Виявлення властивостей композицій вторинного поліетилену високої щільності при наповненні твердою фазою відпрацьованих бурових розчинів

Автор(и)

  • Nadegda Rykusova Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-0963-1805
  • Oleksii Shestopalov Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-6268-8638
  • Vladimir Lebedev Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-6934-2349
  • Tetiana Tykhomyrova Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-9124-9757
  • Ganna Bakharievа Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-0765-9943

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163656

Ключові слова:

композит полімерний, наповнювач, відпрацьований буровий розчин, модифікація структури, ударна в'язкість, руйнуюча напруга

Анотація

Розглянута можливість збільшення об'ємів утилізації відходів буріння шляхом використання їх в якості наповнювача для виготовлення полімерного композиційного матеріалу. В результаті проведених досліджень проведена модифікація вторинного поліетилену високої густини відпрацьованим буровим розчином у вигляді частинок високодисперсного наповнювача. Одержані полімерні композити вторинного поліетилену високої густини, які були наповнені відходами бурового виробництва із вмістом відходів до 30 %. В результаті дослідження виявлені закономірності зміни ударної в'язкості, руйнуючої напруги при вигині і водопоглинання від вмісту твердої фази відпрацьованого бурового розчин у(ТФВБР) у вторинному полімері.

Показано, що при введенні до складу вторинного поліетилену високої густини ТФВБР у вигляді частинок високодисперсного наповнювача відбувається значне підвищення їх міцності без значного погіршення водопоглинання (до 2,9 % при наповненні відходами до 30 %).

Встановлено, що оптимальний вміст відходів бурового виробництва у складі полімерних композитів на основі вторинного поліетилену високої густини складає 20% мас. При цьому досягаються максимальні значення ударної в'язкості і руйнуючої напруги при вигині для композиції з ТФВБР на основі бентонітової глини до 63,3 кДж/м2 і 200,1 МПа, а для композиції з солевою ТФВБР до 38,1 кДж/м2 і 207,4 МПа відповідно. Одержані полімерні композити за своїми експлуатаційними характеристиками перевершують відомі аналогічні полімерні матеріали з використанням таких наповнювачів як тальк і каолін. Це дозволяє рекомендувати сумісну утилізацію відходів буріння і полімерних відходів

Біографії авторів

Nadegda Rykusova, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Аспірант

Кафедра хімічної техніки та промислової екології

Oleksii Shestopalov, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної техніки та промислової екології

 

Vladimir Lebedev, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технологи пластичних мас та біологічно активних полімерів

Tetiana Tykhomyrova, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної техніки та промислової екології

Ganna Bakharievа, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці та навколишнього середовища

