KR20240085320A - Additive for mixture of PET and HDPE, manufacturing method for the same, recycling method for mixture of PET and HDPE using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제, 그 제조방법, 이를 이용한 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예를 따르는 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법은, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; High Density Polyethylene), 개시제 및 무수말레인산(MA; Maleic Anhydride)을 혼합하는 단계를 포함한다. The present invention relates to an additive for recycling of PET and HDPE mixtures, a method of manufacturing the same, and a method of recycling PET and HDPE mixtures using the same.
A method of manufacturing an additive for recycling of PET and HDPE mixtures according to an embodiment of the present invention includes mixing high density polyethylene (HDPE), an initiator, and maleic anhydride (MA).
Description
본 발명은 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제, 그 제조방법, 이를 이용한 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an additive for recycling of PET and HDPE mixtures, a method for manufacturing the same, and a method for recycling PET and HDPE mixtures using the same.
플라스틱은 산업의 발전과 삶의 질의 개선에 큰 역할을 하였으나, 버려지는 양이 매우 많고 자연상태에서 분해 속도가 매우 느리기 때문에 환경 파괴의 중요한 요인으로 인식되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 폐플라스틱을 다시 사용하는 재활용 기술이 개발되고 있다. Plastics have played a significant role in industrial development and improving the quality of life, but because the amount of plastic is discarded is very large and the decomposition rate is very slow in nature, it is recognized as an important factor in environmental destruction. To solve this problem, recycling technology to reuse waste plastic is being developed.
플라스틱의 재료에는 PET, PE, LDPE, HDPE, PP 등 다양한 고분자 수지가 존재하며, 하나의 플라스틱 제품에 2종 이상의 고분자 수지가 사용되기도 한다. 고분자 수지는 종류에 따라 물리 화학적 특성이 상이하기 때문에 이종의 플라스틱을 분리하지 않고 한꺼번에 재활용하는 것은 매우 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 플라스틱을 성분에 따라 분리한 후 재활용을 하는 바, 재활용 비용이 상승하는 문제가 있다. Plastic materials include various polymer resins such as PET, PE, LDPE, HDPE, and PP, and two or more types of polymer resins may be used in one plastic product. Because polymer resins have different physical and chemical properties depending on the type, it is very difficult to recycle different types of plastic all at once without separating them. To solve this problem, plastics are separated according to their components and then recycled, which raises the problem of recycling costs.
선행기술문헌은 PET 및 HDPE를 8:2로 혼합하고, 여기에 상용화제를 5 내지 20중량%로 혼합하여 재활용된 전선호보관을 개시한다.Prior art literature discloses storage of recycled wire arcs by mixing PET and HDPE at a ratio of 8:2 and mixing a compatibilizer at 5 to 20% by weight.
본 발명은 이종의 고분자 수지로 된 폐플라스틱을 재활용할 수 있는 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제, 그 제조방법, 이를 이용한 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법을 제공함을 목적으로 한다. The purpose of the present invention is to provide an additive for recycling of PET and HDPE mixtures that can recycle waste plastics made of heterogeneous polymer resins, a method for manufacturing the same, and a method for recycling PET and HDPE mixtures using the same.
또한, 본 발명은 PET 및 HDPE의 재활용 비용을 줄일 수 있다. Additionally, the present invention can reduce recycling costs of PET and HDPE.
또한, 굴곡탄성률이 우수한 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 조성물을 제조할 수 있다. In addition, a recycled composition of PET and HDPE mixture with excellent flexural modulus can be manufactured.
본 발명의 실시 예를 따르는 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법은, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; High Density Polyethylene), 개시제 및 무수말레인산(MA; Maleic Anhydride)을 혼합하는 단계를 포함한다. The method for producing an additive for recycling of PET and HDPE mixtures according to an embodiment of the present invention includes mixing high density polyethylene (HDPE), an initiator, and maleic anhydride (MA).
상기 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제는 구조식1로 표현될 수 있다.The additive for recycling of the PET and HDPE mixture can be expressed as structural formula 1.
[구조식1][Structural Formula 1]
(여기서 x 및 y는 자연수).(where x and y are natural numbers).
상기 MA는 구조식2로 표현될 수 있다. The MA can be expressed as structural formula 2.
[구조식2][Structural Formula 2]
. .
상기 개시제는 다이-(터트-부틸-퍼옥시이소프로필)(Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene)일 수 있다. The initiator may be di-(tert-butyl-peroxy-isopropyl)benzene.
