa nastajanje je, a potom raspadanje hidroperoksida (ROOH). Inicijacija razgradnje - odvija se nastanak slobodnih radikala (R*) uzrokovana: toplinom, UV svjetlošću, kisikom, ozonom ili hidroperoksidima nastalim tijekom sinteze ili prerade polimera

Inicijacija razgradnje H * slobodni radikal, x inicirajući slobodni radikal R makromolekulni radikal x RH R H Kada jednom krene razgradnja, snažno se ubrzava O 2

Faza propagacije kisik u kontaktu s makromolekulskim radikalom R : u vrlo brzoj reakciji nastaje peroksiradikal: R O ROO 2 dovoljno reaktivan za napad na neku od C-H veza u novoj makromolekuli: ROO RH ROOH R Brzina reakcije u ovoj fazi određuje brzinu oksidacijskog procesa, ukoliko postoje lako reaktivna mjesta na molekuli: tercijarni C-atom ili dvostruka veza, brzina oksidacije znatno se povećava. Zato postojanost polimera ovisi o sastavu i strukturi molekule. O 2

Faza propagacije Novonastali makromolekulski radikal brzo reagira s O 2 u novi peroksiradikal koji se stalno obnavlja i napada novu C-H vezu u molekuli polimera R O 2 ROO Ako makromolekulski lanac sadrži dvostruku vezu, peroksiradikal će se adirati upravo na tu vezu tvoreći epokside: ROO C C O 2 ROO C C O O ROO + C C RO + C C O O 2

Faza propagacije dok se adicija na konjugiranim dvostrukim vezama ostvaruje prema reakciji: ROO + OOR Hidroperoksid (ROOH), nastao prethodnom reakcijom, može u seriji reakcija dati više slobodnih radikala. Ove reakcije induciraju i kataliziraju ioni prijelaznih metala. ROOH RO HO ROOH R RO ROH 2ROOH ROO RO H 2 O O 2

Faza propagacije nastali oksi-radikal RO i nastali hidroksi-radikal HO reagiraju s novim makromolekulama (RH) ili s hidroperoksidom: RO RH ROH R HO RH H 2 O R RO ROOH ROH ROO O 2

Faza terminacije Faza propagacije, tj. aktivnost radikala nastavlja se do reakcije terminacije, odnosno sudara dvaju radikala i nastajanja inertnih produkta: ROO ROO razni inertni produkti ROO R razni inertni produkti R R razni inertni produkti

Faza terminacije Smatra se da je najvažnija reakcija terminacije nastajanje peroksida: 2ROO ROOR O 2 ili R R R 2 R OO C O + O 2 + R R OOH Moguća je i rekombinacija slobodnih radikala: a) 2 O O O 2 O O O b) + OH OH + OH OH O 2

Mehanizam oksidacijske razgradnje apsorbira svjetlo ili toplinu Inicijacija Rast lanca Polimer R ROO O O 2 hν ili RH polimer ROO R R ROOH R slobodni radikali peroksi radikali hidroperoksid i radikali ROOH RO OH Grananje lanca Terminacija RO OH ROO RO RH RH R R ROH R R H 2 ROOR ROR O Tijekom razgradnje nastaju: aldehidi, ketoni, hidroksilne i peroksidne skupine oksidacija polimera autokatalitička je reakcija R R RR

Toplinska razgradnja posljedica je povećane koncentracije energije toplinskog gibanja makromolekule u jednoj od njenih kemijskih veza. Za većinu polimera ta je energija pri 200-300 C dovoljna za kidanje kovalentnih veza. Toplinsko cijepanje molekula odvija se različitim reakcijskim mehanizmima, a nastaju: niskomolekulski produkti, molekule s nezasićenim krajnjim skupinama te produkti razgranate i umrežene strukture.

Toplinska razgradnja pirolizom Pirloitička razgradnja odvija se kod povišenih (visokih) temperatura (cca >300 C) - bez prisustva kisika - Različit mehanizam razgradnje u odnosu na oksidacijsku Pirolitički proizvodi su: u cijelosti hlapljivi produkti (nastaje velika konc. monomera) nehlapljivi produkti (većina C-atoma iz osnovnog lanca ugrađena u karbonizirani ostatak) -karakteristično za umrežene polimere i/ili neke plastomere (PVC ili PAN.)

