Recykling odpadów polimerowych z elektroniki i pojazdów

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego 

Recykling odpadów polimerowych 

z elektroniki i pojazdów 

Pod redakcją 

Marka Kozłowskiego 

i Henryka Rydarowskiego


z elektroniki i pojazdów




Pod redakcją 

Marka Kozłowskiego 

i Henryka Rydarowskiego 

Publikacja została opracowana w ramach projektu 

"Materiały polimerowe otrzymywane innowacyjnymi technikami przetwórstwa odpadów z elektroniki i samochodów" 

nr POIG.01.03.01-00-025/08 

współfinansowanego przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego 

w ramach programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, 2007–2013

Recykling odpadów polimerowych z elektroniki i pojazdów 

Pod redakcją 

Marka Kozłowskiego i Henryka Rydarowskiego 

Recenzenci: dr hab. inż. Zenon Tartakowski 

dr inż. Stanisław Kuciel 

© Copyright by Główny Instytut Górnictwa w Katowicach, 

Politechnika Wrocławska we Wrocławiu, Politechnika Poznańska w Poznaniu, 

Instytut Chemii Przemysłowej w Warszawie, 2012 

ISBN 978-83-7789-132-2 

Współpraca wydawnicza: Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy 

w Radomiu 

Egzemplarz bezpłatny 

Opracowanie wydawnicze: Marta Pobereszko, Joanna Fundowicz 

2318 

Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – Państwowego Instytutu Badawczego 

26-600 Radom, ul. K. Pułaskiego 6/10, tel. centr. 48 36 442 41, fax 48 36 447 65 

e-mail: instytut@itee.radom.pl, www.itee.radom.pl

Spis treści 

Wprowadzenie .............................................................................................. 9 

Wykaz skrótów .............................................................................................. 11 

1. Odpady polimerowe pochodzące ze sprzętu elektrycznego 

i elektroniki oraz pojazdów wycofanych z eksploatacji ................... 13 

1.1. Wprowadzenie ................................................................................. 15 

1.2. System gospodarki wyeksploatowanymi samochodami i zużytym 

sprzętem elektrycznym i elektronicznym w Polsce ........................ 16 

1.2.1. Wyeksploatowane pojazdy ................................................... 16 

1.2.2. Zużyte urządzenia elektroniczne i elektryczne ..................... 17 

1.3. Tworzywa sztuczne w samochodach ............................................... 18 

1.4. Tworzywa sztuczne w urządzeniach elektrycznych 

i elektronicznych ............................................................................. 22 

1.5. Metody zagospodarowania odpadów z tworzyw sztucznych ......... 26 

1.5.1. Recykling mechaniczny ........................................................ 28 

1.5.2. Instalacje przemysłowe ......................................................... 31 

1.5.3. Recykling surowcowy .......................................................... 34 

1.5.4. Recykling z odzyskiem energii ............................................. 35 

1.5.5. Spalanie odpadów ................................................................. 37 

1.6. Podsumowanie ................................................................................ 38 

Literatura ................................................................................................. 39 

2. Recyklaty polimerowe i ich mieszaniny ............................................... 43 

2.1. Wstęp ............................................................................................... 45 

2.2. Cel, materiały i metodyka badań ..................................................... 46 

2.2.1. Metody badawcze ................................................................. 49 

2.2.2. Obliczenia ............................................................................. 50 

2.2.3. Rachunek błędów .................................................................. 51 

2.2.4. Próbki do badań .................................................................... 51 

2.3. Dyskusja wyników badań ................................................................ 56 

2.3.1. Recyklaty polimerowe – właściwości fizyczne .................... 56 

2.3.1.1. Materiały polimerowe z grupy polietylenów.......... 56 

2.3.1.2. Materiały polimerowe z grupy polipropylenów ..... 58 

2.3.1.3. Materiały polimerowe z grupy polistyrenów.......... 59 

2.3.1.4. Materiały z grupy kopolimerów styrenu ................ 65 

2.3.1.5. Materiały polimerowe z grupy poliamidów ........... 70 

2.3.1.6. Materiały polimerowe z grupy poliwęglanów ........ 72 

2.3.1.7. Pozostałe materiały ................................................. 73

2.3.2. Mieszaniny polimerowe ........................................................ 76 

2.3.2.1. Mieszaniny polimerowe sporządzone na bazie 

HDPE i PP .............................................................. 76 

2.3.2.2. Mieszaniny oraz kompozyty polimerowe 

na bazie polistyrenu i ABS ..................................... 89 


sporządzone na bazie poliwęglanu i kopolimeru 

ABS ........................................................................ 101 

2.3.2.4. Mieszaniny polimerowe złożone z recyklatów 

polistyrenu wysokoudarowego i ABS .................... 111 

2.4. Podsumowanie i wnioski ................................................................. 117 

Literatura ................................................................................................. 119 

3. Reaktywna kompatybilizacja mieszanin na osnowie odpadów 

polimerowych z elektroniki i pojazdów ............................................... 123 

3.1. Wstęp ............................................................................................... 125 

3.2. Recykling mieszanin poli(terftalanu etylenu) z poliolefinami ........ 127 

3.3. Recykling polistyrenów ................................................................... 133 

3.3.1. ABS ....................................................................................... 133 

3.3.2. HIPS ...................................................................................... 145 

3.4. Podsumowanie ................................................................................ 149 

Literatura ................................................................................................. 149 

4. Recykling elastycznych pianek poliuretanowych ............................... 155 

4.1. Wprowadzenie ................................................................................. 157 

4.2. Właściwości pianek poliuretanowych ............................................. 157 

4.3. Metody recyklingu odpadów pianek poliuretanowych ................... 159 

4.3.1. Metoda granulacji i wprowadzenia odpadów do systemu 

piankowego ........................................................................... 160 

4.3.2. Prasowanie z zastosowaniem reaktywnego środka 

wiążącego ............................................................................. 161 

4.3.3. Spiekanie reaktywne ............................................................. 162 

4.3.4. Reaktywne wtryskiwanie ...................................................... 164 

4.3.5. Reaktywne wytłaczanie ........................................................ 165 


4.3.7. Metody termiczne ................................................................. 168 

4.4. Podsumowanie ................................................................................ 169 

Literatura ................................................................................................. 170

5. Pulweryzacja odpadów polimerowych z elektroniki i pojazdów 

samochodowych celem wykorzystania ich w technologii 

odlewania rotacyjnego .......................................................................... 173 

5.1. Wstęp .............................................................................................. 175 

5.2. Metody pulweryzacji i jej zastosowanie do produkcji proszków 

dla technologii odlewania rotacyjnego. .......................................... 176 

5.2.1. Proces pulweryzacji ............................................................. 176 

5.2.2. Przykładowe urządzenia stosowane do pulweryzacji 

tworzyw sztucznych ............................................................ 179 

5.2.3. Sporządzanie proszkowych mieszanin polimerowych ........ 180 

5.3. Technologia odlewania rotacyjnego tworzyw sztucznych i jej 

zastosowania .................................................................................. 181 

5.4. Odpady polimerowe z elektroniki i elektrotechniki oraz pojazdów 

samochodowych wybrane do procesu pulweryzacji ...................... 184 

5.5. Pulweryzacja wybranych odpadów polimerowych EE i pojazdów 

samochodowych ............................................................................. 184 

5.6. Wytwarzanie mieszanin pulweryzatów z odpadów EE i pojazdów 

samochodowych z oryginalnymi proszkami tych tworzyw ........... 185 

5.7. Badania procesów odlewania rotacyjnego proszków z recyklatów 

EE i pojazdów samochodowych ................................................... 186 

5.8. Właściwości mechaniczne wyrobów odlewanych rotacyjnie 

uzyskanych z badanych sproszkowanych odpadów 

polimerowych i ich porównanie z właściwościami wyrobów 

wtryskiwanych z powyższych odpadów ........................................ 188 

5.9. Wpływ parametrów technologicznych procesu rotowania na 

właściwości mechaniczne otrzymywanych wyrobów ................... 190 

5.10. Modyfikacja proszków PE otrzymanych z odpadów 

polimerowych polietylenoglikolem (PEG) i nanokrzemionką ...... 190 

5.11. Ocena struktury proszków PE z nanokrzemionką ......................... 194 

5.12. Wnioski .......................................................................................... 195 

Literatura ................................................................................................. 196

Wprowadzenie 

Materiały polimerowe stosowane są powszechnie w wielu dziedzinach gospodarki, 

m.in. w elektronice i motoryzacji. W krajach Unii Europejskiej obowiązują 

dyrektywy o zużytym sprzęcie elektrycznym i elektronicznym oraz wyeksploatowanych 

samochodach. Istniejąca legislacja nakazuje odzyskiwać i poddawać 

recyklingowi znaczne ilości odpadów tego rodzaju. Istotnym problemem 

do rozwiązania w recyklingu tych odpadów jest duża różnorodność stosowanych 

gatunków tworzyw sztucznych i wielu substancji dodatkowych mających wpływ 

na właściwości tworzyw i ich cechy przetwórcze. 

Światowe dane statystyczne wskazują, że ilość produkowanych i zużywanych 

tworzyw sztucznych we wszystkich krajach wzrasta. Łączna produkcja tworzyw 

sztucznych w Europie osiągnęła 57 mln ton. Jest to wzrost o prawie 4% 

w porównaniu z rokiem 2009. Zapotrzebowanie branży przetwórczej wynosiło 

46,4 mln ton, tj. wzrosło o 4,5% w stosunku do roku 2009. Ilość odpadów pokonsumenckich 

wzrosła w stosunku do roku 2009 o 2,5%, do poziomu 24,7 mln 

ton, z czego 10,4 mln ton trafiło na składowiska, a 14,3 mln ton udało się poddać 

odzyskowi. 

Dzięki coraz lepszej gospodarce zużytymi tworzywami sztucznymi oraz rosnącej 

świadomości społecznej ilość tworzyw kończących swój cykl życiowy na 

składowiskach odpadów systematycznie maleje. 

Ilość odpadów poddanych recyklingowi wzrosła o 8,7%, dzięki większej 

aktywności firm zajmujących się recyklingiem, a także dzięki programom zbiórki 

opakowań, zwiększającym aktywność obywateli (dane wg www.plasticseurope.pl). 

Aby zapewnić sprawny i efektywny przebieg recyklingu, niezbędne są nowe 

pomysły dotyczące zbiórki odpadów i nowe technologie ich przetwarzania. Recykling 

materiałowy zużytych materiałów polimerowych jest z pewnością jednym 

z największych i jednocześnie najciekawszych wyzwań w dziedzinie stosowania 

i przetwórstwa tworzyw sztucznych. 

Dotychczas brak jest technologii pozwalających na przetwórstwo zmieszanych 

odpadów tworzyw sztucznych i wytwarzanie z nich nowych materiałów 

o wartości rynkowej. W związku z powyższym celowe i uzasadnione jest prowadzenie 

w kraju działalności związanej z odzyskiem i recyklingiem odpadów 

tworzyw sztucznych w sposób efektywny ekonomicznie i ekologicznie. Zastosowanie 

innowacyjnych technologii przetwórstwa odpadów tworzyw sztucznych 

zmieszanych pozwoli na eliminację kosztownego procesu sortowania odpadów, 

co poprawi opłacalność procesu recyklingu.

10 


W monografii przedstawiono charakterystykę materiałów polimerowych występujących 

w zużytym sprzęcie elektrycznym i elektronicznym oraz w pojazdach 

wycofanych z eksploatacji. Zostały opidane właściwości mieszanin odpadów 

tworzyw sztucznych dla przedstawienia właściwości materiałów, jakie mogą być 

wytworzone z niesortowalnych odpadów. 

Monografia zawiera rozwiązania innowacyjne dla mieszanin odpadów tworzyw 

sztucznych polegające na zastosowaniu nowoczesnych metod kompatybilizacji, 

w tym reaktywnego przetwórstwa z użyciem substancji kompatybilizujących 

oraz pulweryzacji, umożliwiąc otrzymywanie wysokiej jakości materiałów 

o zwiększonej adhezji międzyfazowej i atrakcyjnych właściwościach użytkowych. 

W opracowywanych technologiach istotnym było zbadanie wpływu na końcowy 

efekt takich czynników jak: skład mieszaniny tworzyw sztucznych, substancje 

dodatkowe wspomagające procesy chemiczne, udział napełniaczy, parametry 

procesu. Technologie kompatybilizacji i pulweryzacji zwiększają powtarzalność 

procesu i dają możliwość ich realizacji w różnej wielkości przedsiębiorstwach, 

w tym w małych i średnich. 

Procesy kompatybilizacji i pulweryzacji tworzyw polimerowych należą do 

nowych dziedzin techniki. Wiele zagadnień wymaga wytłumaczenia i opracowania 

podstaw naukowych, które pozwolą na zrozumienie tych procesów i pełniejsze 

ich wykorzystanie dla zagospodarowania mieszanych odpadów polimerowych. 

Prezentowana monografia zawierająca wybrane zagadnienia z zakresu recyklingu 

tworzyw sztucznych jest wynikiem prac prowadzonych w ramach projektu 

pt.: Materiały polimerowe otrzymywane innowacyjnymi technikami przetwórstwa 

odpadów z elektroniki i samochodów", nr POIG.01.03.01-00-025/08. 

Projekt realizowany był przez konsorcjum, w skład którego weszli Główny 

Instytut Górnictwa, Politechnika Wrocławska, Instytut Chemii Przemysłowej, Politechnika 

Poznańska. Kierownikiem projektu był dr hab. inż. Marek Kozłowski, 

prof. nadzw. 

Autorzy monografii mają nadzieję, że dzięki ich pracy i coraz lepszej gospodarce 

zużytymi tworzywami sztucznymi oraz rosnącej świadomości społecznej 

ilość tworzyw kończących swój cykl życia na składowiskach odpadów będzie 

systematycznie malała.

Wykaz skrótów 

ABS – kopolimer akrylonitrylu, butadienu i styrenu, 

ASA – terpolimer akrylonitrylu, styrenu i akrylanów, 

cz.d.a. – czysty do analiz, 

EE – urządzenia elektryczne i elektroniczne, 

EOR – kopolimer etylen-n-okten, 

EP – żywica epoksydowa, 

EPDM – terpolimer etylenowo-propylenowo-dienowy, 

FR – dodatki uniepalniajace, antypireny, 

GEOR – kopolimer etylen-n-okten szczepiony metakrylanem glicydylu, 

GIG – Główny Instytut Górnictwa, 

HIPS – polistyren wysokoudarowy (zawiera kauczuk butadienowy), 

IR – spektroskopia w podczerwieni, 

MEOR – kopolimer etylen-n-okten szcepiony bezwodnikiem maleinowym, 

NIR – spektroskopia w bliskiej podczerwieni, 

PA – poliamid, 

PBT – politereftalan butylenu, 

PC – poliwęglan, 

PCW – poli(chlorek winylu), 

PE – polietylen, 

PES – włóknina poliestrowa, 

PET – poli(tereftalan etylenu), 

PF – żywica fenolowo-formaldehydowa, 

PMMA – polimetakrylan metylenu, 

POM – polioksymetylen, 

PP – polipropylen, 

PPE – polifenylenoeter, 

PS – polistyren, 

PUR – poliuretan, 

PWr – Politechnika Wrocławska, 

S/B – kopolimer styrenowo-butadienowy, 

SAN – kopolimer styrenu i akrylonitrylu, 

Stena – Stena Recykling Sp. z o.o. – Oddział Wschowa, 

SWE – samochody wycofane z eksploatacji, 

TEQ/m 3 – współczynnik toksyczności dioksyn, 

TPO – termoplastyczny po/węglowodór olefinowy,

12 


UF – żywica mocznikowo-formaldehydowa, 

UP – poliester nienasycony, 

vOCG – model van Ossa–Chaudhury’ego–Gooda, 

X-Ray – promieniowanie Rentgena, 

ZSEiE – zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny, 

γ AB – składowa opisująca oddziaływania typu kwas–zasada (wg klasyfikacji 

Lewisa), 

γ LW – składowa Lifschitz’a–van der Waals’a (charakteryzuje słabe oddziaływania 

elektrostatyczne dalekiego zasięgu).

Odpady polimerowe pochodzące 

ze sprzętu elektrycznego i elektroniki 

oraz pojazdów wycofanych z eksploatacji 

H. Rydarowski 1 , A. Kulawik 2 , 

M. Machnicka-Hławiczka 3 , J. Lenża 4 , J. Mamos 5 

1 

1 dr inż. Henryk RyDAROWSKI, Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii Materiałowej. 

2 dr inż. Arkadiusz KULAWIK, Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii Materiałowej. 

3 mgr inż. Marta MACHNICKA-HŁAWICZKA, Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii 

Materiałowej. 

4 mgr inż. Joanna LENżA, Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii Materiałowej. 

5 mgr inż. Jacek MAMOS, Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii Materiałowej.

Odpady polimerowe pochodzące 

ze sprzętu elektrycznego i elektroniki 

oraz pojazdów wycofanych z eksploatacji 

1.1. Wprowadzenie ............................................................................... 15 

1.2. System gospodarki wyeksploatowanymi samochodami 

i zużytym sprzętem elektrycznym i elektronicznym w Polsce .. 16 

1.2.1. Wyeksploatowane pojazdy ................................................... 16 

1.2.2. Zużyte urządzenia elektroniczne i elektryczne ..................... 17 

1.3. Tworzywa sztuczne w samochodach ............................................ 18 


i elektronicznych ............................................................................ 22 

1.5. Metody zagospodarowania odpadów z tworzyw sztucznych .... 26 

1.5.1. Recykling mechaniczny ........................................................ 28 

1.5.2. Instalacje przemysłowe ......................................................... 31 


1.5.4. Recykling z odzyskiem energii ............................................. 35 

1.5.5. Spalanie odpadów ................................................................. 37 

1.6. Podsumowanie ............................................................................... 38 

Literatura ............................................................................................... 39

1.1. Wprowadzenie 

Postęp technologiczny w produkcji wielu dóbr użytkowych oraz wzrost konsumpcji 

w ostatnich latach przyczynił się do wytwarzania przez społeczeństwa 

ogromnej ilości odpadów poużytkowych, w tym wyeksploatowanych samochodów 

i zużytych urządzeń elektrycznych i elektronicznych. W świetle obecnych 

przepisów prawnych i polityki ekologicznej państw UE koniecznością staje się 

zagospodarowanie tych odpadów w sposób ekonomiczny i przyjazny dla środowiska. 

Aby zachować jednolitą strategię zagospodarowania odpadów sprzętu EE 

i pojazdów wycofanych z eksploatacji, Komisja Europejska wprowadziła w tym 

zakresie stosowne akty prawne, które w Polsce zostały sformułowane w odpowiednich 

ustawach: 

• Ustawa o Recyklingu Pojazdów Wycofanych z Eksploatacji [63] (Dz. U. 

nr 25, poz. 202 z 20 stycznia 2005), która jest transpozycją dyrektywy 2000/53/ 

WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 18 września 2000 r. [12]. 

• Ustawa o zużytym sprzęcie elektrycznym i elektronicznym [65] z 29 lipca 

2005. Dz. U. 2005 nr 180, poz. 1495, która jest transpozycją Dyrektywy 

2002/96/EC z 27 stycznia 2003 w sprawie odpadów sprzętu elektrycznego 

i elektronicznego zwaną w skrócie Dyrektywą WEEE [13]. 

Dyrektywy oparte są na zasadzie rozszerzonej odpowiedzialności producenta, 

zgodnie z którą jest on odpowiedzialny za powstające odpady, zarówno w procesie 

produkcyjnym, jak i odpady powstające po zużyciu wytworzonych przez 

niego produktów. 

Dyrektywa w sprawie pojazdów wycofanych z eksploatacji określa wymagane 

roczne poziomy odzysku i recyklingu masy pojazdów przyjętych do stacji demontażu 

pojazdów. Obecnie poziomy odzysku i recyklingu wynoszą odpowiednio 

85% i 80%, natomiast od 1 stycznia 2015 roku będą wynosić odpowiednio 

95% i 85% masy pojazdu. 

Dyrektywa WEEE zobowiązuje wprowadzającego do obrotu sprzęt elektryczny 

i elektroniczny do osiągnięcia minimalnego rocznego poziomu zbierania 

zużytego sprzętu z gospodarstw domowych w ilości 4 kg na mieszkańca. Ponadto 

wprowadzający sprzęt jest obowiązany do osiągnięcia rocznych wskaźników odzysku 

i recyklingu, które w zależności od grupy urządzeń wynoszą 70%–80% dla 

odzysku i 50%–75% dla recyklingu [65]. 

Spełnienie tych wymagań będzie możliwe między innymi dzięki zastosowaniu 

maksymalnego odzysku i recyklingu części i materiałów, w tym elementów 

wykonanych z tworzyw sztucznych. Od kilkunastu lat obserwuje się w wielu krajach 

UE stały postęp w zakresie odzysku i recyklingu odpadów tworzyw sztucznych 

pochodzących z tzw. odpadów poużytkowych.

16 


1.2. System gospodarki wyeksploatowanymi 

samochodami i zużytym sprzętem 

elektrycznym i elektronicznym w Polsce 

1.2.1. Wyeksploatowane pojazdy 

Wzrost liczby produkowanych samochodów w Polsce i na świecie, jak również 

struktura wiekowa pojazdów przyczynia się do wzrostu liczby pojazdów 

złomowanych. W krajach Unii Europejskiej w 2007 roku było wycofanych z eksploatacji 

13,5 miliona pojazdów, co stanowiło ok. 6% liczby pojazdów zarejestrowanych. 

W Polsce w 2009 roku liczba zarejestrowanych samochodów osiągnęła 

poziom 22 025 000 sztuk [34]. Tak więc, zakładając wskaźnik niższy niż w Unii 

Europejskiej i wynoszący 5% liczby pojazdów zarejestrowanych, rocznie powinno 

być złomowanych ok. 1 miliona sztuk samochodów. W prognozie [41] wykazano, 

że w 2011 roku będzie 1036 tys. sztuk wyeksploatowanych samochodów, 

w 2014 roku 1135 tys., a w 2018 roku 1283 tys., jednakże w 2010 roku liczba wyrejestrowanych 

i przekazanych do stacji demontażu do złomowania samochodów 

wynosiła tylko 265 588 sztuk [24]. 

W Polsce system zagospodarowania wyeksploatowanych samochodów opracowany 

zgodnie z ustawą spoczywa na dwóch podmiotach: pierwszy to wprowadzający 

pojazdy, czyli przedsiębiorca będący producentem lub importerem, który 

ma obowiązek zorganizować system zbierania pojazdów poprzez utworzenie 

i zapewnienie funkcjonowania sieci zbierania pojazdów, drugi to przedsiębiorca 

prowadzący stacje demontażu. Ostatni właściciel samochodu ma obowiązek oddać 

samochód do stacji demontażu, gdzie otrzymuje zaświadczenie o złomowaniu 

pojazdu. Niepobierana jest opłata od właściciela samochodu, jeżeli pojazd jest 

kompletny. System umożliwia oddanie samochodu do stacji demontażu lub punktu 

zbierania położonego w odległości nie większej niż 50 km w linii prostej od 

miejsca zamieszkania. Stacje demontażu spełniają najważniejsze zadanie w systemie 

recyklingu. Są to zakłady zajmujące się gromadzeniem zużytych samochodów 

i następnie ich demontażem w celu przygotowania elementów i materiałów 

do odzysku i recyklingu. 

W stacjach demontażu w pierwszej kolejności następuje usuwanie z pojazdów 

substancji niebezpiecznych a następnie stosowany jest demontaż, którego 

strategię narzuca rynek i ekonomia, a zatem aktualna podaż i popyt na części 

samochodowe i materiały. W stacjach demontażu z samochodów często wymontowuje 

się i sprzedaje jako części zamienne: zderzaki, lampy, fotele, spoilery, obudowy 

akumulatorów. W Polsce jest w ten sposób odzyskiwane ok. 1% tworzyw 

sztucznych. Sporadycznie przekazuje się tworzywa sztuczne do zakładów wy-

1. Odpady polimerowe pochodzące ze sprzętu elektrycznego i elektroniki ... 17 

konujących ich recykling. Zdemontowana w mniejszym lub większym stopniu 

karoseria samochodu przekazywana jest do procesu rozdrobnienia w instalacjach 

młynów strzępiących. Do młyna strzępiącego trafia średnio około 70% masy samochodu. 

W procesie rozdrabniania samochody pozbawione substancji niebezpiecznych 

poddawane są procesowi kruszenia, a następnie na separatorach i przesiewaczach 

następuje segregacja na frakcje metali żelaznych, nieżelaznych i tzw. 

frakcję lekką. Frakcja lekka jest mieszaniną heterogenicznych materiałów trudnych 

do segregacji. Przeciętny skład frakcji lekkiej jest następujący: materiały 

piankowe ok. 35%, guma ok. 20%, tworzywa sztuczne ok. 25%, drewno ok. 3% 

i materiały mineralne ok. 5%, pozostałość ok. 12% [6]. W niektórych krajach 

pracują instalacje do rozdziału frakcji lekkiej. W Polsce frakcja lekka jest deponowana 

na składowiskach. 

W Polsce na dzień 30 września 2010 roku jest zarejestrowanych, a więc 

i działających zgodnie z ustawą: 692 stacje demontażu samochodów, 117 punkty 

zbierania i 4 instalacje młynów strzępiących [16]. 

1.2.2. Zużyte urządzenia elektroniczne i elektryczne 

Produkcja elektrycznych i elektronicznych urządzeń jest obecnie jedną z najszybciej 

rozwijających się dziedzin przemysłu. W krajach Unii Europejskiej produkcja 

wzrasta ok. 4,4% rocznie, a prognozuje się w najbliższych latach wzrost 

ok. 8%–10% rocznie. Skraca się również czas użytkowania urządzeń. Powoduje 

to równocześnie szybkie „starzenie się” sprzętu, który po zużyciu staje się odpadem. 

W Europie Zachodniej w 2008 roku zebrano 7 milionów ton odpadowych 

urządzeń, co stanowiło 4% masy odpadów komunalnych [62]. Zużyty sprzęt elektryczny 

i elektroniczny jest źródłem wielu cennych materiałów, które należy odzyskać 

i ponownie skierować do obiegu gospodarczego [2, 17]. 

Odpady urządzeń elektronicznych są obecnie najszybciej wzrastającym 

i wysoce toksycznym strumieniem odpadów zagrażającym zdrowiu ludzkiemu 

i środowisku [1]. W Polsce w 2010 roku wprowadzono na rynek 493 303 Mg 

sprzętu elektrycznego i elektronicznego [19]. W 2010 zebrano 112 246 Mg zużytego 

sprzętu teleinformatycznego i audiowizualnego, przetworzono 103 768 

Mg, a recyklingowi poddano 88 162 Mg. Prognozuje się, że w 2014 roku będzie 

zebrane 524 000 Mg, a w 2018 roku 590 000 Mg [39]. Wprowadzający sprzęt 

elektryczny i elektroniczny na rynek jest zobowiązany do wypełniania regulacji 

prawnych dotyczących procesu zagospodarowania zużytych urządzeń. Obowiązki 

w zakresie systemu może wykonywać samodzielnie lub za pośrednictwem organizacji 

odzysku. Działanie systemu obejmującego zbieranie, przetwarzanie, odzysk 

i recykling jest finansowane poprzez tzw. koszt gospodarowania odpadami,

18 


który zawarty jest w cenie każdego produktu. Podstawowym ogniwem w procesie 

recyklingu odpadów jest Zakład Przetwarzania Odpadów, który jest przedsiębiorstwem 

realizującym na swoim terenie gromadzenie i przetwarzanie odpadów 

w celu przygotowania ich do odzysku lub unieszkodliwienia. Odpady urządzeń 

elektrycznych i elektronicznych to zbiór urządzeń zbudowanych z różnych materiałów, 

tak więc należy stosować specjalistyczne techniki odzysku i recyklingu. 

Na etapie zbiórki urządzeń dokonuje się grupowania urządzeń wg następujących 

kategorii: 

1) urządzenia chłodnicze, 

2) telewizory i monitory, 

3) świetlówki, 

4) duże urządzenia gospodarstwa domowego i automaty, 

5) sprzęt informatyczny i telekomunikacyjny, urządzenia medyczne. 

Stosowane są dwie główne techniki odzysku i recyklingu [9, 49]: 

• ręczny demontaż urządzeń i segregacja na poszczególne grupy materiałowe 

przeznaczone do recyklingu, 

• recykling mechaniczny – odbywa się na linii technologicznej i obejmuje wykonywanie 

operacji rozdrabniania i separacji materiałów, stosując różne techniki 

separacji. Linia może być bardziej lub mniej rozbudowana. Najczęściej 

odzyskuje się frakcje metali żelaznych, nieżelaznych, tworzyw sztucznych. Zastosowanie 

różnych technik separacji pozwala na uzyskanie jednorodnych strumieni 

materiałowych [49]. Dla odpadów telewizorów i monitorów oraz sprzętu 

chłodniczego stosowane są specjalistyczne linie przetwarzania [15, 17, 18]. 

• kombinacja procesu ręcznego i mechanicznego. 

W Polsce na dzień 30 czerwca 2011 zarejestrowanych jest 145 zakładów 

przetwarzania odpadów sprzętu elektrycznego i elektronicznego, 8 organizacji 

odzysku i 65 przedsiębiorstw prowadzących działalność w zakresie recyklingu 

i innych niż recykling procesów odzysku. 

1.3. Tworzywa sztuczne w samochodach 

Tworzywa sztuczne mają coraz większy udział w budowie samochodu i są już 

drugim pod względem masy stosowanym materiałem. Dokonujący się stały postęp 

technologiczny w produkcji i jakości materiałów polimerowych oraz w konstrukcji 

samochodów powoduje wzrost ilości stosowanych tworzyw sztucznych 

w budowie samochodu. Branża motoryzacji zużyła w 2010 roku 7,5% światowej 

produkcji tworzyw sztucznych. W tabeli 1.1 przedstawiono zużycie tworzyw 

sztucznych przez europejski przemysł motoryzacyjny w latach 1999–2008 [20].

Lp. 


Tabela 1.1. Zużycie tworzyw sztucznych w europejskim przemyśle motoryzacyjnym 

Rodzaj 

polimeru 

1999 2003 2008 

tys. Mg % tys. Mg % tys. Mg % 

Polimery termoplastyczne 

1 PE 173,6 8,99 195,4 8,8 223,2 8,87 

2 PP z TPO 684,9 35,5 832,5 37,53 1 047 40,0 

3 PVC 139,8 7,24 134,3 6,05 126,4 4,83 

4 

ABS 

i styrenowe 

159,1 8,24 175,6 7,91 195,8 7,48 

5 PA 154,3 7,99 180,6 8,14 215,5 8,23 

6 PBT PET 86,9 4,5 101,6 4,5 121,3 4,63 

7 PMMA 27,0 1,4 30,9 1,39 36,5 1,39 

8 PC 50,2 2,8 58,6 2,64 70,0 2,67 

9 POM 21,2 1,09 24,2 1,09 28,8 1,1 

10 PPE 42,4 2,19 48,7 2,19 57,3 2,19 

11 

inne 

termoplasty 

9,7 0,5 10,9 0,49 12,5 0,47 

Polimery termoutwardzalne 

12 UP 63,7 3,3 63,7 2,87 63,7 2,43 

13 PUR 298,9 15,5 343,0 15,46 401,6 15,34 

14 inne 17,3 0,9 17,3 0,78 17,3 0,66 

15 Razem 1 929 2 218 2617 

Materiały polimerowe opanowały przede wszystkim wnętrza pojazdów, ale 

również znajdują zastosowanie w budowie nadwozia, silnika oraz podwozia. Wykorzystanie 

tworzyw sztucznych w konstrukcji samochodu osobowego przedstawia 

się następująco [52]: 

• wnętrze samochodu 65%, 

• nadwozie 15%, 

• układ napędowy 10%, 

• osprzęt elektroniczny 5%, 

• podwozie 5%. 

Średnie zużycie tworzyw sztucznych w samochodach produkowanych w latach 

1980–1990 wynosiło 7,5%, w samochodach produkowanych w latach 1991– 

–2004 wynosiło 17%, a w samochodach produkowanych w latach 2005–2015 

wskaźnik ten będzie wynosił ok. 38% [38]. 

Asortyment stosowanych materiałów polimerowych w samochodach jest stosunkowo 

duży i wykonywane są z nich elementy o masie od kilkudziesięciu gramów 

do kilkunastu kilogramów. W przeciętnym samochodzie znajduje się ok. 2 tys. elementów 

wykonanych z materiałów polimerowych. Zdecydowanym liderem w stosowanych 

polimerach jest polipropylen i jego kompozyty. W tabeli 1.2 przedstawiono 

rodzaje polimerów stosowanych w produkcji części samochodowych [21].

20 


Tabela 1.2. Zastosowanie i udział polimerów w średnim europejskim samochodzie 

Lp. Nazwa części 

Masa 

polimeru, 

kg 

% Rodzaj polimeru 

1 Zderzaki 9,96 10,92 PP, ABS, PC 

2 Oświetlenie 4,98 5,46 PP,PC,ABS,PMMA,UP 

3 Zbiorniki małe 0,996 1,08 PE, PP, PA 

4 Podzespoły 8,97 9,8 PA, PP, PBT 

5 Instalacja elektryczna 6,97 7,64 PP,PE,PBT,PA,PVC 

6 Deska rozdzielcza 1,49 1,63 PP,ABS,PA,PC,PE 

7 Tapicerka 7,97 8,74 PVC,PUR,PP,PE 

8 Wewnętrzne osłony 19,9 21,8 PP,ABS, PET, POM,PVC 

9 Fotele 12,95 14,2 PUR, PP,PVC,ABS, PA 

10 Pokrywy 5,97 6,56 PP, PPE, UP 

11 System paliwowy 6,97 7,64 PE, POM, PA, PP 

12 Zewnętrzne osłony 3,98 4,36 ABS, PA, PBT, ASA, PP 

Należy zauważyć, że w tabeli 1.2 wymienione są główne rodzaje polimerów. 

W praktyce stosuje się różne ich odmiany z dodatkami kompatybilnych polimerów, 

modyfikatorów, napełniaczy i innych substancji dodatkowych. W samochodach 

zużytych średnio ok. 9–10% masy samochodu stanowią tworzywa sztuczne. 

W niniejszej pracy dokonano oceny odpadów tworzyw sztucznych w samochodach 

przyjętych do złomowania do stacji demontażu w Polsce. Są to samochody 

produkowane w latach 1990–2000. Na rysunku 1.1 przedstawiono zdemontowane 

elementy samochodu wykonane z tworzyw sztucznych, a w tabeli 1.3 udział poszczególnych 

części samochodowych zidentyfikowanych wg polimeru w zebranej 

masie odpadów. 

Części wykonane z tworzyw sztucznych posegregowano wg ich funkcji w samochodzie 

i wg rodzaju polimeru. Identyfikacji tworzyw sztucznych wg rodzaju 

polimeru dokonano na podstawie oznakowania producenta i metodą spektrometrii 

w średniej podczerwieni. 

Wykonana identyfikacja zebranych odpadów wykazała największy udział 

części samochodowych wykonanych z polipropylenu, co jest zgodne z danymi 

przedstawionymi w tabeli 1.2. 

Koncerny samochodowe stale prowadzą badania nad nowymi materiałami, 

które spełniają coraz wyższe wymagania wytrzymałościowe oraz są podatne na 

recykling. Przykładem jest wprowadzone przez Toyotę termoplastyczne tworzywo 

polimerowe TSOP {Toyota Super Olefin Polimer}, które zastępuje inne rodzaje 

tworzyw wcześniej stosowanych, głównie kompozyty polipropylenowe [8]. 

Części wykonane z TSOP są łatwiejsze do odzysku i recyklingu. Prowadzi się


. 

Rys. 1.1. Części z tworzyw sztucznych zdemontowane ze zużytych samochodów 

Tabela 1.3. Części z tworzyw sztucznych w zebranej masie odpadów 

Lp. Nazwa elementu Rodzaj polimeru 

1 Zderzak, spojler PP, P/E, PP/EPDM + talk 

2 Osłona deski rozdzielczej HCPP, PP, ABS/PC 

3 Obudowa reflektora, klosz reflektora 

PC 

ABS 

4 Zbiornik płynów HDPE, PE 

5 

Obudowa kierunkowskazów, klosz 

kierunkowskazów 

ABS 

PMMA, PC 

6 Płyty drzwiowe, osłony, kieszeń PP, ABS, P/E 

7 Wirnik wentylatora PA6, PA66 

8 Kanały wentylacyjne, kratki wlotu powietrza 

PP, HDPE, ABS 

PC+ABS 

9 Nadkole PP 

10 Kołpaki ABS, PA 

11 Podstawa tablicy rejestracyjnej PS, PP 

12 Wykładzina podłogowa i bagażnika PP, PES,PE, 

13 Listwa boczna PP 

14 Części wewnętrzne HCPP 

15 Półka tylna i przednia PP, PP/EPDM, ABS 

16 Obudowa filtra powietrza PP T, PP/EPDM 

17 Fotele PUR pianka elastyczna

22 


również badania nad wykorzystaniem w masowej produkcji nanokompozytów. 

General Motors zastosował nanokompozyt PP/krzemian warstwowy do produkcji 

zewnętrznych elementów karoserii samochodowych [25]. Uzyskano w ten sposób 

istotne oszczędności wagi samochodu. Ocenia się, że zastosowanie nanokompozytów 

w przemyśle samochodowym USA będzie wynosiło od 2005 roku ok. 

10000–25000 ton [26]. Coraz częściej do budowy samochodu producenci stosują 

materiały pochodzenia roślinnego. Mitsubishi Motors zastosował na materiał wykończeniowy 

wnętrza samochodu włókna bambusa i polibursztynianu butylenu, 

włókna politereftalanu trimetylenu na maty podłogowe oraz włókna bawełniane 

w politereftalanie etylenu na pokrycia wewnętrznych powierzchni kabiny pasażerskiej 

[28]. Ford zastosował m.in. sojowe pianki poliuretanowe w siedzeniach 

i oparciach foteli oraz w podsufitce [42]. Ponadto naukowcy pracują nad opracowaniem 

i wykorzystaniem tworzyw wyprodukowanych całkowicie z surowców 

odnawialnych i biodegradowalnych oraz z dodatkiem włókien naturalnych [28, 

29]. Przemysł motoryzacyjny jest jednym z najdynamiczniej rozwijających się 

stref produkcyjnych wykorzystujących materiały kompozytowe na bazie włókien 

naturalnych. Wiele koncernów samochodowych zastępuje włóknami naturalnymi 

tradycyjne rozwiązania na bazie włókna szklanego. W Niemczech na ramy dachów 

stosuje się całkowicie biodegradowalne tworzywo składające się ze skrobi, 

ligniny, niewielkiej ilości żywicy fenolowej i włókien roślinnych. W Mercedesie 

190 na wiele części wyposażenia wnętrza stosuje się tworzywa zawierające włókna 

lnu i odpadowe włókna sizalu w żywicy epoksydowej. Zastosowanie tworzyw 

na bazie włókien naturalnych powoduje, że pojazdy będą nie tylko bardziej ekonomiczne, 

ale również bezpieczniejsze i bardziej przyjazne dla środowiska. 


i elektronicznych 

Tworzywa sztuczne stosowane w urządzeniach elektrycznych i elektronicznych 

mają znaczący udział ilościowy i spełniają rolę nie tylko bardzo dobrych 

materiałów konstrukcyjnych, ale również charakteryzują się specyficznymi właściwościami 

spełniającymi określone wymagania dla funkcji, jaką mają spełniać 

w danym urządzeniu. Dynamicznemu rozwojowi branży elektronicznej i elektrycznej 

towarzyszy wzrost zużycia tworzyw sztucznych oraz wprowadzanie nowych 

lub zmodyfikowanych tworzyw o coraz to lepszych parametrach jakościowych. 

Średni udział wagowy tworzyw sztucznych w urządzeniach elektrycznych 

i elektronicznych wynosi obecnie ok. 23%, ale np. w urządzeniach telekomunikacyjnych 

jest to udział około 50% wagowych, w urządzeniach domowych około 

21%, a w urządzeniach medycznych około 3%. Obserwuje się ciągły wzrost ich


udziału, szczególnie w urządzeniach telekomunikacyjnych i przetwarzania danych. 

Prognozy na najbliższe 10 lat przewidują około 4% roczny wzrost zużycia 

tworzyw sztucznych przez przemysł urządzeń elektrycznych i elektronicznych 

(EE). W tabeli 1.4. przedstawiono procentowy udział poszczególnych rodzajów 

tworzyw sztucznych stosowanych w urządzeniach EE w Europie Zachodniej 

i w Stanach Zjednoczonych [4, 37]. 

Tabela 1.4. Zużycie tworzyw sztucznych w przemyśle urządzeń elektrycznych i elektronicznych w krajach Europy 

Zachodniej i w Stanach Zjednoczonych w 2001 roku 

Rodzaj tworzywa 

Europa Zachodnia USA 

sztucznego 

% tys. Mg % tys. Mg 

HIPS 19 287 29 367 

ABS 33 486 14 186 

PP 18 266 12 153 

PU 8 125 9 120 

PC 4 53 8 105 

PA 3 46 5 59 

PF - - 5 59 

PVC 4 54 4 50 

PPE/HIPS or PPO - - 3 41 

PET/PBT 1 19 3 32 

EP - - 3 38 

PC/ABS 4 53 2 25 

UP 3 48 2 20 

POM, 2 48 1,5 18 

PE 0,5 8 - - 

Zywica akrylowa - - 0,6 7 

Razem 1463 1280 

Na rysunkach 1.2–1.5 przedstawiono średni udział ilościowy i jakościowy 

tworzyw sztucznych stosowanych w niektórych urządzeniach EE [37]. 