상기 Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene는 구조식3으로 표현될 수 있다. The Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene can be expressed as structural formula 3.
[구조식3][Structural formula 3]
. .
상기 MA의 함량은 상기 HDPE에 대하여 0.5 내지 1.5phr일 수 있다. The content of MA may be 0.5 to 1.5 phr relative to the HDPE.
상기 개시제의 함량은 상기 HDPE에 대하여 0.05 내지 0.15phr일 수 있다. The content of the initiator may be 0.05 to 0.15 phr relative to the HDPE.
상기 HDPE, 개시제 및 MA를 혼합하는 단계는 상기 혼합물을 180 내지 220℃로 가열할 수 있다. In the step of mixing HDPE, initiator, and MA, the mixture may be heated to 180 to 220°C.
본 발명의 실시 예를 따르는 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제는, 무수말레인산으로 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌(MA-g-HDPE; Maleic Anhydride grafted High Density Polyethylene)이다. The additive for recycling of PET and HDPE mixture according to an embodiment of the present invention is maleic anhydride grafted high density polyethylene (MA-g-HDPE).
상기 MA-g-HDPE는 PET 및 HDPE 사이의 계면장력을 낮추어 상용성을 개선한다. The MA-g-HDPE improves compatibility by lowering the interfacial tension between PET and HDPE.
상기 MA-g-HDPE은 무수말레인산(MA; Maleic Anhydride)이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; Density Polyethylene) 사이에서 가교된 것이다. The MA-g-HDPE is cross-linked between maleic anhydride (MA) and high-density polyethylene (HDPE).
상기 MA-g-HDPE에서 MA의 HDPE에 대한 그라프팅율(Grafting Yield)은 0.5 wt%이상이다. In the MA-g-HDPE, the grafting yield of MA to HDPE is 0.5 wt% or more.
상기 MA의 함량은 상기 MA-g-HDPE 전체 함량의 0.50 내지 0.60wt%일 수 있다. The content of MA may be 0.50 to 0.60 wt% of the total content of MA-g-HDPE.
본 발명의 실시 예를 따르는 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; Polyethylene Terephthalate) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; High Density Polyethylene)의 혼합물을 준비하는 단계; 및 상기 혼합물에 무수말레인산으로 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌(MA-g-HDPE; Maleic Anhydride grafted High Density Polyethylene)을 첨가하는 단계;를 포함한다. The recycling method of PET and HDPE mixture according to an embodiment of the present invention includes preparing a mixture of polyethylene terephthalate (PET) and high density polyethylene (HDPE); And adding maleic anhydride grafted high density polyethylene (MA-g-HDPE) to the mixture.
상기 MA-g-HDPE의 함량은 상기 PET 및 HDPE 혼합물에 대하여 1 내지 5hpr일 수 있다. The content of MA-g-HDPE may be 1 to 5 hpr relative to the PET and HDPE mixture.
상기 MA-g-HDPE은 무수말레인산(MA; Maleic Anhydride)이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; Density Polyethylene) 사이에서 가교된 것일 수 있다. 상기 MA의 함량은 상기 MA-g-HDPE 전체 함량의 0.50 내지 0.60wt%일 수 있다. The MA-g-HDPE may be cross-linked between maleic anhydride (MA) and high-density polyethylene (HDPE). The content of MA may be 0.50 to 0.60 wt% of the total content of MA-g-HDPE.
상기 MA-g-HDPE를 첨가하는 단계에서, 상기 MA-g-HDPE가 첨가된 혼합물을 230 내지 280℃로 가열할 수 있다. In the step of adding the MA-g-HDPE, the mixture to which the MA-g-HDPE has been added may be heated to 230 to 280°C.
본 발명의 실시 예를 따르는 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제, 그 제조방법, 이를 이용한 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법은 이종의 고분자 수지로 된 폐플라스틱을 재활용할 수 있다. The additive for recycling of PET and HDPE mixtures according to the embodiment of the present invention, its manufacturing method, and the recycling method of PET and HDPE mixtures using the same can recycle waste plastic made of heterogeneous polymer resins.
또한, 본 발명은 PET 및 HDPE의 재활용 비용을 줄일 수 있다. Additionally, the present invention can reduce recycling costs of PET and HDPE.
또한, 굴곡탄성률이 우수한 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 조성물을 제조할 수 있다. In addition, a recycled composition of PET and HDPE mixture with excellent flexural modulus can be manufactured.