Посилання

  1. Steliga, T., Uliasz, M. (2014). Spent drilling muds management and natural environment protection. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 30 (2), 135–155. doi: https://doi.org/10.2478/gospo-2014-0011
  2. Zhukov, T. N., Glushankova, I. S., Belik, E. S. (2015). Development of technology for disposal waste drilling fluids, drilling sludges and oil-contaminated soils using biological products. Transport. Transportnye sooruzheniya. Ekologiya, 2, 31–45.
  3. Yaranceva, S. M. (2016). Izuchenie tekhnologiy utilizacii burovogo shlama. Problemy geologii i osvoeniya nedr: trudy XX Mezhdunarodnogo simpoziuma imeni akademika M. A. Usova. Vol. 2. Tomsk: Izd-vo TPU, 282–283. Available at: http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/31901/1/conference_tpu-2016-C11_V2_p283-284.pdf
  4. Plastics. A Global Industry Outlook (2012). USA, San Jose: Global Industry Analysts, Inc., 216. Available at: http://www.strategyr.com/Plastics_Industry_Market_Report.asp
  5. Zheng, Y., Shen, Z., Cai, C., Ma, S., Xing, Y. (2009). The reuse of nonmetals recycled from waste printed circuit boards as reinforcing fillers in the polypropylene composites. Journal of Hazardous Materials, 163 (2-3), 600–606. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.07.008
  6. Melnyk, L., Svidersky, V., Chernyak, L., Dorogan, N. (2018). Aspects of making of a composite material when using red mud. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (92)), 23–28. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.125702
  7. Turku, I., Kärki, T., Rinne, K., Puurtinen, A. (2016). Characterization of plastic blends made from mixed plastics waste of different sources. Waste Management & Research, 35 (2), 200–206. doi: https://doi.org/10.1177/0734242x16678066
  8. Barczewski, M., Matykiewicz, D., Andrzejewski, J., Skórczewska, K. (2016). Application of waste bulk moulded composite (BMC) as a filler for isotactic polypropylene composites. Journal of Advanced Research, 7 (3), 373–380. doi: https://doi.org/10.1016/j.jare.2016.01.001
  9. Sabbatini, A., Lanari, S., Santulli, C., Pettinari, C. (2017). Use of Almond Shells and Rice Husk as Fillers of Poly(Methyl Methacrylate) (PMMA) Composites. Materials, 10 (8), 872. doi: https://doi.org/10.3390/ma10080872
  10. Perrin, D., Leroy, E., Clerc, L., Bergeret, A., Lopez-Cuesta, J.-M. (2005). Treatment of SMC Composite Waste for Recycling as Reinforcing Fillers in Thermoplastics. Macromolecular Symposia, 221 (1), 227–236. doi: https://doi.org/10.1002/masy.200550323
  11. Navas, C. S., Reboredo, M. M., Granados, D. L. (2015). Comparative Study of Agroindustrial Wastes for their use in Polymer Matrix Composites. Procedia Materials Science, 8, 778–785. doi: https://doi.org/10.1016/j.mspro.2015.04.135
  12. Kadykova, Y. A., Bredikhin, P. A., Arzamastsev, S. V., Kalganova, S. G. (2018). Complex-modified basalt plastics. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies, 80 (2), 297–301. doi: https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-297-301
  13. Tozhiev, P., Normurodov, B., Turaev, H., Nurkulov, F., Jalilov, A. (2018). The study of physical and mechanical properties of highly filled polyethylene compositions. Universum: tekhnicheskie nauki, 2 (47). Available at: https://docs.google.com/viewer?url=http://7universum.com/pdf/tech/2(47)/Tozhiev.pdf
  14. Ranjusha, J. P., Anjana, R., George, K. E. (2012). Effect of moulding temperature on the properties of PP/HDPE/clay/glass fibre composites. IJERA, 2 (5), 1922–1926.
  15. Tresa, S. G., Asha, K. K., Anjana, R., George, K. E. (2013). Studies on Nano kaolin Reinforced PS-HDPE Nanocomposites. IJAC, 1 (4), 201–206.
  16. Chuprova, L. V., Melnichenko, M. A., Ershova, O. V., Mullina, E. R., Mishurina, O. A. (2015). Studying of influence of the chemical nature and concentration of disperse particles of the mineral filler on properties of the received compositions with polymer. Advances in current natural sciences, 11, 102–106.
  17. Burenina, O. N., Popov, S. N., Davaasenge, S. S. (2007). Pat. No. 2327712 RF. Sposob pererabotki polimernyh othodov s polucheniem stroitel'nogo materiala. No. 2007111211/04; declareted: 27.03.2007; published: 27.06.2008.
  18. Pat. No. US 2009/0326114A1. Barium sulfate-containing composite. Available at: https://patentimages.storage.googleapis.com/81/ea/d6/da951fb195f0c4/US20090326114A1.pdf
  19. Rukovodstvo po burovym rastvoram dlya inzhenerov-tekhnologov. Redakciya 2.1 (2009). Mi Swaco, 100.
  20. Ivanovskiy, S. K., Mel'nichenko, M. A. (2015). Ispol'zovanie dispersnyh napolniteley dlya sozdaniya kompozicionnyh materialov na osnove polimernoy matricy. Molodoy ucheniy, 15, 91–93. Available at: https://moluch.ru/archive/95/21367

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-04-12

Як цитувати

Rykusova, N., Shestopalov, O., Lebedev, V., Tykhomyrova, T., & Bakharievа G. (2019). Виявлення властивостей композицій вторинного поліетилену високої щільності при наповненні твердою фазою відпрацьованих бурових розчинів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10 (98), 55–60. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163656

Номер

Том 2 № 10 (98) (2019): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Nadegda Rykusova, Oleksii Shestopalov, Vladimir Lebedev, Tetiana Tykhomyrova, Ganna Bakharievа

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.