Większość tworzyw sztucznych stosowanych w elektronice to termoplastyczne 

tworzywa inżynieryjne, takie jak: PC, ABS, PBT, PET, PPO, PA, PPE 

oraz wysokoudarowy polistyren i polipropylen. Są to tworzywa wysokiej jakości. 

Ich cena jest kilkakrotnie wyższa od ceny tzw. masowych tworzyw. Jest to 

jeden z ważniejszych powodów poddawania ich recyklingowi. żeby otrzymać 

ściśle określone właściwości użytkowe, stosowane są modyfikowane tworzywa 

sztuczne lub tworzywa kompozytowe. Zastosowanie tworzyw sztucznych pozwala 

zmniejszyć masę i zminiaturyzować urządzenia, a także zagwarantować dobrą 

izolację elektryczną i cieplną lub przewodność elektryczną, a w niektórych zastosowaniach 

zapewnić urządzeniom odpowiednio wysoką klasę palności. Miniaturyzacja 

urządzeń przyczynia się również do oszczędnego korzystania z zasobów

24 


PPO 

12% 

PC 

5% 

SAN PVC 

2% 5% 

PC/ABS 

29% 

No ID 

3% 

HIPS 

10% 

ABS 

34% 

Rys. 1.2. Tworzywa sztuczne stosowane w obudowach komputerów 

PVC 

2% 

SAN 

4% 

PMMA 

12% 

No ID 

18% 

PPO 

19% 

ABS 

6% 

PC 

12% 

HIPS 

27% 

Rys. 1.3. Tworzywa sztuczne stosowane w urządzeniach stereo 

PMMA 

PPO 2% 

5% 

PVC 

4% 

PP 

2% 

HIPS 

73% 

ABS 

14% 

Rys. 1.4. Tworzywa sztuczne stosowane w obudowach telewizorów


SAN 

6% 

PC 

12% 

PVC 

20% 

HIPS 

14% 

ABS 

48% 

Rys. 1.5. Tworzywa sztuczne stosowane w obudowach odkurzaczy 

naturalnych. Monitory LCD wykonane z ciekłokrystalicznego tworzywa sztucznego 

zużywają 65% energii mniej niż tradycyjne monitory kineskopowe [70]. 

Około 30% wszystkich tworzyw sztucznych stosowanych w przemyśle elektronicznym 

zawiera substancje zmniejszające palność, tzw. antypireny. Antypireny 

użyte w odpowiedniej ilości nadają tworzywom właściwości samogasnące 

lub trudnopalne. Jako antypireny powszechnie stosowane są organiczne związki 

halogenowe (zawierające chlor lub brom) i niehalogenowe (zawierające fosfor 

i trójtlenek antymonu) [66]. W urządzeniach EE około 17% stanowią tworzywa 

zawierające antypireny halogenowe, a około 13% antypireny niehalogenowe 

[66]. Najwięcej tworzyw z antypirenami jest stosowanych na obudowy telewizorów, 

monitorów, kopiarek, drukarek laserowych, w obwodach drukowanych, 

osłonach przewodów elektrycznych, w kuchenkach mikrofalowych i w innych 

urządzeniach, w których podczas pracy wydziela się duża ilość ciepła. Od 1 lipca 

2006 roku (a w Polsce od 1 marca 2007 roku) obowiązuje, wprowadzony Dyrektywą 

ROHs, zakaz stosowania substancji niebezpiecznych, w tym niektórych 

zawierających brom: polibromowanych bifenyli i polibromowanych eterów difenylowych. 

Dopuszcza się stosowanie tetrabromobisfenolu A [14]. Obecnie 

w urządzeniach EE ogranicza się stosowanie substancji bromowych, a wprowadza 

alternatywne substancje, takie jak: wodorotlenki glinu i magnezu, trójtlenek 

antymonu, boraks i związki fosforanowe [14]. 

Tworzywa sztuczne zawierają także inne rodzaje substancji dodatkowych. 

Należą do nich: antystatyki, stabilizatory termiczne, napełniacze typu kreda, talk, 

mineralne pigmenty, włókno szklane itp. Recykling materiałowy odpadów tworzyw 

sztucznych wykonywany jest sporadycznie, głównie przetwarzany jest polistyren 

z urządzeń chłodniczych i ABS ze sprzętu gospodarstwa domowego.

26 


W 2010 roku w Polsce zebrano ok. 108 892 Mg zużytego sprzętu teleinformatycznego 

i audiowizualnego, masa sprzętu przetworzonego wynosiła 

103 658 Mg [48]. Można z pewnym przybliżeniem obliczyć, że w tych odpadach 

około 20 000 Mg stanowiły tworzywa sztuczne. W nadchodzących latach należy 

się spodziewać znacznego wzrostu masy zebranych odpadów, a masa tworzyw 

sztucznych w tych odpadach będzie wynosić powyżej 40 000 Mg. 

W niniejszej pracy wykonano badania strumienia odpadów tworzyw sztucznych 

pochodzących z urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Badania wykonano 

w dwóch zakładach przetwarzania odpadów. Zebrane odpady tworzyw 

sztucznych posegregowano wg ich funkcji w urządzeniu, wg rodzaju polimeru 

i obecności antypirenów bromowych. W tabeli 1.5 przedstawiono wielkość strumieni 

odpadów tworzyw sztucznych posegregowanych wg funkcji w urządzeniu 

wraz z identyfikacją rodzaju zastosowanego polimeru. 

Tabela 1.5. Zastosowanie i udział tworzyw sztucznych w odpadach urządzeń elektrycznych i elektronicznych 

Nazwa elementu Rodzaj polimeru kg 

Obudowa telewizora HIPS, PS, HIPS FR 150 

Obudowa monitora ABS, ABS FR 170 

Obudowa monitora, obudowa drukarki, 

obudowa kserokopiarki 

Podstawka w obudowie monitora, części 

drukarki 

PC+ABS, ABS+PC FR 

HIPS FR 

110 

77 

PC 13 

Obudowa odkurzacza PP 17 

Klawiatura HIPS, ABS, PBT, PPO 15 

Wnętrze lodówki PS, 40 

Obudowa kopiarki laserowej 

PPE+PS 

ABS+PC FR 

Inne HIPS, ABS, SB 40 

Razem 635 

1.5. Metody zagospodarowania odpadów 

z tworzyw sztucznych 

Odpady tworzyw sztucznych pochodzące z wyeksploatowanych samochodów 

i zużytych urządzeń elektrycznych są z reguły mieszaniną różnych odmian 

podstawowych rodzajów polimerów oraz ich stopów, które zawierają jeszcze 

substancje dodatkowe, takie jak: związki zmniejszające palność, metale ciężkie, 

napełniacze. Odzysk takich tworzyw, jak: ABS, PC, PA, PBT, PC/ABS, ABS/ 

PVC, PS-HIPS, PP-EPDM, jak również modyfikowanych gatunków polipropylenu 

i wysokoudarowego polistyrenu jest ekonomicznie atrakcyjny, ponieważ 

3


właściwości otrzymanych recyklatów są generalnie wyższe niż oryginalnych 

popularnych tworzyw sztucznych. Zagospodarowanie odpadów tworzyw sztucznych 

pochodzących z wyeksploatowanych samochodów i zużytych urządzeń 

elektrycznych i elektronicznych jest nie tylko problemem ekologicznym i ekonomicznym, 

ale również jest prawnym obowiązkiem wynikającym z wymagań 

odpowiednich ustaw [63, 65]. Koncepcja zagospodarowania odpadów tworzyw 

sztucznych w Unii Europejskiej opiera się na znalezieniu optymalnych rozwiązań 

zapewniających uzyskanie równowagi w aspekcie technicznym, środowiskowym 

i ekonomicznym. 

Najlepszym rozwiązaniem jest tworzenie systemu będącego kombinacją różnych 

opcji odzysku w zależności od specyficznych uwarunkowań [10, 35]. System 

taki, w zależności od ilości i jakości odpadów, pozwala na takie prowadzenie 

odzysku, aby przy zastosowaniu najlepszych dostępnych technologii maksymalnie 

wykorzystać gospodarczo odpady. 

Na rysunku 1.6 przedstawiono schemat postępowania z odpadami w celu 

osiągnięcia pełnego wykorzystania ich wartości użytkowych (gospodarczych). 

Recykling 

mechaniczny 

Przemiał 

regranulat 

Recykling materiałowy 

Recykling 

surowcowy 

Monomery, 

gaz syntetyczny, 

olej opałowy 

Odzysk 

Paliwa 

alternatywne 

Energia, 

ciepło 

Odzysk energii 

Rys. 1.6. System odzysku i recyklingu odpadów tworzyw sztucznych 

Spalanie 

bezpośrednie 

Energia, ciepło 

Odpady przeznaczone do recyklingu materiałowego muszą być szczególnie 

starannie pozyskiwane i wstępnie przygotowane, posortowane wg rodzaju polimeru, 

zgodnie z wymaganiami dla technologii otrzymywania końcowego produktu. 

Dla odpadów tworzyw sztucznych pochodzących z tzw. dóbr trwałego użytkowania 

preferowany jest recykling mechaniczny, a nienadające się do recyklingu 

mechanicznego odpady mogą być wykorzystane metodą recyklingu surowcowego 

lub w instalacjach odzyskujących energię.

28 


1.5.1. Recykling mechaniczny 

Głównym założeniem recyklingu mechanicznego jest osiągnięcie wysokiego 

stopnia czystości odzyskanych tworzyw sztucznych jako surowców wtórnych 

przy zapewnieniu efektywności ekonomicznej procesu. W ostatnich latach 

opracowano nowe techniki optyczne i spektroskopowe umożliwiające precyzyjną 

i szybką identyfikację tworzyw sztucznych, automatyczne systemy sortujące 

oraz unowocześniono technologie przetwórstwa poużytkowych tworzyw sztucznych. 

Techniki identyfikacji i sortowania bazują zwykle na różnicach we właściwościach 

chemicznych, optycznych, elektrycznych albo fizycznych pomiędzy 

różnymi tworzywami sztucznymi. Większość fizycznych procesów rozdzielania 

zmieszanych odpadów tworzyw sztucznych polega na wykorzystaniu następujących 

właściwości: 

• charakterystyki optycznej, 

• zachowania się w różnej temperaturze, 

• zwilżalności, 

• charakterystyki chemicznej. 

Zastosowanie tylko jednej metody nie pozwala najczęściej na pełną identyfikację 

i rozdzielenie strumienia mieszanych odpadów tworzyw sztucznych. żeby 

rozwinąć identyfikację i sortowanie dla jakiegoś strumienia odpadów, strumień 

ten musi być rozpoznany pod kątem rodzaju polimerów i rodzaju substancji dodatkowych. 

Dopiero wtedy następuje wybranie odpowiednich detektorów. 

W praktyce stosowane są dwa systemy sortowania odpadów tworzyw sztucznych. 

Pierwszy to ręczny system identyfikacji i sortowania według rodzaju chemicznego 

polimeru. Zalety ręcznego sortowania to większa czystość odzyskanego 

materiału, a zatem jego wyższa wartość. Niestety koszty pracy ręcznej są 

wysokie [22]. Jednak już w latach 90. niektóre firmy samochodowe zaczęły stosować 

w swoich samochodach części wykonane z ręcznie odzyskiwanych elementów. 

W 1991 roku Duch State Mines {DSM} przetworzył zderzaki z samochodów 

Volkswagen i Audi i wyprodukował materiał, z którego Volkswagen produkuje 

nowe zderzaki. W samochodzie Porsche 911 zderzaki są wykonane z materiału 

pochodzącego ze zużytych zderzaków [69]. Druga metoda to automatyczny lub 

półautomatyczny system sortowania, wykorzystujący różnice w ich właściwościach 

fizycznych i chemicznych, który składa się z serii jednostkowych operacji 

pozwalających wydzielić określone rodzaje polimerów. Automatyczne procesy 

separacji zaprojektowane są na przerób dużej ilości odpadów przy relatywnie niskich 

kosztach. Wszystkie automatyczne procesy separacji wymagają rozdrobnienia 

materiału. 

Podstawowe operacje recyklingu mechanicznego: 

• gromadzenie i segregacja odpadów tworzyw sztucznych, 

• identyfikacja i sortowanie wg rodzaju polimeru,


• rozdrabnianie lub mielenie, 

• usuwanie zanieczyszczeń, 

• uszlachetnianie, tworzenie mieszanin, wprowadzanie dodatków, kompatybilizacja 

w celu osiągnięcia żądanych właściwości, 

• regranulacja. 

Współczesne komercyjne instalacje przemysłowe bazują na wysoko zawansowanych 

technologiach poszczególnych operacji i są szybkie (automatyzacja 

operacji), godne zaufania, ekonomiczne i na tyle elastyczne, żeby poradzić sobie 

z różnymi formami zanieczyszczeń, jak również odmianami kolorów. Przemysłowe 

instalacje do recyklingu odpadów tworzyw sztucznych są z reguły wyposażone 

w przynajmniej jeden lub dwa urządzenia spektrometryczne zainstalowane 

na taśmie transportowej. Na rysunkach 1.7 i 1.8 przedstawiono schematycznie 

procesy automatycznego sortowania odpadów tworzyw sztucznych. Urządzenia 

dokonują identyfikacji tworzywa i następnie rozdzielenia na poszczególne strumienie. 

W tym systemie nie stosuje się wstępnego kruszenia, lecz tylko identyfikacji 

poddaje się całe części. 

Zastosowany czujnik NIR ze szczególną dokładnością określa na podstawie 

pomiaru długości fali w świetle odbitym charakterystyczne widmo NIR dla każdego 

rodzaju materiału. Ciągły, szybki system identyfikacji i sortowania z wykorzystaniem 

spektroskopii NIR dla odpadów tworzyw sztucznych z urządzeń technicznych 

został opracowany przez Fraunhofer Institute for Chemical Technology 

[15]. System składa się ze światłowodów do pomiarów absorpcyjnych i w świetle 

odbitym, przestrajalnego filtra akustooptycznego i systemu komputerowego. 

Rys. 1.7. Automatyczny system segregacji odpadów tworzyw sztucznych, 1 – materiał, 2 – skaner czujnik, 

3 – komora segregacji [59]

30 


Rys. 1.8. Schemat instalacji do sortowania odpadów tworzyw sztucznych [71] 

Sercem systemu sortowania na bazie NIR jest przestrajalny filtr akustooptyczny 

AOTF. Zidentyfikowane cząstki tworzyw sztucznych są sortowane pneumatycznie 

do poszczególnych pojemników. 

Automatyczne sortowanie pozwala na zastosowanie odpowiednio dobranej 

metody identyfikacji. Stosowane mogą być różne rodzaje skanerów, np. wykorzystujące 

właściwości optyczne, X-Ray, IR, NIR, Raman. 

Wydajność linii automatycznego sortowania wynosi ok. 5–10 ton/h, a wymagana 

wielkość cząstek wynosi ok. 40–60 mm. Są już urządzenia, dla których 

rozdrobnienie wsadowych materiałów wynosi nawet do 300 μm przy wydajności 

7,5 tony /h [33, 59]. 

Automatyczne procesy separacji wymagają, aby materiał wsadowy był luźno 

umiejscowiony na taśmie. Istnieje już spora liczba instalacji automatycznych procesów 

odzysku materiałów, ale każda ma pewne ograniczenia. 

Separacja bazująca na wykorzystaniu różnicy gęstości uważana jest za optymalny 

proces dla produkcji recyklatów lub przygotowywania odpadów dla następnych 

procesów odzysku. Separacja gęstościowa, aby była kosztowo opłacalna, 

wymaga dużej skali operacji i produkcji kilku polimerów o takiej czystości, aby 

mogły zastąpić oryginalny polimer. Separacja gęstościowa może być prowadzona 

z suchym materiałem metodą stołu powietrznego lub klasyfikatora powietrznego 

albo z wodnymi roztworami lub zawiesinami o różnej gęstości. Ten rodzaj separacji 

zwany jest „pływa–opada”. Wymagana wielkość cząstek w tych procesach 

wynosi 6,4–9,5 mm. Posortowane rodzaje odpadów tworzyw sztucznych rozdrabnia 

się w młynie i następnie przetwarza na granulat w wytłaczarce, najkorzystniej 

dwuślimakowej z układem podwójnego odgazowania


1.5.2. Instalacje przemysłowe 

Pomimo wielu opracowań naukowych w zakresie nowych metod i technologii 

recyklingu niewielka ich liczba została wdrożona w skali przemysłowej [33]. 

Najbardziej znane procesy mechanicznego recyklingu odpadów elektronicznych 

to instalacje Plastik Herverwerking Braband [56] oraz MBA Polymers [58]. Braband 

wykorzystuje stoły wibracyjne, żeby oddzielić metale od tworzyw sztucznych, 

które następnie kierowane są do separatorów z mediami o różnej gęstości. 

W pierwszym separatorze z medium wodnym na powierzchni wydziela się frakcja 

około 60/40 PE i PP. Odpady tworzyw PS, ABS i tworzyw z antypirenami opadają 

i kierowane są do zbiornika 2 z trzema obracającymi się bębnami z łopatkami, 

zawierającego wodny roztwór o gęstości 1,035 g/cm 3 . W zbiorniku 2 następuje 

separacja PS, który pływa na powierzchni roztworu, a opada frakcja ABS i PC 

z antypirenami. Frakcja jest kierowana do zbiornika 3. Zbiornik 3 zawiera roztwór 

soli o gęstości 1,07 g/cm 3 , w którym ABS pływa, a frakcja ABS z FR i PC z FR 

opada. Frakcja ta jest mieszaniną kompatybilną i jest sprzedawana do zastosowań 

w produkcji elektrycznych skrzynek i zmywarek. Roczna produkcja wynosi około 

27 000 Mg/rok. Odzyskanymi materiałami są frakcje PE/PP, PS, ABS, mieszanina 

ABSFR i PCFR. 

MBA [58] stosuje 3-stopniową klasyfikację pneumatyczną, mielenie na mokro 

i separację gęstościową w szeregu hydrocyklonów. Otrzymuje się głównie ABS, 

HIPS, PP. Instalacje MBA Polymers przetwarzają rocznie 80 000 000 Mg zmieszanych 

odpadów tworzyw sztucznych. Axion Recycling przetwarza odpady tworzyw 

sztucznych z samochodów i urządzeń EE, stosując flotację i separację gęstościową. 

Otrzymuje się główne polimery PP, PS i ABS. 

Odzysk tworzyw sztucznych ze zużytych samochodów jest prowadzony 

przez Argonne National Laboratory, CFF Recycling, Dela GmbH, Galloo S.A., 

Salyp NV and NV-SiCon [5, 18, 57]. Salyp wykorzystuje pneumatyczną klasyfikację 

i separację za pomocą podczerwieni NIR i produkuje zagęszczoną mieszaninę 

tworzyw sztucznych. Dela GmbH stosuje pneumatyczną klasyfikację, 

żeby wydzielić frakcję lekką. Gęsta frakcja jest sortowana przez NIR wg typu 

polimeru i koloru. Poszczególne frakcje polimerów otrzymane w opisanych instalacjach 

w zależności od ich jakości i wymagań odbiorcy modyfikuje się i przetwarza 

na granulaty. Czystość otrzymanych granulatów jest powyżej 99,5%. Frakcja 

mieszaniny odpadów tworzyw sztucznych również jest modyfikowana tak, aby 

uzyskać właściwości pozwalające na powtórne wykorzystanie jej w wyrobach 

o mniejszych wymaganiach jakościowych. Również odpady z tworzyw sztucznych 

można po zmieleniu wykorzystywać w charakterze napełniaczy do polimerów 

oryginalnych, a także w masach asfaltowych i jako dodatek do betonu.

32 


Mokra, gęstościowa separacja jest stosowana w Argonne National Laboratory 

[5], Axion, CFF Recycling [57], Galloo [18], i VW-SiCon. Wszystkie te firmy 

stosują proces „pływa–opada”. Proces ten bazuje na roztworach soli i roztworach 

chemicznych. Wymagane rozdrobnienie wynosi 6,4–9,5 mm i otrzymuje się polimery 

PP, ABS, HIPS, a w instalacji Argonne jeszcze dodatkowo pianki poliuretanowe. 

Na rysunku 1.9 przedstawiono proces mokrej separacji odpadów tworzyw 

sztucznych na linii w Argonne National Laboratory [5]. 

Rys. 1.9. Schemat systemu separacji zmieszanych tworzyw sztucznych instalacji Argonne [5] 

Materiałem wsadowym jest mieszanina odpadów pozyskanych w ręcznej lub 

automatycznej segregacji lub mieszanina tworzyw sztucznych otrzymana w procesie 

mechanicznej segregacji lekkiej frakcji z młyna strzępiącego. Separacja 

gęstościowa składa się z sześciu faz, podczas których odzyskuje się celowe polimery. 

Na pierwszym etapie następuje mycie i odzyskiwanie lekkich olefin, drugi 

stopień oddziela ciężką frakcję poliolefin i frakcję ABS. W następnych etapach 

odzyskuje się ABS, HIPS, PA i PCV. Czystość otrzymanego HIPS wynosi 97%, 

a ABS-u 98%. Właściwości fizyczne otrzymanych polimerów są porównywalne 

z właściwościami oryginalnych materiałów. 

Stosowanie w budowie samochodów materiałów pochodzących z recyklingu 

związane jest ze spełnieniem wysokich wymagań technicznych, aby ich jakość


nie odbiegała od materiałów pierwotnych. Przykładem jest opracowana przez 

Mazdę technologia wykorzystania zderzaków z recyklatu polipropylenu jako surowca 

do produkcji nowych zderzaków oraz tablicy przyrządów i wykończenia 

kabiny [40]. W Fordzie Focus wiele elementów wnętrza samochodu i zderzaki, 

wykonane są z tworzyw zawierających od 20% do 100% recyklatu [40]. Renault 

opracowuje procedury projektowania samochodów mające na celu zwiększenie 

do 20% wykorzystania w nowych samochodach tworzyw pochodzących z recyklingu 

[40]. 

Wiele prac zostało wykonanych nad badaniem przydatności odpadów tworzyw 

sztucznych ze zużytych urządzeń elektrycznych i elektronicznych. W U.S. 

Minnesota Office of Environmental Assistance (MOEA) wykonano projekt mający 

na celu określenie możliwości zastosowania recyklatu czarnego HIPS pochodzącego 

z obudów telewizorów do produkcji nowych obudów [43]. Projekt 

wykonano we współpracy z recyklerami urządzeń EE, którzy byli dostawcami 

HIPS oraz z firmą przetwarzającą odpady HIPS na granulat oraz z końcowym 

odbiorcą – producentem telewizorów firmą Sony. Sony określiła bardzo szczegółowo 

wymagania jakościowe dla regranulatu. Podobne próby przeprowadziła 

IBM we współpracy z Gordon Institute w Tufs University. Badania wykazały pełną 

przydatność recyklatu HIPS do produkcji elementów w innych urządzeniach 

elektronicznych [60]. 

Tworzywa sztuczne zawarte w urządzeniach chłodniczych, głównie HIPS, 

w ok. 90 procentach nadają się do ponownego wykorzystania. Polistyren jest tworzywem 

termoplastycznym i po rozdrobnieniu w młynkach stanowi prawie pełnowartościowy 

surowiec do dalszego przetwórstwa [45] . 

Obudowy odkurzaczy, mikserów i innego drobnego sprzętu AGD wykonywane 

są głównie z tworzywa termoplastycznego ABS. ABS po rozdrobnieniu 

może być nawet kilkakrotnie ponownie przetwarzany z dodatkiem stabilizatorów 

i antyutleniaczy. Jednakże otrzymanie recyklatu o bardzo dobrych właściwościach 

uwarunkowane jest usunięciem wtrąceń innych rodzajów tworzyw 

sztucznych. W Chinach recyklat ABS wykorzystywany jest do produkcji obudów 

odtwarzaczy płyt CD, akumulatorów i kamer. MBA Polymers wykorzystuje odpady 

do produkcji wtryskowych części z tworzyw sztucznych [23]. W projekcie 

TNO „Plastics Recycling of Mass Consumer Produkt in Europe” wykonano próby 

przetwórstwa zdemontowanych z klawiatury komputera tworzyw PBT i PC oraz 

z HIPS i HIPS/PPO/PS z obudowy telewizora. Odpady rozdrobniono do cząstek 

o średnicy poniżej 8 mm i następnie metodą formowania wtryskowego wytworzono 

kształtki do badań właściwości mechanicznych. Otrzymane regranulaty miały 

właściwości porównywalne z oryginalnymi polimerami [30].

34 


1.5.3. Recykling surowcowy 

Recykling surowcowy jest to rozkład odpadów tworzyw sztucznych pod 

wpływem temperatury lub w następstwie reakcji chemicznych na składniki podstawowe, 

z których zbudowane jest tworzywo. W recyklingu surowcowym wykorzystuje 

się wiele metod i technologii opartych na pirolizie, gazyfikacji, depolimeryzacji 

czy wytopie redukcyjnym w piecach hutniczych. Zaletą recyklingu 

surowcowego jest możliwość przetwarzania mieszaniny tworzyw sztucznych, ale 

wadą są wysokie koszty instalacji i konieczność zapewnienia stałego dopływu 

odpadów. W wyniku procesów recyklingu surowcowego otrzymuje się monomery 

lub inne związki chemiczne stosowane w dalszych procesach przemysłowych. 

Piroliza jest jednym z etapów zgazowania i jest doskonałą metodą recyklingu 

rozdrobnionych, niejednorodnych tworzyw sztucznych pochodzących z przemysłu 

motoryzacyjnego. Piroliza jest procesem chemicznym prowadzonym w wysokiej 

temperaturze bez kontaktu z tlenem. Pod wpływem temperatury w cząsteczce 

polimeru następuje termiczne rozerwanie wiązań chemicznych z wytworzeniem 

rodników. W wyniku ich wzajemnej rekombinacji powstają produkty gazowe, ciekłe 

i koks. W procesie pirolizy otrzymuje się ok. 20–30% produktów gazowych, 

60–70% olejów. Pirolizie może być poddana frakcja lekka pochodząca z instalacji 

młyna strzępiącego. Otrzymuje się gaz, tlenek węgla i oleje aromatyczne wykorzystywane 

w przemyśle petrochemicznym. General Motors stosuje pirolizę celem 

przekształcenia frakcji lekkiej w energię i napełniacze. Materiał jest poddany pirolizie 

w temperaturze 760 0 C. W tej temperaturze związki organiczne przekształcają 

się w strumień gazów lub cieczy. Nieorganiczna pozostałość poddana jest 

dalszej obróbce, aby sprawić, że zawarte w tej pozostałości metale ciężkie staną 

się obojętne i będą wykorzystane do wzmocnienia prętów stalowych [32]. Jedną 

z technologii pirolizy, stosowaną do recyklingu rozdrobnionych tworzyw sztucznych 

pochodzących z pojazdów samochodowych opracowała firma VEBA OEL 

w Niemczech. Podstawowym elementem instalacji jest obrotowy piec grzewczy, 

w którym wykonywana jest piroliza za pomocą palników gazowych działających 

przy lekkim nadciśnieniu w atmosferze wolnej od tlenu. Powstający w wyniku 

procesu koks może być wykorzystywany energetycznie, natomiast z frakcji gazowej 

po dwustopniowej kondensacji wydziela się frakcje olejów, a gazy, które nie 

uległy kondensacji używane są jako paliwo do ogrzewania pieca [7, 20]. 

Gazyfikacja jest endotermicznym procesem, który polega na przemianie 

rozdrobnionych odpadów tworzyw sztucznych pod wpływem wysokiej temperatury 

i tlenu z powietrza. Otrzymuje się gazową mieszaninę CO+H, którą można 

przetworzyć na substytut gazu ziemnego, gaz opałowy lub gaz syntezowy. Otrzymany 

gaz syntezowy może być zastosowany w produkcji metanolu, amoniaku lub 

wodoru [5].


1.5.4. Recykling z odzyskiem energii 

Zanieczyszczone odpady tworzyw sztucznych, które nie nadają się do recyklingu 

z powodów środowiskowych lub ekonomicznych, mogą być spalane, aby 

wykorzystać ich wysoką wartość energetyczną. Produkcja paliw alternatywnych 

i ich termiczne przekształcanie może stanowić istotny element krajowego systemu 

zagospodarowania odpadów. 

Około 30% odpadów tworzyw sztucznych z samochodów stanowią odpady 

w formie nienadającej się do recyklingu materiałowego. Odpady te, najczęściej 

jako frakcja lekka z instalacji młyna strzępiącego, kierowane są na składowiska. 

W Europie paliwa alternatywne są już na dużą skalę wykorzystywane do 

produkcji energii. Poziom odzysku energii z paliw alternatywnych w 2005 roku 

w krajach Unii Europejskiej wynosił od 30 do 70%. W Polsce najwięcej paliw alternatywnych 

zużywa przemysł cementowy. Obecnie w Polsce produkuje się ok. 

0,9 mln Mg paliw alternatywnych, a zapotrzebowanie roczne cementowni wynosi 

ok. 2 mln Mg [67]. W piecach obrotowych panują wyjątkowo sprzyjające warunki 

do stosowania paliw zastępczych. Wysoka temperatura 1550–1800 0 C, długie 

przebywanie w komorze pieca, turbulencje, alkaliczne środowisko, bezwładność 

cieplna pieca, konieczność utrzymywania nadmiaru tlenu w piecu powodują, że 

spalanie w piecach obrotowych jest najbardziej efektywnym wykorzystaniem 

energii zawartej w odpadach. 

Technologie produkcji energii z odpadów nie naruszają równowagi ekologicznej, 

a koszty wytwarzania energii mogą być znacznie niższe. Paliwa alternatywne 

mogą zastąpić paliwa konwencjonalne, szczególnie w procesach spalania 

i współspalania w kotłach energetycznych i w piecach cementowych, do celów 

produkcji energii w kotłach energetycznych, zwłaszcza dużej mocy. Aktualnymi 

aktami prawnymi regulującymi rynek energii ze źródeł odnawialnych w Polsce 

jest Ustawa Prawo Energetyczne [47] oraz Rozporządzenie Ministra Gospodarki 

z dnia 02.03.2002 r. w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu 

termicznego przekształcania odpadów [53]. Według Rozporządzenia Ministra 

Środowiska „odpady palne to rozdrobnione odpady o jednorodnym stopniu wymieszania, 

powstałe w wyniku zmieszania odpadów innych niż niebezpieczne, 

z udziałem lub bez udziału paliwa stałego lub biomasy, które w wyniku przekształcenia 

termicznego nie powodują przekroczenia poziomów emisji substancji 

zanieczyszczających, określonych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska 

z 4 sierpnia 2003 r. w sprawie standardów emisyjnych z instalacji odnoszących 

się do procesu współspalania odpadów” [55]. 

Odpady nadające się do produkcji alternatywnych paliw stałych wyszczególnione 

są w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki w sprawie Katalogu odpadów 

[54] w grupie 19 jako odpady palne o kodzie 19 12 01.

36 


W pracy [68] wykonano z odpadów tworzyw sztucznych pochodzących ze 

zużytych samochodów i sprzętu EE mieszanki na paliwa alternatywne i oceniono 

ich właściwości fizykochemiczne pod kątem spełniania kryteriów dla pieców cementowych. 

Wykonano trzy rodzaje mieszanek o składzie przedstawionym w tabelach 

1.6, 1.7, 1.8. 

Tabela 1.6. Skład mieszanki na paliwo I z odpadów tworzyw sztucznych z samochodów 

Rodzaj części Rodzaj polimeru % wag. w mieszaninie 

Zderzaki lakierowane PP/EPDM 30 

Kołpaki ABS 30 

Zbiorniki paliwa HDPE 5 

Kanały wentylacyjne PP 13,5 

Wykładziny bagażnika PES 1,5 

Półki podszybia PP z mączką drzewną i PES 20 

Tabela 1.7. Skład mieszanki na paliwo II z odpadów tworzyw sztucznych z urządzeń elektronicznych 


Obudowy telewizora HIPS 42,5 

Obudowy drukarki ABS+PC 20 

Części obudów różnych urządzeń 

Mieszanina niezidentyfikowanych 

tworzyw 

37,5 

Tabela 1.8. Skład mieszanki na paliwo III z odpadów samochodowych 


Wykładziny dywanowe PES na podlewce z PE 37,5 

Zderzaki PP 25 

Drobne elementy z tworzyw 

sztucznych 

Mieszanina niezidentyfikowanych 

tworzyw 

37,5 

Mieszaniny poddano procesowi wytłaczania, podczas którego zostały dodatkowo 

ujednorodnione i otrzymano materiał w postaci granulek. Rysunek 1.10 

przedstawia wykonane mieszanki. 

Oceniono właściwości energetyczne i ekologiczne otrzymanych materiałów. 

Wyniki oznaczeń przedstawiono w tabeli 1.9. 

Wykonane oznaczenia wskazują na bardzo wysokie właściwości energetyczne 

badanych mieszanek. Ich wartości opałowe kształtują się na poziomie wartości 

opałowych gazu ziemnego, oleju opałowego i nafty. Zawartość popiołu jest zróżnicowana 

i wynosi od 2,76 do 12,6%.


Tabela 1.9. Właściwości palne 

Właściwość Paliwo I Paliwo II Paliwo III 

Gęstość nasypowa, kg/m 3 306,9 540,8 410,5 

Ciepło spalania, kJ/kg 35 678 39 574 39 622 

Wartość opałowa, kJ/kg 34 360 38 443 37 913 

Zawartość popiołu, % wag. 12,6 2,76 7,46 

Zawartość części lotnych, % wag. 87,9 97,2 92,4 

Zawartość wilgoci, % wag. 0,51 0,17 0,24 

Rys. 1.10. Paliwa alternatywne otrzymane z mieszanin I, II i III 

Skład jakościowy popiołu we wszystkich próbkach mieszanek przedstawiał 

się następująco: CaO, MgO, Fe 2 O 3 , CaSO 4 oraz śladowe ilości Sb, As, Cd, Co, Cu, 

Hg, Mn, Ni. 

W Unii Europejskiej trwają prace nad opracowaniem klasyfikacji paliwa alternatywnego. 

Obecnie stworzono bazową klasyfikację, która opiera się na następujących 

kluczowych parametrach: wartość opałowa, zawartość chloru, zawartość 

rtęci, zawartość kadmu i talu oraz sumaryczna zawartość metali ciężkich [27]. 

1.5.5. Spalanie odpadów 

Wykorzystanie energetyczne odpadów z tworzyw sztucznych jest w ostatnich 

latach przedmiotem wielu badań. Odpady tworzyw sztucznych mają wysoką 

wartość energetyczną, więc możliwa jest ich obróbka termiczna. Generalnie poużytkowe 

odpady tworzyw sztucznych niespełniające wymagań dla innych form 

recyklingu kierowane są do spalarni odpadów komunalnych. Podczas procesu 

spalania odpadów powstają toksyczne opary: dioksyny, furany, tlenki węgla, tlen-

38 


ki azotu, pył, metale ciężkie (kadm, rtęć, kobalt, nikiel, selen, ołów), chlorowodór, 

cyjanowodór, formaldehyd, styren i wiele innych organicznych i nieorganicznych 

związków chemicznych [38]. 

Dzisiejsze instalacje spalania wykorzystują najnowsze osiągnięcia techniki 

i gwarantują bezpieczeństwo ekologiczne. Najważniejszym etapem pracy spalarni 

jest oczyszczanie gazów spalinowych z wielu zanieczyszczeń, głównie dioksyn, 

furanów czy metali ciężkich (np. rtęci) [31]. 

Rada Unii Europejskiej oraz Parlament Europejski uchwaliły 4 grudnia 2000 

roku Dyrektywę, w której określono jednoznacznie dopuszczalne wartości stężenia 

substancji szkodliwych emitowanych do atmosfery z procesów spalania odpadów. 

Poziom zawartości wymienionych związków, szczególnie chloroorganicznych, 

w spalinach nie może przekraczać poziomu 0,1 ng-TEQ/m 3 [11]. 

1.6. Podsumowanie 

Pojazdy wycofane z eksploatacji i zużyte urządzenia elektryczne i elektroniczne 

są znaczącym źródłem odpadów tworzyw sztucznych. Stosowane w budowie 

tych urządzeń tworzywa sztuczne należą do grupy tzw. tworzyw inżynieryjnych 

o bardzo dobrych parametrach wytrzymałościowych i wysokiej cenie. 

Odzysk ich i recykling jest więc opłacalny ekonomicznie. Ponadto są to odpady 

łatwo pozyskiwalne na etapie demontażu urządzeń i o dużej przydatności do recyklingu. 

Wprowadzone w krajach Unii Europejskiej, zgodnie z dyrektywami, systemy 

recyklingu odpadów poużytkowych, jakimi są wyeksploatowane samochody 

i zużyte urządzenia EE, zapewniają organizację zbiórki i przetwórstwa odpadów 

oraz sposoby ich finansowania. Wybór stosowanego w danym kraju systemu jest 

konsekwencją rozwiązań legislacyjnych, dostępnej infrastruktury, zapotrzebowania 

rynku na odzyskane materiały i kosztów poszczególnych operacji technologicznych. 

Najważniejsze zadanie w systemie recyklingu spełniają zakłady przetwarzania 

odpadów. W przedsiębiorstwach tych w wyniku operacji demontażu 

odzyskuje się posegregowane surowce, między innymi tworzywa sztuczne, które 

mogą być poddane procesom recyklingu i odzysku. Wszystkie tworzywa można 

poddać recyklingowi mechanicznemu lub surowcowemu, ale recykling tylko niektórych 

odpadów jest korzystny pod względem ekonomicznym czy środowiska 

naturalnego. Dla odpadów tworzyw sztucznych pochodzących z tzw. dóbr trwałego 

użytkowania, ze względu na ich wysoką jakość, a zatem i wartość ekonomiczną, 

preferowany jest recykling mechaniczny, a nienadające się do recyklingu mechanicznego 

odpady mogą być wykorzystane metodą recyklingu surowcowego 

lub w instalacjach odzyskujących energię.


Odzyskiwanie energii należy traktować jako rozwiązanie uzupełniające recykling. 

Osiągnięto już duży postęp technologiczny w zakresie procesów sortowania, 

przetwarzania oraz produkcji wyrobów z recyklatów z odpadów tworzyw 

sztucznych. Wiele firm produkujących samochody i urządzenia EE stosuje już 

w swoich nowych produktach części wykonane z recyklowanych materiałów. 

W Polsce do stacji demontażu trafia jedynie ok. 25% wyeksploatowanych samochodów. 

W 2010 roku do stacji demontażu skierowano jedynie 265 588 sztuk 

[24] wobec prognozowanej liczby 1036 tys. sztuk, pozostałe samochody są demontowane 

nielegalnie lub sprzedawane za granicę. Ilość odzyskiwanych tworzyw 

sztucznych jest więc niewielka. Wprowadzane ostatnio nowelizacje ustawy 

o recyklingu wyeksploatowanych samochodów powinny uszczelnić system recyklingu, 

a wyższe wskaźniki odzysku i recyklingu obowiązujące od 2015 roku 

będą wymuszać recykling również tworzyw sztucznych [39]. 

Literatura 

1. AEA Technology AEAT/ENV/R/1688, WEEE & Hazardous Waste. Report 

produced for DEFRA, March 2004. 

2. AEA Technology Recovery of WEEE. Economic & Environmental Impacts. 

Final Report produced for the European Commission DG XI, 1997. 

3. Al-Salem et all.: Recycling and Recovery Routes of Plastics Solid Waste: A 

review. Waste Management, 29 (2009) pp.2625-2643. 

4. APME. A Material Choice for 21 st century. Insight Into Plastics Consumption 

and Recovery in Western Europe,. Brussels 2010, www.apme.org. 

5. Automotive Lightweight Material: Fy 2004 Progress Report Recycling Assessment. 

6. Automotive Lightweighting Materials, Fy 2004 Progress Report: Postshred 

Materials Recovery Technology Development and Demonstration. Contract 

No.: W-31-109-Eng-38. 

7. Biegańska J.: Sposób na tworzywo, Ochrona Środowiska, nr 2/2011. 

8. Car Recycling Europe. Recycling on the production stage. www.toyota.de. 

9. Closing the loop of electr(on)ic products and domestic appliances. From 

product to end-life technologies, EU BRRT-CT98-5076, Summary Report 

ECOLIFE, 2002. 

10. Closing the loop of electronic products and domestic appliances. From product 

planning to end-of-life technologies, ECOLIFE-Report, Brite-Euram III, 2002. 

11. Dyrektywa 200/76/WE z 4 grudnia 2000 roku w sprawie spalania odpadów. 

12. Dyrektywa 2000/53/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 18 września 

2000 w sprawie pojazdów wycofanych z eksploatacji. Dz. Urz. UE L 269/34 

z 21.10.2000.

40 


13. Dyrektywa 2002/96/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 27 stycznia 2003 

w sprawie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Dz.Urz. UE L 

37/24 z 13.02.2003. 

14. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (ROHs) 2202/95/EC z 27 stycznia 

2003 w sprawie ograniczenia stosowania niektórych niebezpiecznych 

substancji w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym. 

15. Eisenreich N., Roche Th.: Kunststoffe, Feb. 1996, p.31. 

16. Eko-pakiet 2009-04-21, www.fors.pl 

17. ENEA (1995) Priority Waste streams: Waste from Electrical and Electronic 

Equipment, Information Document. Italian National Agency for New Technology, 

Energy and the Environment (ENEA). 