도 1은 실시 예6, 7 및 비교 예1 및 2의 SEM 사진이다.
도 2는 실시 예5 내지 7, 비교 예1 및 2의 굴곡탄성률 측정 결과를 도시한 것이다.
도 3은 실시 예5 내지 7, 비교 예1 및 2의 인장강도 측정 결과를 도시한 것이다.Figure 1 is an SEM photograph of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 1 and 2.
Figure 2 shows the flexural modulus measurement results of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 1 and 2.
Figure 3 shows the tensile strength measurement results of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 1 and 2.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Additionally, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the relevant technical field. Throughout the specification, “including” an element means that other elements may be further included rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.
본 발명의 실시 예를 따르는 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법은, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; High Density Polyethylene), 개시제 및 무수말레인산(MA; Maleic Anhydride)을 혼합하는 단계를 포함한다. The method for producing an additive for recycling of PET and HDPE mixtures according to an embodiment of the present invention includes mixing high density polyethylene (HDPE), an initiator, and maleic anhydride (MA).
상기 HDPE는 단량체 에틸렌에서 생산되는 열가소성 중합체 로서, 플라스틱 용기의 뚜껑 등의 재료로 사용된다. 상기 HDPE는 해당 분야에서 일반적으로 사용하는 것일 수 있으며 특별히 제한하지 않는다. 본 발명에서, HDPE를 MA와 그라프트함으로써 PET와의 상용성을 높일 수 있다. 상기 HDPE는 구조식4로 표현될 수 있다. The HDPE is a thermoplastic polymer produced from the monomer ethylene, and is used as a material for lids of plastic containers. The HDPE may be commonly used in the relevant field and is not particularly limited. In the present invention, compatibility with PET can be improved by grafting HDPE with MA. The HDPE can be expressed as structural formula 4.
[구조식4][Structural Formula 4]
(여기서 n은 자연수)(where n is a natural number)
상기 MA는 말레인산의 무수물로서, 해당 분야에서 일반적으로 사용하는 것일 수 있으며 특별히 제한하지 않는다. 상기 MA는 구조식2로 표현될 수 있다. The MA is maleic acid anhydride, which may be commonly used in the relevant field and is not particularly limited. The MA can be expressed as structural formula 2.
[구조식2][Structural Formula 2]
. .
상기 개시제는 다이-(터트-부틸-퍼옥시이소프로필)(Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene)일 수 있다. 상기 Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene는 구조식3으로 표현될 수 있다. The initiator may be di-(tert-butyl-peroxy-isopropyl)benzene. The Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene can be expressed as structural formula 3.
[구조식3][Structural formula 3]
. .
상기 MA의 함량은 상기 HDPE에 대하여 0.5 내지 1.5phr일 수 있다. MA의 함량이 해당 범위에서 벗어나면 그라프팅율(Grafting yield) 및 그라프팅율(Grafting yield)가 낮아지는 문제가 있다. The content of MA may be 0.5 to 1.5 phr relative to the HDPE. If the MA content is outside the range, there is a problem in that the grafting yield and grafting yield are lowered.
상기 개시제의 함량은 상기 HDPE에 대하여 0.05 내지 0.15phr일 수 있다. 개시제의 함량이 해당 범위에서 벗어나면 그라프팅율(Grafting yield) 및 그라프팅율(Grafting yield)가 낮아지는 문제가 있다.The content of the initiator may be 0.05 to 0.15 phr relative to the HDPE. If the content of the initiator is outside the range, there is a problem in that the grafting yield and grafting yield are lowered.
본 단계는 일반적인 압출기를 통해 수행할 수 있으며, 상기 혼합물을 180 내지 220℃로 가열한 상태로 혼합 및 압출을 수행할 수 있다. 이를 통해 그라프팅율 및 그라프팅 효율을 높일 수 있다. 본 단계는 30분 내지 2시간 동안 수행할 수 있다. This step can be performed using a general extruder, and mixing and extrusion can be performed while the mixture is heated to 180 to 220°C. Through this, the grafting rate and grafting efficiency can be increased. This step can be performed for 30 minutes to 2 hours.
본 제조방법을 통해 제조된 상기 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제는 무수말레인산으로 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌(MA-g-HDPE; Maleic Anhydride grafted High Density Polyethylene)이고, 구조식1로 표현될 수 있다.The additive for recycling of the PET and HDPE mixture prepared through this manufacturing method is maleic anhydride grafted high density polyethylene (MA-g-HDPE), and can be expressed in structural formula 1.