Toplinska razgradnja Proces toplinske razgradnje pri nižim temperaturama, obično ispod 200 C, može se spriječiti dodatkom toplinskih stabilizatora. važno za sprečavanje razgradnje tijekom prerade polimera prerada se odvija u taljevini i to su dovoljno visoke temp. da započne razgradnja materijala. nastali produkti razgradnje znatno ubrzavaju procese uz prisustvo kisika (na atmosferskim uvjetima).

Toplinska razgradnja PVC-a Najnestabilniji polimer razgradnja se odvija izdvajanjem plinovitog HCl kroz intra- i inter-molekularno dehidrokloriranje ne dolazi do cijepanja osnovnog lanca, nastaju polienski nizovi (s konjugiranim dvostrukim vezama) i umrežene strukture (dijelom). dvostruke veze uzrokuju obojenje materijala temperatura dehidrokloriranja ovisi o uvjetima okoline, već kod 100 C (nastaje mala količina HCl, više od 5%) oslobođeni HCl autokatalizira reakciju slijedi brza reakcija, gotovo potpuna pri temperaturi od 250 C dehidroklorirani lanci mogu nadalje međusobno reagirati uz formiranje umreženih i cikličkih struktura

a) Dehidrokloriranje makromolekula PVC-a -HCl -HCl H Cl H Cl H Cl H Cl H Cl polienski nizovi H Cl -HCl Lanci s konjugiranim dvostrukim vezama b) Intermolekularno dehidrokloriranje Cl 2 Cl Cl 2 Cl H Cl -HCl 2 Cl 2 2 Cl 2

Umreživanje dehidrokloriranih lanaca 2 Cl 2 Cl 2 Cl C 2 2 Cl 2 Cl 2 Cl umreženje

Termooksidacijska razgradnja Toplinski iniciran proces razgradnje u prisutnosti kisika naziva se termooksidacijskom razgradnjom. odvija se pri temperaturama nižim od onih za toplinsku razgradnju. Primjerice: PP je toplinski stabilan toplinska razgradnja započinje pri 280-300 C termooksidacijska već pri 120-130 C.

Stabilizatori Usporavanje procesa razgradnje produžuju vijek trajanja polimernog materijala. Stabilizatori: toplinski, antioksidansi, antiozonanti ili fotostabilizatori. Izbor stabilizatora ovisi o tipu polimera i vanjskim uvjetima tijekom uporabe polimernog materijala.

nestabilan stabilan stabilizator

Mehanizam djelovanja antioksidansa Na mehanizmu terminacije lančane reakcije oksidacije temelji se mehanizam djelovanja antioksidansa (AH) ili općenito inhibicija oksidacije: ROO RO AH ROOH A AH ROH A Opći princip mehanizma djelovanja AH Različiti antioksidansi različit mehanizam djelovanja Antioksidans u vrlo brzoj reakciji s peroksi ili oksiradikalom daje reaktivni H-atom te prelazi u radikal A koji je stabilan, tj. neaktivan. O 2

Polietilen niske gustoće/linearni polietilen niske gustoće (LDPE/LLDPE) -[ 2 2 n- pokrov za plastenike pokrov za poljoprivredne površine ambalažni materijal

Mehaničko recikliranje LDPE/LLDPE filmova Degradacija tijekom upotrebe LDPE/LLDPE filmova - UV zračenje - zagrijavanje - vlaga - padaline - gnojiva - pesticidi - herbicidi - zemlja... Degradacija slabljenje svojstava materijala

Oponašanje uvjeta primjene (ubrzano starenje materijala) LDPE/LLDPE film UV zračenje 290 nm temperatura 70 C (8h) Mehaničko recikliranje Brabender plasticorder T = 180 C rpm = 60 0.1 wt.-% stabilizatora Recyclostab 411 Prešanje uzoraka hidraulična preša Dake, 190 C

Recikliranje polietilena niske gustoće Svojstva materijala nakon oponašanja uvjeta upotrebe (UV zračenje, utjecaj povišenih temperatura) - recikliranje bez stabilizatora - recikliranje sa stabilizatorom Ljerka Kratofil Krehula, Anita Ptiček Siročić, Zlata Hrnjak-Murgić, Jasenka Jelenčić, Recycling of low density polyethylene greenhouses film exposed to pre-ageing, Environmental Management ; Trends and Results, 2007. 95-104