18. Galloo Plastics S.A. 2010, Ecology and economy are now firmly and inextricably 

linked, Process and Applications: www.gallooplastics. 

19. Główny Inspektor Ochrony Środowiska: Raport o funkcjonowaniu systemu 

gospodarki zużytym sprzętem elektrycznym i elektronicznym w 2010 r. 

www.mos.gov.pl. 

20. Hallote S.: Raport z prac badawczych przeprowadzonych na uniwersytecie 

w Hanowerze, Auto-Moto 2003,12. 

21. Helps I.G.: Plastics in European Cars 2000–2008. Rapra Industry Analysis 

Report, Rapra Technology Ltd., 2001. 

22. Hendrix J., Massem, Kelvin A., Whitham E, Russell Mark D.: Technologies 

for the Identification, Separation and Recycling of Automotive Plastics: International 

Journal of Environmentally: Concious Design and Manufacturing, 

March 1996. 

23. Improving the Recycling of Plastic from Electronics. Resource Recycling, 

January, 2002. 

24. Izdebski J.: Analiza stanu niezbędnych działań w celu rozwoju systemu recyklingu 

samochodów. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna 

– Problemy Recyklingu 2011, Józefów, listopad 2011. 

25. Janik J.: Właściwości i struktura kompozytów polipropylen/krzemian warstwowy, 

Kompozyty, 4 (2004)10, s. 205–211. 

26. Królikowski W., Rosłaniec Z.: Nanokompozyty polimerowe, Kompozyty, 

4 (2004) 9, s. 3–16. 

27. Kruczek. H.: Standaryzacja paliw alternatywnych do spalania i współspalania 

w kotłach energetycznych – potencjał naukowo-badawczy i wdrożeniowy, 

Sieć naukowo-gospodarcza „Energia”, Projekt: Z/2.02/II/2.6/06/05. 

28. Kuciel S, Rydarowski H. i inni: Biokompozyty z surowców odnawialnych. 

Collegium Columbinum, Kraków 2012. 

29. Kuciel S., Kuźnar P., Bogucki R.: Biokompozyty na osnowie poliamidu z surowców 

odnawialnych. Przetwórstwo Tworzyw 3(146) 2012.


30. Langerak E.: Plastics Recycling of Mass Consumer Product in Europe, TNO 

Report R 96/407, November 1996. 

31. Large scale demonstration of the treatment of electrical and electronic shredder 

residue. January 2006. www.isopa.org. 

32. Leaversuch R.D.: Industry back pyrolisis as a recycling option, Modern Plastics, 

January, 1994 p.93. 

33. Malcolm R., Menendez M., Torano J., Torno S.: Science Direct: Resources, 

Conservation and Recycling – Optimization of the Recovery of Plastics for 

Recycling by Density Media, Vol. 55, Fev. 2011, p. 472–483. 

34. Mały Rocznik Statystyczny, GUS 2010. 

35. Management of Plastics in EOL Electronics. Epic Report. April 2003: www. 

plastics.ca/epic. 

36. Material Recovery from Waste Cathode Ray Tubes (CRTs), Project GLA15- 

006, ICER Report, 2004. 

37. MBA Polymers, Inc., Recovery of plastics from municipally collected electrical 

and electronics goods, 1999. 

38. Menad N.: Combustion of Plastics Contained in Electric and Electronic scrap: 

Resources Conservation and Recycling 24:257–274. 

39. Monitor Polski, nr 101, poz. 1183. Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2014. 

40. Morwa K.: Projektowanie samochodów dla recyklingu. Recykling 9 (129), 

2011. 

41. Osiński J., żach P.: Wybrane zagadnienia recyklingu samochodów. WKiŁ 

2006. 

42. Pach J.: Tworzywa sztuczne – odzysk i recycling. Recykling nr 9, 2011. 

43. Patton T.: Testing high-end reuse of engineering plastics from used electronic 

products, Minnesota Office of Environmental Assistance, October 2003. 

44. Piekarska E.: Tworzywa w motoryzacji. Rynek Tworzyw, 2006. 

45. Plastics from Electronics Update. American Plastics Council. Summer 2003. 

46. Plastics Use in-Automotive Applications. www.plastics-car.com. 

47. Prawo energetyczne – Projekt ustawy z 17 lipca 2006. 

48. Raport GIOS 2010. www.mos.gov.pl. 

49. Recycling of Household Appliances with Emphasis on Reuse Options, INCO- 

Copernicus RTD Project, EU DG XII/C, RBIC 15CT 960701, Report Task 1, 

1997. 

50. Rejman-Burzyńska A., Machnicka-Hławiczka M.: Management of Waste 

Electrical and Electronic Equipment in Poland, Paper on Conference: RE- 

WAS 2004, Madrid, September 2004. 

51. Rejman-Burzyńska A.: Elaboration of Principles for Recycling of Electrical 

and ElectronicWaste - Case Study for Katowice City, GIG Report, 2000. 

52. Resources articles/automotive industry likes polymers. www.omnexus.com.

42 


53. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 2 marca 2002 w sprawie wymagań 

dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów, 

Dz. U. nr 37, poz. 339. 

54. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 27 września 2001 w sprawie katalogu 

odpadów, Dz. U. Nr 112, poz. 1206. 

55. Rozporządzenie Ministra Środowiska z 4 sierpnia 2003 w sprawie standardów 

emisyjnych z instalacji, Dz. U. Nr 163, poz. 1584. 

56. Schut Jan H.: First Commercial Recycling Process for Electronics Waste. 

Plastics Technology, Issue, May 2008. 

57. Separation of mixed WEEE plastics, Final report (WRAP Project MDD018 

and MDD023), Axion Consulting, October 2009. 

58. Slijkhuis Ch. and all.: Closing the Loop for Plastics – Plastics from Durable 

Products to Durable Products. International Conference „Going Green Care, 

Innovation”, Wien, 2006. 

59. Sprzęt do sortowania i recyklingu firmy TITECH. www.titech.pl. 

60. The Gordon Institute: Electronic Engineering Thermoplastics Recycled Material 

Guidelines, www.electronicsrecycling.org. 

61. Tworzywa sztuczne – Fakty 2011. Analiza produkcji, zapotrzebowania oraz odzysku 

tworzyw sztucznych w Europie w 2010 roku. www.PlasticsEurope.org. 

62. UK Status Report on Waste from Electrical and Electronic Equipment. Industry 

Council for Electronic Equipment Recycling. ICER 2011. 

63. Ustawa o recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji. Dz. U. nr 25, poz. 

202 z 20 stycznia 2005. 

64. Ustawa o zmianie ustawy o recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji 

oraz niektórych innych ustaw. Projekt z 14 marca 2012. 

65. Ustawa o zużytym sprzęcie elektrycznym i elektronicznym. Dz. U. nr 180, 

poz. 1495 z 29 lipca 2005. 

66. Vehlow J., Berfeldt B., others: Recycling of bromine from plastics containing 

brominated flame retardans in state of the art combustion facilities, APME 

Technical Paper, 2002. 

67. Walczak K., Machnicka-Hławiczka, M.: Paliwa alternatywne z odpadów tworzyw 

sztucznych. Odpady i Środowisko, nr 10, 2011, s. 597. 

68. Walczak K.: Opracowanie sposobu przygotowania odpadów z tworzyw 

sztucznych na paliwa alternatywne oraz ocena środowiskowa produktów spalania. 

Praca statutowa GIG nr 14030388-161, Katowice 2008. 

69. Wood R.: Automotive Enginneering Plastics. Pentech Press, London 1991. 

70. Zastosowanie tworzyw sztucznych. Zastosowania E&E. www.plasticseurope.pl. 

71. Zastosowanie tworzywowych sortowni automatycznych. www.roczniak.pl/ 

sortownie_automatyczne.html.

Recyklaty polimerowe 

i ich mieszaniny 

1 dr hab. inż. Marek KOZŁOWSKI, prof. Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut 

Inżynierii Ochrony Środowiska. 

2 dr Karol LELUK, Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii 

Ochrony Środowiska. 

M. Kozłowski 1 , K. Leluk 2 

2

2Recyklaty polimerowe 

i ich mieszaniny 

2.1. Wstęp .............................................................................................. 45 

2.2. Cel, materiały i metodyka badań ................................................. 46 

2.2.1. Metody badawcze ................................................................. 49 

2.2.2. Obliczenia ............................................................................. 50 

2.2.3. Rachunek błędów .................................................................. 51 

2.2.4. Próbki do badań .................................................................... 56 

2.3. Dyskusja wyników badań ............................................................. 56 

2.3.1. Recyklaty polimerowe – właściwości fizyczne .................... 56 

2.3.1.1. Materiały polimerowe z grupy polietylenów.......... 58 

2.3.1.2. Materiały polimerowe z grupy polipropylenów ..... 59 

2.3.1.3. Materiały polimerowe z grupy polistyrenów.......... 65 

2.3.1.4. Materiały z grupy kopolimerów styrenu ................ 70 

2.3.1.5. Materiały polimerowe z grupy poliamidów ........... 72 

2.3.1.6. Materiały polimerowe z grupy poliwęglanów ........ 73 

2.3.1.7. Pozostałe materiały ................................................. 76 

2.3.2. Mieszaniny polimerowe ...................................................... 76 

2.3.2.1. Mieszaniny polimerowe sporządzone na bazie 

HDPE i PP .............................................................. 76 


na bazie polistyrenu i ABS ..................................... 89 


sporządzone na bazie poliwęglanu i kopolimeru 

ABS ........................................................................ 101 

2.3.2.4. Mieszaniny polimerowe złożone z recyklatów 

polistyrenu wysokoudarowego i ABS .................... 111 

2.4. Podsumowanie i wnioski ............................................................... 117 

Literatura ............................................................................................... 119

2.1. Wstęp 

Recykling tworzyw sztucznych, istotny z punktu widzenia ochrony środowiska, 

gospodarki odpadami polimerowymi, ważny także ze względów ekonomicznych, 

zawiera wciąż wiele problemów wymagających konkretnych rozwiązań. 

Stosowanie w urządzeniach elektrycznych, elektronicznych lub pojazdach samochodowych 

materiałów polimerowych o właściwościach znacznie różniących się 

między sobą jest konsekwencją wymagań wytrzymałościowych i fizykochemicznych, 

jakie muszą spełniać wytwarzane z nich elementy. Nierzadko argumentem 

przesądzającym o stosowaniu konkretnego materiału jest jego cena. Znaczną 

część materiałów pochodzących z produktów wycofanych z eksploatacji można 

wykorzystać ponownie, jeśli spełniają określone wymagania techniczne. Ponowne 

użycie jest istotne z punktu widzenia polityki zmniejszenia materiałochłonności 

i racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych [Rada Ministrów 2002]. 

Niestety duża różnorodność stosowanych materiałów polimerowych utrudnia 

proces sortowania ich odpadów na gatunki, co jest niezbędne dla zapewnienia 

recyklatom odpowiedniej jakości. Optymalnym rozwiązaniem, szybszym i bardziej 

opłacalnym jest poddanie recyklingowi elementów złożonych z różnych polimerów, 

bez uprzedniego rozdzielania na poszczególne frakcje. Niestety istotną 

przeszkodą jest termodynamiczna niemieszalność większości par polimerowych, 

co przekłada się na mierne parametry fizykomechaniczne mieszanin [Jin 1998, 

Tall 2000]. 

Wiedza na temat mieszalności pierwotnych materiałów polimerowych jest 

dość dobrze ugruntowana, jednak kwestia mieszalności jest podnoszona w znacznie 

mniejszym stopniu w odniesieniu do odpadów polimerowych. W niniejszym 

rozdziale przedstawiono właściwości frakcji polimerowych pochodzących z różnych 

źródeł (urządzenia elektryczne, pojazdy samochodowe), jak i od dostawców 

z różnych regionów kraju. Przedstawiono też właściwości sporządzonych z nich 

mieszanin, poszukując możliwości wykorzystania odpadów bez konieczności ich 

sortowania według asortymentów. 

Oceniając uzyskane wyniki, należy mieć na względzie, że właściwości materiałów 

wyjściowych (wyselekcjonowane frakcje polimerowe) mogą znacznie się 

różnić, co ma wpływ na jakość wytworzonych z nich mieszanin. Z kolei mieszaniny 

polimerowe wytwarzane z użyciem kompatybilizatora mogą wykazywać właściwości 

fizyczne podobne do mieszanin niekompatybilizowanych [Blom 1995, 

Jose 2004, Souza 2002, Vranjes 2007].

46 


2.2. Cel, materiały i metodyka badań 

Celem podjętych badań było określenie właściwości fizykochemicznych 

odpadowych materiałów polimerowych, a także sporządzonych z nich mieszanin 

oraz stopów (mieszanin poddanych kompatybilizacji). Źródłem odpadów 

był przemysł motoryzacyjny (elementy pojazdów samochodowych wycofanych 

z eksploatacji – SWE) oraz elektryczny i elektroniczny (odpady AGD, RTV – 

ZSEiE). Odpady polimerowe dostarczone były w formie przemiału wyselekcjonowanych 

odpadów bądź też całych elementów, które poddawano demontażowi, 

czyszczeniu i rozdrabnianiu. 

Głównym dostawcą przemiału był Główny Instytut Górnictwa, który pozyskiwał 

materiały odpadowe w Śląskim Centrum Utylizacji w Katowicach, firmie 

„Recykler” (Katowice), w Zakładzie Usługowo-Produkcyjnym Michał Kuligowski 

Stacja Demontażu Pojazdów (Chorzów) oraz ze Stacji Demontażu Pojazdów 

PKS Leszno (Kurza Góra). Odpady te zawierały zarówno strumień z przemysłu 

motoryzacyjnego, jak i artykułów elektrycznych i elektronicznych. 

Część odpadowych materiałów polimerowych (w postaci przemiału) dostarczona 

została przez firmę Stena Recycling Oddział Wschowa sp.z o.o. (Wschowa). 

Materiały te pochodziły z demontażu domowych urządzeń chłodniczych (chłodziarki, 

zamrażarki). Z tego samego zakładu został dostarczony strumień odpadów 

polimerowych bez selekcji, który poddano rozdziałowi metodą flotacji w instalacji 

laboratoryjnej. Wydzielono frakcję ciężką (mieszanina materiałów polimerowych 

o gęstości powyżej 1 g/cm 3 ) oraz lekką (gęstość poniżej 1 g/cm 3 ) i pozostałość (odpad). 

Udział poszczególnych frakcji (% wag.) przedstawiono na rysunku 2.1. 

9,7 

62,7 

27,6 

Recykling chłodziarek 

skład strumienia odpadów tworzyw sztucznych 

w procentach wagowych 

frakcja o gęstości poniżej 1 g/cm 3 

frakcja o gęstości powyżej 1 g/cm 

odpad 

3 

Rys. 2.1. Skład frakcji odpadów tworzyw sztucznych z recyklingu chłodziarek

2. Recyklaty polimerowe i ich mieszaniny 47 

W skład frakcji ciężkiej wchodziły głównie materiały z grupy polistyrenów 

oraz w niewielkiej ilości ABS, PA, PCW, PE, ślady pianki poliuretanowej i taśma 

klejąca. Frakcję lekką stanowiła pianka poliuretanowa z przyklejonymi fragmentami 

polistyrenu. 

Pozostałość stanowiły elementy metalowe, papier, drewno oraz fragmenty 

przewodów elektrycznych. 

Osobną grupę materiałów stanowiły zdemontowane elementy wyposażenia 

pojazdów samochodowych pochodzące ze Stacji Demontażu Pojazdów „Darwód” 

s.c., Wałbrzych. Były to zarówno części wyposażenia wnętrza pojazdu (deski rozdzielcze, 

dyfuzory układu ogrzewania/wentylacji/klimatyzacji, panele sterownicze 

i ich elementy, klamki, uchwyty, boczki drzwi), jak i zewnętrzne (zderzaki, baki 

paliwa, osłony elementów ruchomych komory silnika, przewodów paliwowych 

itp.). Większość elementów pochodziła z samochodu marki Ford Escort. Elementy 

te zostały poddane myciu, a następnie fragmentacji i klasyfikacji ze względu na 

rodzaj materiału polimerowego, z którego zostały wykonane. W przypadku elementów 

z widocznymi oznaczeniami materiału użytego do produkcji rozdział dokonywany 

był na podstawie wytłoczonych znaków. W pozostałych przypadkach 

(elementy zdekompletowe bądź bez oznakowania) przeprowadzono identyfikację 

metodą flotacji oraz próby płomieniowej. Tabele 2.1–2.3 podają udziały procentowe 

poszczególnych frakcji polimerowych w odpadach pozyskanych z GIGu, firmy 

Stena (bez frakcji ciężkiej i lekkiej) oraz „Darwód” s.c. 

Tabela 2.1. Przekrój udziałów procentowych (%wagowy) frakcji polimerowych w strumieniu odpadów 

uzyskanych z GIG, Steny i zakładu „Darwód” 

Skład 

Strumień odpadów z GIG 

ZSEiE SWE 

Strumień 

odpadów 

ze Steny 

Strumień 

odpadów z zakładu 

„Darwód” 

HDPE 29 3 

LDPE 1 

100% PC 2

48 

Skład 


Strumień odpadów z GIG 

ZSEiE SWE 

Strumień 

odpadów 

ze Steny 

Strumień 

odpadów z zakładu 

„Darwód” 

ABS 17 17 

2% ABS, 98% ABS FR 22 

3% ABS, 97% ABS FR 7 

ABS FR 2 3 

ABS/PC 2 

30% ABS+PC, 70% ABS+PC FR 12 

2% ABS+PC, 98% ABS+PC FR 8 

ABS/PC FR 4 2 2 

ABS + PS


Firmy, od których pozyskiwano odpady posiadają stosowne zezwolenia upoważniające 

je do wykonywania tego rodzaju działalności gospodarczej. Na terenie 

zakładu dokonuje się demontażu i wstępnej selekcj odpadów. 

Biorąc pod uwagę pochodzenie badanych odpadów, można wyróżnić dwie 

kategorie: 

Odpady z ZSEiE: 

• Śląskie Centrum Utylizacji, Katowice, 

• „Recykler”, Katowice, 

• Recykling Sp. z o.o. Stena – Oddział Wschowa. 

Odpady z SWE: 

• Zakład Usługowo-Produkcyjny Michał Kuligowski Stacja demontażu w Chorzowie, 

• Stacja demontażu pojazdów PKS Leszno (Kurza Góra, ul. Racocka 3), 

• Stacja Demontażu Pojazdów „Darwód” s.c., Wałbrzych. 

2.2.1. Metody badawcze 

Wszystkie materiały próbki poddano wszechstronnej charakterystyce, przeprowadzając 

oznaczenia wymienionych poniżej parametrów fizykochemicznych, 

mechanicznych, cieplnych i reologicznych. 

– gęstość – stosowano zestaw do wyznaczania gęstości metodą hydrostatyczną, 

montowany na wadze firmy „RADWAG” (dokładność: 1 mg). Pomiarów dokonano 

zgodnie z normą PN-92/C-89035; 

– twardość – użyto twardościomierza analogowego firmy Zwick. Twardość została 

wyznaczona w skali Shore D zgodnie z normą PN-ISO 868; 

– masowy wskaźnik płynięcia – przy użyciu aparatu Melt Flow Junior P/N 

6943.000 firmy Ceast. Warunki pomiaru, jak obciążenie nominalne i temperatura 

cylindra, różniły się w zależności od badanego materiału. Badanie przeprowadzono 

zgodnie z normą PN-93/C-89069; 

– lepkość i sprężystość stopu określone zostały z wykorzystaniem reometru 

oscylacyjnego Rotovisco RT20, firmy Haake (układ pomiarowy płytka–płytka, 

zakres częstotliwości 0,01-100Hz). Temperaturę pomiaru dobierano dla 

każdej frakcji polimerowej; 

– właściwości termomechaniczne – moduł strat i zachowawczy zostały określone 

przy użyciu aparatu DMA 2980 firmy TA Instruments (uchwyty single 

cantilever, amplituda 50 μm, częstotliwość 1Hz, wzrost temperatury 

3 0 C/min, w zakresie od 20 0 C). Właściwości określano wg normy PN-EN- 

-ISO-6721-12011; 

– właściwości wytrzymałościowe – wytrzymałość na rozciąganie i zginanie zostały 

wyznaczone przy użyciu maszyny wytrzymałościowej LLOyD LR10K.

50 


Stosowano głowice 500 N i 10 kN, prędkość rozciągania/zginania 10 mm/ 

min. Badania prowadzono zgodnie z wytycznymi zawartymi w normie PN- 

-79/C-89027 i PN-81/C-89034; 

– odporność na uderzenie wyznaczano przy użyciu młota udarowego Resil 5.5 

(metoda Charpy, energia zniszczenia 4 J) oraz młota spadowego DartTester 

(energia zniszczenia 10 J) firmy Ceast, zgodnie z normą PN-81/C-89029; 

– temperatura ugięcia pod obciążeniem, zgodnie z normą ISO 75; 

– współczynnik przewodzenia ciepła został wyznaczony przy użyciu aparatu 

THASyS firmy Hukseflux Thermal Sensors (temperatura pomiaru 20 o C, grubość 

próbek 1 mm); 

– swobodna energia powierzchniowa zotała określona metodą geometrii kropli 

przy użyciu aparatu oraz oprogramowania firmy Advex Instruments s.r.o., 

z wykorzystaniem trzech cieczy zwilżających: wody destylowanej, formamidu 

lub glikolu etylenowego i dijodometanu (wszystkie jakości cz.d.a.). Materiał 

przeznaczony do badań dostarczany był w postaci wypraski o wymiarach 

100x100x1 mm. Badanie wykonywano przez umieszczenie kropli każdego 

z trzech analitów w pięciu wybranych obszarach (środek i cztery naroża). 

Po określeniu kąta zwilżania wyliczana była wartość średnia. W przypadku 

gdy stwierdzono optyczną anizotropię koloru, połysku bądź gramatury próbki, 

badania prowadzono na wydzielonych obszarach, przedstawiając wyniki 

dla każdego z nich (obszar I, obszar II). Obliczenia parametru opierały się na 

założeniach modelu van Oss, Good, Chaudhurry. 

2.2.2. Obliczenia 

Większość parametrów odczytywano bezpośrednio z aparatu dokonującego 

pomiaru, po uprzednim wprowadzeniu geometrii próbek badanych. Dla pomiarów 

DSC i swobodnej energii powierzchniowej dokonywano osobnych przeliczeń. 

W przypadku pomiarów kalorymetrycznych, bazując na wartościach entalpii 

topnienia, dokonano obliczenia stopnia krystaliczności próbek materiałów. 

Poniższe wzory prezentują przyjętą metodologię [Rachtanapun 2004]. 

• dla materiałów polimerowych pierwotnych: 

DH 

m, 

Polimer 

c Polimer 

(%) = 100% 

0 

, 

DH 

m, 

Polimer 

• dla faz w mieszaninach polimerowych: 

DH 

m, 

Polimer 

c Polimer 

(%) = 100% 

0 

, 

DH 

m, 

Polimer 

( 1-x 

)


• całkowity stopień krystaliczności mieszaniny: 

( c) 

( w)( 

) 

c całałkowi(%) 

( 1-= 

w) Polimer1 

+ cPolimer 

2 , 

gdzie: χ – stopień krystaliczności, 

ΔH – zmierzona entalpia topnienia, 

ΔH 0 – entalpia topnienia materiału o 100% stopniu krystaliczności, 

w – ułamek polimeru w mieszaninie. 

2.2.3. Rachunek błędów 

Jako metodę obliczania dokładności pomiaru każdej wyznaczanej wielkości 

przyjęto odchylenie standardowe wartości średniej. Wartość tę podawano w nawiasach 

(w przypadku danych tabelarycznych) bądź też za pomocą symetrycznych 

słupków błędów (w przypadku reprezentacji graficznej). Jeżeli wartość ta 

nie została przedstawiona, wynosiła ona jak poniżej: 

• dla pomiaru temperatury (pomiar DSC): 0,05ºC, 

• dla pomiaru entalpii (pomiar DSC): 5 . 10 -4 J/g (polimery) i 5 . 10 -2 J/g (mieszaniny 

polimerowe), 

• dla pomiaru temperatury (pomiar właściwości termomechanicznych): 0,1ºC, 

• dla pomiaru temperatury (wyznaczanie masowego współczynnika płynięcia): 

1ºC, 

• pomiar parametrów termomechanicznych (moduł zachowawczy i strat): 5% 

mierzonej wartości. 

2.2.4. Próbki do badań 

Opisane w poprzednim rozdziale materiały polimerowe zostały scharakteryzowane 

pod kątem ich właściwości fizykochemicznych, a następnie użyte do 

sporządzenia mieszanin polimerowych oraz jako osnowa kompozytów. Odpady 

polimerowe były poddane procesowi homogenizacji i granulacji z wykorzystaniem 

wytłaczarki dwuślimakowej firmy HAAKE (jednostka napędowa Polylab 

QC) z głowicą kątową i ustnikiem o średnicy 2 mm. Prędkość obrotowa wynosiła 

60 obr./min., temperaturę poszczególnych stref dobrano stosownie do przetwarzanego 

materiału. Dla mieszanin polimerowych i ich kompozytów przyjęto następujące 

temperatury przetwórstwa: 

a) PS + ABS – 180ºC, 

b) PC + ABS – 240ºC, 

c) HIPS + ABS oraz HIPS+ABS/PC – 190ºC, 

d) PP + HDPE – 250ºC, 

e) ABS + napełniacze (talk techniczny, mączka drzewna) – 180ºC.

52 


Próbki wytwarzano przez wtryskiwanie uplastycznionego tworzywa do formy 

(belki i wiosła) lub prasowanie granulatu (prasa hydrauliczna). Parametry 

przetwórstwa (wtryskarka ślimakowa BOy 35A) ustalane były analogicznie jak 

dla polimerów pierwotnych. Obecność dodatków, takich jak napełniacze (talk) 

czy związki uniepalniające (nawet powyżej 50% masy próbki), powodowała konieczność 

modyfikacji parametrów przetwórczych. 

W rozdziale dotyczącym dyskusji wyników przedstawiono charakterystykę 

właściwości fizykochemicznych (mechaniczne, cieplne, reologiczne, powierzchniowe) 

recyklatów (tabele 2.1–2.2) oraz ich mieszanin i kompozytów (tabela 2.3– 

2.6). Recyklaty z zakładu Stena wykonano zarówno z dostarczonego przemiału, 

jak i z materiału homogenizowanego. 

Tabele zawierają mieszaniny pogrupowane według typu materiałów użytych 

do ich wytworzenia – w ten sam sposób porównywano i omawiano wyniki. Część 

mieszanin oraz kompozytów wykonano z użyciem kompatybilizatora, którego 

symbol zawarto zarówno w oznaczeniu próbki (dyskusja wyników), jak i w kolumnie 

prezentującej składniki mieszaniny. Do badań wybrano następujące frakcje 

polimerowe: 

• PS_GIG, 

• ABS_GIG, 

• ABS/PC_GIG, 

• PC_GIG, 

• HIPS_GIG, 

• HDPE_GIG, 

• PP_GIG, 

• PS_stena, 

• ABS_stena. 

Dla rozróżnienia materiałów dostarczonych przez GIG i pozyskanych z firmy 

Stena nazwy zawierają odpowiednie oznaczenia literowe: GIG i Stena (tabele 

2.5–2.8). W oznaczeniu próbek zachowano ich pochodzenie dla ułatwienia interpretacji 

wyników. 

Indeks „P”, stosowany przy omawianiu właściwości mieszanin PP + HDPE, oznacza 

materiał pierwotny, jeśli ten występował tylko w jednym rodzaju (HDPE – Hostalen®). 

Jeśli stosowano dwa rodzaje tego samego polimeru (jak w przypadku PP – Daploy® 

oraz Moplen®), w indeksie zawarto stosowną literę, odpowiadająca pierwszej 

widocznej w nazwie producenta (tabela 2.5). Ze względu na zachowanie przejrzystości 

oznaczeń nie wprowadzano indeksu „R” przy każdym materiale recyklatu. 

Jako polimery pierwotne stosowano polipropylen Daploy WB130HMS (Borealis 

AG), polipropylen Moplen HP500J (LyondellBasell Industries) i HDPE Hostalen 

ACP-9255 PLUS (LyondellBasell Industries). 

Do modyfikacji polimerów wybrano następujące materiały: 

a) napełniacze: 

– talk techniczny, gęstość 2,78 g/cm 3 (zdjęcia mikroskopowe na rys. 2.2);


– mączka drzewna HB 120 (Rettenmaier), o długości włókien 0,2–0,4 mm, 

gęstość 1,45 g/cm 3 ; 

– mączka drzewna PSuper (Rettenmeier), o długości włókien 0,8–2,1 mm, 

gęstość 1,45 g/cm 3 ; 

b) kompatybilizatory: 

– wosk polietylenowy CERALENE 2E (mieszanina polietylenów o m. cz. 

2500–3500 D); 

– Kraton FG-1901X – kopolimer trójblokowy styren/etylen/butylen (zawartość 

styrenu 30% m/m); 

– Elvaloy 1330 AC (Du Pont) – kopolimer etylenu i akrylanu metylu (zawartość 

akrylanu metylu 30% m/m); 

– Elvaloy PTW (Du Pont) – terpolimer etylenu, akrylanu n-butylu oraz metakrylanu 

glicydylowego; 

– Elvaloy AC 3427 (Du Pont) – kopolimer etylenu i akrylanu butylu (zawartośc 

akrylanu butylu 27% m/m); 

Rysunek 2.2 przedstawia fotografie cząstek stosowanego talku. Zgodnie z danymi 

literaturowymi [Balart 2006] wielkość ziaren talku naturalnego waha się 

w granicach 1–15 μm, natomiast dla talku syntetycznego wynosi 1–2 μm. Najmniejsza 

zaobserwowana wielkość ziaren talku wynosiła ok. 4 μm, jednak często 

tworzą one agregaty o wielkości 20–200 μm. 

Rys. 2.2. Zdjęcia talku technicznego przy różnym powiększeniu (mikroskop optyczny)

54 


Tabela 2.3. Mieszaniny sporządzone z polipropylenu i polietylenu wysokiej gęstości 

(materiały pierwotne oraz recyklaty) 

Skład Skład Oznaczenie w treści pracy 

PP(R) + HDPE(R) 

PP(Daploy) + HDPE(Hostalen) 

PP(Daploy) + HDPE(R) 

PP(R) + HDPE(Hostalen) 

PP(Moplen) + HDPE(Hostalen) 

PP(R) + HDPE (R) + Ceralene 2E 

PP(R) + HDPE(R) + Elvaloy 3427 

20:80 PP+HDPE(20:80)_GIG 

50:50 PP+HDPE(50:50)_GIG 

80:20 PP+HDPE(80:20) 

20:80 PPD+HDPEP(20:80) 

50:50 PPD+HDPEP(50:50) 

80:20 PPD+HDPEP(80:20) 

20:80 PPD+HDPE(20:80)_GIG 

50:50 PPD+HDPE(50:50)_GIG 

80:20 PPD+HDPE(80:20)_GIG 

20:80 PP+HDPEP(20:80)_GIG 

50:50 PP+HDPEP(50:50)_GIG 

80:20 PP+HDPEP(80:20)_GIG 

20:80 PPM+HDPEP(20:80) 

50:50 PPM+HDPEP(50:50) 

80:20 PPM+HDPEP(80:20) 

19:76:5 PP+HDPE+Cer2E(19:76:5)_GIG 

47,5:47,5:5 PP+HDPE+Cer2E(47,5:47,5:5)_GIG 

76:19:5 PP+HDPE+Cer2E(76:19:5)_GIG 

19:76:5 PP+HDPE+El3427(19:76:5)_GIG 

47,5:47,5:5 PP+HDPE+PP+El3427(47,5:47,5:5)_GIG 

76:19:5 PP+HDPE+El3427(76:19:5)_GIG 

Tabela 2.4. Mieszaniny oraz kompozyty polimerowe sporządzone z polistyrenu i ABS 


PS(Stena) + ABS(Stena) 

20:80 PS+ABS(20:80)_stena 

50:50 PS+ABS(50:50)_stena 

80:20 PS+ABS(80:20)_stena 

70:30 PS+ABS(70:30)_stena 

PS(Stena) + talk 70:30 PS+talk(70:30)_stena 

PS (Stena) + HB 120 70:30 PS+HB120(70:30)_stena 

PS (Stena) + PSuper 70:30 PS+PSuper(70:30)_stena 

ABS (Stena) + talk 70:30 ABS+talk(70:30)_stena 

ABS (Stena) + HB 120 70:30 ABS+HB120(70:30)_stena 

PS (frakcja ciężka) + ABS (Stena) 70:30 PS(lod)+ABS(70:30)_stena 

PS (frakcja ciężka) + talk 70:30 PS(lod)+talk(70:30)_stena 

PS (frakcja ciężka) + HB 120 70:30 PS(lod)+HB120(70:30)_stena 

PS(GIG) + ABS(GIG) 

20:80 PS+ABS(20:80)_GIG 

50:50 PS+ABS(50:50)_GIG 

80:20 PS+ABS(80:20)_GIG


Tabela 2.5. Mieszaniny i kompozyty sporządzone na bazie poliwęglanu i terpolimeru ABS. 


PC(GIG) + ABS(GIG) 

20:80 PC+ABS(20:80)_GIG 

50:50 PC+ABS(50:50)_GIG 

80:20 PC+ABS(80:20)_GIG 

PC(GIG) + talk 80:20 PC+talk(80:20)_GIG 

ABS(GIG) + talk 80:30 ABS+talk(80:20)_GIG 

PC(GIG) + ABS(GIG) + talk 40:40:20 PC+ABS+talk(40:40:20)_GIG 

PC(GIG) + ABS (GIG) + Kraton 

FG-1901X 

PC(GIG) + ABS (GIG) + talk + 

Kraton FG-1901X 

PC(GIG) + ABS(GIG) + 

Elvaloy1330AC 


ElvaloyPTWC 


Elvaloy1330AC + ElvaloyPTWC 

47,5:47,5:5 PC+ABS+Kr1901X(47,5:47,5:5)_GIG 

38:38:20:4 PC+ABS+talk+Kr1901X(38:38:20:4)_GIG 

19:76:5 PC+ABS+El1330(19:76:5)_GIG 

47,5:47,5:5 PC+ABS+El1330(47,5:47,5:5)_GIG 

76:19:5 PC+ABS+El1330(76:19:5)_GIG 

19:76:5 PC+ABS+PTW(19:76:5)_GIG 

47,5:47,5:5 PC+ABS+PTW(47,5:47,5:5)_GIG 

76:19:5 PC+ABS+PTW(76:19:5)_GIG 

19:76:3,5:1,5 PC+ABS+El1330+PTW(19:76:3,5:1,5)_GIG 

47,5:47,5:3,5:1,5 PC+ABS+El1330+PTW(47,5:47,5:3,5:1,5)_GIG 

76:19:3,5:1,5 PC+ABS+El1330+PTW(76:19:3,5:1,5)_GIG 

Tabela 2.6. Mieszaniny polimerowe sporządzone na bazie recyklatów wysokoudarowego polistyrenu 

i kopolimeru ABS 


HIPS(GIG) + ABS(GIG) 

HIPS(GIG) + ABS/PC(GIG) 

20:80 HIPS+ABS(20:80)_GIG 

50:50 HIPS+ABS(50:50)_GIG 

80:20 HIPS+ABS(80:20)_GIG 

20:80 HIPS+ABSPC(20:80)_GIG 



Wszystkie mieszaniny zostały wykonane w stosunkach objętościowych składników: 

20:80, 50:50 oraz 80:20, natomiast kompozyty wykonano z dodatkiem 20% 

lub 30% obj. napełniacza. Kompatybilizator stosowano w ilości 5% obj. 

Na podstawie ilości odpadów dostępnych w poszczególnych grupach odpadów 

przygotowano następujące grupy mieszanin: PP/HDPE, PS/ABS oraz PC/ABS.

56 


2.3. Dyskusja wyników badań 

Dysponując kilkoma źródłami odpadów polimerowych, można było porównać 

te same właściwości fizykochemiczne frakcji pochodzących zarówno od różnych 

dostawców, jak i gałęzi przemysłu (SWE, ZSEiE). W niniejszym rozdziale 

w pierwszej kolejności opisano właściwości wyselekcjonowanych odpadów, a następnie 

omówiono właściwości mieszanin sporządzonych na bazie recyklatów. 

2.3.1. Recyklaty polimerowe – właściwości fizyczne 

Tabele poniżej zawierają charakterystykę recyklatów. Tam gdzie możliwe, 

zestawiono w jednej tabeli wartości dla materiałów pochodzących z różnych źródeł 

bądź też o różnym składzie (zawartości antypirynów, napełniaczy, wypełniaczy). 

2.3.1.1. Materiały polimerowe z grupy polietylenów 

Badano polietylen wysokiej gęstości, pochodzący z samochodów wycofanych 

z eksploatacji. Jeden gatunek odpadów dostarczony był przez GIG, drugi pozyskano 

z elementów wyposażenia pojazdów samochodowych (Stacja Demontażu 

Pojazdów „Darwód” s.c., Wałbrzych). Badane materiały, zgodnie z oznaczeniami 

detali, nie zawierały napełniaczy. Osobną grupę stanowił recyklat frakcji odpadowej 

polietylenu (SWE) z 20% zawartością talku (ostatnia kolumna tabeli 2.7). 

Oba strumienie odpadów pochodziły z samochodów wycofanych z eksploatacji, 

natomiast różne były regiony ich pozyskania (dostawcy z województwa 

śląskiego oraz dolnośląskiego). Analiza zmierzonych właściwości fizykochemicznych 

wskazuje na znaczne różnice pomiędzy tymi materiałami. Właściwości 

mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie, zginanie, naprężenie zrywające) 

oraz temperatura mięknienia materiału pozyskanego od dolnośląskiego dostawcy 

były o ok. 50% niższe. Gęstość, twardość i współczynnik przewodzenia cieplnego 

wykazywały wartości niewiele się różniące między obu strumieniami odpadów 

(w granicach 10%). 

Analizując charakterystykę lepkosprężystą stopionych materiałów (rys. 2.3), 

obserwowano różnice między HDPE i P/E, które można przypisać obecności 

napełniacza w próbce oznaczonej jako P/E-T20. Z wykresów przedstawionych 

na rysunku 2.3 i w tabeli 2.7 wynika, iż dodatek talku technicznego zmniejsza 

lepkość materiału w pełnym zakresie prędkości ścinania. Obniżeniu ulegają też 

wartości modułów G’ i G”. Z uwagi na niemożność ustalenia jaki typ polimeru 

(budowa, średnia masa cząsteczkowa) stanowił recyklat, porównanie z materiałami 

pierwotnymi wydaje się być bezcelowe. Mimo to, badanie reologii materiałów,


Tabela 2.7. Zestawienie właściwości fizycznych odpadowego polietylenu dużej gęstości 

Wielkość mierzona/jednostka 

100% HDPE (GIG) 

SWE 

Wartość 

HDPE (Wałbrzych) 

SWE 

98% P/E, 2%P/E-T20 

(GIG) 

SWE 

Gęstość, g/cm 3 1,054 (0,004) 0,94 (0,02) 0,923 (0,002) 

MFR, g/10 min (250 0 C, 5 kg) 0,13 (0,02) 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 0,48 (0,02) 6,91 (0,08) 

MFR, g/10 min (190 0 C, 5 kg) 0,6 (0,1) 

Moduł zachowawczy w 25 0 C, MPa 971 1044 

Maksimum modułu stratności, MPa 113 

w temperaturze, 0 C 34,9 

maksimum współczynnika tłumienia 0,258 


Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 30,5 (0,2) 16,1 (0,6) 25,3 (0,6) 

Moduł Young’a (rozciąganie), MPa 780 (38) 660 (30) 1119 (80) 

Naprężenie przy zerwaniu, MPa 30,5 (0,2) 17,5 (0,6) 25,0 (0,6) 

Odkształcenie przy zerwaniu, % 66 (7) 52 (3) 448 (26) 

Wytrzymałość na zginanie, MPa 19,4 (0,6) 10,1 (0,8) 56 (1) 

Moduł Young’a (przy zginaniu), MPa 630 (22) 590 (30) 1094 (85) 

Strzałka ugięcia, mm 25,3 (0,1) 24,0 (0,9) 24,9 (0,2) 

Udarność Charpy, kJ/m 2 -* -* 23 (8) 

Udarność DartTester, kJ/m 2 481 (106) 324 (82) 270 (39) 

Twardość w skali Shore D 51,2 (0,4) 49 (1) 53,2 (0,7) 

Temperatura mięknienia, 0 C 91,0 (0,9) 47 (1) 100,6 (0,9) 

Przewodnictwo cieplne, W/mK 0,325 (0,007) 0,375 (0,005) 0,212 (0,006) 

* udarność poza zakresem pomiarowym aparatu. 

Rys. 2.3. Zależność lepkości, modułu zachowawczego (G’) i modułu stratności (G’’) od częstotliwości dla HDPE 

(SWE, GIG) – po lewej, i P/E – po prawej

58 


jako czuła metoda analityczna niesie ważną informację na temat powtarzalności 

wyników, a co za tym idzie jakości przeprowadzonej homogenizacji. Śledząc 

przebiegi na obu wykresach (rysunek 2.13), należy stwierdzić, że powtarzalność 

pomiarów jest duża. 