[구조식1][Structural Formula 1]
(여기서 x 및 y는 자연수).(where x and y are natural numbers).
무수말레인산(MA; Maleic Anhydride)이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; Density Polyethylene) 사이에서 가교된 것으로, 상기 MA-g-HDPE는 PET 및 HDPE 사이의 계면장력을 낮추어 상용성을 개선한다. 상기 MA-g-HDPE에서 MA의 HDPE에 대한 그라프팅율(Grafting Yield)은 0.5 wt%이상이고, 그라프팅효율(Grafting efficiency)는 50% 이상이다. 또한, 상기 MA의 함량은 상기 MA-g-HDPE 전체 함량의 0.50 내지 0.60wt%일 수 있다. Maleic Anhydride (MA) is cross-linked between high-density polyethylene (HDPE), and MA-g-HDPE improves compatibility by lowering the interfacial tension between PET and HDPE. In the MA-g-HDPE, the grafting yield of MA to HDPE is 0.5 wt% or more, and the grafting efficiency is 50% or more. Additionally, the content of MA may be 0.50 to 0.60 wt% of the total content of MA-g-HDPE.
본 발명의 실시 예를 따르는 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET; Polyethylene Terephthalate) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; High Density Polyethylene)의 혼합물을 준비하는 단계; 및 상기 혼합물에 무수말레인산으로 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌(MA-g-HDPE; Maleic Anhydride grafted High Density Polyethylene)을 첨가하는 단계;를 포함한다. The recycling method of PET and HDPE mixture according to an embodiment of the present invention includes preparing a mixture of polyethylene terephthalate (PET) and high density polyethylene (HDPE); And adding maleic anhydride grafted high density polyethylene (MA-g-HDPE) to the mixture.
상기 PET는 폴리에스터 계열의 수지 중 가장 일반적인 열가소성 고분자 수지이며 의류, 용기 등에 많이 사용된다. 상기 PET는 해당 분야에서 일반적으로 사용하는 것일 수 있으며, 특히 폐플라스틱일 수 있다. 상기 PET는 구조식5로 표현될 수 있다. PET is the most common thermoplastic polymer resin among polyester resins and is widely used in clothing, containers, etc. The PET may be commonly used in the relevant field, and may especially be a waste plastic. The PET can be expressed by structural formula 5.
[구조식5][Structural formula 5]
(여기서 n은 자연수)(where n is a natural number)
상기 HDPE는 단량체 에틸렌에서 생산되는 열가소성 중합체로서, 플라스틱 용기의 뚜껑 등의 재료로 사용된다. 상기 HDPE는 해당 분야에서 일반적으로 사용하는 것일 수 있으며 특히 폐플라스틱일 수 있다. The HDPE is a thermoplastic polymer produced from the monomer ethylene, and is used as a material for lids of plastic containers. The HDPE may be commonly used in the relevant field, and may especially be a waste plastic.
상기 PET 및 HDPE의 함량은 중량비로 7:3 내지 9:1일 수 있으며, 바람직하게는 7.5:2.5 내지 8.5:1.5, 더욱 바람직하게는 8:2일 수 있다. 이는 음료수 용기 등의 일반적인 폐플라스틱에서 PET와 HDPE의 중량비가 위와 같기 때문이다. 본 발명의 일 실시 예는 일반적인 PET와 HDPE와 혼합된 폐플라스틱의 혼합을 위해 제공되는 첨가제를 제공함을 목적으로 한다. The content of PET and HDPE may be 7:3 to 9:1 in weight ratio, preferably 7.5:2.5 to 8.5:1.5, and more preferably 8:2. This is because the weight ratio of PET and HDPE in common waste plastics such as beverage containers is as above. One embodiment of the present invention aims to provide an additive for mixing waste plastic mixed with general PET and HDPE.
