Influence of the shape and size of plasticizer particles on the reduction of stiffness in thermoplastic polymers

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Plastic can be recycling in three ways: chemical, thermal, and mechanical. Each method has its advantages and disadvantages. The most prevalent is mechanical processing, resulting in recycled materials or composite materials. A key objective in producing composite materials through this method is to restore or enhance their properties using modifiers. The properties of these additives depend on the shape and size of their particles. Energy-dispersive X-ray spectroscopy was used to determine the elemental chemical composition of a plasticizer based on highly dispersed calcium hydroxide. X-ray diffraction analysis performed on a DRON-7 diffractometer made it possible to identify the chemical compounds within the additive. Scanning electron microscopy was employed to determine the shape and size of the particles. The optimal result, specifically a four-fold reduction in stiffness, was achieved using spherical particles with a size range of 0.5–1 μm.

About the authors

Yurij E. Yakubovsky

Industrial University of Tyumen

Email: jakubovskijje@tyuiu.ru

Konstantin V. Kuskov

Industrial University of Tyumen

Email: kuskovkv@tyuiu.ru

Anton A. Khyzov

Industrial University of Tyumen

Email: hyzovaa@tyuiu.ru

References

  1. Zhang, Y., Duan D., Lei H., Villota E., Ruan R. Jet fuel production from waste plastics via catalytic pyrolysis with activated carbons. Applied Energy. 2019;251:113337. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113337
  2. Mangesh V. L., Padmanabhan S., Tamizhdurai P., Ramesh A. Experimental investigation to identify the type of waste plastic pyrolysis oil suitable for conversion to diesel engine fuel. Journal of Cleaner Production. 2019;246:119066. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119066
  3. Balpreet Kaur, Raj Kumar Gupta, Haripada Bhunia. Chemically activated nanoporous carbon adsorbents from waste plastic for CO2 capture: Breakthrough adsorption study. Microporous and Mesoporous Materials. 2019;282:146–158. http://dx.doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.03.025
  4. Патрушева Т. Н., Петров С. К., Матвеев П. В., Борцова С. С. Пиролиз как перспективное направление переработки пластиковых отходов для получения энергии. Химическая технология. 2021;22(8):355–359. https://doi.org/10.31044/1684-5811-2021-22-8-355-359
  5. Coates G. W., Getzler Y. D. Y. L. Chemical recycling to monomer for an ideal, circular polymer economy. Nature Reviews Materials. 2020;5(7):501–516. https://doi.org/10.1038/s41578-020-0190-4
  6. Awang N. W. B., Hadiyono M. A. B. R., Abdellatif M. M, Nomura K. Depolymerization of PET with ethanol by homogeneous iron catalysts applied for exclusive chemical recycling of cloth waste. Industrial Chemistry& Materials. 2025;(3):49–56. https://doi.org/10.1039/d4im00081a
  7. Cousins D. S., Suzuki Ya., Murray R. E., Samaniuk J. R., Stebner A. Recycling glass fiber thermoplastic composites from wind turbine blades. Journal of Cleaner Production. 2019;209:1252–1263. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.286
  8. Вершков А. В., Донская М. А. Переработка пластиковых отходов в условиях Красноярского края. Отходы и ресурсы. 2023;10(1). https://doi.org/10.15862/31INOR123
  9. Синичук А. Е., Родина Т. А. Использование вторичных гранул полиэтилена в производстве полимерных изделий. Вестник Амурского государственного университета. Серия: Естественные и экономические науки. 2021;(93):104–107. https://doi.org/10.22250/jasu.93.23
  10. Куликов В. Ю., Исагулов А. З., Щербакова Е. П., Ковалева Т. В. Исследование свойств полистирола с добавлением вторичных гранул строительного полистирола. Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2017;15(4):40–46. https://doi.org/10.18503/1995-2732-201715-4-40-46
  11. Чирков Д. Д., Кулаженко Ю. М., Биктимирова О. Е., Шкуро А. Е., Глухих В. В. Физико-механические свойства полимерных композитов с полимерной фазой поливинилхлорида и отходами производства линолеума. Вестник Технологического университета. 2023;26(10):69–74. https://doi.org/10.55421/19987072_2023_26_10_69
  12. Стородубцева Т. Н., Аксомитный А. А., Кузнецов Д. С. Исследование теплофизических свойств древесного полимер-песчаного композиционного материала. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2018;6(7):142–145. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36745462.
  13. Профатило И. В. К вопросу использования отходов полимеров при создании полимерпесчаных композиций. Вестник Гродненского государственного университета имени Янки Купалы. Серия 6. Техника. 2019;9(1):126–134.URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37082082.
  14. Крамаренко А. В., Мавлютов А. Н. Совершенствование состава полимер-песчаной черепицы. Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2018;(1):230–232. URL: https://id-yug.com/index.php/ru/ntt/archiv/2018/1-2018?id=1036.
  15. Валеева А. Р., Алексеева А. Д., Саерова К. В. Изучение влияния фурфурилового спирта на твердость древесно-полимерного композита. Актуальные проблемы лесного комплекса. 2024;(65):191–192. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=67316890.
  16. Зимакова Г. А., Каспер Е. А., Бочкарева О. С. Механические свойства цементных композитов, армированных керамическим волокном. Архитектура, строительство, транспорт. 2024;(4):44–54. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-4-44-54
  17. Куюков С. А., Третьяков П. Ю., Тестешев А. А., Замятин А. В., Жигайлов А. А. Электропроводящий нагреваемый цементобетон на основе графита. Архитектура, строительство, транспорт. 2024;(4):77–87. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-4-77-87
  18. Хантимиров А. Г., Абдрахманова Л. А., Низамов Р. К., Хозин В. Г. Древесно-полимерные композиты на основе поливинилхлорида, усиленные базальтовой фиброй. Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2022;(3):75–81. https://doi.org/10.52409/20731523_2022_3_75
  19. Якубовский Ю. Е., Хайруллина Л. Б., Дубровский Е. Г. Решение вопросов экологической безопасности посредством переработки вторичных термопластов. Экология и промышленность России. 2024;28(12):4–7. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2024-12-4-7
  20. Jakubovski Yu. E., Dubrovsky E. G., Khairullina L. B., Aleksandrov S. V. Composite building materials based on recycled thermoplastic polymers. Construction of Unique Buildings and Structures. 2024;113:11311. URL: https://unistroy.spbstu.ru/article/2024.114.11/

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).