2.3.1.2. Materiały polimerowe z grupy polipropylenów 

W grupie przebadanych polipropylenowych materiałów polimerowych znalazły 

się materiały pochodzące z samochodów wycofanych z eksploatacji (zarówno 

z regionu woj. dolnośląskiego, jak i śląskiego), jak i zużytego sprzętu elektrycznego 

i elektronicznego. Wśród badanych odpadów polipropylenowych trzy strumienie 

(wliczając kompozyt z talkiem) stanowią odpady przemysłu motoryzacyjnego. 

Analizując różnice wartości parametrów fizykomechanicznych dla strumienia odpadów 

SWE różnego pochodzenia (Wałbrzych, GIG), zaobserwowano, że większość 

parametrów materiału otrzymanego ze stacji „Darwód’ s.c. jest mniejsza o ok. 

50% w porównaniu z materiałem otrzymanym z GIG (tabela 2.8). Podobnie jak 

Tabela 2.8. Zestawienie właściwości fizycznych polipropylenu z różnych strumieni odpadów 

Wielkość mierzona/jednostka 100% PP (GIG) 

Wartość 

PP (Wałbrzych) 100% PP (GIG) 

ZSEiE 

SWE 

SWE 

Gęstość, g/cm3 0,965 (0,007) 1,08 (0,02) 0,996 (0,001) 

MFR, g/10 min (2300C, 2,16 kg) 15,93 (0,03) 7,4 (0,2) 12,1 (0,3) 

MFR, g/10 min, (2200C, 5 kg) 48 (3) 40,5 (0,1) 

MFR, g/10 min, (1900C, 5 kg) 31 (3) 

Moduł zachowawczy w 250C, MPa 1417 1420 

Maksimum modułu stratności, MPa - * - * 

w temperaturze, ºC - * - * 

maksimum współczynnika tłumienia 0,13 0,14 

w temperaturze, ºC 113,7 109,0 

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 28,9 (0,8) 14 (2) 23,9 (0,3) 


Naprężenie przy zerwaniu, MPa 27 (2) 14 (2) 15 (7) 


Wytrzymałość na zginanie, MPa 38,3 (5) 17 (2) 35,6 (4) 


Strzałka ugięcia, mm 24 (4) 22 (3) 23 (2) 

Udarność, kJ/m2 5,4 (0,5)** (Charpy) 47 (5) (Izod) 6,9 (0,7)** (Charpy) 

Udarność DartTester, kJ/m2 107(5) 98 (10) 101 (52) 

Twardość w skali Shore D 61,2 (0,4) 50 (1) 57 (4) 

Temperatura mięknienia, ºC 119 (1) 57 (2) 126 (3) 

Przewodnictwo cieplne, W/mK 0,22 (1) 0,257 (0,001) 0,25 (0,01) 

* Brak maksimum. 

** Z karbem.


w przypadku próbek polietylenowych, także w tym wypadku najmniejsze różnice 

zaobserwowano dla gęstości, twardości, udarności Darttester oraz przewodnictwa 

cieplnego. 

Porównując właściwości odpadu pozyskanego ze stacji demontażu SWE 

w Wałbrzychu z próbką oznaczoną jako 100% PP SWE (kompozyt polipropylen 

– EPDM z 2% dodatkiem talku) również zaobserwowano różnice. Dla kompozytu 

odnotowano zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie (prawie dwukrotne), odkształcenia 

przy zerwaniu (ponaddwukrotne), wytrzymałości na zginanie, twardości 

oraz temperatury mięknienia. 

Analizując właściwości fizykomechaniczne próbki uzyskanej z recyklingu 

sprzętu elektrycznego i elektroniki, zaobserwowano, iż wykazuje ona właściwości 

zbliżone do materiału pochodzącego z pojazdów wycofanych z eksploatacji, 

pochodzącego z GIG (tabela 2.10 – 100% PP SWE). 

Rys. 2.4. Zależność lepkości, modułu zachowawczego (G’) i modułu stratności (G’’) 

od częstotliwości dla PP (GIG, ZSEiE) – po lewej oraz PP (GIG, SWE) – po prawej 

Rysunek 2.4 przedstawia własciwości lepkosprężyste badanych materiałów 

w stanie stopionym. Lepkość odpadów polipropylenowych z pojazdów wycofanych 

z eksploatacji jest wyższa niż odpadów z przemysłu elektrycznego i elektroniki. 

Podobne relacje stwierdzono dla wartości modułów G’ i G”, jednak punkty 

przecięcia krzywych modułów mają takie samo położenie, co wskazuje na identyczny 

czas relaksacji stopionych materiałów. 

2.3.1.3. Materiały polimerowe z grupy polistyrenów 

Do grupy tej zaliczono polistyren, polistyren wysokoudarowy oraz tworzywa 

polistyrenowe z dodatkiem antypirenów. 

Polistyren pochodził z elementów urządzeń elektrycznych i elektronicznych 

wycofanych z eksploatacji, dostarczonych przez GIG i zakład Stena, dodatkowo 

wydzielono jego dodatkowy strumień z frakcji ciężkiej (tabela 2.9). Część próbek 

ZSEiE (Stena) wykonano bezpośrednio z dostarczonego przemiału (tabela 2.9

60 


– kolumna PS (Stena), bez homo), jak i granulatu uzyskanego po homogenizacji 

(tabela 2.9 – kolumna PS (Stena), z homo). 

Tabela 2.12 zawiera wyniki dla odpadowego polistyrenu z dodatkiem środka 

uniepalniającego. Porównanie zostało przeprowadzone dla próbek wykonanych 

z materiału homogenizowanego oraz bez uśredniania właściwości w procesie wytłaczania. 

Kolejne dwie tabele zawierają dane dla próbek polistyrenu wysokoudarowego 

pozyskanego z firmy Stena (tabela 2.11) oraz GIG (tabela 2.12). 

W osobnej tabeli na końcu rozdziału zestawiono wyniki pomiarów swobodnej 

energii powierzchniowej. 

Tabela 2.9. Zestawienie właściwości fizycznych frakcji polistyrenów bez dodatku antypirenów 


PS 

(GIG) 

ZSEiE 

PS (Stena) 

bez hom. 

ZSEiE 

Wartość 

PS (Stena) 

z hom. 

ZSEiE 

Frakcja 

ciężka 

(Stena) 

ZSEiE 

Gęstość, g/cm 3 1,047 (0,003) 1,137 (0,004) 1,051 (0,002) 

MFR, g/10 min (200 0 C, 5 kg) 4,29 (0,01) – – – 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 12,53 (0,06) 19,3 (0,3) 33,1 (0,3) 12,0 (0,1) 

Moduł zachowawczy w 25 0 C, MPa 1527 (80) 1609 (80) 1690 (80) 1456 (75) 

Maksimum modułu stratności, MPa 255 244 275 212 

w temperaturze, 0 C 99,1 96,0 93,5 98,3 

maksimum współczynnika tłumienia 2,01 1,546 1,813 1,17 


Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 31,9 (0,5) 39 (2) 39 (1) 29 (2) 

Moduł Young’a (rozciąganie),MPa 1518 (72) 1917 (112) 1935 (54) 1757 (77) 

Naprężenie przy zerwaniu, MPa 31,7 (0,5) 30 (2) 28 (4) 20 (3) 

Odkształcenie przy zerwaniu, % 37 (4) 20 (5) 7,4 (0,5) 11 (5) 

Wytrzymałość na zginanie, MPa 44,5 (0,4) 60 (2) 60 (2) 42 (1) 

Moduł Young’a (przy zginaniu), MPa 2141 (151) 2310 (60) 2259 (63) 2080 (60) 

Strzałka ugięcia, mm 26,2 (0,3) 22 (3) 16 (5) 18 (4) 

Udarność Charpy, kJ/m 2 41 (7) 37 (10) 13 (5) 16 (3) 

Udarność DartTester, kJ/m 2 98 (5) 53 (10) 16 (1) 44 (4) 

Twardość w skali Shore D 69,5 (0,4) 69 (1) 69,6 (0,5) 65,7 (0,7) 

Temperatura mięknienia, 0 C 88,2 (3) 89,1 (4) 86,9 (0,3) 91,5 (0,4) 

Przewodnictwo cieplne, W/mK 0,153 (0,006) – –


Tabela 2.10. Zestawienie właściwości fizycznych frakcji polistyrenów z dodatkiem antypirenów 

PS-FR (udział PS-FR 

Wartość 

PS-FR (udział PS-FR nieznany) 


nieznany) (Stena) 

(Stena) 

bez homogenizacji 

z homogenizacją 

ZSEiE 

ZSEiE 

Gęstość, g/cm3 1,042(4) 

MFR, g/10 min (200 0 C, 5 kg) – – 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 14,8 (0,1) 15,0 (0,04) 

Moduł zachowawczy w 25 0 C, MPa 1606 (80) 1709 (85) 

Maksimum modułu stratności, MPa 283 318 

w temperaturze, 0 C 98,8 98,5 



Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 34,8 (0,7) 34,0 (2) 

Moduł Young’a (rozciąganie), MPa] 1751 (56) 1851 (89) 

Naprężenie przy zerwaniu, MPa 32 (2) 33 (2) 

Odkształcenie przy zerwaniu, % 38 (8) 40 (5) 

Wytrzymałość na zginanie, MPa 46 (2) 46 (1) 

Moduł Young’a (przy zginaniu), MPa 2160 (40) 2175 (21) 

Strzałka ugięcia, mm 23 (2) 25 (1) 

Udarność Charpy, kJ/m 2 40 (4) 48 (11) 

Udarność DartTester, kJ/m 2 81 (13) 109 (8) 

Twardość w skali Shore, D 66,7 (0,7) 67 (1) 

Temperatura mięknienia, 0 C 90,4 (0,6) 91,8 (0,5) 

Tabela 2.11. Właściwości fizyczne frakcji polistyrenów wysokoudarowych bez dodatku antypirenów 


100% HIPS 

(GIG) 

ZSEiE 

Wartość 

HIPS (Stena) 


ZSEiE 

Gęstość, g/cm 3 1,057 (0,003) 1,049 (0,007) 

HIPS (Stena) 


ZSEiE 

MFR, g/10 min (200 0 C, 5 kg) 8,8 (0,2) - - 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 23,9 (0,2) 19,6 (0,5) 20,8 (0,3) 

Moduł zachowawczy w 25 0 C, MPa 1750 (80) 1640 (80) 1599 (80) 

Maksimum modułu stratności, MPa 249 279 292 

w temperaturze, 0 C 98,6 99,8 98,9 

maksimum współczynnika tłumienia 1,746 2,092 2,120 

w temperaturze, 0 C 112,2 109,4 107,8 

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 35,4 (0,2) 33 (1) 33 (1) 

cd.

62 



100% HIPS 

(GIG) 

ZSEiE 

Wartość 

HIPS (Stena) 


ZSEiE 

HIPS (Stena) 


ZSEiE 


Naprężenie przy zerwaniu, MPa 34,6 (0,4) 31,0 (4) 32,0 (0,7) 


Wytrzymałość na zginanie, MPa 57,2 (0,5) 46,0 (1) 46,0 (2) 


Strzałka ugięcia, mm 25,4 (0,6) 24,0 (3) 25,8 (0,4) 

Udarność Charpy, kJ/m 2 45 (13) 29 (7) 48 (7) 


Twardość w skali Shore D 70,8 (0,7) 67,0 (0,8) 67,0 (1) 

Temperatura mięknienia, 0 C 89,8 (0,1) 91,4 (0,8) 91,8 (0,3) 

Przewodnictwo cieplne, W/(mK) 0,153 (0,002) - - 

Tabela 2.12. Właściwości fizyczne frakcji polistyrenów wysokoudarowych z dodatkiem antypirenów 


90% HIPS, 10% HIPS FR 

(czarny), (GIG) 

ZSEiE 

Wartość 

85% HIPS, 15% HIPS FR 

(szary), (GIG) 

ZSEiE 

Gęstość, g/cm 3 1,05 (0,02) 1,097 (0,001) 

MFR, g/10 min (200 0 C, 5 kg) 6,9 (0,007) 5,9 (0,02) 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 16,2 (0,2) 16,9 (0,2) 

Moduł zachowawczy w 25 0 C,MPa 1683 (80) 1735 (85) 





Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 32,1 (0,6) 32,5 (0,6) 

Moduł Young’a (rozciąganie), MPa 1721 (47) 1746 (50) 

Naprężenie przy zerwaniu, MPa 32,0 (0,6) 32,3 (0,3) 


Wytrzymałość na zginanie, MPa 47,0 (1,0) 48,2 (0,3) 


Strzałka ugięcia, mm 26,0 (1) 26,1 (0,8) 

Udarność Charpy, kJ/m 2 48 (7) 50 (5) 


Twardość w skali Shore D 70,5 (0,5) 70,0 (1) 

Temperatura mięknienia, 0 C 87,3 (0,5) 88,2 (0,1) 

Przewodnictwo cieplne, W/mK 0,148 (0,005) 0,149 (0,003)


W tabelach 2.9–2.12 przedstawiono wyniki, które podzielono na cztery grupy 

w zależności od badanego materiału. Były to polistyreny, polistyreny z antypirenami, 

polistyreny wysokoudarowe oraz polistyreny wysokoudarowe z dodatkiem 

antypirenów. 

W grupie pierwszej polistyren z GIG wykazuje znaczne podobieństwo do 

materiału pozyskanego ze Steny (wyizolowany polistyren frakcji ciężkiej). Różnice 

(sięgające 50% badanego parametru) widoczne są jedynie w udarności (Charpy 

i młot spadowy). Polistyren pozyskany ze Steny jako przemiał charakteryzuje 

wyższa gęstość, wytrzymałość na zerwanie, a także moduł young’a (przy zginaniu 

oraz rozciąganiu). Twardość i temperatura mięknienia tej frakcji jest porównywalna 

z powyższymi materiałami. Stwierdzono, że homogenizacja obniża ponaddwukrotnie 

udarność, co wskazuje na degradację termomechaniczną. Podobne cechy 

charakteryzują polistyren z dodatkiem antypirenów (tabela 2.10) oraz HIPS (tabela 

2.11). W próbkach wykonanych z polistyrenu z dodatkiem antypirenów stwierdzono 

wzrost udarności (młot spadowy) w odniesieniu do próbek bez tego dodatku. 

Tabela 2.13. Zestawienie udziałów swobodnej energii powierzchniowej dla wybranej grupy odpadów ze Steny 

Frakcja ciężka 

(Stena, ZSEiE) 

PS 


HIPS 


PS-FR (udział 

FR nieznany) 

Stena, ZSEiE 

Materiał badany 

Parametr 

γ LW γ AB γcałk.=γ LW +γ AB 

Bez homogenizacji 40 (1) 1 (1) 41,0 (1) 

Po homogenizacji – obszar I 41 (1) 1,0 (0,3) 42,0 (1) 

Po homogenizacji – obszar II 43,6 (0,9) 0,8 (0,5) 44,4 (1,0) 

Bez homogenizacji 39 (2) 1 (1) 40 (2) 

Po homogenizacji – obszar I 38 (1) 1,0 (0,6) 39 (1) 

Po homogenizacji – obszar II 36 (1) 2 (1) 38 (1) 

Bez homogenizacji – obszar I 43,0 (0,4) 0,9 (0,5) 43,9 (0,5) 

Bez homogenizacji – obszar II 39 (2) 3 (3) 42 (2) 

Po homogenizacji 39 (1) 0,7 (0,4) 39,7 (1,0) 


Po homogenizacji 41 (2) 1 (1) 42 (2) 

Tabela 2.13 zawiera wyliczone wartości swobodnej energii powierzchniowej 

dla wybranych materiałów z grupy polistyrenów. Badanie prowadzono zarówno 

na wypraskach sporządzonych z granulatu po procesie homogenizacji, jak i przed 

nim. We wszystkich przypadkach udział składowej odpowiedzialnej za oddziaływania 

natury polarnej jest znikomy i stanowi mniej niż 3% całkowitej wartości 

SEP. Oznacza to, iż mimo recyklingu badane materiały zachowują swój charakter 

apolarny, jako że obecność ugrupowań zawierających tlen (a takie mogą pojawić

64 


się podczas procesu oksodegradacji) powinna prowadzić do zwiększenia udziału 

składowej γ AB . Badanie SEP może oddać pełny obraz zmian zachodzących w próbce, 

jeśli wykonane zostanie także na materiale referencyjnym, co jednak w tym 

przypadku nie jest możliwe. Odnotowano niewielkie zróżnicowanie wartości SEP 

dla tej samej próbki, szczególnie w przypadku materiału po homogenizacji. 

Rys. 2.5. Zależność lepkości, modułu 

zachowawczego (G’) i modułu stratności (G’’) od 

częstotliwości dla PS (GIG, ZSEiE) 



częstotliwości dla frakcji ciężkiej (Stena, ZSEiE) 

Rys. 2.7. Zależność lepkości, modułu zachowawczego (G’) i modułu stratności (G’’) od częstotliwości dla PS 

(Stena, ZSEiE). Po lewej: materiał bez homogenizacji, po prawej – z homogenizacją 

Rys. 2.8. Zależność lepkości, modułu zachowawczego (G’) i modułu stratności (G’’) od częstotliwości dla PS - FR 

(Stena, udział antypirenów nieznany). Po lewej: materiał bez homogenizacji, po prawej – z homogenizacją


Rysunki 2.5–2.8 przedstawiają wyniki badań właściwości lepkosprężystych. 

Zostały one tak zestawione, aby porównać te właściwości dla materiałów o różnym 

pochodzeniu (GIG, Stena), zastosowaniu (SWE, ZSEiE) bądź sposobie wytworzenia 

próbek (z homogenizacją i bez). 

Proces homogenizacji powinien prowadzić do wytworzenia próbek o uśrednionych 

właściwościach, a zatem powtarzalność wyników pomiarów powinna 

wzrosnąć. Jest tak w przypadku PS-FR (Stena, ZSEiE – rysunek 2.8), jednak nie 

potwierdza się dla PS (Stena, ZSEiE – rysunek 2.7), jak i niektórych materiałów 

badanych metodą geometrii kropli (tabela 2.13). Prawdopodobnym wyjaśnieniem 

może być sposób przeprowadzenia pomiaru. Badanie swobodnej energii powierzchniowej 

opisuje parametry fizykochemiczne warstwy wierzchniej próbki, 

w przeciwieństwie do reologii, gdzie analizowana jest cała objętość materiału. 

W drugim przypadku otrzymujemy zatem uśredniony obraz właściwości. Ponadto 

w badaniu zwilżalności analizie poddawany jest niewielki fragment całkowitej 

powierzchni próbki, co przy zróżnicowaniu właściwości odpadów może prowadzić 

do różnych wyników. 

Podsumowując, homogenizacja poprawia powtarzalność wyników. Niewielkie 

zmiany składu nie wpływają znacznie na właściwości lepkosprężyste, w odróżnieniu 

od pochodzenia odpadów, gdzie wpływ jest znaczny. 

2.3.1.4. Materiały z grupy kopolimerów styrenu 

Kopolimery styrenu, jak i mieszaniny tego kopolimeru zostały sklasyfikowane 

do wspólnej grupy. W rozdziale przedstawiono wyniki otrzymane dla terpolimeru 

akrylonitryl-butadien-styren, także z udziałem antypirenów (tabela 2.14, 

2.15), mieszaniny ABS/PC z dodatkiem antypirenów (tabela 2.16–2.18), mieszaniny 

PS/ABS (tabela 2.19), kopolimeru SAN (tabela 2.20) oraz S/B (tabela 2.21). 

Tabele 2.14–2.21 zawierają wyniki dla kopolimerów styrenu. Analizując dane 

dla terpolimeru ABS, zwraca uwagę rozbieżność wyników otrzymanych dla materiałów 

mających różne pochodzenie (ABS: Wałbrzych – Stena, ABS-FR: Stena, 

GIG). Największe różnice dotyczą udarności (Charpy) i gęstości, natomiast najbardziej 

zbliżone są takie parametry jak twardość i moduł sprężystości. 

Różnice właściwości mieszanin PC/ABS (tabela 2.16) mogą wynikać z różnego 

udziału PC i ABS w próbkach. Potwierdzeniem takiego przypuszczenia jest 

tabela 2.19, zawierająca porównanie materiałów ABS/PC o różnej zawartości 

antypirenów. Materiał o większej ich zawartości charakteryzuje wyższa gęstość, 

współczynnik płynięcia, ale i niższa udarność.

66 


Tabela 2.14. Właściwości fizyczne ABS bez dodatku antypirenów 


ABS (Stena) 


ZSEiE 

Wartość 

ABS (Stena) 


ZSEiE 

ABS (Wałbrzych) 

SWE 

Gęstość, g/cm3 1,137 (0,006) 1,10 (0,01) 

MFR, g/10 min (200 0 C, 5 kg) 0,4 (0,1) 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 26,5 (0,2) 21,7 (0,1) 

Moduł zachowawczy w 25 0 C, MPa 1777 (85) 1880 (90) 





Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 50 (1) 52 (1) 46 (3) 


Naprężenie przy zerwaniu, MPa 44 (4) 38 (1) 44 (2) 


Wytrzymałość na zginanie, MPa 75 (2) 73 (2) 61 (2) 


Strzałka ugięcia, mm 12 (4) 13 (3) 22 (2) 

Udarność, kJ/m 2 38 (20) (Charpy) 9 (5) (Charpy) 48 (2) (Izod) 


Twardość w skali Shore D 71,1 (0,6) 72,2 (0,5) 69 (1) 

Temperatura mięknienia, 0 C 92,8 (8) 91,3 (5) 82 (1) 

Przewodnictwo cieplne, W/mK - - 0,161 (0,002) 

Tabela 2.15. Właściwości fizyczne ABS oraz ABS/PC z dodatkiem antypirenów 


2% ABS, 

98% ABS FR 

(GIG) 

ZSEiE 

ABS-FR 

(Stena) 

(udział FR 

nieznany) 

bez 

homogenizacji 

ZSEiE 

Wartość 

30% ABS/PC, 

70% ABS/PC/FR 

(GIG) 

ZSEiE 

2% ABS/PC, 

98% ABS/PC/FR 

(GIG) 

ZSEiE 

Gęstość, g/cm 3 1,122 (0,003) 1,106 (0,005) 1,133 (0,002) 1,199 (0,004) 

MFR, g/10min (220 0 C, 10 kg) 57 (2) - 

MFR, g/10min (220 0 C, 5 kg) 14,2 (0,5) 13,7 (0,4) 52,9 (0,5) 60 (3) 

Moduł zachowawczy w 25 0 C, MPa 1750 (85) 1767 (85) 1846 1992 

Maksimum modułu stratności, MPa 278 294 273 262 


Maksimum współczynnika tłumienia 2,09 2,11 1,597 1,354 0,509 

w temperaturze, 0 C 106,1 112,3 107,8 105,5 133,7 

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 43 (2) 49 (2) 39 (9) 27 (7) 

cd.



2% ABS, 

98% ABS FR 

(GIG) 

ZSEiE 

ABS-FR 

(Stena) 

(udział FR 

nieznany) 

bez 

homogenizacji 

ZSEiE 

Wartość 

30% ABS/PC, 

70% ABS/PC/FR 

(GIG) 

ZSEiE 

2% ABS/PC, 

98% ABS/PC/FR 

(GIG) 

ZSEiE 

Moduł Young’a (rozciąganie), MPa 1766 (42) 1950 (68) 1712 (68) 1644 (170) 

Naprężenie przy zerwaniu, MPa 28 (6) 41 (4) 38 (7) 27 (7) 

Odkształcenie przy zerwaniu, % 16 (3) 0,6 (0,1) 4,5 (0,2) 3,6 (0,9) 

Wytrzymałość na zginanie, MPa 67 (3) 76 (4) 59 (9) 48 (4) 

Moduł Young’a (przy zginaniu), MPa 2407 (20) 2423 (165) 2541 (15) 2851 (21) 

Strzałka ugięcia, mm 23 (1) 11 (2) 4,3 (2) 2,9 (0,3) 

Udarność Charpy, kJ/m 2 43 (8) 26 (6) 9 (1) 6 (2) 

Udarność DartTester, kJ/m 2 76 (3) 79 (9) 15 (3) 6 (2) 

Twardość w skali Shore D 71,0 (0,6) 69 (1) 72,4 (0,5) 72,2 (0,2) 

Temperatura mięknienia, 0C 86,4 (0,5) 111 (1) 86,97 (0,09) 86,6 (0,2) 

Przewodnictwo cieplne, W/mK 0,156 (0,002) - 0,161 (0,002) 0,163 (0,002) 


Tabela 2.16. Właściwości fizyczne odpadów PC/ABS 

PC/ABS (Stena) 

ZSEiE 

Wartość 

PC/ABS (Wałbrzych) 

SWE 

Gęstość, g/cm 3 1,203 (0,003) 1,090 (0,01) 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 27,6 (0,3) 

MFR, g/10 min (200 0 C, 5 kg) 1,8 (0,2) 

Moduł zachowawczy w 25 0 C, MPa 2012 



Maksimum współczynnika tłumienia 1,51 


Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 59,3 (0,7) 45,5 (0,9) 

Moduł Young’a (rozciąganie), MPa 2096 (92) 1475 (70) 



Wytrzymałość na zginanie, MPa 96 (2) 56 (4) 


Strzałka ugięcia, mm 22,2 (0,2) 22,8 (0,7) 

Udarność, kJ/m 2 22 (3) (Charpy) 43 (3) (Izod) 


Twardość w skali Shore D 70,7 (0,9) 68 (2) 

Temperatura mięknienia, 0 C 94,7 (0,8) 86,0 (0,5)

68 


Tabela 2.17. Właściwości fizyczne odpadów PC/ABS/FR 


Wartość 

PC/ABS/FR (Stena) 

ZSEiE 

Gęstość, g/cm 3 1,196 (0,003) 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 10,7 (0,2) 






Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 63,1 (0,9) 

Moduł Young’a (rozciąganie), MPa 1991 (72) 

Naprężenie przy zerwaniu, MPa 55 (8) 

Odkształcenie przy zerwaniu, % 64 (11) 

Wytrzymałość na zginanie, MPa 98 (1) 

Moduł Young’a (przy zginaniu), MPa 2670 (20) 

Strzałka ugięcia, mm 22 (1) 

Udarność Charpy, kJ/m 2 41 (7) 

Udarność DartTester, kJ/m 2 120 (43) 

Twardość w skali Shore D 71,3 (0,9) 

Temperatura mięknienia, 0 C 109,7 (0,6) 

Tabela 2.18. Właściwości fizyczne odpadów ABS/PS 


Wartość 

ABS/PS (Stena) 

ZSEiE 

Gęstość, g/cm 3 1,034(5) 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 7,3(1) 


Maksimum modułu stratności, MPa 186,6 




Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 54(3) 

Moduł Young’a (rozciąganie), MPa 1965(98) 

Naprężenie przy zerwaniu, MPa 37(5) 

Odkształcenie przy zerwaniu, % 10(3) 

Udarność DartTester, kJ/m 2 118(13) 

Twardość w skali Shore D 69,4(5) 

Temperatura mięknienia, 0 C 99,6(3)


Tabela 2.19. Właściwości fizyczne odpadów SAN 

Wartość 


SAN (Stena) 

ZSEiE 

Gęstość, g/cm3 1,100 (0,002) 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5 kg) 10,3 (0,3) 






Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 63 (2) 



Odkształcenie przy zerwaniu, % 0,9 (0,2) 



Strzałka ugięcia, mm 7,8 (0,6) 


Udarność DartTester, kJ/m 2 31 (6) 


Temperatura mięknienia, 0 C 98,2 (0,3) 

Tabela 2.20. Właściwości fizyczne odpadów S/B 

Wartość 


S/B (Stena) 

ZSEiE 

Gęstość, g/cm3 1,045 (0,003) 

MFR, g/10 min, (220 0 C, 5 kg) 17,7 (0,1) 














Udarność DartTester, J/m 2 95 (20) 


Temperatura mięknienia, 0 C 89,6 (0,2)

70 


Tabela 2.21. Zestawienie udziałów swobodnej energii powierzchniowej dla wybranych materiałów polimerowych 

ABS 

Stena, ZSEiE 

ABS-FR 

(udział FR nieznany, 

Stena, ZSEiE) 

PC/ABS 

Stena, ZSEiE 

PC/ABS-FR 

Stena, ZSEiE 

PS/ABS 


SAN 

Stena, ZSEiE 


Parametr 



Po homogenizacji 38 (1) 1,0 (0,6) 39 (1) 


Bez homogenizacji – obszar I 39 (2) 0,3 (0,4) 39 (2) 

Bez homogenizacji – obszar II 39 (2) 2,7 (0,3) 42 (2) 


Bez homogenizacji – obszar II 44,8 (0,8) 1,9 (0,8) 46,7 (0,8) 

Bez homogenizacji 42 (2) 0,5 (0,3) 42,5 (2) 


Bez homogenizacji – obszar II 42 (1) 0,2 (0,2) 42 (1) 

S/B (Stena, ZSEiE) Bez homogenizacji 41 (2) 1,2 (0,8) 42 (2) 

Rys. 2.9. Zależność lepkości, modułu zachowawczego (G’) i stratności (G’’) od częstotliwości dla ABS-FR. 

Po lewej – materiał otrzymany z GIG (ZSEiE, 98% ABS-FR), po prawej – materiał otrzymany ze Steny 

(udział frakcji uniepalniającej nieznany) 

Analizując właściwości powierzchniowe i lepkosprężyste kopolimerów styrenu, 

obserwuje się zależności podobne jak w przypadku polietylenu i polipropylenu. 

Homogenizacja poprawiła powtarzalność wyników (ABS (Stena, ZSEiE) 

– tabela 2.24), natomiast pojawiają się różnice między materiałami różnego pochodzenia 

(GIG, Stena). 

2.3.1.5. Materiały polimerowe z grupy poliamidów 

Tabela 2.22 zawiera dane pomiarowe dla próbek wytworzonych z poliamidu 

pozyskanego z różnych źródeł odpadów: SWE i ZSEiE oraz od dwóch dostawców.


Tabela 2.22. Właściwości fizyczne odpadów PA 

Wartość 


PA (Stena) 

PA (Wałbrzych) 

ZSEiE 

SWE 

Gęstość, g/cm3 1,156 (0,003) 1,280 (0,02) 

MFR, g/10 min (240 0 C, 5 kg) 81 (8) 

MFR, g/10 min (300 0 C, 0,33 kg) 8,5 (0,5) 






Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 71 (3) 109 (10) 

Moduł Young’a (przy zerwaniu), MPa 2547 (202) 2909 (248) 


Odkształcenie przy zerwaniu, % 19 (6) 5,9 (2) 

Udarność, kJ/m 2 7 (1) (Charpy) 38,9 (Izod) 


Twardość w skali Shore D 70 (1) 72 (1) 

Temperatura mięknienia, 0 C 200 (3) 217 (4) 

Właściwości tych materiałów znacznie się różnią, potwierdzając zróżnicowanie 

parametrów materiałowych w zależności od przeznaczenia materiałów (SWE 

i ZSEiE). 

Tabela 2.23. Zestawienie udziałów swobodnej energii powierzchniowej dla poliamidu 


Parametr 


PA (Stena) Bez homogenizacji 41 (2) 1,7 (0,7) 43 (2) 

Swobodna energia powierzchniowa została zmierzona na wyprasce bez procesu 

homogenizacji. Charakteryzuje ją ok. 4% udział części kwasowo-zasadowej 

(tabela 2.23). 

Lepkość poliamidu jest znacznie niższa niż zmierzona dla poprzednio opisanych 

polimerów i niewiele zmienia w funkcji częstotliwości (rysunek 2.10), 

wykazując charakterystykę zbliżoną do niutonowskiej.

72 



od częstotliwości dla PA (Stena, ZSEiE) 

2.3.1.6. Materiały polimerowe z grupy poliwęglanów 

Badany poliwęglan został pozyskany z dwóch źródeł (GIG, Stena) i stanowił 

odpad ZSEiE. Ilość poliwęglanu pozyskanego z zakładu Stena była niewielka, 

stąd też ograniczona była liczba przeprowadzonych badań. 

* z karbem 


Tabela 2.24. Właściwości fizyczne poliwęglanu 

100% PC 

(GIG) 

ZSEiE 

Wartość 

PC (Stena) 


ZSEiE 

Gęstość, g/cm 3 1,196 (0,001) 1,21 (0,01) 

MFR, g/10 min (220 0 C, 5,0 kg) 7,97 (0,04) 5,1 (0,1) 







Strzałka ugięcia, mm 22,8 (6) 

Udarność Charpy, kJ/m 2 72 (4)* 


Twardość w skali Shore D 73,6 (4) 

Temperatura mięknienia, 0 C 143,8 (2) 

Przewodnictwo cieplne, W/mK 0,203 (7)


Tabela 2.25. Zestawienie udziałów swobodnej energii powierzchniowej dla poliwęglanu 


Parametr 


PC (Stena) Bez homogenizacji 42,2 (0,9) 0,7 (0,5) 43 (1) 

Wykonane badania wykazały dobre właściwości fizykochemiczne poliwęglanu, 

w szczególności dużą wytrzymałość na rozciąganie i zginanie, bardzo dobrą 

odporność na uderzenie, wysoką temperaturę mięknięcia (tabela 2.24). 

Poliwęglan jest polimerem polarnym, w którym udział części kwasowo-zasadowej 

w całkowitej energii powierzchniowej wynosi ok. 1,5% (tabela 2.25). 

2.3.1.7. Pozostałe materiały 

Odrębną grupę stanowiły materiały pochodzące ze zużytych klawiatur komputerowych 

(tabela 2.26) oraz sprzętu chłodniczego. W tej frakcji można wyróżnić 

dwa strumienie: fazę ciężką (dane przedstawiono wcześniej, w ostatniej kolumnie 

tabeli 2.9) i lekką (tabela 2.27). 

Tabela 2.26. Właściwości fizyczne odpadów pochodzących z klawiatur komputerowych 


Wartość 

Odpad z klawiatury i klawiszy 

(GIG), ZSEiE 

Gęstość, g/cm3 1,056 (0,003) 

MFR, g/10 min (2200C, 5,0 kg) 13,0 (0,1) 

MFR, g/10 min (2000C, 5,0 kg) 4,06 (0,06) 

Moduł zachowawczy w 250C, MPa 1792 


w temperaturze, 0C 101,1 










Udarność Charpy, kJ/m2 30 (3) 

Udarność DartTester, kJ/m2 19 (3) 

Twardość w skali Shore D 71 (7) 

Temperatura mięknienia, 0C 91,3 (0,8) 

Przewodnictwo cieplne, W/mK 0,156 (0,008)

74 


Tabela 2.27. Właściwości fizyczne frakcji odpadów o gęstości poniżej 1 g/cm 3 


Wartość 

Frakcja lekka (Stena) ZSEiE 

Gęstość, g/cm3 1,065 (0,006) 

MFR, g/10 min (2200C, 5 kg) 3,7 (0,4) 







Moduł Young’a, MPa 1481 (61) 








Twardość w skali Shore D 64 (1) 

Temperatura mięknienia, 0C 91 (1) 

Tabela 2.28. Właściwości fizyczne mieszaniny niezidentyfikowanej 


Wartość 

Odpad niezidentyfikowany (GIG), ZSEiE 

Gęstość, g/cm3 1,080 (1) 

MFR, g/10 min (2200C, 10 kg) 95 (8) 

MFR, g/10 min (2200C, 5 kg) 20,3 (0,5) 








Naprężenie przy zerwaniu, MPa 34,0 (0,8) 


Wytrzymałość na zginanie, MPa 34,8 (0,4) 






Temperatura mięknienia 0C 90,2 (0,4) 

Przewodnictwo cieplne W/mK 0,156 (0,003)


Ostatnią grupą były odpady niezidentyfikowane (tabela 2.29). Grupa ta jest 

specyficzna ze względu na nieustalony skład chemiczny próbek, a przez to możliwe 

są duże różnice właściwości fizykochemicznych. Wyniki przedstawione 

w tym rozdziale mają jedynie charakter informacyjny, gdyż materiałów tych nie 

użyto do sporządzenia żadnej z mieszanin. Z powodu znacznej ich ilości w dostarczonym 

strumieniu odpadów zdecydowano się na ich zbadanie i zamieszczenie 

uzyskanych wyników. 



częstotliwości dla mieszaniny niezidentyfikowanych 


zachowawczego (G’) i modułu stratności 

(G’’) od częstotliwości dla odpadu z klawiatur 

komputerowych i klawiszy 


od częstotliwości dla frakcji lekkiej (Stena, ZSEiE) 

Wykresy na rysunkach 2.11–2.13 przedstawiają właściwości lepkosprężyste 

stopionych materiałów. Charakter przebiegu jest zróżnicowany i nasuwa przypuszczenie 

obecności różnych polimerów w tej frakcji odpadów.

76 


2.3.2. Mieszaniny polimerowe 

Bazując na zaprezentowanych w rozdziale 2.3.1 recyklatach, wytworzono 

mieszaniny i kompozyty, poszukując możliwości wytworzenia z odpadów polimerowych 

materiałów mogących stanowić alternatywę dla polimerów pierwotnych. 

Kolejne podrozdziały prezentują wytworzone mieszaniny, które podzielono 

na cztery grupy, według rodzaju użytego polimeru. 

2.3.2.1. Mieszaniny polimerowe sporządzone na bazie HDPE i PP 

Oba materiały zostały dostarczone przez GIG jako strumień pozyskany 

z SWE. Wykonano wiele badań fizykomechanicznych, których wyniki porównano 

z mieszaninami wytworzonymi z polimerów pierwotnych, a także z mieszaninami, 

w których jednym ze składników był polimer pierwotny a drugim recyklat. 

Wykonano też próby kompatybilizacji tego układu, stosując dwa komercyjnie 

dostępne kompatybilizatory – wosk polietylenowy Ceralene 2E oraz Elvaloy 

3427. 

Tabela 2.29. Właściwości przetwórcze układu HDPE/PP (230 0C, 2,16kg) 

Próbka MFR, g/10min 

HDPE_GIG 0,13 (0,02) 

PP_GIG 12,1 (0,3) 

PP+HDPE(20:80)_GIG 0,47 (0,005) 

PP+HDPE(50:50)_GIG 1,50 (0,03) 

PP+HDPE(80:20)_GIG 5,44 (0,01) 

PP D +HDPE P (20:80) 0,40 (0,01) 

PP D +HDPE P (50:50) 1,17 (0,01) 

PP D +HDPE P (80:20) 2,31 (0,02) 

PP M +HDPE P (20:80) 0,36 (0,01) 

PP M +HDPE P (50:50) 1,83 (0,02) 

PP+HDPE+Cer2E(19:76:5)_GIG 0,49 (0,005) 

PP+HDPE+Cer2E(47,5:47,5:5)_GIG 2,12 (0,06) 

PP+HDPE+Cer2E(76:19:5)_GIG 7,23 (0,02) 

PP+HDPE+El3427(19:76:5)_GIG 0,17 (0,01) 

PP+HDPE+El3427(47,5:47,5:5)_GIG 1,45 (0,01) 

PP+HDPE+El3427(76:19:5)_GIG 4,69 (0,02) 

Odpadowy polipropylen wykazuje wyższą wartość współczynnika płynięcia 

niż HDPE, którego dodatek wykładniczo obniża wskaźnik płynięcia mieszanin.


Kompatybilizator zwiększa wartość wskaźnika płynięcia, szczególnie dla mieszanin 

o przewadze polipropylenu (tabela 2.29). 

Wartość masowego współczynnika płynięcia recyklatu PP jest znacznie większa 

od badanych pierwotnych PP, co może wynikać z różnej morfologii recyklatu, 

obecności dodatków i degradacji polimeru. 

Wszystkie mieszaniny wykazywały budowę dwufazową. Podczas wykonywania 

badań wytrzymałościowych, których wyniki przedstawiono w tabeli 

2.30, zaobserwowano różnice w procesie zniszczenia próbek. W mieszaninach 

o zawartości 50% i 80% PP pękanie następowało na całej powierzchni przekroju 

próbki. Dla mieszaniny PP + HDPE (20:80) warstwa zewnętrzna pękała szybciej, 

pozostawiając rdzeń, który ulegał dalszemu wydłużeniu. 