상기 MA-g-HDPE는 앞서 설명한 것이다. MA-g-HDPE는 PET 및 HDPE의 상용성을 높이는 상용화제로서 기능을 수행할 수 있다. 상기 MA-g-HDPE를 첨가하는 단계에서 상기 MA-g-HDPE의 함량은 상기 PET 및 HDPE 혼합물에 대하여 1 내지 5hpr, 바람직하게는 2.5 내지 3.5phr일 수 있다. MA-g-HDPE의 함량이 낮으면 인장 강도가 감소하고 굴곡탄성률이 감소하고, 충격강도가 감소하는 문제가 있고, MA-g-HDPE의 함량이 높으면 굴곡탄성률이 감소하는 문제가 있다. The MA-g-HDPE was described previously. MA-g-HDPE can function as a compatibilizer to increase the compatibility of PET and HDPE. In the step of adding the MA-g-HDPE, the content of the MA-g-HDPE may be 1 to 5 hpr, preferably 2.5 to 3.5 phr, relative to the PET and HDPE mixture. If the content of MA-g-HDPE is low, the tensile strength decreases, the flexural modulus decreases, and the impact strength decreases. If the content of MA-g-HDPE is high, the flexural modulus decreases.
상기 MA-g-HDPE를 첨가하는 단계에서, 상기 MA-g-HDPE가 첨가된 혼합물을 230 내지 280℃로 가열할 수 있고, 30분 내지 2시간 동안 수행할 수 있다. 해당 온도에서 MA-g-HDPE, PET 및 HDPE가 혼합하여 재활용이 가능한 형태의 혼합물이 제조된다. In the step of adding the MA-g-HDPE, the mixture to which the MA-g-HDPE has been added may be heated to 230 to 280°C for 30 minutes to 2 hours. At that temperature, MA-g-HDPE, PET, and HDPE are mixed to produce a recyclable mixture.
다음으로, 제조된 혼합물을 냉각 및 파쇄하여 분말 또는 펠렛 형상으로 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 재활용 플라스틱은 가열하여 용융함으로써 원하는 제품으로 제조가 가능하다. Next, the prepared mixture can be cooled and crushed to form a powder or pellet shape. The recycled plastic manufactured in this way can be manufactured into desired products by heating and melting.
제조 예1; PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조Manufacturing Example 1; Manufacturing of additives for recycling of PET and HDPE blends
실시 예1: HDPE로 ㈜대림의 XP6070, MA로 Sigma Aldrich 社의 M188, 개시제로 AkzoNobel 社의 PK-14(Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene)을 준비하였다. HDPE 500g, 개시제 0.25g, MA 5g을 혼합하였다. Example 1: XP6070 from Daelim Co., Ltd. was prepared as HDPE, M188 from Sigma Aldrich as MA, and PK-14 (Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene) from AkzoNobel as an initiator. 500g of HDPE, 0.25g of initiator, and 5g of MA were mixed.
실시 예2: HDPE 500g, 개시제 0.25g, MA 10g을 혼합한 것을 제외하고 실시 예1과 동일하게 제조하였다. Example 2: It was prepared in the same manner as Example 1, except that 500 g of HDPE, 0.25 g of initiator, and 10 g of MA were mixed.
실시 예3: HDPE 500g, 개시제 0.5g, MA 5g을 혼합한 것을 제외하고 실시 예1과 동일하게 제조하였다.Example 3: It was prepared in the same manner as Example 1, except that 500 g of HDPE, 0.5 g of initiator, and 5 g of MA were mixed.
실시 예4: HDPE 500g, 개시제 0.5g, MA 10g을 혼합한 것을 제외하고 실시 예1과 동일하게 제조하였다.Example 4: It was prepared in the same manner as Example 1, except that 500 g of HDPE, 0.5 g of initiator, and 10 g of MA were mixed.
그라프팅율(Grafting yield) 및 그라프팅효율(Grafting efficiency)의 계산Calculation of grafting yield and grafting efficiency
그라프팅율은 HDPE에 MA가 그라프트된 정도를 의미한다. 그라프팅율은 아래의 수학식1로 계산할 수 있다. The grafting rate refers to the degree to which MA is grafted onto HDPE. The grafting rate can be calculated using Equation 1 below.
[수학식1][Equation 1]
MA의 분자량은 98.06이고, KOH의 분자량은 56.1이다. 산가는 아래의 수학식2로 계산할 수 있다.The molecular weight of MA is 98.06, and that of KOH is 56.1. The acid value can be calculated using Equation 2 below.
[수학식2][Equation 2]
그라프팅효율은 투입된 MA 중에서 그라프트된 비율을 의미한다. 그라프팅효율은 수학식3으로 계산할 수 있다. Grafting efficiency refers to the grafted proportion of the input MA. Grafting efficiency can be calculated using Equation 3.
