В НГТУ НЭТИ разработали для строительства композит с отходами полимера

Композит с использованием переработанного пластика для использования в строительстве разработали специалисты Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) НЭТИ, 16 января сообщает пресс-служба вуза.

В настоящее время широкое распространение пластиковых изделий и упаковки вызвало стремительный рост объемов полимерных отходов, создав проблему их утилизации. Наиболее распространенным методом их утилизации является их переработка.

Магистрантка 1 курса факультета летательных аппаратов НГТУ НЭТИ Наталья Осипова рассказала о разработке:

«Потребление пластика сейчас на очень высоком уровне, и если его не утилизировать, то экологических проблем не избежать. Мы решили использовать полимерные отходы в качестве сырья для производства строительных композитов. Перерабатывали полиэтилен высокой плотности — в основном бутылки из-под бытовой химии».

Исследователями был создан композит из полиэтилена, выполняющего функции связующего вещества, опилок, которые снижали теплопроводность композита, что позволяло использовать его как теплоизоляционный материал, и стеклобоя, которого много в твердых бытовых отходах (ТБО).

Для изготовления композита разработчики мыли использованные пластиковые бутылки, очищая их от этикеток, и разрезали на кусочки, которые можно было поместить в режущую мельницу. Измельченный в ней пластик в дальнейшем использовался как составная часть композита.

«Для получения образцов материала, — продолжила Наталья Осипова, — использовали метод горячего прессования: смешивали необходимое количество компонентов, после чего засыпали все это в специальную форму, ставили ее в печь и ждали, пока смесь разогреется до температуры легкого расплавления полиэтилена. Спустя 30 минут прессовали, затем ждали, чтобы образец затвердел, и вынимали».

Полученные образцы испытывались на водопоглощение, теплопроводность, прочность и плотность, что в результате уточнения состава позволило получить материал, из которого можно изготавливать плитку для облицовки зданий.

Преимуществами использования полимерных отходов для производства строительных композитов, отмечают разработчики, являются, во-первых, экологическая выгода от снижения накопления пластиковых отходов на полигонах и в природных экосистемах, что уменьшит их вредное воздействие на окружающую среду.

Во-вторых, использование ТБО в строительных материалах позволит снизить стоимость конечного продукта. А в-третьих, предложенный метод позволяет получать композиты с хорошими механическими свойствами — прочностью и твердостью, в зависимости от типа полимерного отхода.

Полимеры можно добавлять в бетон или асфальт, что повысит их водоотталкивающие свойства, одновременно увеличивая долговечность. Кроме того, низкая плотность большинства полимерных отходов позволит создавать легкие строительные материалы.

Такие полимерные материалы, как полиэтилен или полипропилен, кроме влагоустойчивости, обладают устойчивостью к химикатам и микроорганизмам, что увеличит срок эксплуатации сооружений, в которых используются строительные композиты с переработанным пластиком. В результате применение в строительстве полимерных отходов не только улучшит экологическую ситуацию, но также позволит производить экономичные и функциональные материалы.

«Полимерные отходы могут быть использованы для производства различных строительных материалов, таких как плитка, панели, дорожные покрытия, утеплители», — пояснила Наталья Осипова.

В своих дальнейших исследованиях разработчики намерены добиться повышения прочности и теплопроводности полученного материала, а также усилить адгезию компонентов композита.

Ранее в НГТУ НЭТИ для утилизации пластика разработали технологию разведения модифицированной восковой моли.