Tabela 2.30. Właściwości materiałów podczas rozciągania z szybkością 10 mm/min 

Próbka 

Wytrzymałość, 

MPa 

Moduł Younga, 

MPa 

Wydłużenie wzgl. 

przy zerwaniu, % 

PP_GIG 23,9 (0,3) 1446 (75) 194 (97) 

HDPE_GIG 30,5 (0,2) 780 (71) 66 (7) 

PP D 43,3 (0,6) 1176 (126) 466 (42) 

PP M 46 (3) 1394 (69) 678 (31) 

HDPE P 31,3 (0,3) 978 (77) 65 (7) 

PP+HDPE(20:80)_GIG 31,1 (0,5) 914 (43) 51 (5) 

PP+HDPE(50:50)_GIG 28,3 (0,5) 1094 (71) 520 (22) 

PP+HDPE(80:20)_GIG 24,8 (0,6) 1341 (32) 222 (92) 

PP D +HDPE(20:80)_GIG 37,3 (0,6) 881 (20) 60 (10) 

PP D +HDPE(50:50)_GIG 37,4 (0,3) 978 (44) 595 (2) 

PP D +HDPE(80:20)_GIG 37,1 (1,8) 1114 (41) 562 (59) 

PP+HDPE P (20:80)_GIG 26,2 (0,4) 1145 (52) 118 (4) 

PP+HDPE P (50:50)_GIG 31,2 (0,2) 1185 (64) 568 (8) 

PP+HDPE P (80:20)_GIG 25,8 (0,7) 1171 (55) 70 (11) 

PP M +HDPE P (20:80) 29,7 (0,6) 1259 (51) 219 (30) 

PP M +HDPE P (50:50) 43,1 (0,2) 1270 (37) 735 (14) 

PP M +HDPE P (80:20) 46,5 (0,4) 1510 (120) 746 (10) 

PP+HDPE+El3427(19:76:5)_GIG 27,9 (0,2) 864 (41) 70 (10) 

PP+HDPE+El3427(47,5:47,5:5)_GIG 29,4 (0,5) 1031 (39) 584 (21) 

PP+HDPE+El3427(76:19:5)_GIG 22,1 (0,1) 1325 (176) 401 (11) 

PP+HDPE+Cer2E(19:76:5)_GIG 27,6 (0,4) 819 (115) 71 (5) 

PP+HDPE+Cer2E(47,5:47,5:5)_GIG 25,5 (0,8) 1067 (50) 341 (67) 

PP+HDPE+Cer2E(76:19:5)_GIG 21,9 (0,6) 1200 (94) 228 (21)

78 


Rys. 2.14. Porównanie wykresów rozciągania dla PP, HDPE, PP+HDPE 20:80, PP+HDPE 50:50 i PP+HDPE 80:20, 

przy prędkości rozciągania 10 mm/min 

Analizując wyniki wytrzymałości na rozciąganie oraz modułu younga, 

stwierdzono, że wykonane mieszaniny spełniają prawo mieszanin. Zwiększanie 

zawartości HDPE powoduje wzrost wytrzymałości oraz zmniejszenie sztywności 

próbek. 

Dodatek 5% kompatybilizatora powoduje obniżenie wytrzymałości i sztywności 

o około 10%. Analizując wartości wydłużenia przy zerwaniu, zaobserwowano 

synergię dla mieszaniny PP+HDPE o składzie 50:50. Wartość wydłużenia 

wzrosła dwukrotnie w porównaniu z pierwotnym polipropylenem i aż pięciokrotnie 

w odniesieniu do pierwotnego HDPE. Dodatek kompatybilizatora praktycznie 

nie powoduje zmian wydłużenia mieszanin, z wyjątkiem PP+HDPE (80:20), dla 

której zaobserwowano dalszy wzrost wydłużenia po dodaniu kompatybilizatora 

Elvaloy 3427. 

W literaturze znaleziono potwierdzenie, że mieszaniny polimerów PP i HDPE 

spełniają prawo mieszanin dla wytrzymałości na rozciąganie i modułu sprężystości 

[Chiu 2010, Li 2000]. Jednakże wskazuje się także na możliwość wystąpienia 

dodatniego lub ujemnego odchylenie od tej reguły [Jose 2004]. Synergia 

sztywności i wytrzymałości przypisywana jest zmniejszeniu średniego rozmiaru 

sferolitów PP i wzrostowi stopnia krystaliczności. Ujemne odchylenie może być 

z kolei przypisane obniżeniu kohezji niemieszalnych inkluzji w matrycy. Część 

autorów [Chiu 2010, Jose 2004, Li 2000] zaobserwowała ujemne odchylenie dla 

wydłużenia podczas rozciągania. W przypadku niekompatybilnych mieszanin, 

zawierających przynajmniej jeden składnik częściowo krystaliczny, ostateczne 

właściwości elastyczne są określone przez dwa współzawodniczące czynniki: 

wzrost krystaliczności spowodowany obecnością składnika o większej krystaliczności 

oraz stopień mieszalności między składnikami. Pierwszy z nich jest decydujący 

przy małych naprężeniach, drugi zaś wpływa na właściwości elastyczne


przy większych naprężeniach. Z tego powodu moduł younga, mierzony przy 

niskich naprężeniach, gdzie niekompatybilnośc mieszanin ma mniejszy wpływ, 

może wykazywać synergizm. Dodanie HDPE do PP zmniejsza jego wrażliwość 

na pękanie, jednak z powodu słabego oddziaływania pomiędzy składnikami nie 

dochodzi do przenoszenia naprężeń między nimi, w wyniku czego przy dużych 

naprężeniach na granicy faz mogą powstawać pęknięcia. Przy znacznym udziale 

HDPE znaczna część obciążenia mechanicznego jest przenoszona przez matrycę 

polietylenową i obserwuje się zwiększenie udarności PP [Jose 2004]. 

Wyniki badań wytrzymałości na zginanie (tabela 2.31) oraz modułu younga 

przy zginaniu wskazują, że wykonane mieszaniny spełniają prawo mieszanin. 

Zwiększanie zawartości HDPE powoduje obniżenie wytrzymałości i sztywności. 

Dodatek 5% kompatybilizatora prowadzi do obniżenia wytrzymałości 

i sztywności wszystkich mieszanin. 

Próbka 

Tabela 2.31. Właściwości materiałów podczas próby zginania 


MPa 


MPa 

Strzałka ugięcia, 

mm 

PP_GIG 35,6 (0,4) 1639 (146) 23 (0,2) 

HDPE_GIG 19,4 (0,3) 630 (22) 25,3 (0,1) 

PP+HDPE(20:80)_GIG 24,7 (0,4) 1023 (124) 25,6 (0,3) 

PP+HDPE(50:50)_GIG 28,1 (0,5) 1202 (84) 24,8 (0,1) 

PP+HDPE(80:20)_GIG 32,7 (0,1) 1557 (141) 22 (2) 

PP+HDPE+Cer2E(19:76:5)_GIG 25,1 (0,6) 878 (133) 25,4 (0,4) 

PP+HDPE+Cer2E(47,5:47,5:5)_GIG 29 (2) 1009 (133) 25,1 (0,2) 

PP+HDPE+Cer2E(76:19:5)_GIG 32 (2) 1214 (170) 23 (1) 

PP+HDPE+El3427(19:76:5)_GIG 22,7 (0,1) 2419 (18) 26,0 (0,2) 

PP+HDPE+El3427(47,5:47,5:5)_GIG 25,6 (0,3) 2518 (9) 25,5 (0,2) 

PP+HDPE+El3427(76:19:5)_GIG 27,7 (0,5) 2444 (11) 24,3 (0,3) 

Z powodu znacznej odporności na uderzenie pomiar udarności metodą 

Charpy (tabela 2.32) wykonywano na próbkach z karbem. Mimo to próbki 

HDPE oraz mieszaniny z przeważającym udziałem tego polimeru nie pękały. 

W mieszaninie 50:50 udarność wzrosła dwukrotnie w porównaniu z PP. Dodatek 

kompatybilizatora nie wpływa znacząco na odporność na uderzenie. Wyjątkiem 

jest mieszanina 50:50 kompatybilizowana woskiem polietylenowym (Ceralene2E), 

dla której udarność Charpy spadła o 20% w odniesieniu do próbki 

bez kompatybilizatora.

80 

Próbka 


Tabela 2.32. Udarność i twardość 

Udarność, kJ/m 2 

Charpy (z karbem) Dartester 

Twardość w skali 

Shore D 

PP_GIG 6,9 (0,7) 101 (52) 56,8 (0,4) 

HDPE_GIG nie pęka 481 (106) 51,2 (0,4) 

PP+HDPE(20:80)_GIG nie pęka 215 (29) 52,3 (0,5) 

PP+HDPE(50:50)_GIG 15 (1) 168 (19) 53,0 (0,6) 

PP+HDPE(80:20)_GIG 10,2 (0,3) 223 (77) 55,4 (0,7) 

PP+HDPE+Cer2E(19:76:5)_GIG nie pęka 258 (82) 52,3 (0,9) 

PP+HDPE+Cer2E(47,5:47,5:5)_GIG 11,3 (1) 141 (30) 54,4 (0,9) 

PP+HDPE+Cer2E(76:19:5)_GIG 10,4 (0,9) 108 (27) 55,9 (0,8) 

PP+HDPE+El3427(19:76:5)_GIG nie pęka 

PP+HDPE+El3427(47,5:47,5:5)_GIG 31,3 (0,8) 

PP+HDPE+El3427(76:19:5)_GIG 11,7 (0,2) 

Udarność mieszanin mierzona metodą młota spadowego mieści się pomiędzy 

wartościami dla poszczególnych składników, wartości są jednak mniejsze niżby 

to wynikało z prawa mieszanin. Dodatek kompatybilizatora (wosk polietylenowy) 

praktycznie nie wpłynął na mierzoną udarność, z wyjątkiem mieszaniny 

PP + HDPE (80:20) kompatybilizowanej 5% wosku polietylenowego. Dla tej 

próbki zaobserwowano 2-krotne zmniejszenie udarności. 

Twardość mieszanin (tabela 2.32) spełnia prawo mieszanin, wykazując niewielkie 

dodatnie odchylenie. Dodatek kombatybilizatora obniża twardość o około 2–3%. 

Temperatura mięknienia (HDT) oraz przewodnictwo cieplne także spełniają 

prawo mieszanin (tabela 2.33) – zwiększanie zawartości HDPE obniża odporność 

termiczną i zwiększa przewodność cieplną mieszanin. Dodatek 5% wosku polietylenowego 

obniża temperaturę mięknienia o około 10%. 

Tabela 2.33. Właściwości termiczne 

Próbka Temperatura mięknienia, 0C Przewodnictwo cieplne, W/mK 

PP_GIG 126,3 (0,2) 0,25 (0,01) 

HDPE_GIG 91,0 (0,9) 0,325 (0,007) 

PP+HDPE(20:80)_GIG 96,7 (0,2) 0,29 (0,01) 

PP+HDPE(50:50)_GIG 109,6 (0,3) 0,276 (0,001) 

PP+HDPE(80:20)_GIG 122,1 (0,9) 0,262 (0,006) 

PP+HDPE+Cer2E(19:76:5)_GIG 89,5 (1,4) 0,292 (0,007) 

PP+HDPE+Cer2E(47,5:47,5:5)_GIG 94,9 (1,0) 0,246 (0,005) 

PP+HDPE+Cer2E(76:19:5)_GIG 102,9 (0,8) 0,252 (0,001)


Badania DSC recyklatu HDPE wykazały obecność sygnału pochodzącego 

od procesu topnienia, zachodzącego przy 132,40 0 C (164,6 J/g) oraz drugi sygnał 

(krystalizacja) położony przy 118,17 0 C (157,9 J/g). 

Na termogramach odpadowego polipropylenu zaobserwowano obecność 

sygnałów odpowiadających procesom topnienia i krystalizacji w odróżnieniu od 

materiału pierwotnego, gdzie występuje tylko jeden sygnał. 

Termogramy otrzymanych mieszanin zawierają 2 sygnały, położone w bliskości 

temperatur odpowiadających polimerom składowym (PP i HDPE). Termogram 

cyklu chłodzenia mieszanin składa się z 2 pików (przy 117 0 C i 130 0 C). 

Wyjątek stanowią mieszaniny PP+ HDPE (20:80) i PP+HDPEp (20:80), dla których 

zaobserwowano obecność pojedynczego piku (przy 117 0 C). Mieszaniny zawierające 

pierwotny PP charakteryzują się obecnością dwóch pików dla wszystkich 

składów, bez względu na to, czy drugim składnikiem (HDPE) jest pierwotny 

polimer czy recyklat. 

Tabela 2.34. Temperatura przejść fazowych wyznaczona metodą DSC 

Próbka Temp. topnienia, 0C Temp. krystalizacji, 0C PP_GIG 124,90 161,69 

112,11 / 

117,26 

- 

HDPE_GIG 132,40 - 118,17 - 

PP D - 163,88 - 130,75 

HDPE P 137,96 - 117,62 - 

PP+HDPE(20:80)_GIG 134,68 164,92 116,61 - 

PP+HDPE(50:50)_GIG 133,21 165,61 117,29 125,80 

PP+HDPE(80:20)_GIG 131,63 166,09 117,96 127,72 

PP D +HDPE P (20:80) 139,13 162,55 117,32 135,46 

PP D +HDPE P (50:50) 136,59 163,85 118,57 134,51 

PP D +HDPE P (80:20) 134,50 164,83 119,39 133,73 

PP+HDPEp(20:80)_GIG 138,64 164,77 117,15 - 

PP+HDPEp(50:50)_GIG 134,42 165,19 119,37 127,37 

PP+HDPEp(80:20)_GIG 133,13 165,37 120,27 129,37 

PP D +HDPE(20:80)_GIG 132,32 162,03 117,86 136,43 

PP D +HDPE(50:50)_GIG 133,43 163,46 116,28 135,20 

PP D +HDPE(80:20)_GIG 131,94 164,64 117,08 134,04 

PP+HDPE+Cer2E(19:76:5)_GIG 132,58 164,71 117,11 - 

PP+HDPE+Cer2E(47,5:47,5:5)_GIG 131,53 164,09 118,13 125,47 

PP+HDPE+Cer2E(76:19:5)_GIG 130,84 165,31 118,14 126,48

82 


Wyniki pomiarów DSC dla pierwotnego PP i jego recyklatu wskazują, że sygnał 

odpowiadający procesom krystalizacji, położony przy 130 0 C jest właściwy 

dla materiału niepoddanego recyklingowi. Co ciekawe, w przypadku mieszanin 

zawierających odpadowy PP (o zawartości 50% i 80%) również zaobserwowano 

jego obecność. Według doniesień literaturowych [Jose 2004] mieszanina PP– 

HDPE powinna charakteryzować się pojedynczym sygnałem na krzywej chłodzenia 

(krystalizacja), który powinien być położony w zakresie 115–120 0 C. 

Dysponując wartościami entalpii odpowiednich procesów, obliczono stopień 

krystaliczności polimerów pierwotnych, wykonanych mieszanin oraz poszczególnych 

faz polimerowych w mieszaninach. Do obliczeń wykorzystano wzory przedstawione 

we wcześniejszym rozdziale (str. 50–51). W obliczeniach przyjęto następujące 

wartości entalpii: ΔH HDPE = 293 J/g, ΔH PP = 209 J/g [Wunderlich 1973]. 

Tabela 2.36 zawiera obliczony stopień krystaliczności badanych próbek. 

Parametr ten jest większy dla materiału pierwotnego (szczególnie dla polipro- 

Tabela 2.35. Entalpie przejść fazowych, J/g, wyznaczone przy użyciu DSC 

Próbka Entalpia topnienia Entalpia krystalizacji 

PP_GIG 13,9 54,73 12,4 / 72,29 - 

HDPE_GIG 164,6 - 157,9 - 

PP D - 86,95 - 86,56 

HDPE P 185,2 - 175,1 - 

PP+HDPE(20:80)_GIG 117,0 9,223 108,7 - 

PP+HDPE(50:50)_GIG 72,35 22,25 60,69 22,11 

PP+HDPE(80:20)_GIG 31,26 39,80 26,05 40,86 

PP D +HDPE P (20:80) 132,70 4,65 139,50 6,367 

PP D +HDPE P (50:50) 75,69 20,61 83,27 30,36 

PP D +HDPE P (80:20) 18,6 40,9 19,86 47,26 

PP+HDPEp(20:80)_GIG 135,3 5,44 136,5 - 

PP+HDPEp(50:50)_GIG 87,98 19,28 76,93 15,25 

PP+HDPEp(80:20)_GIG 37,75 33,41 34,30 34,68 

PP D +HDPE(20:80)_GIG 114,60 13,18 107,30 10,54 

PP D +HDPE(50:50)_GIG 90,43 16,86 89,55 22,18 

PP D +HDPE(80:20)_GIG 23,04 42,39 26,64 96,49 

PP+HDPE+Cer2E(19:76:5)_GIG 107,1 8,81 110,5 - 

PP+HDPE+Cer2E(47,5:47,5:5)_GIG 69,23 21,02 53,18 19,89 

PP+HDPE+Cer2E(76:19:5)_GIG 33,00 37,40 24,44 36,23


pylenu). Mierzona entalpia jest proporcjonalna do zawartości fazy polimerowej 

w mieszaninie, jednakże wykazuje ujemne odchylenie od prawa mieszanin. 

Dodatek kompatybilizatora praktycznie nie wpływa na położenie sygnałów, 

niewielkiemu zmniejszeniu ulegają entalpie (co wynika z mniejszego udziału faz 

polimerowych w mieszaninie). Taki stan świadczy o braku dodatkowych oddziaływań 

(spowodowanych obecnością kompatybilizatora) w analizowanych mieszaninach. 

Tabela 2.36. Stopień krystaliczności, %, wyznaczony przy użyciu DSC 

Próbka faza HDPE faza PP Całkowite 

PP_GIG - 26,2 26,2 

HDPE_GIG 56,2 - 56,2 

PP D - 41,6 41,6 

HDPE P 63,2 - 63,2 

PP+HDPE(20:80)_GIG 49,9 22,1 44,3 

PP+HDPE(50:50)_GIG 49,4 21,3 35,3 

PP+HDPE(80:20)_GIG 53,3 23,8 29,7 

PP D +HDPE P (20:80) 56,6 11,1 47,5 

PP D +HDPE P (50:50) 51,7 19,7 35,7 

PP D +HDPE P (80:20) 31,7 24,5 25,9 

PP+HDPEp(20:80)_GIG 57,7 13,0 48,8 

PP+HDPEp(50:50)_GIG 60,1 18,4 39,3 

PP+HDPEp(80:20)_GIG 64,4 20,0 28,9 

PP D +HDPE(20:80)_GIG 48,9 31,5 45,4 

PP D +HDPE(50:50)_GIG 61,7 16,1 38,9 

PP D +HDPE(80:20)_GIG 39,3 25,4 28,1 

PP+HDPE+Cer2E(19:76:5)_GIG 48,1 22,2 40,8 

PP+HDPE+Cer2E(47,5:47,5:5)_GIG 49,7 21,2 33,7 

PP+HDPE+Cer2E(76:19:5)_GIG 59,3 23,5 29,2 

Według źródeł literaturowych [Jose 2004, Kukaleva 2003, Maier 1998, Rachtanapun 

2004, Rjeb 2005, Sichina 2000] HDPE i PP wykazują pojedynczy pik 

topnienia, odpowiednio przy około 130 0 C i 165 0 C oraz jeden pik krystalizacji, 

przy około 115–120 0 C. Przejście szkliste HDPE występuje w temperaturze około 

-110 0 C, a dla PP waha się w granicach -35 0 C do 26 0 C, w zależności od metody pomiarowej, 

szybkości grzania, historii termicznej i mikrostruktury badanego materiału. 

Jest ono trudne do wykrycia przez standardowe badanie DSC. Termogramy 

mieszanin PP+HDPE charakteryzują się dwoma pikami topnienia, odpowiadają-

84 


cymi przejściom fazowym poszczególnych składników, co świadczy o niemieszalności 

składników oraz pojedynczym pikiem krystalizacji przy około 120 0 C. 

Obserwowane dwa piki topnienia dla PP mogą wynikać z faktu, iż w przypadku 

badanego recyklatu PP możemy mieć do czynienia z mieszaniną PP izotaktycznego 

i syndiotaktycznego [Maier 1998]. Temperatura topnienia polimeru zmienia 

się wraz ze stopniem krystaliczności. Doskonale izotaktyczny PP wykazuje teoretyczną 

temperaturę topnienia przy około 171 0 C, natomiast temperatura topnienia 

komercyjnie dostępnych izotaktycznych PP wynosi ok. 160 0 C, z powodu obecności 

obszarów amorficznych. Temperatura topnienia obniża się znacznie wraz 

ze spadkiem stopnia krystaliczności – syndiotaktyczny PP o krystaliczności 30% 

topi się przy około 130 0 C. Innym wytłumaczeniem obecności dwóch pików topnienia 

może być fakt, że w przypadku badanego PP możemy mieć do czynienia 

nie z homopolimerem, a z kopolimerem, zawierającym więcej niż jeden rodzaj 

monomeru w łańcuchu polimerowym: etylen, rzadko 1-butadien, 1-hexadien. 

Z powodu wyższej udarności kopolimerów niż homopolimerów często stosuje 

się je w przemyśle samochodowym. Struktura kopolimerów jest zbliżona do izotaktycznego 

PP, ale regularne ułożenie atomów jest rozłożone statystycznie, ze 

względu na obecność komonomerów. W efekcie krystaliczność zostaje obniżona, 

a mobilność łańcucha polimerowego zwiększona, co z kolei sprawia, że temperatura 

topnienia kopolimerów jest niższa w stosunku do homopolimerów (przy 

7% dodatku etylenu temperatura topnienia wynosi 120 0 C) [Kukaleva 2003, Maier 

1998, Rjeb 2005, Sichina 2000, Starkweather 1982]. Występowanie dwóch pików 

krystalizacji dla pierwotnego PP (przy 112 0 C i 117 0 C), znacznie różniących się 

entalpią (odpowiednio 12,4 J/g i 72,3 J/g), może być skutkiem tych samych efektów. 

Nie znaleziono natomiast uzasadnienia literaturowego dla obecności drugiego 

piku krystalizacji w termogramach mieszanin PP+HDPE 50:50 i 80:20, przy 

temperaturze około 125 0 C. Wraz ze zwiększaniem zawartości PP w mieszaninie 

pik ten przesuwa się ku wyższej temperaturze, a jego entalpia rośnie kosztem 

entalpii piku przy 117 0 C, odpowiadającemu krystalizacji PP. Pik przy 125 0 C nie 

występuje jednak dla PP, na podstawie czego wywnioskowano, że w mieszaninach 

PP+HDPE 50:50 i 80:20 mamy do czynienia z pojawieniem się nowej struktury 

krystalicznej. Wyniki z DSC określające stopień krystaliczności pozostają 

w zgodności z literaturą [Jose 2004, Rachtanapun 2004,]. W mieszaninie PP+HD- 

PE poszczególne składniki obniżają wzajemnie swoją krystaliczność, a całkowity 

stopień krystaliczności wykazuje ujemne odchylenie od prawa mieszanin. 

Różnice wyników miedzy różnymi autorami mogą wynikać z różnic między 

samymi polimerami i różnymi metodami sporządzania mieszanin. Należy wziąć 

również pod uwagę, że HDPE i PP badane przez innych autorów [Jose 2004, Ku-


kaleva 2003] charakteryzują się wyższym stopniem krystaliczności, odpowiednio 

60–70% i 40–50%. 

Zdjęcie mikroskopowe (rysunek 2.15) HDPE sugerują niewielką (około 5%) 

zawartość innego składnika – najprawdopodobnie kopolimeru EVOH w badanym 

materiale. Kopolimer ten stosowany jest w zbiornikach paliwowych wykonanych 

z HDPE w celu zwiększenia ich barierowości wobec par paliwa. Na podstawie 

zdjęć można stwierdzić niewielką adhezję międzyfazową HDPE/EVOH. 

W mieszaninach PP+HDPE 20:80 i 80:20 obserwuje się obecność sferycznych 

domen jednego ze składników w ciągłej matrycy składnika o większej zawartości. 

Dla składu 50:50 występuje struktura wzajemnie przenikających się 

składników. 

Rys. 2.15. Zdjęcia materiałów polimerowych wykonane przy użyciu mikroskopu elektronowego 

przy powiększeniu 5000 razy

86 


Rys. 2.16. Porównanie morfologii dla mieszanin polimerowych o składzie 20:80, złożonych z różnego rodzaju 

materiałów polimerowych (pierwotne, wtórne). Powiększenie 5000 razy




88 





Otrzymane wyniki pozostają w zgodności z literaturą z wyjątkiem obserwowanej 

synergii wydłużenia podczas rozciągania, a także z zarejestrowanym 

podczas pomiarów DSC drugim pikiem krystalizacji. Efekty te można próbować 

wiązać z obecnością w recyklacie PP kopolimeru etylen-propylen (obecny jest 

sygnał na termogramie przy 125°C). Dla mieszanin PP + HDPE kopolimer ten 

może działać na kilka sposobów: 

• jako czynnik powierzchniowo czynny, obniżający energię międzyfazową, 

• jako międzyfazowe spoiwo, zakotwiczone zarówno w fazie polipropylenowej 

i polietylenowej, prawdopodobnie poprzez współkrystalizację [Starkweather 

1982], 

• jako układ zbliżony strukturalnie do wzajemnie przenikających się sieci (IPN), 

występujący tylko w określonym stosunku obu składników (PP i HDPE). 

W każdym przypadku mierzony parametr będzie wykazywał dodatnie odchylenie 

od prawa mieszanin. 

Synergię wydłużenia rejestrowano dla mieszanin o równej objętości obu polimerów, 

dla których stosunek entalpii piku krystalizacji przy 117 0 C jest prawie 

3-krotnie większy niż dla piku przy 125 0 C. 

Hipoteza obecności kopolimeru nie może być uzasadniona w przypadku mieszaniny 

pierwotnego PP z recyklatem HDPE, gdzie nie stwierdzono obecności 

sygnału na odpowiednim termogramie, zarejestrowano natomiast synergię wydłużenia. 

2.3.2.2. Mieszaniny oraz kompozyty polimerowe na bazie polistyrenu i ABS 

W rozdziale tym przedstawiono wyniki dotyczące mieszanin sporządzonych 

na bazie polimerów odpadowych: polistyrenu i terpolimeru ABS. Uwzględniono 

też kompozyty sporządzone na bazie tych polimerów i mączki drzewnej typu 

HB120 i PSuper oraz talku. Stosowane polimery pozyskane zostały od dwóch 

dostawców: GIG (SWE) i Stena (ZSEiE), przy czym z tego drugiego źródła zastosowano 

dwie wyodrębnione frakcje polistyrenowe (jako odpad frakcji ciężkiej 

– PS(lod) oraz przemiał polistyrenowy – PS_stena). 

Pomiar masowego współczynnika płynięcia prowadzono w takich warunkach, 

aby umożliwić porównanie możliwie jak największej ilości wytworzonych 

materiałów. Analiza danych zamieszczonych w tabeli 2.37 wskazuje, że PS i ABS 

pochodzące z różnych źródeł wykazują różne wartości MFR. Jest to szczególnie 

zauważalne dla frakcji polistyrenowej. Ich źródłem mogą być różnice w składzie 

badanych tworzyw wynikające z faktu, że pochodzą one od różnych urządzeń i od 

różnych producentów. 

Różnice widoczne są także w przypadku mieszanin sporządzonych na bazie 

materiałów pochodzących od różnych dostawców (seria PS+ABS_stena 

i PS+ABS_GIG). W każdym przypadku wartości MFR dla mieszaniny miesz-

90 


czą się pomiędzy wartościami dla składowych polimerów, przy czym mieszanina 

sporządzona na bazie recyklatów z GIG wykazuje dodatnie odchylenie MFR od 

prawa mieszanin. Takie zachowanie sugeruje możliwość występowania zjawiska 

częściowej mieszalności składników [Liang 2002, Tarantili 2010]. 

Dodanie napełniaczy w postaci talku i mączki drzewnej obniżyło wskaźnik 

płynięcia dla wszystkich kompozytów (w największym stopniu dla talku technicznego). 

Analizując zależność wartości modułu zachowawczego (tabela 2.38) dla 

mieszaniny PS+ABS (obie serie), obserwuje się zmniejszenie jego wartości ze 

wzrostem zawarości PS w mieszaninie. W przypadku modułu stratności obserwuje 

się ujemne odchylenie od prawa mieszanin, a dla współczynnika tłumienia 

dodatnie odchylenie 

Tabela 2.37. Wskaźnik szybkości płynięcia 

Warunki pomiaru 

Próbka MFR, g/10min 

Temperatura, 0C Obciążenie, kg 

PS_stena 

12,81 (0,52) 

33,1 (0,3) 

200 

220 

5 

5 

ABS_stena 

6,53 (0,17) 

21,7 (0,1) 

200 

220 

5 

5 

ABS_GIG 

4,90 (0,08) 

55,5 (1,5) 

200 

250 

5 

5 

PS(lod)_stena 7,1 (0,3) 220 5 

PS_GIG 4,29 (0,01) 200 5 

PS+ABS (20:80)_stena 4,87 (0,08) 200 5 

PS+ABS (50:50)_stena 6,40 (0,11) 200 5 

PS+ABS(80:20)_stena 8,58 (0,11) 200 5 

PS+ABS (20:80)_GIG 5,99 (0,12) 200 5 

PS+ABS (50:50)_GIG 6,70 (0,04) 200 5 

PS+ABS (80:20)_GIG 5,57 (0,08) 200 5 

PS+ABS (70:30)_stena 8,6 (1) 220 5 

PS(lod)+ABS (70:30)_stena 41 (1) 220 5 

PS(lod)+HB120 (70:30)_stena 3,6 (0,1) 220 5 

PS(lod)+talk (70:30)_stena 0,83 (0,02) 220 5 

PS+talk (70:30)_stena 3,0 (0,1) 220 5 

PS+HB120 (70:30)_stena 6,5 (0,8) 220 5 

PS+PSuper (70:30)_stena 3,6 (0,1 220 5 

ABS+talk (70:30)_stena 17,5 (2,5) 220 5 

ABS+HB120 (70:30)_stena 5,1 (0,3) 220 5

Próbka 


Tabela 2.38. Właściwości termomechaniczne otrzymanych materiałów 

Moduł 

zachowawczy 

w 25 0 C, MPa 

Maksimum modułu 

stratności 

Moduł, 

MPa 

Temperatura, 

0 C 

Współczynnik tłumienia 

Wartość 

współczynnika 

Temperatura, 

0 C 

PS_stena 1690 274,7 93,5 1,813 103,7 

ABS_stena 1880 299,6 97,6 1,649 107,0 

PS_GIG 1527 255,3 99,1 2,009 108,5 

ABS_GIG 1750 277,7 95,9 2,087 106,1 

PS+ABS(20:80)_stena 1540 275,3 99,2 1,869 108,4 

PS+ABS(50:50)_stena 1489 256,4 97,6 2,029 107,4 

PS+ABS(80:20)_stena 1441 253,8 96,7 2,001 106,3 

PS+ABS(20:80)_GIG 1414 241,9 100,0 2,085 109,1 

PS+ABS(50:50)_GIG 1396 232,9 99,0 1,922 109,8 

PS+ABS(80:20)_GIG 1352 236,0 99,3 1,713 111,3 

W porównaniu z materiałami pochodzącymi ze Stena Recykling sp. z o.o., 

przemiał PS i ABS dostarczony z GIG charakteryzuje się mniejszą wytrzymałością 

na rozciąganie, sztywnością oraz większym wydłużeniem przy zerwaniu 

(tabela 2.39). Analizując wyniki wytrzymałości na rozciąganie, obserwuje się, że 

spełnione jest prawo mieszanin dla obu serii PS+ABS. Jest ono także spełnione 

w przypadku modułu young’a (niewielkie odchylenie dodatnie) i wydłużenia przy 

zerwaniu (ujemne odchylenie). Ponadto zaobserwowano występowanie odkształcenia 

plastycznego dla mieszanin PS(lod)+ABS(70:30)_stena i PS+ABS(70:30)_ 

stena. W przypadku tych materiałów mierzone wartości mieściły się przeważnie 

między wartościami odpowiadającymi składnikom mieszanin. 

W pozostałych przypadkach wartość maksymalnego naprężenia pokrywała 

się z naprężeniem przy zerwaniu. Dla kompozytów z talkiem (zwłaszcza PS+talk 

(70:30)_stena) pomiar był utrudniony z powodu kruszenia się próbki w uchwytach 

maszyny wytrzymałościowej. Obserwowano dla nich znaczny spadek wszystkich 

mierzonych parametrów z wyjątkiem modułu younga, który charakteryzował 

się największymi wartościami ze wszystkich zmierzonych próbek. W przypadku 

kompozytów z mączką drzewną wartość maksymalnego naprężenia oraz naprężenia 

przy zerwaniu uległa niewielkim zmianom w odniesieniu do materiału matrycy. 

Moduł younga uległ zwiększeniu, ale w mniejszym stopniu niż dla kompozytów 

z talkiem. Dla wydłużenia względnego przy zerwaniu obserwowano znaczny 

spadek mierzonej wartości. 

Pomiar wytrzymałości na zginanie dostarczył kolejnych informacji świadczących 

o różnicach pomiędzy frakcjami polimerowymi pochodzącymi od różnych 

dostawców. Pękanie próbek zarejestrowano w przypadku serii PS+ABS_stena 

(wszystkie składy) oraz mieszaniny PS+ABS (20:80) sporządzonej na bazie

92 


Tabela 2.39. Właściwości materiałów podczas testu rozciągania z szybkością 10 mm/min 

Próbka 


MPa 

Moduł 

Younga, 

MPa 

Naprężenie 

zrywające, 

MPa 

Wydłużenie wzgl. 


PS_stena 39,1 (0,9) 1935 (54) 28 (4) 7,4 (0,5) 

ABS_stena 52,0 (0,8) 2042 (76) 38 (1) 9,2 (0,6) 

PS_GIG 31,9 (0,5) 1518 (72) 32 (1) 37 (4) 

ABS_GIG 43,0 (0,2) 1766 (42) 28 (6) 16 (3) 

PS+ABS(20:80)_stena 49,4 (0,7) 1959 (49) 38 (1) 9 (1) 

PS+ABS(50:50)_stena 44,3 (06) 1878 (27) 38 (1) 6,7 (0,5) 

PS+ABS(80:20)_stena 41,6 (0,6) 1794 (73) 35 (1) 7 (1) 

PS+ABS(20:80)_GIG 43,9 (0,6) 1764 (91) 27 (6) 7,7 (0,5) 

PS+ABS(50:50)_GIG 38,1 (0,3) 1838 (60) 34 (1) 14,1 (0,5) 

PS+ABS(80:20)_GIG 34,9 (0,8) 1724 (79) 34 (1) 31 (4) 

PS+ABS(70:30)_stena 39,9 (0,7) 1620 (162) 33,7 (0,5) 8 (1) 

PS(lod)+ABS(70:30)_stena 35 (1) 1673 (70) 32 (2) 10 (3) 

PS(lod)+HB120(70:30)_stena 35,1 (0,8) 3103 (141) 35,0 (0,8) 2,8 (0,1) 

PS(lod)+talk(70:30)_stena 25 (3) 4334 (602) 25 (3) 2,4 (0,5) 

PS+talk(70:30)_stena 16,1 (0,9) 3523 (669) 16 (1) 2,4 (0,7) 

PS+HB120(70:30)_stena 37 (3) 3275 (224) 38 (3) 2,0 (0,1) 

PS+PSuper(70:30)_stena 37 (2) 3176 (204) 37 (2) 2,0 (0,2) 

ABS+talk(70:30)_stena 32 (5) 5729 (1084) 32 ( 5) 2,0 (0,2) 

ABS+HB120(70:30)_stena 49 (2) 3229 (91) 49 (2) 3,1 (0,3) 

Tabela 2.40. Właściwości materiałów podczas zginania 

Próbka Wytrzymałość, MPa Moduł Younga, MPa Strzałka ugięcia, mm 

PS_stena 60 (2) 2259 (63) 22 (3) 

ABS_stena 75 (2) 2499 (54) 12 (4) 

PS_GIG 44 (1) 2141 (151) 26,2 (0,3) 

ABS_GIG 67 (1) 2407 (200) 23 (1) 

PS+ABS(20:80)_stena 74 (1) 2790 (179) 8 (1) 

PS+ABS(50:50)_stena 70 (1) 2648 (111) 11 (3) 

PS+ABS(80:20)_stena 63 (1) 2409 (39) 10 (2) 

PS+ABS(20:80)_GIG 66 (2) 2465 (87) 13 (5) 

PS+ABS(50:50)_GIG 57 (1) 2526 (146) 13 (2) 

PS+ABS(80:20)_GIG 50 (1) 2240 (156) 18 (4) 

PS+ABS (70:30)_stena 59 (1) 2325 (53) 11,3 

PS (lod) + ABS (70:30)_stena 53 (1) 2206 (53) 13,3 

PS(lod)+HB120 (70:30)_stena 58 (2) 4572 (186) 3,2 (0,1) 

PS(lod)+talk (70:30)_stena 51 (2) 7480 (152) 1,5 (0,2) 

PS+talk (70:30)_stena 48 (4) 8269 (267) 1,16 (0,09) 

PS+HB120 (70:30)_stena 59 (2) 4701 (52) 2,3 (0,1) 

PS+PSuper (70:30)_stena 58 (1) 4433 (58) 2,53 (0,07) 

ABS+talk (70:30)_stena 56 ( 2) 8553 (610) 1,4 (0,1) 

ABS+HB120 (70:30)_stena 77 (2) 4913 (62) 3,1 (0,1)


recyklatów dostarczonych przez GIG. Poza tą różnicą (wynikającą z mniejszej 

wytrzymałości i sztywności materiałów z GIG) w obu seriach spełnione jest prawo 

mieszanin (w przypadku parametru określającego sztywność odnotowano dodatnie 

odchylenie). Dla kompozytów z napełniaczami obserwowano niewielkie 

zmiany wytrzymałości na zginanie oraz znaczny wzrost modułu younga, zwłaszcza 

dla kompozytów z talkiem. 


Próbka 

Udarność, kJ/m2 Charpy Dartester 

Twardość w skali 

Shore D 

PS_stena 13 (8) 16 (1) 69,6 (0,5) 

ABS_stena 9 (5) 33 (5) 72,2 (0,5) 

PS_GIG 41 (7) 98 (5) 69,5 (0,4) 

ABS_GIG 43 (8) 76 (3) 71,0 (0,6) 

PS+ABS(20:80)_stena 14 (4) 26 (6) 72,1 (0,2) 

PS+ABS(50:50)_stena 18 (5) 34 (12) 71,1 (0,6) 

PS+ABS(80:20)_stena 12 (3) 32 (10) 70,6 (0,5) 

PS+ABS(20:80)_GIG 25 (12) 38 (5) 70,3 (0,4) 

PS+ABS(50:50)_GIG 18 (5) 63 (14) 70,5 (0,4) 

PS+ABS(80:20)_GIG 20 (10) 70 (18) 70,3 (0,6) 

PS+ABS (70:30)_stena 10 (2) 18 (4) 62 (1) 

PS (lod) + ABS (70:30)_stena 14 (4) 23 (2) 67 (1) 

PS(lod)+HB120 (70:30)_stena 6,3 (0,4) 20 (3) 71,2 (0,8) 

PS(lod)+talk (70:30)_stena 4,0 (0,3) 11 (1) 67 (1) 

PS+talk (70:30)_stena 3,3 (0,5) 9 (1) 68 (1) 

PS+HB120 (70:30)_stena 5,4 (0,7) 14 (1) 69,2 (0,8) 

PS+PSuper (70:30)_stena 4,8 (0,9) 15 (1) 71,0 (0,9) 

ABS+talk (70:30)_stena 3,5 (0,5) 17 (1) 69 (1) 

ABS+HB120 (70:30)_stena 7 (1) 18 (2) 73 (1) 

PS i ABS otrzymane z GIG, jak i ich mieszaniny charakteryzują się znacznie 

większa udarnością (Charpy i Dartester) od materiałów pochodzących ze Stena 

Recykling sp z o.o. (tabela 2.44). Mieszaniny PS+ABS_stena wykazują dodatnie 

odchylenie wartości udarności od prawa mieszanin, w przeciwieństwie do mieszanin 

wytworzonych z recyklatów z GIG. Prawo mieszanin spełnione jest także 

w przypadku badań twardości, temperatury mięknienia oraz przewodnictwa 

cieplnego (tabela 2.42). Kompozyty charakteryzowały się wyższymi wartościami 

w odniesieniu do twardości polimeru matrycy (kompozyty z mączką drzewną 

w większym stopniu niż kompozyty z talkiem). Materiały pozyskane z GIG charakteryzuje 

ponadto wyższa temperatura mięknienia i niższy współczynnik przewodnictwa 

cieplnego.

94 


Tabela 2.42. Temperatura mięknienia i współczynnik przewodzenia ciepła 

Próbka Temperatura mięknienia HDT, 0 C Przewodnictwo cieplne, W/m · K 

PS_stena 91,1 (0,1) 0,161 (0,005) 

ABS_stena 94,0 (0,4) 0,166 (0,004) 

PS_GIG 95,3 (0,1) 0,153 (0,006) 

ABS_GIG 94,3 (0,2) 0,156 (0,002) 

PS+ABS(20:80)_stena 94,4 (0,7) 0,169 (0,005) 

PS+ABS(50:50)_stena 92,6 (0,1) 0,158 (0,008) 

PS+ABS(80:20)_stena 91,7 (0,1) 0,165 (0,003) 

PS+ABS(20:80)_GIG 95,1 (0,1) 0,155 (0,005) 

PS+ABS(50:50)_GIG 95,3 (0,1) 0,158 (0,006) 

PS+ABS(80:20)_GIG 95,6 (0,1) 0,150 (0,002) 

Według doniesień literaturowych [Boldizar 2003, Jose 2004] badanie DSC 

może uwidocznić kilka przejść fazowych, właściwych dla różnych składowych 

kopolimeru ABS. Najbardziej wyraźnym efektem termicznym jest przejście szkliste 

składnika polistyrenowego (SAN) występujące w temperaturze ok. 100 0 C. 