[수학식3][Equation 3]
상기 그라프팅율 및 그라프팅효율을 계산하기 위해 실시 예1 내지 4을 각각 자일렌 용매에 용해하고 1M HCl 1.5ml을 첨가한 후 지식약으로 1% 페놀프탈레인 용액을 1ml 첨가하였다. 여기에 0.05 KOH로 적정을 하여 사용한 KOH의 부피를 측정하였다. In order to calculate the grafting rate and grafting efficiency, Examples 1 to 4 were each dissolved in xylene solvent, 1.5 ml of 1M HCl was added, and then 1 ml of 1% phenolphthalein solution was added with knowledge. Here, titration was performed with 0.05 KOH and the volume of KOH used was measured.
실시 예1 내지 4의 그라프팅율 및 그라프팅효율은 아래 표와 같다. 표1에 의하면 실시 예3에서 그라프팅율 및 그라프팅효율이 가장 우수한 것을 알 수 있다. The grafting rates and grafting efficiencies of Examples 1 to 4 are shown in the table below. According to Table 1, it can be seen that Example 3 had the best grafting rate and grafting efficiency.
제조 예2: PET 및 HDPE가 혼합된 재활용 플라스틱의 제조Manufacturing Example 2: Manufacturing of recycled plastic mixed with PET and HDPE
실시 예5: HDPE로 ㈜대림의 XP6070, PET로 ㈜롯데케미칼의 PET-Cool, 첨가제로 앞서 실시 예3에서 제조한 것을 준비하였다. HDPE 200g, PET 800g 및 첨가제(상용화제) 10g을 혼합하여 첨가제가 전체 고분자 물질에 대하여 1phr이 되도록 하였다. 이 혼합물을 60℃에서 24시간 동안 건조한 후, 이축압출기에 넣고 200rpm 및 255℃ 조건에서 반응하였다. 다음으로 반응이 완료된 혼합물을 60℃에서 24시간 동안 건조한 후, 핫프레스에 넣고 265℃, 100bar 조건으로 가공하여 시편을 제조하였다. Example 5: XP6070 from Daelim Co., Ltd. was prepared as HDPE, PET-Cool from Lotte Chemical Co., Ltd. as PET, and the product prepared in Example 3 as an additive. 200g of HDPE, 800g of PET, and 10g of additive (compatibilizer) were mixed so that the additive amount was 1phr based on the total polymer material. This mixture was dried at 60°C for 24 hours, then placed in a twin-screw extruder and reacted at 200 rpm and 255°C. Next, the reaction mixture was dried at 60°C for 24 hours, then placed in a hot press and processed at 265°C and 100 bar to prepare a specimen.
실시 예6: HDPE 200g, PET 800g 및 첨가제 30g을 혼합하여 첨가제가 전체 고분자 물질에 대하여 3phr이 되도록 한 것을 제외하고 실시 예5와 동일하게 제조하였다. Example 6: 200g of HDPE, 800g of PET, and 30g of additive were mixed to prepare the same as Example 5, except that the additive was adjusted to 3phr based on the total polymer material.
실시 예7: HDPE 200g, PET 800g 및 첨가제 50g을 혼합하여 첨가제가 전체 고분자 물질에 대하여 5phr이 되도록 한 것을 제외하고 실시 예5와 동일하게 제조하였다. Example 7: 200g of HDPE, 800g of PET, and 50g of additive were mixed to prepare the same as Example 5, except that the additive was adjusted to 5phr based on the total polymer material.
비교 예1: HDPE 및 첨가제를 제외하고 PET만을 사용하여 제조하였다. 제조 방법은 실시 예1과 동일하게 수행하였다. Comparative Example 1: Manufactured using only PET, excluding HDPE and additives. The manufacturing method was performed the same as Example 1.
비교 예2: 첨가제를 제외하고 HDPE 200g 및 PET 800g만을 사용하여 제조하였다. 제조 방법은 실시 예1과 동일하게 수행하였다.Comparative Example 2: Manufactured using only 200g of HDPE and 800g of PET, excluding additives. The manufacturing method was performed the same as Example 1.