Znacznie niżej może być także widoczny sygnał pochodzący od temperatury zeszklenia 

fazy polibutadienowej. Nie jest on jednak rejestrowany dla wszystkich 

kopolimerów ABS [Mettler – Toledo 2002]. Spowodowane jest to degradacją 

fazy butadienowej, co powoduje przesunięcie T g w kierunku wyższej temperatury 

i stopniowy zanik sygnału [Blom 2006]. Taka sytuacja może mieć miejsce 

Tabela 2.43. Temperatura zeszklenia (Tg) i topnienia (wraz z obliczoną entalpią) wyznaczone przy użyciu DSC 

Próbka Temp. zeszklenia, 0 C Temp. topn. 0 C Entalpia, J/g 

PS_stena 97,30 - - 

ABS_stena 100,48 130,74 0,3372 

PS_GIG 99,00 - - 

ABS_GIG 100,51 130,26 0,3559 

PS+ABS(20:80)_stena 100,97 128,09 0,1020 

PS+ABS(50:50)_stena 101,08 - - 

PS+ABS(80:20)_stena 101,14 - - 

PS+ABS(20:80)_GIG 102,62 125,37 0,1674 

PS+ABS(50:50)_GIG 96,67 - - 

PS+ABS(80:20)_GIG 96,79 - -


w przypadku badanego kopolimeru. Otrzymane termogramy wykazały obecność 

sygnału odpowiadającego temperaturze zeszklenia PS, położonego w zakresie 

97–99 0 C. Powyżej 100 o C występuje pik odpowiadający prawdopodobnie poliakrylonitrylowi, 

choć niektórzy badacze przypisują jego obecność topnieniu środka 

smarującego [Sichina 2000]. 

Termogramy mieszanin PS+ABS wykazują obecność jednego sygnału na 

krzywej chłodzenia (tabela 2.43), co sugeruje mieszalność obu faz polimerowych. 

Wyjątkiem jest mieszanina 50:50 PS i ABS pochodzących z GIG – mimo 

zarejestrowania jednej wartości odpowiadającej temperaturze zeszklenia, kształt 

sygnału sugeruje niedokładne nakładanie się sygnałów, a co za tym idzie niepełną 

mieszalność tych faz (patrz rysunek 2.19). Nieznaczne przesuwanie się sygnału 

odpowiadającego temperaturze zeszklenia (Tg) sygnalizuje wystepowanie dodatkowych 

oddziaływań pomiędzy składnikami mieszaniny [Balast 2005, Tarantili 

2010]. 

Rys. 2.19. Porównanie termogramów (cykl grzania) PS_GIG, ABS_GIG, PS+ABS_GIG 

Analizując przebieg krzywej ogrzewania (rysunek 2.19), obserwuje się 

zanik piku przy 130 0 C wraz ze zmniejszaniem udziału ABS w mieszaninie. 

W przypadku mieszaniny PS+ABS(50:50) kształt przejścia szklistego sugeruje 

obecność dwóch temperatur zeszklenia, co świadczy o niecałkowitej mieszalności 

składników. 

Rysunki 2.20–2.23 przedstawiają właściwości lepkosprężyste otrzymane dla 

kompozytów ABS, PS i PS(lod) z talkiem i mączką drzewną w proporcji (70:30). 

Wszystkie badane materiały pochodziły ze Steny. W badaniach właściwości 

lepkosprężystych materiałów w stanie stopionym dla mieszanin PS(lod)+ABS 

(70:30) i PS+ABS (70:30) obserwowano zależności zbliżone dla uzyskanych dla

96 


Rys. 2.20. Zależność lepkości, modułu zachowawczego (G’) i modułu stratności (G’’) od częstotliwości dla 

ABS+talk(70:30)_stena (po lewej) i ABS+HB120(70:30)-stena (po prawej) 


PS+talk(70:30)_stena (po lewej) i PS+HB120(70:30)_stena (po prawej) 


PS(lod)+talk(70:30)_stena (po lewej) i PS(lod)+HB120(70:30)_stena (po prawej)



PS+ABS(70:30)_stena (po lewej) i PS(lod)+ABS(70:30)_stena (po prawej) 

ABS (podwójne przecięcie modułu zachowawczego i stratności). Obecność napełniaczy 

powodowała zwiększenie lepkości wszystkich materiałów. 

Zmiany właściwości lepkosprężystych mieszanin nie są już tak duże. Krzywa 

lepkości mieszanin (PS+ABS i PS(lod)+ABS) praktycznie pokrywa się z przebiegiem 

krzywej dla ABS i biegnie poniżej krzywej lepkości PS. Jeszcze mniejsze 

zróżnicowanie widoczne jest w przypadku krzywych obrazujących zmiany modułu 

zachowawczego i stratności. 

Znaczne zmiany charakterystyki lekpkosprężystej obserwowane dla kompozytów 

korelują z ich właściwościami fizykomechanicznymi przedstawionymi we 

wcześniejszej części rozdziału. 

Zdjęcia przedstawione na rysunkach 2.24–2.27 reprezentują obraz mikroskopowy 

polimerów użytych do wytworzenia mieszanin, mieszanin PS+ABS (rysunek 

2.25) kompozytów polistyrenu z talkiem lub mączką drzewną (rysunek 2.26) 

oraz ABS (rysunek 2.27).

98 


Rys. 2.24. Zdjęcia mikroskopowe materiałów polimerowych użytych do wytworzenia mieszanin. 

Powiększenie 5000x


Rys. 2.25. Zdjęcie mikroskopowe mieszaniny PS+ABS. Powiększenie 5000x

100 


Rys. 2.26. Zdjęcie mikroskopowe kompozytów polistyrenu. Powiększenie 1000x


Rys. 2.27. Zdjęcie mikroskopowe kompozytu ABS. Powiększenie 1000x 

2.3.2.3. Mieszaniny oraz kompozyty polimerowe sporządzone 

na bazie poliwęglanu i kopolimeru ABS 

W badaniach przedstawionych poniżej stosowano PC i ABS z GIG. Analizowano 

mieszaniny wykonane bez użycia kompatybilizatora oraz z dodatkiem 

trzech substancji zwiększających adhezję międzyfazową: Elvaloy®1330, Elvaloy®PTW 

oraz Kraton®1901X. 

Wytworzone mieszaniny PC+ABS charakteryzują się zwiększonym wskaźnikiem 

szybkości płynięcia w porównaniu z poszczególnymi składnikami. Według 

doniesień literaturowych [Liang 2002] mieszaniny ABS+PC o składzie wagowym 

50:50 charakteryzują się mniejszą lepkością zarówno od wyjściowego 

PC, jak i ABS. Sugeruje to brak oddziaływań między składnikami. Dodatkowo, 

jeżeli pierwotny PC zastąpiony zostanie materiałem recyklowanym, lepkość takiej 

mieszaniny ulega dalszemu obniżeniu. Dodatek 5% kompatybilizatora Elvaloy1330 

zwiększa współczynnik płynięcia, natomiast PTW obniża wartość MFR. 

Dodatek 20% talku powoduje obniżenie wskaźnika szybkości płynięcia 

w mieszaninie 50:50 do 17g/10 min. Po dodaniu kompatybilizatora Kraton 1901X 

wartość ta maleje do 14,1 g/10 min. Odmienną tendencję zaobserwowano dla 

poliwęglanu – dodanie 20% talku zwiększyło wartość MFR z 7,9 g/10 min do 

11,3 g/10 min. Według doniesień literaturowych [Raghu 2007] dodatek talku 

w ilości do 20% zmniejsza lepkość PC, co prawdopodobnie spowodowane jest 

elektrofilowym przyciąganiem cząstek talku do łańcucha poliwęglanu. Można 

oczekiwać oddziaływań pomiędzy polarnymi wiązaniami estrowymi w poliwęglanie 

a grupami hydroksylowymi obecnymi na powierzchni talku. 

Zależności modułu stratności i współczynnika tłumienia od temperatury wykazuje 

obecność dwóch maksimów dla mieszanin PC+ABS, co wskazuje na brak 

mieszalności.

102 


Próbka 

ABS_GIG 

PC_GIG 

Tabela 2.44. Wskaźnik szybkości płynięcia 

MFR, 

g/10min 

Temperatura, 

°C 

Warunki pomiaru 

Obciążenie, 

kg 

4,90 (0,08) 200 5 

14,2 (0,5) 220 5 

55,5 (1,5) 250 5 

4,76 (0,14) 250 5 

7,97 (0,04) 300 1,2 

PC+ABS(20:80)_GIG 133 (8) 250 5 

PC+ABS(50:50)_GIG 

150 (5) 250 5 

41,1 (0,4) 220 5 

PC+ABS(80:20)_GIG 86 (4) 250 5 

PC+ABS+El1330(19:76:5)_GIG 157 (20) 250 5 

PC+ABS+El1330 (47,5:47,5:5)_GIG 188 (9) 250 5 

PC+ABS+El1330 (76:19:5)_GIG 143 (25) 250 5 

PC+ABS+PTW(19:76:5)_GIG 84,2 (0,6) 250 5 

PC+ABS+PTW(47,5:47,5:5)_GIG 134 (21) 250 5 

PC+ABS+PTW(76:19:5)_GIG 116 (16) 250 5 

PC+ABS+El1330+PTW (19:76:3,5:1,5)_GIG 94 (3) 250 5 

PC+ABS+El1330+PTW (47,5:47,5:3,5:1,5)_GIG 137 (2) 250 5 

PC+ABS+El1330+PTW (76:19:3,5:1,5)_GIG 151 (2) 250 5 

PC+talk(80:20)_GIG 11,3 (0,6) 300 1,2 

ABS+talk(80:20)_GIG 8,64 (0,08) 220 5 

PC+ABS+talk(40:40:20)_GIG 17 (4) 220 5 

PC+ABS+Kr1901X(47,5:47,5:5)_GIG 24 (2) 220 5 

PC+ABS+talk+Kr1901X(38:38:4:20)_GIG 14,1 (0,3) 220 5 

Dodatek 20% talku do polimerów (PC i ABS), jak i ich mieszanin (PC+ABS 

i PC+ABS z kompatybilizatorem) powoduje prawie dwukrotne zwiększenie modułu 

zachowawczego. Na krzywej modułu stratności obserwuje się zanikanie 

maksimum występującego w wyższej temperaturze, zaś maksimum występujące 

w niższej temperaturze przesuwa się do 109 o C. 

Dla zależności współczynnika tłumienia od temperatury obserwuje się zanikanie 

maksimum występującego w niższej temperaturze (poniżej 115 o C). Maksimum 

występujące w wyższej temperaturze przesuwa się do ok. 128 o C dla mieszaniny 

PC+ABS+talk(40:40:20)_GIG oraz do 131,8 o C dla mieszaniny kompatybilizowanej.

Próbka 



Moduł 

zachowawczy 

w 25°C, 

MPa 

Maksimum modułu stratności Współczynnik tłumienia 

Wartość 

modułu, MPa 

Temperatura, 

°C 

Wartość 

współczynnika 

Temperatura, 

°C 

ABS_stena 1880 299,6 97,6 1,649 107,0 

ABS_GIG 1750 277,7 95,9 2,087 106,1 

PC_GIG 1817 306,7 148,4 1,541 153,8 

PC+ABS(20:80)_GIG 1524 269,7 - 103,9 - 1,087 1,004 113,1 120,0 

PC+ABS(50:50)_GIG 1528 145,9 138,0 108,6 118,6 0,261 1,315 118,4 133,6 

PC+ABS(80:20)_GIG 1541 95,31 199,1 115,5 139,5 1,652 - 145,7 - 

PC+talk(80:20)_GIG 3608 317,05 142,2 1,111 152,6 

ABS+talk(80:20)_GIG 3684 614,6 99,6 1,792 110 

PC+ABS+talk 

(40:40:20)_GIG 

PC+ABS+Kr1901X 

(47,5:47,5:5)_GIG 

PC+ABS+talk+Kr1901X 

(38:38:4:20)_GIG 

3449 498,5 109,0 0,905 127,9 

1853 213,0 106,6 1,324 131,0 

3023 415,5 109,3 1,151 131,8 

W przypadku poliwęglanu dodatek 20% talku spowodował znaczne zwiększenie 

modułu zachowawczego, co potwierdza wyniki badań fizykomechanicznych. 

Maksimum modułu stratności uległo przesunięciu do niższej temperatury. Maksimum 

współczynnika tłumienia uległo obniżeniu oraz przesunięciu do 152,6 o C. 

W przypadku ABS dodatek 20% talku znacznie zwiększył wartość modułu 

zachowawczego (3684 MPa w 25 o C). Maksimum modułu stratności uległo 

przesunięciu do temperatury 99,6 o C, a maksimum współczynnika stratności do 

110,0 o C. 

Podsumowując, mieszaniny PC+ABS oraz PC+ABS+Kr1901X wykazywały 

właściwości pośrednie między właściwościami składników (PC i ABS). Krzywe 

modułu stratności i współczynnika tłumienia wykazywały obecność dwóch 

maksimów, o wartościach niższych od wartości dla poszczególnych składników. 

Dodatek 20% objętościowych talku znacznie zwiększa wartość modułu zachowawczego 

w 25 o C (w najmniejszym stopniu dla PC+ABS+talk+Kr1901X). Na 

krzywych modułu stratności i współczynnika tłumienia obserwuje się przesuwanie 

maksimów ku wyższej temperaturze (odpowiadającej maksimum charakterystycznego 

dla ABS) oraz do niższej temperatury (maksimum PC). Wskazuje to na 

występowanie oddziaływań między składnikami mieszan. 

W przypadku modułu stratności dodatek napełniacza powoduje wzrost mierzonych 

wartości, z wyjątkiem kompozytu poliwęglanu i talku.

104 

Próbka 


Tabela 2.46. Właściwości materiałów przy rozciąganiu z prędkością 10 mm/min 


MPa 

Moduł 

Younga, MPa 

Naprężenie przy 

zerwaniu, MPa 

Wydłużenie 

wzgl. przy 

zerwaniu, % 

ABS_GIG 43,0 (0,2) 1766 (42) 28 (6) 16 (3) 

PC_GIG 63,2 (1,1) 1724 (47) 58 (3) 56 (5) 

PC+ABS(20:80)_GIG 53,3 (0,4) 1854 (156) 52 (1) 4,7 (0,3) 

PC+ABS(50:50)_GIG 59,0 (1,0) 1908 (86) 45 (2) 17 (4) 

PC+ABS(80:20)_GIG 62,9 (0,5) 1868 (56) 52 (3) 55 (8) 

PC+ABS+El1330 

(19:76:5)_GIG 

PC+ABS+El1330 

(47,5:47,5:5)_GIG 

PC+ABS+El1330 

(76:19:5)_GIG 

PC+ABS+PTW 

(19:76:5)_GIG 

PC+ABS+PTW 

(47,5:47,5:5)_GIG 

PC+ABS+PTW 

(76:19:5)_GIG 

PC+ABS+El1330+PTW 

(19:76:3,5:1,5)_GIG 


(47,5:47,5:3,5:1,5)_GIG 


(76:19:3,5:1,5)_GIG 

PC+talk 

(80:20)_GIG 

ABS+talk 

(80:20)_GIG 

PC+ABS+talk 

(40:40:20)_GIG 

PC+ABS+Kr1901X 

(47,5:47,5:5)_GIG 

PC+ABS+talk+Kr1901X 

(38:38:4:20)_GIG 

46,8 (0,2) 1734 (33) 40,0 (0,4) 9,5 (0,4) 

51,7 (0,3) 1874 (35) 40 (1) 29 (9) 

55,5 (0,2) 1712 (95) 50 (2) 75 (4) 

42,8 (0,2) 1546 (83) 41,2 (0,5) 5,2 (0,4) 

48,9 (0,3) 1516 (91) 41,2 (0,4) 20 (5) 

53,4 (0,5) 1535 (91) 49 (3) 68 (5) 

45,6 (0,2) 1774 (43) 40,4 (0,7) 8 (1) 

50,6 (0,3) 1752 (57) 44 (2) 8,1 (0,7) 

55,0 (0,2) 1817 (38) 43,5 (0,1) 15,4 (3,9) 

52,2 (0,7) 3188 (495) 52,0 (0,8) 3,6 (0,2) 

43,5 (1,2) 3935 (283) 43,3 (1,3) 2,3 (0,1) 

36 (5) 3483 (424) 36 (5) 1,7 (0,4) 

51,1 (0,5) 1671 (73) 41 (2) 8 (1) 

43,9 (0,6) 3085 (235) 43,9 (0,6) 3,2 (0,2) 

W trakcie pomiarów wytrzymałości na rozciąganie (tabela 2.46) zaobserwowano, 

iż mieszaniny PC+ABS spełniają prawo mieszanin. Dodanie kompatybilizatorów 

zaburza ten przebieg. 

Analizując wartości modułu younga, obserwano jego synergię dla mieszaniny 

niezawierającej kompatybilizatora. Jego wprowadzenie spowodowało obniżenie 

modułu, największe przy użyciu ELvaloyu PTW.


Inaczej niż w przypadku próbek napełnianych talkiem, naprężenie przy zerwaniu 

jest z reguły mniejsze od wytrzymałości na rozciąganie, z wyjątkiem mieszaniny 

PC+ABS(20:80). Odmienny przebieg krzywych obserwowano dla mieszanin 

kompatybilizowanych. 

Dla wszystkich kompozytów napełnianych talkiem zaobserwowano znaczne 

zmniejszenie wydłużenia przy zerwaniu. Dodatek kompatybilizatora zwiększa 

wydłużenie dwukrotnie, choć nadal pozostaje ono mniejsze niż w próbkach bez 

napełniacza. Analizując wpływ różnych kompatybilizatorów na wartośc wydłużenia 

względnego, stwierdzono, że tylko w przypadku mieszaniny PC+ABS(80:20) 

sporządzonej przy użyciu Elvaloy ® 1330 zaobserwowano synergię wydłużenia. 

W pozostałych wypadkach użycie kompatybilizatora powodowało zmniejszenie 

wydłużenia w stosunku do mieszanin sporządzonych bez jego udziału. 

Dodatek talku spowodował dwukrotne zwiększenie modułu sprężystości, natomiast 

kompatybilizator spowodował obniżenie sztywności o około 10%. 

Próbka 

Tabela 2.47. Właściwości materiałów podczas zginania 


MPa 


MPa 

Strzałka ugięcia, 

mm 

ABS_GIG 67 (1) 2407 (20) 23 (1) 

PC_GIG 95 (2) 2276 (59) 22,8 (0,6) 

PC+ABS(20:80)_GIG 80 (3) 2580 (58) 8 (2) 

PC+ABS(50:50)_GIG 79 (10) 2679 (74) 6 (2) 

PC+ABS(80:20)_GIG 96 (2) 2587 (120) 22,7 (0,1) 

PC+ABS+El1330(19:76:5) 72,6 (0,2) 2419 (18) 6,9 (0,2) 

PC+ABS+El1330 (47,5:47,5:5) 84,8 (0,4) 2518 (9) 23,3 (0,3) 

PC+ABS+El1330 (76:19:5) 91,0 (0,6) 2444 (11) 23,1 (0,2) 

PC+ABS+PTW(19:76:5) 63,2 (0,7) 2276 (20) 5,3 (0,1) 

PC+ABS+PTW(47,5:47,5:5) 82,10 (0,09) 2421 (8) 12 (2) 

PC+ABS+PTW(76:19:5) 87,6 (0,9) 2325 (9) 24,3 (0,4) 

PC+ABS+El1330+PTW (19:76:3,5:1,5) 71,4 (0,6) 2387 (19) 7,7 (0,7) 

PC+ABS+El1330+PTW (47,5:47,5:3,5:1,5) 82,9 (0,7) 2474 (19) 11 (2) 

PC+ABS+El1330+PTW (76:19:3,5:1,5) 89,9 (0,9) 2437 (17) 23,6 (0,4) 

PC+talk(80:20)_GIG 79 (2) 6267 (162) 3,3 (0,2) 

ABS+talk(80:20)_GIG 63 (4) 6582 (230) 2,1 (0,2) 

PC+ABS+talk(40:40:20)_GIG 53 (6) 6640 (271) 1,5 (0,2) 

PC+ABS+Kr1901X(47,5:47,5:5)_GIG 76 (3) 2200 (95) 8,2 (0,7) 

PC+ABS+talk+Kr1901X(38:38:4:20)_GIG 64 (3) 4459 (78) 3,6 (0,3)

106 


W trakcie pomiarów wytrzymałości na zginanie zaobserwowano dominujący 

udział poliwęglanu w mieszaninach PC+ABS (Tabela 2.47). Strzałka ugięcia mieszanin 

wykazuje znacznie mniejsze wartości niż dla poszczególnych składników, 

co świadczy o niejednorodności materiałów. Zastosowanie kompatybilizatorów 

(Alvaloy 1330, PTW oraz ich mieszanina) spowodowało zwiększenie zdolności 

mieszanin do odkształceń, co sugeruje poprawę oddziaływań między składnikami. 

Dodatek talku zwiększa kruchość i zmniejszenie strzałki ugięcia. Dodatek 

kompatybilizatora zwiększa jej wartość, ale powoduje obniżenie sztywności 

o 20–30%. Dodatek talku trzykrotnie zwiększa wartość modułu younga i powoduje 

obniżenie wytrzymałości na zginanie o 20–30%. 

Tabela 2.48. Udarność i twardość materiałów 

Próbka 

Udarność, kJ/m2 Charpy Dartester 

Twardość 

w skali Shore D 

ABS_GIG 43 (8) | 14 (3)* 76 (3) 71,0 (0,6) 

PC_GIG - | 76 (4)* 822 (62) 73,6 (0,4) 

PC+ABS(20:80)_GIG 23 (4) | 6 (3)* 23 (1) 72,6 (0,8) 

PC+ABS(50:50)_GIG 52 (19) | 5 (3)* 14 (1) 72,3 (0,8) 

PC+ABS(80:20)_GIG 39 (5)* 22 (6) 73,4 (0,6) 

PC+ABS+El1330(19:76:5)_GIG 4,4 (0,3)* 

PC+ABS+El1330 (47,5:47,5:5)_GIG 15,4 (0,6)* 

PC+ABS+El1330 (76:19:5)_GIG 31,3 (0,6)* 

PC+ABS+PTW(19:76:5)_GIG 15,7 (0,4) | 4,9 (0,4)* 

PC+ABS+PTW(47,5:47,5:5)_GIG 88,9 (0,1) |13,3 (1,9)* 

PC+ABS+PTW(76:19:5)_GIG 24,1 (1,5)* 

PC+ABS+El1330+PTW (19:76:3,5:1,5)_GIG 4,4 (0,3)* 

PC+ABS+El1330+PTW (47,5:47,5:3,5:1,5)_GIG 9 (1)* 

PC+ABS+El1330+PTW (76:19:3,5:1,5)_GIG 22 (2)* 

PC+talk(80:20)_GIG 12 (2) 42 (8) 71,6 (0,6) 

ABS+talk(80:20)_GIG 17 (7) 22 (8) 70,8 (0,4) 

PC+ABS+talk(40:40:20)_GIG 3,8 (0,4)* 17 (3) 72,1 (0,2) 

PC+ABS+Kr1901X(47,5:47,5:5)_GIG 28 (5) 20 (6) 70,6 (0,9) 

PC+ABS+talk+Kr1901X(38:38:4:20)_GIG 8,2 (0,7)* 21 (3) 71,3 (0,5) 

* z karbem. 

Wykonanie pomiarów udarności metodą Charpy wymagało nacięcia karbu 

z uwagi na dużą odporność poliwęglanu na uderzenie. W trakcie pomiarów udarności 

metodą Charpy i przy użyciu młota spadowego obserwowano zmniejszenie 

udarności dla wszystkich mieszanin w porównaniu z ich składnikami, co wskazu-


je na ich niejednorodność. Udarność zwiększa się ze wzrostem udziału poliwęglanu. 

Dodatek kompatybilizatora Elvaloy ® 1330 powoduje zwiększenie odporności 

na uderzenie, co obserwuje się zarówno dla mieszaniny PC+ABS+Kr1901X, jak 

i kompozytu PC+ABS+talk+Kr1901X. Dodatek 20% talku obniża udarność zarówno 

mieszaniny PC+ABS+talk, jak i kompozytów: PC+talk i ABS+talk (tabela 

2.48). 

Temperatura mięknienia (tabela 2.49) mieszanin spełnia prawo mieszanin. 

Dodatek talku zwiększa znacznie temperaturę mięknienia ABS i nieznacznie obniża 

ją dla poliwęglanu. Wprowadzenie kompatybilizatora nieznacznie zwiększa 

temperaturę mięknienia. 

Próbka 


Temperatura mięknienia 

HDT, 0 C 

Przewodnictwo cieplne, 

W/m · K 

ABS_GIG 94,3 (0,2) 0,156 (0,002) 

PC_GIG 148,8 (0,2) 0,203 (0,007) 

PC+ABS(20:80)_GIG 101,8 (0,4) 0,172 (0,007) 

PC+ABS(50:50)_GIG 121,5 (0,3) 0,174 (0,006) 

PC+ABS(80:20)_GIG 136,7 (0,3) 0,193 (0,004) 

PC+talk(80:20)_GIG 142,2 (0,3) 0,36 (0,02) 

ABS+talk(80:20)_GIG 92,6 (0,8) 0,26 (0,03) 

PC+ABS+talk(40:40:20)_GIG 110,1 (0,9) 0,290 (0,030) 

PC+ABS+Kr1901X(47,5:47,5:5)_GIG 107,6 (0,8) 0,184 (0,006) 

PC+ABS+talk+Kr1901X(38:38:4:20)_GIG 110,7 (0,4) 0,303 (0,009) 

Przewodnictwo cieplne otrzymanych mieszanin, jak i kompatybilizowanych 

mieści się pomiędzy wartościami dla składowych polimerów. Dodatek 20% talku 

zwiększył przewodność cieplną wszystkich badanych materiałów (1,5–2 razy). 

Rysunek 2.27 przedstawia porównanie termogramów dla wytworzonych 

mieszanin oraz ich składników: ABS i PC. Efekty termiczne charakterystyczne 

dla przemian ABS zostały opisane w rozdziale przedstawiającym mieszaniny 

PS+ABS. 

Termogram dla PC wskazuje na przejście szkliste poliwęglanu przy 151,5 0 C. 

Dodatek talku obniża wartość Tg do 142,2 0 C (tabela 2.50). 

Termogramy dla mieszanin PC+ABS i PC+ABS+Kr1901X oraz kompozytów 

PC+ABS+talk i PC+ABS+talk+Kr1901X wykazują dwie temperatury przejścia 

fazowego leżące pomiędzy zakresami przejścia szklistego poszczególnych 

składników: PC i ABS. W porównaniu z mieszaniną PC+ABS 50:50 dodatek

108 


talku obniża wartości temperatury o ok. 1,5°C, natomiast w układach PC+AB- 

S+Kr1901X oraz w kompozytach PC+ABS+talk i PC+ABS+talk+Kr1901X nie 

obserwuje się dalszego spadku temperatury. 

Tabela 2.50. Temperatury zeszklenia i topnienia (wraz z entalpią) wyznaczone przy użyciu DSC 

Próbka 

Temp zeszklenia, 

0 C 

Temp. top. 

0 C 

Entalpia, 

J/g 

ABS_GIG 100,51 130,26 0,3559 

PC_GIG 151,11 - - 

PC+ABS(20:80)_GIG 103,35 - 128,39 0,2181 

PC+ABS(50:50)_GIG 107,76 127,83 - - 

PC+ABS(80:20)_GIG 112,60 139,04 - - 

PC+talk(80:20)_GIG 142,21 

ABS+talk(80:20)_GIG 101,50 

PC+ABS+talk(40:40:20)_GIG 106,03 125,04 

PC+ABS+Kr1901X(47,5:47,5:5)_GIG 106,75 123,66 

PC+ABS+talk+Kr1901X(38:38:20:4)_GIG 108,13 125,05 

Rys. 2.28. Porównanie termogramów badanych materiałów 

Podsumowując, wytworzone mieszaniny PC+ABS charakteryzują się częściową 

mieszalnością i występowaniem jedynie niewielkich oddziaływań między 

składnikami. Mieszaniny charakteryzuje o wiele mniejsza udarnośc, jak i wydłużenie 

względne w stosunku do materiałów wyjściowych, co sugeruje niemieszalność. 

Mieszaniny PC+ABS złożone są z obszarów o przewadze PC oraz z obszarów 

bogatych w ABS, gdzie łańcuchy poliwęglanu są zdyspergowane w matrycy 

SAN. Obszary o przewadze SAN nie mieszają się z domenami PC, a niewielka 

adhezja pomiędzy nimi powoduje pogorszenie właściwości mechanicznych mieszanin. 

Przesunięcie temperatur zeszklenia świadczy o występowaniu oddziaływań 

między składnikami, podobnie jak addytywne zmiany właściwości mieszanin.


Zmniejszenie udarności i wydłużenia pod wpływem przyłożonych naprężeń 

wskazuje na brak oddziaływań między składnikami. 

Terpolimer ABS stanowi heterogeniczny materiał polimerowy, otrzymywany 

w procesie polimeryzacji butadienu oraz kopolimeryzacji akrylonitrylu ze styrenem 

z jednoczesnym szczepieniem powstałego kopolimeru na polibutadienie. 

Dodatek PC do ABS zmienia całkowity udział fazy plastycznej w masie polimerowej, 

wpływa na oddziaływanie między tymi fazami i zmienia morfologię 

materiału [Balart 2005, Liang 2002, Tarantili 2010]. 

Dodatek 5% kompatybilizatora (KratonFG-1901X) zmniejsza masowy 

współczynnik płynięcia PC+ABS. Dodatek 20% talku wpływa na właściwości 

przetwórcze, obniżając MFR dla ABS i mieszaniny PC+ABS oraz zwiększając 

płynność PC. Według Raghu [Raghu 2007] dodatek talku w ilości do 20% zmniejsza 

lepkość PC, co prawdopodobnie spowodowane jest elektrofilowym oddziaływaniem 

między PC i talkiem (oddziaływanie wiązań estrowych PC z grupami 

hydroksylowymi na powierzchni talku). Tłumaczy to obserwowane zwiększenie 

MFR dla kompozytu PC z talkiem. 

Rys. 2.29. Zdjęcia mikroskopowe materiałów polimerowych użytych do wytworzenia kompozytów i mieszanin. 

Powiększenie 5000x

110 


Rys. 2.30. Zdjęcie mikroskopowe mieszaniny PC+ABS (+talk / + Kraton). Powiększenie 5000x


2.3.2.4. Mieszaniny polimerowe złożone z recyklatów polistyrenu 

wysokoudarowego i ABS 

Do sporządzenia tej grupy mieszanin wykorzystano materiały odpadowe stanowiące 

wyodrębnioną frakcję polimerową (HIPS oraz ABS), jak i mieszaninę ABS 

i PC. Sporządzono dwie grupy mieszanin polimerowych, po trzy składy każda. 

Tabela 2.51 przedstawia wartości masowego współczynnika płynięcia. Analizując 

ich zmiany, nie stwierdzono wpływu jednego ze składników na lepkość 

mieszanin. Według literatury [Vilaplana 2006] wartość MFR dla odpadowego 

HIPS po dziewiątym cyklu przetwórczym wynosi ok. 5,5 g/10 min, wzrastając 

wraz z cyklem przetwórstwa. Analizując wartości uzyskane dla badanych mieszanin, 

można spodziewać się degradacji polimerów. 

Tabela 2.51. Właściwości przetwórcze 

Próbka MFR (200°C, 5 kg) 

HIPS_GIG 6,91 (0,01) 

ABS_GIG 4,90 (0,08) 

ABSPC_GIG 5,82 (0,21) 

HIPS+ABS(20:80)_GIG 6,39 (0,02) 

HIPS+ABS(50:50)_GIG 9,67 (0,07) 

HIPS+ABS(80:20)_GIG 8,32 (0,04) 

HIPS+ABSPC(20:80)_GIG 7,91 (0,02) 

HIPS+ABSPC(50:50)_GIG 9,54 (0,06) 

HIPS+ABSPC(80:20)_GIG 8,41 (0,32) 

Rys. 2.31. Porównanie zależności modułu zachowawczego (zielona krzywa), modułu stratności 

(niebieska krzywa) i współczynnika tłumienia (czerwona krzywa) od temperatury dla ABS, HIPS, ABSPC

112 


Właściwości termomechaniczne materiałów przedstawiono na rysunku 2.31 

i w tabeli 2.52. Krzywa modułu zachowawczego ABS przebiega pomiędzy krzywymi 

dla HIPS i ABSPC, natomiast na krzywych modułu stratności i współczynnika 

tłumienia stwierdzono występowanie jednego maksimum. 

W przypadku obu mieszanin (HIPS+ABS oraz HIPS+ABS/PC) maksimum 

modułu stratności oraz współczynnika stratności ulega przesunięciu w kierunku 

wyższej temperatury w miarę zwiększania zawartości HIPS. 

Tabela 2.52 przedstawia wartości współczynnika tłumienia, jak i temperatury 

zeszklenia (T g ). Z danych zamieszczonych w tabeli widać, że wartości T g są bardzo 

zbliżone, a różnice wynoszą zaledwie kilka stopni. Dla próbek HIPS+ABS 

najniższa wartość T g została zarejestrowana dla próbki HIPS+ABS (20:80), a najwyższa 

dla HIPS+ABS (80:20). Dla próbek z HIPS+ABS/PC tendencja jest podobna. 

Dane literaturowe [Brennan 2002] potwierdzają obserwowane zależności 

– T g maleje o kilka stopni dla próbek otrzymanych z recyklatu, podobnie jak mieszanki 

o największej zawartości HIPS charakteryzują się najwyższą temperaturą 

zeszklenia. 


Moduł 

Próbka 

zachowawczy 

w 250 Maksimum modułu 

stratności 

Współczynnik tłumienia 

C, MPa 

Wartość 

modułu, 

MPa 

Temp. 0C Wartość 

współ. 

Temp. 0C HIPS_GIG 1350 257 99,6 1,944 109,0 

ABS_GIG 1750 278 95,9 2,087 106,1 

ABSPC_GIG 1846 273 95,4 1,597 107,8 

HIPS+ABS(20:80)_GIG 3605 441 93,0 2,100 107,0 

HIPS+ABS(50:50)_GIG 3505 405 93,2 2,052 108,5 

HIPS+ABS(80:20)_GIG 3365 410 94,1 1,870 110,0 

HIPS+ABSPC(20:80)_GIG 3776 451 91,9 1,921 105,2 

HIPS+ABSPC(50:50)_GIG 3307 422 92,3 1,92 106,6 

HIPS+ABSPC(80:20)_GIG 3215 421 93,11 1,86 108,6 

Wytrzymałość na rozciąganie dla mieszanin HIPS z ABS i ABS/PC maleje 

wraz z dodatkiem HIPS, spełniając prawo mieszanin. W przypadku próbek 

z ABS/PC wytrzymałość na rozciąganie jest mniejsza niż dla mieszanek z ABS 

o odpowiednich składach, co wynika z różnicy wytrzymałości dla próbek niezawierających 

HIPS (tabela 2.53). Podobnie zmieniają się wartości modułu younga. 

Wydłużenia względne przy zerwaniu wzrasta wraz z dodatkiem HIPS. Podobne 

zmiany wydłużenia, wytrzymałości oraz modułu younga w zależności od 

składu mieszanin można znaleźć w literaturze [Brennan 2002, Tarantili 2010]. Dla 

próbek HIPS+ABS (20:80) obserwuje się ujemne odchylenie od prawa mieszanin.

Próbka 


Tabela 2.53. Właściwości materiałów przy rozciąganiu z szybkością 10 mm/min 

Wytrzymałość 

na zrywanie, 

MPa 

Naprężenie przy 

zerwaniu, MPa 


MPa 

Wydłużenie 

wzgl. przy 

zerwaniu, % 

HIPS_GIG 32,1 (0,6) 32 (0,6) 1721 (47) 46 (6) 

ABS_GIG 43,0 (0,2) 28 (6) 1766 (42) 16 (3) 

ABSPC_GIG 38,8 (0,9) 38 (1) 1712 (68) 5 (1) 

HIPS+ABS(20:80)_GIG 43,2 (0,5) 17 (5) 2095 (46) 9 (2) 

HIPS+ABS(50:50)_GIG 41,1 (0,6) 29 (8) 2028 (66) 13 (3) 

HIPS+ABS(80:20)_GIG 35,6 (0,8) 33 (3) 1964 (54) 46 (3) 

HIPS+ABSPC(20:80)_GIG 39,5 (0,7) 36,0 (0,7) 2005 (42) 4,2 (0,1) 

HIPS+ABSPC(50:50)_GIG 36,5 (0,7) 32,6 (0,8) 1899 (56) 8,6 (0,6) 

HIPS+ABSPC(80:20)_GIG 34,6 (0,6) 33 (1) 2012 (98) 26 (4) 

Próbka 

Tabela 2.54. Właściwości mieszanin podczas zginania 


na zginanie, 

MPa 


MPa 

Energia 

odkształcenia, 

J 

Strzałka 

ugięcia, 

mm 

HIPS_GIG 47,0 (0,1) 2340 (169) 0,147 (0,025) 26 (1) 

ABS_GIG 67,2 (0,3) 2407 (20) 0,308 (0,007) 23 (1) 

ABSPC_GIG 59,3 (0,9) 2541 (15) 0,262 (0,004) 4,3 (0,2) 

HIPS+ABS(20:80)_GIG 67,0 (0,8) 2519 (169) 0,25 (0,05) 15 (4) 

HIPS+ABS(50:50)_GIG 60,1 (0,6) 2436 (99) 0,22 (0,02) 14 (6) 

HIPS+ABS(80:20)_GIG 53,0 (2,0) 2376 (81) 0,160 (0,030) 24,1 (0,6) 

HIPS+ABSPC(20:80)_GIG 59 (3) 2647 (244) 0,180 (0,030) 5,8 (0,6) 

HIPS+ABSPC(50:50)_GIG 58 (2) 2658 (181) 0,16 (0,04) 10 (3) 

HIPS+ABSPC(80:20)_GIG 52 (1) 2608 (168) 0,15 (0,02) 24,4 (0,1) 

Wytrzymałość na zginanie (tabela 2.54) maleje wraz z dodatkiem HIPS zarówno 

dla próbek z ABS, jak i ABS/PC. Podobnie jak w przypadku wytrzymałości 

na zrywanie, wytrzymałość mieszanin z ABS/PC jest niższa, co wynika z różnicy 

wartości dla ABS i ABS/PC. 

Strzałka ugięcia zwiększa się wraz z dodatkiem HIPS dla próbek zawierających 

ABS, jak i ABS/PC, przy czym różnice dla próbek ABS/PC są dużo większe 

dla poszczególnych składów, ze względu na dużo niższą wartość strzałki ugięcia 

dla ABS/PC niż dla ABS. Strzałka ugięcia dla próbek zawierających 80% i 50% 

ABS jest niższa niż dla wyjściowego terpolimeru, co może być spowodowane 

degradacją podczas wytwarzania mieszanin. Należy odnotować, że pełny przełom 

próbki nastąpił tylko dla mieszanek o zawartości 80% i 50% ABS/PC.

114 

Próbka 



Udarność, kJ/m 2 

Charpy Darttester 

Twardość Shore D 

HIPS_GIG 48 (7) 107 (7) 71,0 (0,6) 

ABS_GIG 43 (8) 76 (3) 69,7 (0,5) 

ABSPC_GIG 9 (1) 15 (3) 69,2 (0,8) 

HIPS+ABS(20:80)_GIG 34 (5) 31 (2) 69,3 (0,5) 

HIPS+ABS(50:50)_GIG 31 (18) 34 (10) 70,5 (0,5) 

HIPS+ABS(80:20)_GIG 36 (14) 42 (12) 70,8 (0,7) 

HIPS+ABSPC(20:80)_GIG 11 (3) 26 (4) 70,8 (0,3) 

HIPS+ABSPC(50:50)_GIG 14 (4) 29 (6) 71,4 (0,7) 

HIPS+ABSPC(80:20)_GIG 31 (3) 43 (8) 72,4 (0,5) 

Udarność mierzona metodą Charpy, jak i młota spadowego dla próbek z dodatkiem 

ABS nie wykazuje zmian poddających się interpretacji. Wyniki charakteryzują 

się znacznym rozrzutem, co może wynikać z degradacji ABS i braku 

mieszalności. 

W przypadku mieszanin złożonych z ABS/PC i HIPS obserwowano zwiększenie 

udarności, która wzrasta wraz z zawartością HIPS. 

Twardość (Shore D) dla wszystkich mieszanin jest zbliżona, co wynika z podobnych 

wartości dla poszczególnych składników. Potwierdzenie otrzymanych 

zależności przytacza także literatura [Liu 1999, Ruifeng 2001]. 


Próbka Temperatura mięknienia HDT, °C Przewodnictwo cieplne, W/mK 

HIPS 94,2 (0,3) 0,156 (0,002) 

ABS 94,3 (0,2) 0,160 (0,003) 

ABSPC 92,6 (0,1) 0,154 (0,003) 

HIPS+ABS (20:80) 95,3 (0,1) 0,158 (0,002) 

HIPS+ABS (50:50) 95,0 (0,1) 0,148 (0,005) 

HIPS+ABS (80:20) 92,5 (0,1) 0,143 (0,005) 

HIPS+ABSPC (20:80) 92,5 (0,1) 0,153 (0,001) 

HIPS+ABSPC (50:50) 92,8 (0,2) 0,159 (0,005) 

HIPS+ABSPC (80:20) 92,2 (0,2) 0,163 (0,002) 

Temperatura mięknienia dla mieszanin HIPS z ABS maleje wraz z zawartością 

HIPS, jednak zmiany są niewielkie. Dla próbek z dodatkiem ABS/PC nie 

zaobserwowano wyraźnego powiązania składu mieszaniny z temperaturą mięknienia.


W przypadku badań przewodnictwa cieplnego wartości otrzymane dla próbek 

sporządzonych z ABS maleją wraz z zawartością HIPS, a dla zawartości 80% 

HIPS obserwuje się wartość niższą od oczekiwanej. Podobne tendencje występują 

dla mieszanin z ABS/PC, jednak dla zawartości HIPS wynoszącej 20% i 80% 

obserwowano synergię. 

Rysunek 2.32 przedstawia krzywe DSC otrzymane dla badanych materiałów, 

zaś wybrane parametry przedstawiono w tabeli 2.57. Najwyraźniejsze jest przejście 

szkliste w temperaturze około 100°C, natomiast najwyższą wartość temperatury 

zeszklenia zarejestrowano dla terpolimeru ABS. 

W obu mieszaninach dodatek HIPS (komponentu o niższej temperaturze zeszklenia) 

powoduje przesunięcie T g do niższych wartości. Zaobserwowano, że 

dodatek znacznych ilości HIPS (w ilości 50% i 80%) powoduje obniżenie temperatury 

zeszklenia poniżej wartości dla HIPS bez dodatków. Podobne wyniki 

uzyskano w badaniu DMA. 

Rys. 2.32. Porównanie termogramów badanych materiałów 

Tabela 2.57. Temperatura zeszklenia badanych mieszanin 

Próbka T (wartość średnia) 

g 

ABS 100,71 

HIPS 97,4 

ABS/PC 95,1 

HIPS+ABS (20:80) 101,59 

HIPS+ABS (50:50) 96,80 

HIPS+ABS (80:20) 96,22 

HIPS+ABSPC (80:20) 95,1 

HIPS+ABSPC (50:50) 94,4 

HIPS+ABSPC (20:80) 94,8

116 


Badane materiały (HIPS+ABS oraz HIPS+ABS/PC) w większości przypadków 

wykazują właściwości zgodne z prawem mieszanin. 

Strukturę przełomów przedstawiono na rysunkach 2.33 i 2.34. Porównując 

mieszaniny HIPS+ABS i HIPS+ABS/PC o tych samych stosunkach objętościowych 

w mieszaninie HIPS+ABS, można wyróżnić domeny fazy rozproszonej 

umieszczone w matrycy, czego nie zaobserwowano dla układu HIPS+ABS/PC. 

Rys. 2.33. Zdjęcia mikroskopowe materiałów polimerowych użytych do wytworzenia mieszanin. 

Powiększenie 5000x


Rys. 2.34. Zdjęcia mikroskopowe mieszanin HIPS+ABS (lewa strona) i HIPS+ABSPC (strona prawa). 

Powiększenie 5000x. 

2.4. Podsumowanie i wnioski 

W zakończonym projekcie scharakteryzowano właściwości fizykomechaniczne 

i termiczne dostarczonych odpadów polimerowych (strumień SWE i ZSEiE). 

Badania podzielono na dwa etapy – w pierwszym określono właściwości frakcji 

polimerowych, a w drugim mieszaniny z nich sporządzone. Właściwości odpa-

118 


dów posłużyły jako punkt odniesienia dla właściwości mieszanin. Z wyselekcjonowanych 

strumieni odpadów polimerowych wybrano te frakcje, które dominują 

w strumieniu odpadów ZSEiE i SWE. Były to: HDPE, PP, PS, HIPS, PC, ABS 

i ABS/PC, z których sporządzono pięć kompozycji polimerowych: HDPE+PP, 

PS+ABS, PC+ABS, HIPS+ABS, HIPS+ABS/PC. 

Odpady pochodzące z różnych źródeł wykazują znaczne różnice właściwości 

przetwórczych, mechanicznych i termicznych. Przykładowo PS oraz ABS pochodzące 

z zakładu Stena we Wschowie charakteryzowały się wyższymi wartościami 

MFR, większą sztywnością i wytrzymałością, przy znacznie mniejszym wydłużeniu 

przy zerwaniu, wyższym przewodnictwem cieplnym i niższą temperatura 

mięknienia w porównaniu z materiałami otrzymanymi od GIG. Termogramy DSC 

przebadanych próbek wykazują podobny charakter z niewielkim przesunięciem 

wartości T g PS ze Steny ku niższej temperaturze. Źródłem obserwowanych różnic 

może być skład fazy polimerowej (różni producenci tego samego elementu mogą 

stosować różne napełniacze lub różne ich ilości), różny czas i sposób przechowywania. 

Spostrzeżenia te potwierdzają wyniki badań właściwości lepkosprężystych, 

przeprowadzone dla strumieni odpadów pochodzących z różnych gałęzi 

przemysłu. 

Przetwórstwo materiałów polimerowych często prowadzi do znacznych 

zmian struktury chemicznej, co jest następstwem degradacji termomechanicznej. 

Zużycie stabilizatorów, wysoka temperatura i naprężenia mechaniczne prowadzą 

w efekcie do zmniejszenia masy cząsteczkowej. W następstwie zmieniają się parametry 

fizykochemiczne tworzywa: stopień krystaliczności, wytrzymałość i moduł 

young’a, wydłużenie względne [La Mantia 2002]. 

W przypadku mieszanin PP+HDPE sporządzone materiały w większości 

przypadków spełniają prawo mieszanin (moduł sprężystości, wytrzymałość na 

rozciąganie) zarówno podczas rozciągania, jak i zginania. Wyjątek stanowi wydłużenie 

przy zerwaniu (strzałka ugięcia podczas zginania nie została zarejestrowana 

z powodu braku pęknięcia próbki podczas testu). Dla mieszaniny PP+HDPE 

50:50, a także dla mieszanin z dodatkiem kompatybilizatora: PP+HDPE+Cer2E 

47,5:47,5:5 i PP+HDPE 76:19:5 zaobserwowano synergię wydłużenia. 

Otrzymane wyniki pozostają w zgodności z literaturą z wyjątkiem obserwowanej 

synergii wydłużenia podczas rozciągania, a także z zarejestrowanym podczas 

pomiarów DSC drugim pikiem krystalizacji. Z wykonanych badań wynika, 

że zarówno synergia wydłużenia, jak i dodatkowy pik dla cyklu chłodzenia obserwowane 

są jedynie dla zawartości objętościowej PP w mieszaninie powyżej 50%. 

Otrzymane wyniki wykazują możliwość wytwarzania mieszanin PS+ABS 

i PC+ABS bezpośrednio z recyklatów pochodzących ze zużytego sprzętu elektrycznego 

i elektronicznego. Materiały te charakteryzują się łatwą obróbką, akceptowalnymi 

właściwościami mechanicznymi i termicznymi i niskim kosztem, 

pozwalając jednocześnie zagospodarować odpadowe tworzywa sztuczne pocho-


dządze z ZSEiE. W przypadku mieszanin PS i ABS zaobserwowane różnice pomiędzy 

recyklatami pochodzącymi z różnych źródeł mogą świadczą o konieczności 

wykonywania analizy właściwości recyklatów dla każdej zebranej partii 

materiału przed ich dalszym wykorzystaniem. W zależności od źródła recyklatów 

należy odpowiednio dobrać warunki przetwórstwa oraz projektować parametry 

produktu do możliwości materiału. 

Literatura 

1. Balart R., López J., García D., Dolores Salvador M.: Recycling of ABS and 

PC from electrical and electronic waste. Effect of miscibility and previous 

degradation on final performance of industrial blends. European Polymer Journal 

2005, Vol. 41, 9, s. 2150–2160. 

2. Balart R., Sanchez L., Lopez J., Jimenez A.: Kinetic analysis of thermal degradation 

of recycled polycarbonate/acrylonitrile–butadiene–styrene mixtures 

from waste electric and electronic equipment. Polymer Degradation and Stability 

2006, Vol. 91, 3, s. 527–534. 

3. Blom H.P., Teh J. W., Rudin A.: iPP/HDPE blends: Interactions at lower HDPE 

contents. Journal of Applied Polymer Science 1995, Vol. 58, 6, s. 995–1006. 

4. Blom H.P., yeh R., Wojnarowski R., Ling M.: Detection of degradation of 

ABS materials via DSC. Thermochimica Acta 2006, Vol. 442, 1–2, s. 64–66. 

5. Boldizar A., Möller K.: Degradation of ABS during Repeated Processing and 

Accelerated Ageing. Polymer Degradation and Stability 2003, Vol. 81, s. 359– 

–366. 

6. Brennan L.B., Isaac D.H., Arnold J.C.: Recycling of acrylonitrile–butadiene– 

styrene and high-impact polystyrene from waste computer equipment. Journal 

of Applied Polymer Science 2002, Vol. 86, 3, s. 572–578. 

7. Chiu F., yen H., Lee C.: Characterization of PP/HDPE blend-based nanocomposites 

using different maleated polyolefins as compatibilizers. Polymer 

Testing 2010, Vol. 29, 3, s. 397–406. 

8. Jin D.W., Shon, K.H., Jeong H.M., Kim B.K., Compatibility Enhancement of 

ABS/Polycarbonate Blends, Journal of Applied Polymer Science 1998, Vol 

69, s. 533–542. 

9. Jose S., Aprem A. S., Francis B., Chandy M.C., Werner P., Alstaedt V., Thomas 

S.: Phase morphology, crystallisation behaviour and mechanical properties 

of isotactic polypropylene/high density polyethylene blends. European 

Polymer Journal 2004, Vol. 40, 9, s. 2105–2115.

120 


10. Kukaleva N., Simon G.P., Kosior E.: Binary and ternary blends of recycled 

high-density polyethylene containing polypropylenes. Polymer Engineering 

and Science 2003, Vol. 43, 2, s. 431–443. 

11. Li J., Shanks R.A., Long y.: Mechanical properties and morphology of polyethylene-polypropylene 

blends with controlled thermal history. Journal of 

Applied Polymer Science 2000, Vol. 76, 7, s. 1151–1164. 

12. Liu X., Bertilsson H.: Recycling of ABS and ABS/PC blends. Journal of Applied 

Polymer Science 1999, Vol. 74, 3, s. 510–515. 

13. Liang R., Gupta R.K.: The effect of residual impurities on the rheological 

and mechanical properties of engineering polymers separated from mixed 

plastics. SPE 59th ANTEC, 6–10 maja 2001, Dallas, Texas, 2001, Vol. 3, 

s. 2753–2757. 

14. Liang R., Gupta R.K.: Processing and characterization of recycled PC/ABS 

blends with high recycle content. SPE ANTEC 2002, s. 2948–2952. 

15. Maier C., Calafut T.: Polypropylene: the definitive user's guide and databook. 

Palstics Design Library, William Andrew 1998. 

16. Mantia F. (ed.).: Handbook of plastics recycling. Rapra Technolgy Limited 

2002. 

17. Mettler Toledo. ABS glass transition by DSC. Thermal Analysis application 

note 2002. 

18. Rachtanapun P., Selke S.E.M., Matuana L.M.: Effect of the high-density polyethylene 

melt index on t he microcellular foaming of high-density polyethylene/polypropylene 

blends. Journal of Applied Polymer Science 2004, Vol. 93, 

1, s. 364–371. 

19. Rada Ministrów, Program wykonawczy do II polityki ekologicznej państwa 

na lata 2002–2010, Warszawa 2002. 

20. Raghu H., Bose S., Kulkurani M.B., Mahanwar P.A.: Effect of Talc and Synthetic 

Sodium Aluminum Silicate on Properties of Polycarbonate. Journal of 

Thermoplastic Composite Materials 2007, Vol. 20, 4, s. 345–356. 

21. Rjeb M., Labzour A., Rjeb A., Sayouri S., Claire y., Périchaud A.: TG and 

DSC studies of natural and artificial aging of polypropylene. Physica A: Statistical 

Mechanics and its Applications 2005, Vol. 358, 1, s. 212–217. 

22. Sichina W.: Characterization of the Quality of Recycled Polymers Using 

DSC. Thermal Analysis application note 2000. 

23. Souza A.M.C., Demarquette N.R.: Influence of coalescence and interfacial 

tension on the morphology of PP/HDPE compatibilized blends. Polymer 

2002, Vol. 43, 14, s. 3959–3967. 

24. Starkweather H.W., Van-Catledge F.A., MacDonald R.N.: Crystalline order 

in copolymers of ethylene and propylene. Macromolecules 1982, Vol. 15, 6, 

s. 1600–1604.


25. Tarantili P.A., Mitsakaki A.N., Petoussi M.A.: Processing and properties of 

engineering plastics recycled from waste electrical and electronic equipment 

(WEEE). Polymer Degradation and Stability 2010, Vol. 95, 3, s. 405–410. 

26. Tall S., Albertson A.C., Karlsson S.: Recycling of mixed plastic fractions: 

mechanical properties of multicomponent extruded polyolefin blends using 

response surface methodology, Journal of Applied Polumer Science 1998, 

Vol. 70, 12, s. 2381–2390. 

27. Vilaplana F., Ribes-Greus A., Karlsson S.: Degradation of recycled high-impact 

polystyrene. Simulation by reprocessing and thermo-oxidation. Polymer 

Degradation and Stability 2006, Vol. 91, 9, s. 2163–2170. 

28. Vranjes N., Rek V.: Effect of EPDM on Morphology, Mechanical Properties, 

Crystallization Behavior and Viscoelastic Properties of iPP+HDPE Blends. 

Macromolecular Symposia 2007, Vol. 258, 1, s. 90–100. 

29. Wunderlich B.: Macromolecular Physics. Academic: New york; 1973. 

30. Zhang J., Qian X., Liu F., Zhu J., Shen K., Gao X.: Study on the Morphology 

and Properties of PP/HDPE - Blend Prepared by Vibration Injection Molding. 

Journal of Macromolecular Science, Part B: Physics 2011, Vol. 50, 1, s. 1–50.

Reaktywna kompatybilizacja mieszanin 

na osnowie odpadów polimerowych 


R. Jeziórska 1 , A. Szadkowska 2 , A. Abramowicz 3 

1 dr hab. inż. Regina JEZIóRSKA, prof. IChP, Instytut Chemii Przemysłowej. 

2 mgr Agnieszka SZADKOWSKA, Instytut Chemii Przemysłowej. 

3 dr inż. Agnieszka ABRAMOWICZ, Instytut Chemii Przemysłowej. 

3

3Reaktywna kompatybilizacja mieszanin 

na osnowie odpadów polimerowych 


3.1. Wstęp .............................................................................................. 125 

3.2. Recykling mieszanin poli(terftalanu etylenu) z poliolefinami ... 127 

3.3. Recykling polistyrenów ................................................................. 133 

3.3.1. ABS ....................................................................................... 133 

3.3.2. HIPS ...................................................................................... 145 

3.4. Podsumowanie ............................................................................... 149 

Literatura ............................................................................................... 149

3.1. Wstęp 

W dobie nadkonsumpcji, nadprodukcji i zmian klimatycznych wywołanych 

szkodliwymi działaniami przemysłu, każdy z nas powinien troszczyć się o środowisko 

naturalne. Szczególny problem stanowi produkcja ogromnej ilości odpadów. 

Porównując ilość odpadów wytworzonych w Polsce z wartościami odnotowanymi 

w innych krajach Europy Zachodniej, należy przypuszczać, że w najbliższym 

okresie w Polsce ilość odpadów będzie rosnąć. Co więcej – zwiększać się 

będzie również udział odpadów z tworzyw polimerowych, których ilość wytwarzana 

obecnie w Polsce pozostaje poniżej średniej europejskiej. 

Zagospodarowanie pokonsumenckich odpadów z tworzyw powstających 

w kraju – w ilości 36 kg per capita, jakkolwiek niższej niż średnia europejska, 

wynosząca 48 kg per capita – stwarza w obecnym systemie bardzo poważny problem. 

Według badań niezależnej firmy konsultingowej w 2010 r. z łącznej ilości 

1,410 mln ton odpadów z tych materiałów – jedynie 0,28 mln ton poddano procesowi 

recyklingu materiałowego. Ponadto część (7%) odpadów przetworzono 

z odzyskiem energii, głównie poprzez wykorzystanie do produkcji paliw alternatywnych. 

Pozostała ilość, stanowiąca 73% powstałych odpadów, skierowana 

została na składowiska stanowiące najtańszy sposób ich utylizacji. Ponad połowę 

odpadów stanowią odpady opakowaniowe, z czego blisko 2/3 pochodzi z gospodarstw 

domowych. Odpady z elektroniki i motoryzacji stanowią ok. 11% [52]. 

Długotrwałe działanie czynników zewnętrznych, takich jak: ciepło tlen, ozon, 

promieniownie świetne, promieniowanie wysokoenergetyczne, promieniowanie 

UV, substancje chemiczne, w tym również woda i para wodna oraz naprężenia 

mechaniczne, a zwłaszcza cyklicznie zmieniające się naprężenia dynamiczne 

(prowadzące do zmęczenia materiału) może prowadzić do degradacji tworzyw 

polimerowych związanej ze zmianami strukturalnymi wywołującymi pogorszenie 

pierwotnych właściwości użytkowych. Należy jednak zaznaczyć, że w niektórych 

przypadkach w pierwszej fazie degradacji czynnik degradujący wpływa na poprawę 

pewnych właściwości materiału, w szczególności wytrzymałości mechanicznej. 

Odbywa się to w wyniku dodatkowego usieciowania struktury tworzywa 

pod wpływem, np. ciepła [48]. Dopiero w późniejszej fazie dają o sobie znać inne 

procesy, np. nadmierne usieciowanie lub zmniejszenie masy cząsteczkowej, powodujące 

pogorszenie właściwości użytkowych. 

Recykling materiałowy to proces, w którym z odpadów polimerowych wytwarza 

się materiały mogące znaleźć zastosowanie zamiast oryginalnych polimerów. 

Głównym kierunkiem rozwoju recyklingu materiałowego tworzyw polime-

126 


rowych jest poprawa ich właściwości użytkowych, m.in. w wyniku reaktywnego 

wytłaczania [14, 19, 20, 22, 29, 54]. Warunkiem właściwego recyklingu materiałowego, 

oprócz poprawy właściwości, jest uzyskanie recyklatów o powtarzalnych 

i zdefiniowanych właściwościach, co można osiągnąć np. stosując modyfikatory 

spełniające jednocześnie rolę kompatybilizatora zmniejszającego napięcie międzyfazowe 

[2, 10, 12, 30, 50]. W charakterze modyfikatorów najczęściej stosuje 

się funkcjonalizowane poliolefiny, otrzymywane w procesie rodnikowego szczepienia 

monomerów zawierających reaktywne grupy funkcyjne (np.: karboksylowe, 

bezwodnikowe, oksazolinowe, epoksydowe lub akrylowe) [2, 9, 16, 24]. 

Wśród monomerów zawierających grupy funkcyjne stosowanych w procesie 

funkcjonalizacji poliolefin dużym zainteresowaniem cieszy się dwufunkcyjny 

monomer, taki jak metakrylan glicydylu (GMA) [1, 5, 6, 35, 53, 55]. Proces wolnorodnikowego 

szczepienia poliolefin przebiega dzięki obecności w łańcuchu 

GMA podwójnego wiązania. Jednocześnie funkcjonalizowany polimer może być 

promotorem reakcji kompatybilizacji w mieszaninach dzięki obecności elektrofilowego 

ugrupowania epoksydowego w GMA, łatwo reagującego z nukleofilowymi 

grupami, takimi jak karboksylowe, aminowe czy wodorotlenkowe. Opisane 

w literaturze badania dotyczą funkcjonalizacji kopolimerów etylenowo-propylenowych, 

polietylenu dużej gęstości (PE-HD), polietylenu małej gęstości (PE-LD), 

elastomerów styren-butadien-styren (SBS) metodą wolnorodnikowego szczepienia 

GMA z zastosowaniem różnego typu inicjatorów, również w obecności komonomerów 

zawierających podwójne wiązania (np. styrenu, diizocjanianów), które 

będąc donorami elektronów zwiększają efektywność szczepienia GMA, eliminując 

jednocześnie konkurencyjną reakcję homopolimeryzacji GMA [4, 12, 24, 

36]. Jeziórska i współpr. opracowali szereg modyfikatorów właściwości tworzyw 

termoplastycznych z grupyolefin funkcjonalizowanych bezwodnikiem maleinowym, 

metakrylanem glicydylu oraz metylomaleinianem rycynolo-2-oksazoliny 

poliolefin wykazujących właściwości kompatybilizujące [14, 16, 17, 21, 24, 25, 

27]. Funkcjonalizowane poliolefiny zmniejszają wymiary cząstek fazy rozproszonej 

i zwiększają adhezję na granicy faz mieszanin odpadów tworzyw polimerowych, 

poprawiając ich właściwości mechaniczne, a zwłaszcza udarność [8, 

11−13, 19, 27, 44]. 

W rozdziale omówiono przykładowe rozwiązania i technologie dotyczące 

recyklingu materiałowego odpadów polimerowych pochodzących z elektroniki 

i pojazdów, takich jak: poli(tereftalan etylenu) (PET), poliolefiny, polistyreny 

(terpolimer akrylonitryl-butadien-styren ABS, polistyren wysokoudarowy HIPS), 

kopolimer etylen-octan winylu (EVA) i ich mieszaniny. Zweryfikowano również 

możliwość zastosowania funkcjonalizowanych poliolefin do recyklingu ww. odpadów. 

Odpady tworzyw polimerowych, w postaci przemiału lub regranulatu, przed 

wytłaczaniem suszono w warunkach typowych dla danego polimeru. Recykling

3. Reaktywna kompatybilizacja mieszanin na osnowie odpadów polimerowych ... 127 

prowadzono metodą wytłaczania reaktywnego przy użyciu współbieżnej wytłaczarki 

dwuślimakowej (D = 25 mm, L/D = 33) firmy Berstorff GmbH, z segmentowym 

układem uplastyczniającym, wyposażonej w intensywnie mieszająco-ścinającą 

konfigurację ślimaków [15, 21]. Składniki mieszanin podawano za 

pomocą wagowych dozowników do zasobnika wytłaczarki. W toku wytłaczania 

utrzymywano stałą, charakterystyczną dla danego polimeru temperaturę głowicy 

wytłaczarskiej oraz stref grzejnych układu uplastyczniającego wytłaczarki. Szybkość 

obrotowa ślimaka była stała i, w zależności od rodzaju przetwarzanych odpadów, 

wynosiła 100−200 min-1, a czas przebywania komponentów w układzie 

uplastyczniającym wytłaczarki ok. 2−3 minuty. Stopiony produkt opuszczający 

wytłaczarkę przez głowicę dwukanałową był chłodzony w wannie chłodzącej, 

granulowany i suszony w warunkach charakterystycznych dla przetwarzanego 

polimeru. 

Próbki do oceny właściwości mechanicznych oraz do badań mikroskopowych 

wytwarzano metodą wtryskiwania przy użyciu wtryskarki Arburg 420 M 

typu Allrounder 1000-250 w warunkach dobranych doświadczalnie. Wytworzono 

wiosełka typu 1A o wymiarach 165 x 4 x 10 mm zgodnie z normą EN ISO 527-2. 

3.2. Recykling mieszanin poli(terftalanu etylenu) 

z poliolefinami 

Głównym składnikiem wykładzin samochodowych jest poli(terftalan etylenu) 

(PET), który najczęściej występuje w mieszaninie z poliolefinami. 

Perspektywicznym kierunkiem rozwoju recyklingu materiałowego PET jest 

wytłaczanie reaktywne. Niezależnie od postaci odpadów otrzymuje się materiały 

polimerowe dobrej jakości, często do zastosowań typu high-tech. Uzasadnia to 

koszty poniesione na segregację i oczyszczanie tych odpadów, stwarzając jednocześnie 

duże możliwości przemysłowego zastosowania opracowanych technologii, 

głównie przez małe i średnie przedsiębiorstwa (MŚP) [45]. 

Natomiast poliolefiny, ze względu na dużą różnorodność (masowy wskaźnik 

szybkości płynięcia, ciężar cząsteczkowy) i zastosowanie praktycznie we wszystkich 

gałęziach przemysłu, stanowią jeden z trudniejszych problemów w całym 

systemie zagospodarowania odpadów polimerowych [7]. Najczęściej stosowaną 

metodą recyklingu materiałowego poliolefin jest „recykling kaskadowy” polegający 

na wytwarzaniu wyrobów o coraz mniejszych wymaganiach lub poszukiwaniu 

nowych ich zastosowań. Wytłaczanie reaktywne, podobnie jak w przypadku 

PET, umożliwia wytwarzanie materiałów polimerowych o pożądanych, z góry 

zaprojektowanych właściwościach (np. wysoka udarność), zależnych od rodzaju 

i ilości użytego modyfikatora [27].

128 


Na rys. 3.1 oraz 3.2 pokazano przykładowe krzywe różnicowej kalorymetrii 

skaningowej (DSC) i analizy termograwimetrycznej (TGA) odpadów z wykładzin 

samochodowych. Przedstawione wyniki wskazują, że odpady te stanowią 

mieszaninę: poli(tereftalanu etylenu (PET) – 53% mas., kopolimeru polietylen- 

-polipropylen (PE-co-PP) – 18% mas., środka uniepalniajacego – ok. 5% oraz 

napełniacza mineralnego – ok. 19% mas. Proces ich termicznego rozkładu przebiega 

dwuetapowo. Główny rozkład rozpoczyna się po podgrzaniu materiału do 

ok. 270ºC. Wyznaczona w miejscu maksimum pochodnej zmiany masy, temperatura 

maksymalnej szybkości zmiany masy (rozpadu termicznego) T max , wynosi 

412ºC i w stosowanych warunkach pomiaru (10°C/min) jest charakterystyczna 

dla poli(tereftalanu etylenu) [45]. Ubytek masy w tej temperaturze wynosi ok. 53%. 

Na kolejnym etapie najszybszy ubytek masy występuje w temp. ok. 461ºC, potwierdzając 

obecność kopolimeru PE-co-PP. Proces rozkładu odpadów wykładzin samochodowych 

ulega zakończeniu po przekroczeniu temperatury 900ºC, a pozostałość 

wynosi ok. 19%, co odpowiada zawartości napełniacza mineralnego. 

Rys. 3.1. Krzywe DSC wykładzin samochodowych 

Rys. 3.2. Krzywe TGA wykładzin samochodowych


Ze względu na termodynamiczną niemieszalność PET z kopolimerem PE-co- 

-PP w procesie recyklingu tych odpadów w charakterze kompatybilizatora spełniającego 

rolę promotora adhezji międzyfazowej stosowano modyfikowany liniowy 

polietylen małej gęstości (MPE-LLD) lub kopolimer etylen-n-okten (MEOR), 

zawierające ok. 0,7% mas. zaszczepionego bezwodnika maleinowego, otrzymane 

metodą opracowaną we własnym zakresie [23]. Wykładziny samochodowe stanowiące 

mieszaninę poli(tereftalanu etylenu) i kopolimeru polietylen-polipropylen 

charakteryzują się dużą kruchością (małą udarnością i małym wydłużeniem), co 

potwierdzają dane zawarte w tabelach 3.1 i 3.2 oraz przedstawione na rysunkach 

3.3−3.6. Oceniane właściwości modyfikowanych odpadów są wyraźnie lepsze od 

właściwości odpadów niemodyfikowanych. Rysunki 3.3−3.6 przedstawiają wykresy 

naprężenie–wydłużenie odpadów wykładzin samochodowych różniących 

się rodzajem i zawartością modyfikatora. Jak widać, dodatek modyfikatora, tj. 

szczepionego bezwodnikiem maleinowym liniowego polietylenu małej gęstości 

(MPE-LLD) lub kopolimeru etylen-n-okten (MEOR) zwiększa wydłużenie przy 

zerwaniu, przy czym odpady modyfikowane MPE-LLD charakteryzują się znacznie 

większą sztywnością (mniejszym wydłużeniem oraz większą wartością modułu 

sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu) niż modyfikowane MEOR. 

Tabela 3.1. Wpływ MPE-LLD na właściwości odpadów pochodzących z wykładzin samochodowych 

Właściwość 

0 

MPE-LLD, % mas. 

10 20 30 

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa – 

16 

±0,6 

16 

±0,3 

16 

±0,3 

Wydłużenie wzg. przy zerwaniu, % − 

3 

±0,3 

4 

±0,3 

5 

±0,2 

Moduł sprężystości przy rozciąganiu, MPa 

2378 

±95 

1943 

±81 

1544 

±89 

1324 

±73 

Wytrzymałość na zginanie, MPa 

25 

±1,4 

28 

±0,5 

28 

±0,3 

27 

±0,4 

Moduł sprężystości przy zginaniu, MPa 

1980 

±76 

1635 

±26 

1293 

±17 

1039 

±23 

Udarność z karbem wg Charpy’ego, kJ/m2 1,5 

±0,2 

4,0 

±0,3 

6,5 

±0,7 

8,0 

±0,5 

MFR (270 °C, 1,2 kg), g/10 min 20,7 9,8 4,3 1,7 

Dodatek 30% mas. MPE-LLD skutkuje wzrostem udarności z 1,5 kJ/m 2 do 

8 kJ/m 2 . Modyfikator ten spowodował również największy wzrost wytrzymałości 

na rozciąganie i zginanie. Dodatek 20% mas. PE-LLD i 10, 20 lub 30% mas. 

modyfikatora (MPE-LLD lub MEOR) również prowadzi do wzrostu udarności, 

przy czym wzrost ten jest znacznie większy niż w przypadku stosowania tylko 

modyfikatora (MPE-LLD). Udarność odpadów w dużym stopniu zależy od ro-

130 


dzaju i ilości użytego modyfikatora. Dodatek 20% mas. MPE-LLD do mieszaniny 

odpadów i PE-LLD (80/20) skutkuje wzrostem udarności do 20 kJ/m 2 . Natomiast 

w przypadku MEOR jest ona prawie dwukrotnie większa. Wynika to prawdopodobnie 

z korzystniejszych oddziaływań międzycząsteczkowych. Największą 

udarność (105 kJ/m 2 ) uzyskano, stosując 30% mas. MEOR. Modyfikowane odpady 

zawierające MEOR charakteryzują się również najmniejszą sztywnością, co 

potwierdza najmniejsza wartość modułu sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu. 

Należy podkreślić, że przy zawartości tego modyfikatora powyżej 10% mas. modyfikowane 

odpady wykazują granicę plastyczności (rys. 3.5 oraz 3.6), co pozwala 

zakwalifikować te materiały do grupy tworzyw wysokoudarowych. 

Rys. 3.3. Wykresy naprężenie–odkształcenie odpadów i mieszanin odpady/MPE-LLD 

Tabela 3.2. Porównanie wpływu MPE-LLD i MEOR na właściwości mieszaniny odpadów 

z wykładzin samochodowych z PE-LLD (80/20) 

Odpady/PE-LLD (80/20) 


MPE-LLD, % mas. MEOR, % mas. 

10 20 30 10 20 30 

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 

14 

±0,2 

15 

±0,4 

15 

±0,1 

11 

±0,8 

9 

±0,1 

8 

±0,1 

Wydłużenie wzg. przy zerwaniu, % 

6 

±0,4 

9 

±0,7 

16 

±1,1 

15 

±1,1 

25 

±4,0 

94 

±9,8 

Wydłużenie przy max obciążeniu, % 

4,8 

±0,1 

6,8 

±0,3 

11 

±0,3 

5,1 

±0,6 

10 

±0,2 

26 

±1,2 


1264 

±71 

1038 

±54 

975 

±72 

924 

±67 

599 

±70 

401 

±58 


22 

±0,5 

22 

±0,8 

21 

±0,3 

18 

±0,5 

14 

±0,4 

9 

±0,4 


853 

±34 

730 

±33 

641 

±16 

687 

±17 

475 

±17 

290 

±25 

Udarność z karbem wg Charpy’ego, kJ/m2 13 

±2,2 

16 

±0,5 

20 

±2,3 

19,5 

±2,1 

35 

±1,8 

105 

±8,7 

MFR (270 °C, 1,2 kg), g/10 min 0,8 0,5 0,4 1,4 1,1 1,0


Rys. 3.4. Wykresy naprężenie–odkształcenie odpadów oraz mieszanin odpady/PE-LLD/MPE-LLD 

i odpady/PE-LLD/MEOR zawierających 10% mas. modyfikatora 


i odpady/PE-LLD/MEOR zawierających 20% mas. modyfikatora 


i odpady/PE-LLD/MEOR zawierających 30% mas. modyfikatora

132 


Znacznie mniejsza wartość masowego wskaźnika szybkości płynięcia MFR 

modyfikowanych odpadów, która zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości 

modyfikatora, może świadczyć o zmianie oddziaływań międzycząsteczkowych 

w wyniku działania kompatybilizatora, co skutkuje lepszymi właściwościami 

użytkowymi. 

Potwierdzeniem silnych oddziaływań międzycząsteczkowych są przedstawione 

na rysunku 3.7 oraz 3.8 mikrofotografie SEM modyfikowanych odpadów 

wykładzin samochodowych charakteryzujących się kompatybilną strukturą heterofazową, 

zależną od zawartości i rodzaju stosowanego modyfikatora. 

a) b) 

c) d) 

Rys. 3.7. Mikrofotografie SEM: a) odpady, b) odpady/MPE-LLD 80/20, c) odpady/PE-LLD/MPE-LLD 60/20/20, 

d) odpady/PE-LLD/MEOR 60/20/20


a) b) 

Rys. 3.8. Mikrofotografie SEM mieszaniny odpady/PE-LLD/MEOR 50/20/30; a) powiększenie 5000X, 

b) powiększenie 30000X 

3.3. Recykling polistyrenów 

3.3.1. ABS 

Z literatury znane są mieszaniny terpolimeru akrylonitryl-butadien-styren 

i poliwęglanu (PC) z udziałem efektywnego kompatybilizatora, takiego jak: polipropylen 

szczepiony bezwodnikiem maleinowym lub żywica epoksydowa (bisfenol 

typu-A) [50], a także mieszaniny ABS z polistyrenem wysokoudarowym [48] 

lub poliamidem 6 [31]. Rybnicek i współprac. stwierdzili, że w przypadku dużej 

zawartości poli(metakrylanu metylu) (PMMA) w mieszaninie z PC/ABS, kopolimer 

poli(styren-co-akrylonitryl) (składnik ABS) pełni w niej rolę kompatybilizatora, 

przyczyniając się do enkapsulacji cząstek PC, niewielka zaś ilość PMMA 

powoduje rozproszenie jego cząstek na granicy faz mieszaniny [38]. 

Przedstawione na rys. 3.9 wyniki analizy termograwimetrycznej (TGA) terpolimeru 

akrylonitryl-butadien-styren (ABS) odpadów z elektroniki wskazują na 

zawartość ok. 8% antyutleniacza (BHT) i ok. 5% środka uniepalniajacego. Proces 

termicznego rozkładu tych odpadów przebiega dwuetapowo. Główny rozkład 

rozpoczyna się po podgrzaniu materiału do 350ºC. Wyznaczona w miejscu maksimum 

pochodnej zmiany masy temperatura maksymalnej szybkości zmiany masy 

(rozpadu termicznego) T max wynosi 420ºC i w stosowanych warunkach pomiaru 

(10°C/min) jest charakterystyczna dla terpolimeru ABS [47]. Ubytek masy w tej 

temperaturze przekracza 87%. Na kolejnym etapie najszybszy ubytek masy występuje 

w temp. ok. 660ºC. Proces rozkładu odpadów ABS ulega zakończeniu po 

przekroczeniu temperatury 995ºC.

134 


Rys. 3.9. Krzywe TGA odpadów ABS [28] 

Rysunek 3.10 przedstawia mikrofotografie SEM modyfikowanych odpadów 

ABS otrzymanych z udziałem 15 oraz 25% mas. modyfikatora, takiego jak: szczepiony 

bezwodnikiem maleinowym lub metakrylanem glicydylu kopolimer etylen-n-okten 

(MEOR lub GEOR) [23]. Mieszaniny charakteryzują się sferyczną 

postacią cząstek fazy rozproszonej. Silniejsze oddziaływania międzycząsteczkowe 

występują w przypadku stosowania modyfikatora z epoksydowymi grupami 

funkcyjnymi niż bezwodnikowymi. Świadczy o tym bardziej jednorodna struktura 

i znacznie mniejsze wymiary cząstek fazy rozproszonej. 

W tabeli 3.3 zestawiono właściwości mechaniczne i przetwórcze mieszanin 

odpadów ABS z udziałem stosowanych modyfikatorów (MEOR, GEOR). Analizując 

otrzymane wyniki, można zauważyć, że w stosowanym zakresie stężeń modyfikatory 

powodują wzrost udarności i naprężenia zrywającego, co potwierdza 

ich kompatybilizujące działanie. Dodatek 15% mas. modyfikatora (GEOR) powoduje 

prawie dwukrotny wzrost udarności odpadów ABS (z 11 kJ/m 2 do 23 kJ/m 2 ). 

Jednocześnie nieznacznie zmniejsza się wytrzymałość na rozciąganie, przy czym 

spadek ten jest mniejszy w przypadku GEOR niż MEOR. 

Zauważono także wzrost masowego wskaźnika szybkości płynięcia MFR 

w całym badanym zakresie stężeń modyfikatora, co może być związane z niekorzystnym 

oddziaływaniem modyfikatora i stosowanego w ABS środka uniepalniającego. 

Ponadto modyfikowane odpady wykazują mniejszą, w porównaniu z niemodyfikowanymi, 

sztywność, która maleje wraz ze wzrostem zawartości modyfikatora; 

świadczy o tym mniejsza wartość modułu sprężystości przy rozciąganiu 

i zginaniu. Na uwagę zasługuje również fakt, że pomimo mniejszej sztywności, 

wartość temperatury ugięcia pod obciążeniem HDT modyfikowanych odpadów 

ABS praktycznie nie zmienia się.


a) b) 

c) d) 

Rys. 3.10. Mikrofotografie SEM mieszanin ABS/MEOR oraz ABS/GEOR: (a) 15% mas. MEOR, 

(b) 15% mas. GEOR, (c) 25% mas. MEOR, (d) 25% mas. GEOR 

Tabela 3.3. Wpływ modyfikatora na właściwości odpadów ABS 


ABS 

przemiał 

MEOR, % mas. 

10 15 25 

GEOR, % mas. 

10 15 25 

Naprężenie zrywające, MPa 

30 

±0,5 

23 

±0,3 

21 

±0,3 

17 

±1,6 

25 

±0,8 

23 

±1,2 

19 

±1,6 


6 

±0,7 

10 

±0,5 

15 

±0,17 

14 

±1,6 

9 

±0,2 

7 

±1,0 

19 

±1,2 


35 

±0,7 

26 

±0,2 

23 

±0,2 

20 

±0,3 

31 

±0,2 

29 

±0,3 

24 

±0,2 


2335 

±61 

1987 

±46 

1661 

±62 

1616 

±180 

1984 

±53 

1807 

±144 

1599 

±50 


48 

±0,5 

47 

±0,4 

42 

±0,2 

34 

±0,1 

49 

±0,2 

46 

±0,8 

35 

±0,5 


2055 

±54 

1762 

±7 

1622 

±13 

1264 

±15 

1757 

±27 

1666 

±43 

1311 

±27 

Temperatura HDT/A, °C 69 68 68 66 67 67 68 


±0,9 

14 

±1,5 

15 

±0,9 

18 

±0,8 

19 

±1,9 

23 

±0,4 

22 

±3,5 

MFR (220 C, 10 kg), g/10 min 54,4 41,3 30,9 21,6 49,8 53,3 61,4

136 


W tabeli 3.4 podano właściwości mechaniczne odpadów terpolimeru akrylonitryl-butadien-styren 

(ABS) z elektroniki zawierającego ok. 8% antyutleniacza 

(BHT) i ok. 5% środka uniepalniajacego, a także odpadów z samochodów stanowiących 

mieszaninę poliamidu (PA) – 48,6%, polipropylenu (PP) – 27,2%, kopolimeru 

etylen-octan winylu (EVA) – 10,6% oraz napełniacza naturalnego – 11,9%, 

wytworzonych z przemiału metodą wtryskiwania oraz wytłaczania i wytryskiwania 

(regranulat). Zarówno udział środka uniepalniajacego, jak i skład odpadów 

określano metodą analizy termograwimetrycznej (por. rys. 3.9 oraz 3.11). 

Z rys. 3.11 wynika, że proces rozkładu termicznego mieszaniny odpadów PA, 

PP i EVA (PPE) zachodzi trzyetapowo. Główny rozkład rozpoczyna się po podgrzaniu 

materiału powyżej 355ºC. Temperatura maksymalnej szybkości zmiany 

masy tego etapu wynosi 391ºC, świadcząc o obecności PP [47]. Ubytek masy na 

tym etapie wynosi 27%. Na kolejnych etapach maksymalna temperatura rozkładu 

przyjmuje wartości 430ºC i 455ºC, potwierdzając obecność, odpowiednio, poliamidu 

i elastomeru EVA [47]. Zakończenie procesu rozkładu odpadów następuje 

po przekroczeniu temperatury 995ºC, a pozostałość wynosi ok. 12%, świadcząc 

o zawartości napełniacza mineralnego [28]. 

Rys. 3.11. Krzywe TGA mieszaniny odpadów PPE [28] 

Dwukrotne przetwórstwo (wytłaczanie i wtryskiwanie) skutkuje znacznym 

zmniejszeniem udarności i wydłużenia przy zerwaniu regranulatów obu polimerów 

w porównaniu z ich przemiałem, jako efekt zachodzących procesów degradacji 

(tab. 3.4). Udarność regranulatu ABS w porównaniu z przemiałem jest prawie 

czterokrotnie mniejsza, a wydłużenie zmniejsza się o 25%. Zmianom tym towarzyszy 

zmniejszenie masowego wskaźnika szybkości płynięcia MFR. Obserwowane 

zjawisko można tłumaczyć degradacją makrocząsteczkową spowodowaną sieciowaniem 

fazy kauczukowej PB w wyniku utworzenia wolnych rodników [40]. Podobne 

zjawisko występuje w przypadku mieszaniny odpadów PPE zawierających


poliamid, polipropylen i elastomer, tj. kopolimer etylen-octan winylu. Masowy 

wskaźnik szybkości płynięcia regranulatu jest znacznie mniejszy w porównaniu 

z przemiałem, co można wyjaśnić procesem starzenia wskutek sieciowania fazy 

kauczukowej (EVA). Zmiana MFR w przypadku mieszaniny odpadów PPE jest 

stosunkowo mała w porównaniu ze zmianą MFR w przypadku odpadów ABS, co 

jest efektem znacznie mniejszej zawartości fazy kauczukowej. Jednocześnie na 

skutek degradacji mechanotermicznej zwiększa się sztywność i kruchość odpadów. 