실험 예1: SEM 촬영을 통한 모폴로지(morphology) 분석Experiment Example 1: Morphology analysis through SEM imaging
실시 예6, 7 및 비교 예1 및 2를 시편으로 하여 JEOL, JSM-6500을 이용하여 3,000배 확대하여 표면을 관찰하였다. 도 1은 실시 예6, 7 및 비교 예1 및 2의 SEM 사진이다. 도 1을 참조하면, 첨가제의 첨가로인하여 계면 크기가 축소되고 사용성이 향상됨을 알 수 있다. Using Examples 6 and 7 and Comparative Examples 1 and 2 as specimens, the surfaces were observed at 3,000 times magnification using JEOL and JSM-6500. Figure 1 is an SEM photograph of Examples 6 and 7 and Comparative Examples 1 and 2. Referring to Figure 1, it can be seen that the addition of additives reduces the interface size and improves usability.
실험 예2: 굴곡탄성률(Flexure modulus) 측정Experimental Example 2: Measurement of flexure modulus
실시 예5 내지 7, 비교 예1 및 2을 시편으로 하여, Tinius Olsen 사의 H5KT(UTM, 만능재료 시험기)를 이용하여 ASTM D790 규격에 따라 굴곡탄성률을 측정하였다. Croshead speed는 5mm/min이었다.Using Examples 5 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 as specimens, the flexural modulus was measured according to the ASTM D790 standard using Tinius Olsen's H5KT (UTM, universal material testing machine). Croshead speed was 5mm/min.
도 2는 실시 예5 내지 7, 비교 예1 및 2의 굴곡탄성률 측정 결과를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 실시 예5 내지 7은 비교 예1 및 2 사이의 굴곡탄성률을 가지며, 실시 예 중에서 실시 예6이 가장 우수한 것을 알 수 있다. Figure 2 shows the flexural modulus measurement results of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 1 and 2. Referring to Figure 2, it can be seen that Examples 5 to 7 have a flexural modulus between Comparative Examples 1 and 2, and that Example 6 is the best among the Examples.
실험 예3: 인장강도(Tensile strength) 측정Experiment Example 3: Tensile strength measurement
실시 예5 내지 7, 비교 예1 및 2을 시편으로 하여, Tinius Olsen 사의 H5KT(UTM, 만능재료 시험기)를 이용하여 ASTM D638 규격에 따라 굴곡탄성률을 측정하였다. Croshead speed는 5mm/min이었다.Using Examples 5 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 as specimens, the flexural modulus was measured according to ASTM D638 standard using Tinius Olsen's H5KT (UTM, universal material testing machine). Croshead speed was 5mm/min.
도 3은 실시 예5 내지 7, 비교 예1 및 2의 인장강도 측정 결과를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 실시 예6 및 7에서 비교 예1 및 2에 비하여 높은 인장강도를 가짐을 알 수 있다. Figure 3 shows the tensile strength measurement results of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 1 and 2. Referring to Figure 3, it can be seen that Examples 6 and 7 have higher tensile strengths than Comparative Examples 1 and 2.
실험 예1 및 2를 참조하면, 첨가제인 MA-g-HDPE가 3phr이 함유된 실시 예6이 상용성, 굴곡탄성률 및 인장강도 측면에서 가장 우수함을 알 수 있다. Referring to Experimental Examples 1 and 2, it can be seen that Example 6, which contains 3 phr of MA-g-HDPE as an additive, is the best in terms of compatibility, flexural modulus, and tensile strength.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다. The present invention is not limited by the above-described embodiments and attached drawings, but is intended to be limited by the attached claims. Accordingly, various forms of substitution, modification, and change may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims, and this also falls within the scope of the present invention. something to do.
Claims (16)
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법.
Comprising the step of mixing high density polyethylene (HDPE), an initiator, and maleic anhydride (MA),
Method for manufacturing additives for recycling of PET and HDPE mixtures.
상기 PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제는 구조식1로 표현되는 것인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법:
[구조식1]
(여기서 x 및 y는 자연수).
According to paragraph 1,
The additive for recycling of the PET and HDPE mixture is represented by structural formula 1,
Method for preparing additives for recycling of PET and HDPE blends:
[Structural Formula 1]
(where x and y are natural numbers).
상기 MA는 구조식2로 표현되는 것인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법:
[구조식2]
.
According to paragraph 1,
The MA is expressed in structural formula 2,
Method for preparing additives for recycling of PET and HDPE blends:
[Structural Formula 2]
.
상기 개시제는 다이-(터트-부틸-퍼옥시이소프로필)(Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene)인,
According to paragraph 1,
The initiator is di-(tert-butyl-peroxyisopropyl) (Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene),
상기 Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene는 구조식3으로 표현되는 것인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법:
[구조식3]
.
According to paragraph 1,
The Di(tert-butyl-peroxy -isopropyl)benzene is represented by structural formula 3,
Method for preparing additives for recycling of PET and HDPE blends:
[Structural Formula 3]
.
상기 MA의 함량은 상기 HDPE에 대하여 0.5 내지 1.5phr인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법.
According to paragraph 1,
The content of MA is 0.5 to 1.5 phr relative to the HDPE,
Method for manufacturing additives for recycling of PET and HDPE mixtures.
상기 개시제의 함량은 상기 HDPE에 대하여 0.05 내지 0.15phr인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법.
According to paragraph 1,
The content of the initiator is 0.05 to 0.15 phr relative to the HDPE,
Method for manufacturing additives for recycling of PET and HDPE mixtures.
상기 HDPE, 개시제 및 MA를 혼합하는 단계는 상기 혼합물을 180 내지 220℃로 가열하는 것인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제의 제조방법.
According to paragraph 1,
The step of mixing the HDPE, initiator and MA is heating the mixture to 180 to 220 ° C.
Method for manufacturing additives for recycling of PET and HDPE mixtures.
PET 및 HDPE 사이의 계면장력을 낮추어 상용성을 개선하는,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제.
It is high density polyethylene (MA-g-HDPE; Maleic Anhydride grafted High Density Polyethylene),
Improves compatibility by lowering the interfacial tension between PET and HDPE.
Additive for recycling of PET and HDPE blends.
상기 MA-g-HDPE은 무수말레인산(MA; Maleic Anhydride)이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; Density Polyethylene) 사이에서 가교된 것인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제.
According to clause 9,
The MA-g-HDPE is cross-linked between maleic anhydride (MA) and high-density polyethylene (HDPE).
Additive for recycling of PET and HDPE blends.
상기 MA와 HDPE의 그라프팅율(Grafting Yield)은 0.5 이상인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제.
According to clause 10,
The grafting yield of the MA and HDPE is 0.5 or more,
Additive for recycling of PET and HDPE blends.
상기 MA의 함량은 상기 MA-g-HDPE 전체 함량의 0.50 내지 0.60wt%인 것인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용을 위한 첨가제.
According to clause 9,
The content of MA is 0.50 to 0.60 wt% of the total content of MA-g-HDPE,
Additive for recycling of PET and HDPE blends.
상기 혼합물에 무수말레인산으로 그라프트된 고밀도 폴리에틸렌(MA-g-HDPE; Maleic Anhydride grafted High Density Polyethylene)을 첨가하는 단계;를 포함하는,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법.
Preparing a mixture of polyethylene terephthalate (PET) and high density polyethylene (HDPE); and
Including the step of adding high density polyethylene (MA-g-HDPE; Maleic Anhydride grafted High Density Polyethylene) grafted with maleic anhydride to the mixture.
Methods for recycling PET and HDPE blends.
상기 MA-g-HDPE의 함량은 상기 PET 및 HDPE 혼합물에 대하여 1 내지 5hpr인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법.
According to clause 13,
The content of MA-g-HDPE is 1 to 5 hpr relative to the PET and HDPE mixture,
Methods for recycling PET and HDPE blends.
상기 MA-g-HDPE은 무수말레인산(MA; Maleic Anhydride)이 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; Density Polyethylene) 사이에서 가교된 것이며,
상기 MA의 함량은 상기 MA-g-HDPE 전체 함량의 0.50 내지 0.60wt%인 것인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법.
According to clause 13,
The MA-g-HDPE is cross-linked between maleic anhydride (MA) and high-density polyethylene (HDPE),
The content of MA is 0.50 to 0.60 wt% of the total content of MA-g-HDPE,
Methods for recycling PET and HDPE blends.
상기 MA-g-HDPE를 첨가하는 단계에서,
상기 MA-g-HDPE가 첨가된 혼합물을 230 내지 280℃로 가열하는 것인,
PET 및 HDPE 혼합물의 재활용 방법.
According to clause 13,
In the step of adding MA-g-HDPE,
Heating the mixture to which the MA-g-HDPE was added to 230 to 280°C,
Methods for recycling PET and HDPE blends.
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|---|---|---|---|---|
| KR101621028B1 (en) | 2015-07-16 | 2016-05-13 | 주식회사 현대피엠씨 | Protection tube for electric cable using recycling material |
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2022
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