W przypadku ABS energia cieplna aktywuje uwolnienie wodoru, inicjując 

utlenianie i przyśpieszając cały proces degradacji polimeru. Odszczepienie wodoru 

przez tlen jest termodynamicznie uprzywilejowane, wskutek obecności trzeciorzędowych 

atomów węglazie polibutadienowej (PB). Po okresach ekspozycji na 

ciepło i tlen, mechaniczne właściwości ABS, takie jak udarność i wydłużenie przy 

zerwaniu pogarszają się na skutek degradacji polimeru, zapoczątkowując przedwczesne 

jego uszkodzenie [3]. Niektórzy uważają, że za termo-utleniającą degradację 

ABS odpowiada kauczukowa faza PB, podczas gdy inni sugerują, że proces 

degradacji jest kombinacją fizycznego starzenia fazy SAN i utleniania fazy PB 

[10, 39, 41, 51]. Shimada i Kabuki [41] sądzą, że termo-utleniająca degradacja następuje 

w kauczukowej fazie niestabilizowanego ABS, prowadząc do utworzenia 

wodoronadtlenków. Degradacja miałaby miejsce wskutek uwolnienia wodoru od 

węgla α sąsiadującego z nienasyconymi fragmentami trans-1,4 oraz 1,2 w fazie 

PB, co pociągałoby za sobą tworzenie rodników wodoronadtlenkowych. Wyzgoski 

[53] uważa natomiast, że powolne ogrzewanie ABS poniżej temp. zeszklenia 

fazy SAN (starzenie fizyczne) daje w efekcie konformacje cząsteczkowe zwiększające 

kruchość polimeru, zwłaszcza zmniejszenie wydłużenia przy zerwaniu. 

Poniżej tej temp. zeszklenia mikrostruktura SAN przyjmuje stan energetycznie 

uprzywilejowany, dążąc do stanu równowagi poprzez ruchy cząsteczkowe [42]. 

Tabela 3.4. Właściwości mechaniczne i przetwórcze odpadów ABS i mieszaniny odpadów PPE 


ABS PPE 

przemiał regranulat przemiał regranulat 

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 36 ±1,4 38 ±1,6 22 ±1,0 23 ±1,2 

Wydłużenie wzg. przy zerwaniu, % 6,0 ±0,4 4,5 ±0,5 42 ±0,8 30 ±1,0 

Moduł sprężystości przy rozciąganiu, MPa 2325 ±61 2590 ±52 2130 ±57 2300 ±48 

Wytrzymałość na zginanie, MPa 48 ±0,5 49 ±0,4 29 ±0,4 30 ±0,5 

Moduł sprężystości przy zginaniu, MPa 2055 ±54 2170 ±42 1320 ±24 1478 ±32 

Udarność z karbem wg Charpy’ego, kJ/m 2 11 ±0,9 3 ±1,2 14 ±1,5 6 ±1,8 

HDT/A, °C 69 69 56 57 

MFR, g/10 min, 220°C, 10 kg 54,4 6,6 − − 

MFR, g/10 min, 230°C, 2,16 kg − − 9,1 6,8

138 


Na poziomie makrocząsteczkowym proces starzenia fizycznego zwiększa 

sztywność i granicę plastyczności ABS prowadząc do uprzywilejowania przełomu 

kruchego w stosunku do plastycznego. 

Ze względu na termodynamiczną niemieszalność ABS z mieszaniną odpadów 

PPE, w procesie wytwarzania mieszanin, w charakterze kompatybilizatora 

spełniającego rolę promotora adhezji międzyfazowej, stosowano modyfikowany 

liniowy polietylen małej gęstości o zawartości 0,68% mas. bezwodnika maleinowego. 

Rysunek 3.12 przedstawia typowe krzywe rozciągania odnoszące się do 

odpadów ABS, PPE i ich mieszanin, różniących się zawartością modyfikatora. 

Tak jak należało się spodziewać, dodatek MPE-LLD powoduje znaczny wzrost 

wydłużenia i udarności, potwierdzając jego kompatybilizujący wpływ. Ponadto, 

mieszaniny otrzymane z udziałem MPE-LLD wykazują mniejszą, w porównaniu 

z mieszaniną bez modyfikatora, sztywność, o czym świadczy mniejsza wartość 

modułu sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu. 

Rys. 3.12. Krzywe naprężenie–odkształcenie ABS, PPE i mieszanin ABS/PPE 60/40 z różną zawartością MPE-LLD 

W tabeli 3.5 zestawiono właściwości mechaniczne i przetwórcze mieszaniny 

ABS/PPE 60/40 w zależności od zawartości modyfikatora (MPE-LLD). Stwierdzono, 

że modyfikowane mieszaniny ABS/PPE charakteryzują się znacznie większą 

udarnością i wydłużeniem względnym przy zerwaniu niż mieszanina bez modyfikatora. 

Wprowadzenie 5% mas. MPE-LLD do mieszaniny ABS/PPE powoduje 

wzrost udarności o ponad 30%. Natomiast dodatek 25% mas. MPE-LLD skutkuje 

ponaddwukrotnym wzrostem udarności (z 3 kJ/m 2 do 7 kJ/m 2 ) oraz ponadczterokrotnym 

wydłużenia (z 3% do 13%). Jednocześnie wraz ze wzrostem zawartości 

modyfikatora zarówno wytrzymałość na rozciąganie i zginanie, jak i moduł 

sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu mieszanin zmniejszają się. Świadczy to 

o mniejszej sztywności i kruchości modyfikowanych mieszanin.


Masowy wskaźnik szybkości płynięcia (MFR) mieszanin ABS/PPE zmniejsza 

się wraz ze wzrostem zawartości modyfikatora, co można wyjaśnić zmianą 

oddziaływań międzycząsteczkowych w wyniku działania kompatybilizatora. 

Tabela 3.5. Właściwości mechaniczne i przetwórcze mieszanin ABS/PPE/MPE-LLD 


0 


5 15 25 

Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 29±1,4 28±1,1 26±1,0 24±0,3 

Wydłużenie wzgl. przy zerwaniu, % 3±0,3 5±0,6 9±1,3 13±0,8 

Moduł sprężystości przy rozciąganiu, MPa 2191±71 2093±59 1803±47 1613±5 

Wytrzymałość na zginanie, MPa 44±0,4 41±0,3 36±0,2 33±0,7 

Moduł sprężystości przy zginaniu, MPa 1807±35 1702±41 1341±14 1153±72 

Udarność z karbem wg Charpy´ego, kJ/m2 3 ± 0,6 4 ± 0,8 5 ± 0,5 7 ± 0,6 

MFR, g/10 min, 220 °C, 2,16 kg 6,7 5,3 4,5 3,8 

a) b) 

c) d) 

Rys. 3.13. Mikrofotografie SEM mieszaniny ABS/PPE 60/40 (a) i mieszanin ABS/PP/MPE-LLD: 

5% mas. MPE-LLD (b), 15% mas. MPE-LLD (c), 25% mas. MPE-LLD (d)

140 


Na rysunku 3.13 przedstawiono obrazy powierzchni przełomu mieszaniny 

odpadów ABS/PPE (60/40) bez udziału oraz z udziałem (5−25% mas.) modyfikatora 

(MPE-LLD). Struktura mieszaniny odpadów ABS/PPE (60/40) jest typowa 

dla polimerów niemieszalnych. Modyfikator zmienia strukturę mieszaniny ABS/ 

PPE, zwiększając współmieszalność polimerów składowych. Na obrazach przełomów 

modyfikowanych mieszanin (rys. 3.13b−d) obserwujemy dobrze rozproszone 

i mocno osadzone, małe (średnicy ok. 0,2 µm) cząstki modyfikatora na tle 

osnowy polimerowej i fazy rozproszonej stanowiącej mieszaninę odpadów PA, 

PP i EVA. Na uwagę zasługuje równomierny stopień zdyspergowania oraz wąski 

rozkład wymiarów cząstek fazy rozproszonej, co świadczy o ustabilizowaniu się 

struktury na poziomie mikrofazowym. Osnowa wykazuje makroskopową jednorodność, 

co oznacza bardzo dobrą kompatybilność składników. Drobnoziarnista, 

ustabilizowana na poziomie mikrofazowym struktura w połączeniu z bardzo dobrą 

adhezją na granicy faz osnowa/faza rozproszona wiąże się ze znacznie mniejszymi 

naprężeniami własnymi w kształtkach użytkowych, co ma istotne znaczenie 

podczas ich eksploatacji. 

Zestawione w tabeli 3.6 i przedstawione na rys. 3.14 wyniki analizy TGA 

mieszanin ABS/PPE z różną zawartością MPE-LLD wskazują, że dodatek modyfikatora 

(MPE-LLD) zwiększa ich odporność cieplną, opóźniając proces degradacji. 

Początkowa temperatura rozkładu termicznego, w której ubytek masy 

wynosi 10% (T 10 ) mieszaniny zawierającej 25% mas. MPE-LLD wynosi 355ºC 

i jest wyższa o 12ºC w porównaniu z temperaturą mieszaniny bez modyfikatora. 

Zaobserwowano także wzrost temperatury maksymalnej szybkości rozkładu 

(T max ) w całym badanym zakresie stężeń stosowanego modyfikatora. Przy zawartości 

25% mas. modyfikatora T max wzrasta o 49°C w porównaniu z mieszaniną 

niemodyfikowaną. 

Rys. 3.14. Krzywe TGA mieszanin ABS/PPE 60/40 z różną zawartością MPE-LLD


Modyfikowane mieszaniny (ABS/PPE/MPE-LLD) wykazują mniejszą 

sztywność w porównaniu z mieszaniną niemodyfikowaną (ABS/PPE), o czym 

świadczy mniejsza wartość modułu zachowawczego G’ w całym badanym zakresie 

temperatury. Wartość G’ w temperaturze powyżej 0°C zmniejsza się wraz ze 

wzrostem zawartości MPE-LLD (rys. 3.15a, tab. 3.7). 

Tabela 3.6. Oznaczone metodą TGA właściwości cieplne mieszanin ABS/PPE/MPE-LLD 

MPE-LLD 

% mas. 

T 10 

°C 

T 50 

°C 

T max1 

°C 

0 343 409 418 472 

5 341 412 424 483 

15 346 426 421 513 

25 355 442 463 521 

a) 

b) 

Rys. 3.15. Zależność modułu zachowawczego (G’) oraz modułu stratności (G”) od temperatury ABS, PPE 

i mieszanin ABS/PPE 60/40 o różnym udziale MPE-LLD 

T max2 

°C

142 


Tabela 3.7. Dynamiczne właściwości mechaniczne mieszanin ABS/PPE 60/40 z udziałem MPE-LLD0 


G’, MPa 

temp. 23 °C 

G” (pozycja piku), °C 

αABS βPP γPP γABS γPA γMPE-LLD 

0 1120 102 4 −55 −80 −133 − 

5 788 103 6 −54 −81 − − 

15 870 102 − −53 −79 − −120 

25 821 103 − − −80 − −120 

Na krzywej zależności modułu stratności od temperatury (rys. 3.15b) występuje 

pięć przejść relaksacyjnych αABS, βPP, γPP, γABS oraz γPA, odpowiednio 

w temperaturze 102°C, 4°C, -55°C, -80°C oraz -133C. Występującą w temperaturze 

-133°C relaksację γ przypisuje się ruchom polarnych grup amidowych i grup 

metylenowych PA [3, 34]. Modyfikator w niewielkim stopniu wpływa na wartość 

temperatury przejść relaksacyjnych αABS, γPP oraz γABS. Natomiast dodatek 

15% mas. MPE-LLD powoduje zanik przejścia relaksacyjnego βPP. Zwiększenie 

zawartości modyfikatora do 25% mas. prowadzi do zaniku relaksacji γPP. Jak 

widać, w mieszaninach modyfikowanych nie występuje relaksacja γPA. Większa 

zawartość modyfikatora (> 5% mas.) skutkuje występowaniem w temperaturze 

-120°C relaksacji γ pochodzącej prawdopodobnie od MPE-LLD [10]. Zaobserwowane 

zmiany mogą świadczyć o współmieszalności odpadów ABS i mieszaniny 

odpadów PPE na poziomie makrocząsteczkowym. 

a) b) c) 

Rys. 3.16. Mikrofotografie SEM odpadów ABS: (a) 10% mas MPE-LLD, 

(b) 20% mas. MPE-LLD, (c) 30% mas. MPE-LLD 

Z rysunków 3.16 i 3.17 przedstawiających mikrografie odpadów ABS zawierających 

ok. 5% środka uniepalniającego i ok. 12% napełniacza mineralnego 

(por. rys. 3.18) z udziałem, odpowiednio, modyfikatora MPE-LLD oraz MEOR 

wynika, że również w tym przypadku dodatek modyfikatora wpływa korzystnie 

na oddziaływania międzycząsteczkowe, zwiększając współmieszalność polimerów 

składowych na poziomie makroczasteczkowym. Bardziej korzystne działanie


kompatybilizujące wykazuje MEOR niż MPE-LLD, o czym świadczą mniejsze 

wymiary cząstek fazy rozproszonej i lepsza adhezja na granicy faz mieszanin 

ABS/MEOR. 

a) b) c) 

Rys. 3.17. Mikrofotografie SEM odpadów ABS: (a) 10% mas. MEOR, 

(b) 20% mas. MEOR, (c) 30% mas. MEOR 

Potwierdzają to również badania udarności. Mieszaniny ABS/MEOR charakteryzują 

się dwukrotnie większą udarnością niż odpady ABS (por. tab. 3.8). 

Zarówno MEOR, jak i MPE-LLD poprawia niektóre właściwości odpadów, 

zwłaszcza udarność, która w przypadku MEOR (w całym badanym zakresie stężeń) 

wzrasta o ok. 300%, co można wyjaśnić zmianą oddziaływań międzycząsteczkowych 

w wyniku działania kompatybilizatora. 

Tabela 3.8. Właściwości mechaniczne i przetwórcze odpadów ABS z udziałem modyfikatora (M EOR, MPE-LLD) 

Właściwość ABS 

MEOR, % mas. 

10 20 30 


10 20 30 


38 

±4,6 

34 

±0,1 

28 

±1,0 

23 

±0,2 

36 

±1,8 

33 

±0,2 

30 

±0,5 


3 

±0,4 

10 

±1,5 

8 

±2,5 

9 

±1,2 

4 

±0,3 

5 

±0,5 

6 

±0,4 


38 

±4,7 

35 

±0,1 

29 

±1,4 

23 

±0,1 

36 

±1,7 

34 

±0,1 

31 

±0,1 


2939 

±120 

2164 

±94 

1811 

±84 

1466 

±9 

2263 

±96 

1919 

±33 

1696 

±80 


58 

±1,9 

61 

±0,6 

49 

±1,1 

37 

±0,6 

59 

±1,7 

56 

±2,1 

48 

±0,9 


2582 

±16 

2044 

±14 

1651 

±54 

1295 

±27 

2172 

±35 

1794 

±97 

1512 

±45 


±0,9 

12 

±1,0 

13 

±1,0 

13 

±1,3 

5 

±0,9 

5 

±0,3 

4 

±0,3 

MFR, g/10 min (220 °C, 5kg) 58,4 4,5 3,7 3,9 4,8 2,4 2,6

144 


Rys. 3.18. Krzywe TGA odpadów ABS 

Jednocześnie wzrasta wydłużenie przy zerwaniu, przy nieznacznym zmniejszeniu 

wytrzymałości na rozciąganie (por. rys. 3.19 oraz 3.20) i zginanie (tab. 3.8). 

Dodatek modyfikatora powoduje również zmniejszenie modułu sprężystości przy 

rozciąganiu i zginaniu, świadcząc o mniejszej sztywności tych materiałów. 

Rys. 3.19. Krzywe naprężenie–odkształcenie odpadów ABS z różną zawartością MEOR 

Mieszaniny otrzymane z udziałem MPE-LLD wykazują większą wytrzymałość 

i sztywność, ale mniejsze wydłużenie i mniejszą udarność w porównaniu 

z odpadami ABS modyfikowanymi maleinowanym kopolimerem etylen-n-okten 

(MEOR).


3.3.2. HIPS 

Rys. 3.20. Krzywe naprężenie–odkształcenie odpadów ABS z różną zawartością 

MPE-LLD 

Odpady polistyrenu wysokoudarowego (HIPS) z elektroniki modyfikowano, 

mieszając je w stanie stopionym z poli(tlenkiem fenylenu (PPO, Noryl V0150B) 

z udziałem kompatybilizatora – elastomeru, tj. kopolimeru etylen-n-okten szczepionego 

bezwodnikiem maleinowym zawierającego 38% n-oktenu i 0,68% bezwodnika 

maleinowego (MEOR). Rysunek 3.21 przedstawia mikrofotografie mieszanin 

HIPS/PPO 80/20 różniących się zawartością kompatybilizatora (10–30% 

mas.). Otrzymane mieszaniny charakteryzują się strukturą heterogeniczną ze sferyczną 

postacią fazy rozproszonej. 

Modyfikator (MEOR) w istotny sposób zwiększa udarność i wydłużenie mieszanin 

HIPS/PPO w całym badanym zakresie stężeń (por. tab. 3.9). Potwierdza to 

jego kompatybilizujące działanie, co można wyjaśnić zmianą oddziaływań międzycząsteczkowych. 

Największą udarność i wydłużenie uzyskano przy zawartości 

10% mas. MEOR, co wskazuje na najsilniejsze oddziaływania międzycząsteczkowe. 

Wszystkie modyfikowane mieszaniny HIPS/PPO charakteryzują się nieznacznym 

spadkiem wytrzymałości na rozciąganie (por. rys. 3.22). Wytrzymałość 

na zginanie mieszaniny z udziałem 10% mas. kompatybilizatora jest większa niż 

odpadów HIPS. Zastosowanie większej ilości MEOR powoduje zmniejszenie wytrzymałości 

mieszanin. Moduł sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu zmniejsza 

się wraz ze wzrostem zawartości modyfikatora, co razem ze wzrostem wydłużenia 

i udarności potwierdza jego plastyfikujące działanie (tab. 3.9).

146 


a) b) 

c) d) 

Rys. 3.21. Mikrofotografie SEM: a) HIPS/PPO 80/20, 

(b) 10% mas. MEOR 20% mas. MEOR, (d) 30% mas. MEOR 

Rys. 3.22. Krzywe naprężenie–odkształcenie mieszaniny HIPS/PPO 80/20 

z różną zawartością MEOR


Tabela 3.9. Wpływ MEOR na właściwości mieszaniny HIPS/PPO (80/20) 

Właściwość HIPS PPO 







Udarność z karbem Charpy’ego, kJ/m 2 

22 

±0,6 

39 

±5,3 

23,5 

±10,6 

2328 

±60 

42 

±0,3 

1971 

±19 

7 

±1,0 

54 

8 

70 

2436 

98 

14 

MEOR, % mas. 

0 10 20 30 

34 

±0,4 

7 

±1,6 

35 

±0,3 

2529 

±99 

67 

±0,8 

2205 

±47 

4 

±0,5 

27 

±0,2 

13 

±1,4 

28 

±0,2 

1912 

±28 

52 

±0,5 

1897 

±25 

7 

±0,7 

21 

±0,4 

8 

±1,0 

23 

±0,1 

1526 

±27 

38 

±0,3 

1470 

±9 

6 

±0,7 

16 

±0,6 

9 

±1,2 

17 

±0,5 

1115 

±97 

27 

±0,5 

1070 

±9 

6 

±0,5 

Zbadano również wpływ MEOR na odporność termiczną otrzymanych mieszanin 

HIPS/PPO. Stwierdzono, że modyfikowane mieszaniny wykazują mniejszą 

odporność termiczną, w porównaniu z niemodyfikowaną, (tab. 3.10). Można 

to powiązać z mniejszą sztywnością mieszanin HIPS/PPO/MEOR w porównaniu 

z mieszaniną HIPS/PPO. 

W tabeli 3.10 zestawiono również wartości temperatury zeszklenia T g mieszanin 

HIPS/PPO/MEOR. Analiza DSC wykazała, że dodatek 10% mas. MEOR 

powoduje nieznaczny wzrost T g mieszaniny HIPS/PPO. Wyniki te wskazują, że 

przy tej zawartości MEOR występują najsilniejsze oddziaływania międzycząsteczkowe 

pomiędzy składowymi polimerami mieszaniny a modyfikatorem, co 

jest zgodne z wynikami badań właściwości mechanicznych i strukturalnych metodą 

skaningowej mikroskopii elektronowej. 

Tabela 3.10. Analiza termograwimetryczna (TGA) mieszaniny HIPS/PPO/MEOR 

MEOR, % mas T , °C 10 T , °C 50 T , °C max1 T , °C max2 T , °C g 

Całkowity ubytek masy, 

% 

0 394 435 435 569 112 98,0 

10 389 437 435 538 115 98,8 

20 381 438 435 543 112 98,8 

30 379 436 430 541 112 98,9 

Z literatury znane jest zastosowanie krzemionki pylistej jako kompatybilizatora 

mieszanin PA/PPO [32]. W tabeli 3.11 oraz 3.12 zilustrowano wpływ mo-

148 


dyfikatora (MEOR) i nanonapełniacza, tj. nanokrzemionki o wielkości cząstek 

30 nm (SiO2) na właściwości mieszaniny HIPS/PPO. Nanokrzemionkę otrzymano 

metodą opracowaną we własnym zakresie [46]. Stwierdzono, że zarówno 

modyfikator, jak i nanokrzemionka zwiększają udarność i wydłużenie mieszaniny 

HIPS/PPO, co można wyjaśnić kompatybilizującym wpływem obu tych czynników. 

Największą udarność uzyskano przy zawartości 10% mas. MEOR i 2% 

mas. SiO2 (porównywalną do udarności HIPS). Największe wydłużenie stwierdzono 

w przypadku kompozytu zawierającego 30% mas. MEOR i 2% mas. SiO2. 

Kompozyty HIPS/PPO/MEOR/SiO2 wykazują, w porównaniu do mieszaniny 

bez nanonapełniacza, mniejszą wytrzymałość na rozciąganie i zginanie, a także 

sztywność, o czym świadczy mniejsza wartość modułu przy rozciąganiu i zginaniu. 

Najmniejszą sztywność stwierdzono przy zawartości 30% mas. modyfikatora 

oraz 2% mas. SiO2. 

Tabela 3.11. Wpływ MEOR i SGS (2% mas.) na właściwości mieszaniny HIPS/PPO 80/20 

Właściwość HIPS PPO 







Udarność z karbem wg Charpy’ego, kJ/m 2 

22 

±0,6 

39 

±5,3 

23,5 

±10,6 

2328 

±60 

42 

±0,3 

1971 

±19 

7 

±1,0 

54 

±0.3 

8 

±0.9 

70 

±0.2 

2436 

±28 

98 

±0.4 

− 

14 

±0.6 

MEOR, % mas. 

0 10 20 30 

34 

±0,4 

7 

±1,6 

35 

±0,3 

2529 

±98 

67 

±0,8 

2205 

±47 

4 

±0,5 

26 

±0,6 

11 

±1,6 

27 

±0,5 

1858 

±17 

50 

±0,9 

1807 

±51 

7 

±0,5 

20 

±0,4 

8 

±1,3 

22 

±0,2 

1505 

±43 

38 

±0,5 

1457 

±14 

6 

±0,6 

15 

±0,7 

8 

±1,6 

16 

±0,4 

1113 

±34 

28 

±0,5 

1100 

±21 

6 

±0,7 

Zestawione w tabeli 3.12 wyniki analizy TGA kompozytów HIPS/PPO/ 

MEOR/SiO2 z różną zawartością MEOR wskazują, że dodatek modyfikatora 

i nanokrzemionki zwiększa o 3−8°C temperaturę rozkładu termicznego, w której 

ubytek masy wynosi 50% (T50), opóźniając proces degradacji. Przy zawartości 

30% mas. modyfikatora i 2% mas. krzemionki zaobserwowano również wzrost 

o 10°C temperatury maksymalnej szybkości rozkładu (T max1 ). 

Analiza DSC wykazała, że dodatek 10% mas. MEOR oraz 2% mas. SiO2 do 

mieszaniny HIPS/PPO powoduje większy wzrost Tg niż w przypadku stosowania


tylko samego modyfikatora (por. tab. 3.10). Różnica ta jest znacząca i wynosi 

4°C. Najwyższą temperaturę zeszklenia (wyższą o 7°C od temperatury zeszklenia 

mieszaniny HIPS/PPO) wykazał kompozyt zawierający 20% mas. MEOR i 2% 

mas. SiO2. 

MEOR/SiO 2 

% mas /% mas. 

Tabela 3.12. Analiza termograwimetryczna (TGA) mieszaniny HIPS/PPO (80/20) 

T 10 

°C 

T 50 

°C 

T max1 

°C 

T max2 

°C 

T g 

°C 

Całkowity ubytek masy 

% 

0 394 435 435 569 112 98,0 

10/2 389 438 434 541 116 97,2 

20/2 390 440 434 541 119 97,4 

30/2 387 443 445 543 114 96,4 


W rozdziale przedstawiono przykłady rozwiązań technologicznych w zakresie 

recyklingu materiałowego odpadów polimerowych pochodzących z elektroniki 

i pojazdów, tj. poliolefin, polistyrenów, poliamidu, poli(tereftalanu etylenu), 

kopolimeru etylen-octan winylu i ich mieszanin. Wykazano, że wytłaczanie reaktywne 

jest perspektywicznym kierunkiem rozwoju recyklingu materiałowego 

ww. odpadów, umożliwia bowiem wytwarzanie wysokoudarowych materiałów 

polimerowych o pożądanych, założonych właściwościach, zależnych od rodzaju 

i ilości stosowanego modyfikatora. Potwierdzono korzystny wpływ poliolefin 

(PE-LLD oraz kopolimer etylen-n-okten EOR) funkcjonalizowanych bezwodnikiem 

maleinowym oraz metakrylanem glicydylu na właściwości mechaniczne odpadów 

poliolefin, ABS, HIPS, PA, PET, EVA i ich mieszanin, zwłaszcza udarność 

i wydłużenie. W niektórych przypadkach uzyskano również poprawę właściwości 

cieplnych. Zmiany te świadczą o kompatybilizującym działaniu użytych modyfikatorów, 

polegającym na zwiększeniu współmieszalności polimerów składowych. 

Korzystne oddziaływania międzycząsteczkowe stwierdzono już przy zawartości 

10% mas. modyfikatora. 

Literatura 

1. AL-Malaika S., Kong W.: Reactive processing of polymers: melt grafting of 

glicydyl methacrylate on ethylene propylene copolymer in the presence of 

a coagent. Journal of Applied Polymer Science 2001, Vol. 79, s. 1401−1415.

150 


2. Al-Malaika S., Kong W.: Reactive processing of polymers: effect of in situ 

compatibilisation on characteristics of blends of polyethylene terephthalate 

and ethylene-propylene rubber. Polymer 2005, Vol. 46, s. 209−228. 

3. Campoyi I., Arribas J.M., Zaporta M.A., Marco C., Gomez M.A., Fatou J.G.: 

Crystallization kinetics of polypropylene-polyamide compatibilized blends. 

European Polymers Journal 1995, Vol. 31, s. 475−480. 

4. Chen L.F. i in.: Melt grafting of glycidyl methacrylate onto propylene and 

reactive compatibilization of rubber toughened propylene. Polymer Engineering 

and Science 2004, Vol. 36, s. 1594−1607. 

5. Chung T.C.M.: Functionalization of polyolefins. Academic Press, San Diego 

– San Francisco, New york – Boston – London – Sydney – Tokyo 2002. 

6. Cordella C.D., Cordozo N.S.M. i in.: Functionalization of styrene-butadienestyrene 

(SBS) triblock copolymer with glycidyl methacrylate (GMA). Journal 

of Applied Polymer Science 2003, Vol. 87, s. 2074−2079. 

7. Czaja K.: Poliolefiny. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2005. 

8. Darie R.N., Vasile C., Kozłowski M.: Wpływ kompatybilizacji na reaktywne 

przetwórstwo mieszanin polietylen małej gęstości/poliamid 6/EPDM. Polimery 

2006, Vol. 51, s. 656−661. 

9. Ganzeveld K.J., Jansen L.P.B.M.: The grafting of maleic anhydride on high 

density polyethylene in an extruder. Polymer Engineering Science 1992, 

Vol. 32, s. 467−474. 

10. Gesner B.D.: Environmental surface effects on ABS resins. Journal of Applied 

Polymer Science 1965, Vol. 9, s. 3701−3706. 

11. Ghahari S.M., Nazokdast H., Assempour H.: Study on functionalization of 

isotatic PP with maleic anhydride in an internal mixer and a twin-screw extruder. 

International Polymer Processing 2003, Vol. 18, s. 285−290. 

12. Jastrzębska M., Rutkowska M., Janik H., Jose S., Thomas S.: The morphology 

and mechanical properties of recycled polyethylene/polyamide laminate. 

Polimery 2009, Vol. 54, s. 801−805. 

13. Jeziórska R.: Wpływ metylomaleinianu rycynolo-2-oksazoliny na strukturę 

oraz właściwości mieszanin poliamidu 6 i polietylenu małej gęstości. Polimery 

2004, Vol. 49, s. 623−633. 

14. Jeziórska R.: Reaktywna kompatybilizacja mieszanin elastomer estrowy/poliamid 

6 polietylenem małej gęstości funkcjonalizowanym oksazoliną. Polimery 

2005, Vol. 50, s. 291−297. 

15. Jeziórska R.: Studium procesu wytłaczania reaktywnego. Wydawnictwa 

Uczelniane, Lublin 2005. 

16. Jeziórska R.: Maleic anhydride grafted LLDPE modified PA and fabrics waste 

containing PET blends. Pigment and Resin Technology 2006, Vol. 35, s. 3−11.


17. Jeziórska R.: Wpływ pochodnej bis(2-oksazoliny) jako kompatybilizatora 

oraz warunków wytłaczania reaktywnego na właściwości mieszanin poliamid 

6/poli(tereftalan etylenu). Polimery 2006, Vol. 51, s. 351−358. 

18. Jeziórska R., Klepka T., Paukszta D.: Polycarbonate/maleic anhydride grafted 

polyethylene/graphite composites. Polimery 2007, Vol. 52, s. 294−298. 

19. Jeziórska R., Wielgosz Z.: Osiągnięcia Instytutu Chemii Przemysłowej 

w dziedzinie przetwórstwa i recyklingu tworzyw polimerowych metodą wytłaczania 

reaktywnego. Przemysł Chemiczny 2007, Vol. 86, s. 291−299. 

20. Jeziórska R.: Some aspects of functionalization of low density polyethylene 

with ricinol-2-oxazoline methyl maleate in a twin-screw extruder. International 

Polymer Processing 2007, Vol. 22, s. 122−131. 

21. Jeziórska R.: Compatibilization of polyolefins waste based blends by reactive 

modifiers with anhydride or oxazoline functional groups. Polimery 2007, Vol. 

52, s. 371−374. 

22. Jeziórska R., Reactive extrusion of polymers (w) Advances in polymer processing. 

From macro to nano scales. Praca zbiorowa (red. Thomas S., Weimin 

y.), Woodhead Publishing Limited, Oxford, Cambridge, New Delhi 2009, 

s. 143−172. 

23. Jeziórska R., Świerz-Motysia B., Szadkowska A., i In.: Modyfikator tworzyw 

konstrukcyjnych i sposób jego wytwarzania. P-392 281, 2010. 

24. Jeziórska R., Świerz-Motysia B., Szadkowska A.: Modyfikatory do recyklingu 

tworzyw polimerowych: otrzymywanie, właściwości i zastosowanie. Polimery 

2010, Vol. 55, s. 748–756. 

25. Jeziórska R. Szadkowska A.: Modyfikatory do recyklingu tworzyw polimerowych, 

(w:) Praca zbiorowa (red. Kijeński J., Błędzki A.K., Jeziórska R.): Odzysk 

i recykling materiałów polimerowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, 

Warszawa 2011, s.168−180. 

26. Jeziórska R.: Recykling poliolefin, (w:) Praca zbiorowa (red. Kijeński J., 

Błędzki A.K., Jeziórska R.): Odzysk i recykling materiałów polimerowych. 

Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011, s.180−194. 

27. Jeziórska R., Świerz-Motysia B., Szadkowska A. i in.: Sposób wytwarzania 

modyfikatorów udarności do tworzyw konstrukcyjnych. PL 211107, 2012. 

28. Jeziórska R., Szadkowska A., Abramowicz A.: Wpływ maleinowanego liniowego 

polietylenu małej gęstości na strukturę i właściwości mieszaniny odpadów 

na osnowie terpolimeru akrylonitryl-butadien-styren. Polimery 2012, 

Vol. 57 (w druku). 

29. Kijeński J., Jeziórska R., Błędzki A.: Odzysk i recykling materiałów polimerowych. 

Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011. 

30. Kozłowski M.: Recykling tworzyw sztucznych w Europie. Oficyna Wydawnicza 

Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2006.

152 


31. Lai S.M., Li H.C., Liao y.C.: Properties and preparation of compatibilized nylon 

6 nanocomposites/ABS blends: Part II – Physical and thermal properties. 

European Polymer Journal 2007, Vol. 43, s. 1660−1671. 

32. Li y., Shimizu H.: Novel morphologies of poly(phenylene oxide) (PPO)/polyamide 

6 (PA6) blend nanocomposites. Polymer 2004,, Vol. 45, s. 7381−7388. 

33. Moad G.: The synthesis of polyolefin graft copolymers by reactive extrusion. 

Progress in Polymer Science. 1999, Vol. 24, s. 81−142. 

34. Nitta K.H., Tanaka A.: Dynamic mechanical properties of metallocene catalyzed 

lineal polyethylenes. Polymer 2001, Vol. 42, s. 1219–1226. 

35. Papke N., Karger-Kocsis J.: Thermoplastic elastomers based on compatibilized 

poly(ethylene terephthalate) blends: effect of rubber type and dynamic 

curing. Polymer 2001, Vol. 42, s. 1109−1120. 

36. Pracella M., Chionna D.: Functionalization of styrene-olefin block copolymers 

by melt radioal grafting of glycidyl methacrylate and reactive blending 

with PET. Macromolecular Symposia 2004, Vol. 218, s. 173−182. 

37. Ray S.S., Okamoto M.: Polimer/layered silicate nanocomposites a review 

from preparation to processing. Progress in Polymer Science 2003, Vol. 28, 

s. 1539−1641. 

38. Rybnicek J., Lach R., Grellmann W. i in.: Trójskładnikowa mieszanina PC/ 

ABS/PMMA – Morfologia i właściwości mechaniczne w warunkach obciążenia 

quasi statycznego. Polimery 2012, Vol. 57, s. 86−100. 

39. Salman S.R.: Effect of Thermal Aging on the Optical Properties of ABS Plastics. 

Polymer-Plastics Technology and Engineering 1991, Vol. 30, s. 343–349. 

40. Salvador M.D., Amigo V., Vidal M.J., Ribes A., Contat L.: Evaluation of 

chemical degradation of commercial polypropylene. Journal of Materials Processing 

Technology 2003, Vol. 143–144, 693–697. 

41. Shimada J., Kabuki K.: The mechanizm of oxidative degradation of ABS resin. 

Part II. The mechanism of photooxidative degradation. Journal of Applied 

Polymer Science 1968, Vol. 12, s. 671-682 

42. Simha R., Curro J.G., Robertson R.E.: Molecular dynamics of physical aging 

in the glassy state. Polymer Engineering and Science 1984, Vol. 24, 

s. 1071−1078. 

43. Sinott K.M.: Mechanical relaxations in single crystals of polyethylene. Journal 

of Applied Physics 1966, Vol. 37, s. 3385−3401. 

44. Szadkowska A., Świerz-Motysia B., Jeziórska R., Wielgosz Z.: Modyfikator 

tworzyw konstrukcyjnych i sposób jego wytwarzania. Zgłoszenie patentowe 

P-392281, 2010. 

45. Szostak M., Jeziórska R.: Recykling poli(tereftalanu etylenu, (w:) Praca 

zbiorowa (red. Kijeński J., Błędzki A.K., Jeziórska R.): Odzysk i recykling 

materiałów polimerowych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011, 

s. 194−225.


46. Szulc A., Bujnowska E., Cyruchin K., Bajdor K., Zielecka M.: Sposób wytwarzania 

nanoproszków krzemionkowych także funkcjonalizowanych. PL 

198188, 2007. 

47. Tablice rozpadu termicznego firmy Mettler Toledo. 

48. Tarantili P. A., Mitsakaki A. N., Petoussi M. A.: Processing and properties of 

engineering plastics recycled from waste electrical and electronic equipment 

(WEEE). Polymer Degradation and Stability 2010, Vol. 95, s. 405−410. 

49. Tiganis B.E., Burn L.S., Davis P., Hill A.J.: Thermal degradation of acrylonitrile- 

butadiene-styrene. (ABS) blends. Polymer Degradation and Stability 

2002, Vol. 76, s. 425−434. 

50. Tjong S. C., Meng y. Z.: Effect of reactive compatibilizers on the mechanical 

properties of polycarbonate/poly(acrylonitrile-butadiene-styrene) blends. 

European Polymer Journal 2000, Vol. 36, s. 123−129. 

51. Wolkowicz M.D., Gaggar S.K.: Effect of thermal aging on impact strength 

acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) terpolymer. Polymer Engineering and 

Science 1981,, Vol. 21, s. 571−575. 

52. www.plasticseurope.pl 

53. Wyzgoski M.G.: Effects of oven aging on ABS, poly(acrylonitrile-butadienestyrene). 

Polymer Engineering and Science 1976, Vol. 16, s. 265−269. 

54. Xanthos M. (editor): Reactive extrusion. Principles and Practice. Hanser Publishers, 

Munich, Vienna, New york, Barcelona 1992. 

55. Zhang X., i in.: Grafting of glycidyl methacrylate onto ethylene-propylene 

copolymer: preparation and characterization. Journal of Applied Polymer Science 

1998, Vol. 61, s. 2253−2257

Recykling elastycznych pianek 

poliuretanowych 

H. Rydarowski 1 , A. Kulawik 2 , 

M. Machnicka-Hławiczka 3 , J. Lenża 4 , J. Mamos 5 

4 

1 dr inż. Henryk RyDAROWSKI, Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii Materiałowej. 

2 dr inż. Arkadiusz KULAWIK, Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii Materiałowej. 

3 mgr inż. Marta MACHNICKA-HŁAWICZKA,Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii 

Materiałowej. 

4 mgr inż. Joanna LENżA, Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii Materiałowej. 

5 mgr inż. Jacek MAMOS, Główny Instytut Górnictwa, Zakład Inżynierii Materiałowej.

4Recykling elastycznych pianek 


4.3.1. Metoda granulacji i wprowadzenia odpadów do systemu 

piankowego ........................................................................... 160 


wiążącego ............................................................................. 161 

4.3.3. Spiekanie reaktywne ............................................................. 162 

4.3.4. Reaktywne wtryskiwanie ...................................................... 164 

4.3.5. Reaktywne wytłaczanie ........................................................ 165 


4.3.7. Metody termiczne ................................................................. 168 

4.1. Wprowadzenie ............................................................................... 157 

4.2. Właściwości pianek poliuretanowych .......................................... 157 

4.3. Metody recyklingu odpadów pianek poliuretanowych .............. 159 

4.4. Podsumowanie ............................................................................... 169 

Literatura ............................................................................................... 170

4.1. Wprowadzenie 

Elastyczne pianki poliuretanowe stosowane są w wielu gałęziach przemysłu: 

meblarskim, samochodowym, chłodniczym, opakowaniowym i w budownictwie. 

Światowa produkcja materiałów poliuretanowych wynosi ok. 10 mln ton na rok, 

z czego 70% zużywają kraje Unii Europejskiej [35]. Największe zapotrzebowanie 

jest na pianki elastyczne, a przemysł motoryzacyjny i meblowy zużywa ok. 11% 

całkowitej produkcji poliuretanów. Z pianki poliuretanowej wykonane są fotele 

samochodowe, zagłówki, podramienniki i elementy głuszące [33]. Po zakończeniu 

użytkowania tych wyrobów elementy z nich wykonane stają się odpadami. 

Średnio w jednym samochodzie osobowym znajduje się ok. 10 kg elastycznej 

pianki poliuretanowej [13]. Poliuretany są droższe od innych masowych tworzyw 

sztucznych, mają więc istotny wpływ na ekonomikę ich stosowania i na zmniejszenie 

do minimum ilości odpadów oraz maksymalne ich wykorzystanie. 

Odpady pianek mogą stanowić surowiec do produkcji nowych wyrobów 

lub stanowić częściowy zamiennik surowca oryginalnego – poliolu. W krajach, 

w których realizuje się politykę maksymalnego zagospodarowania odpadów (kraje 

Europy Zachodniej i USA) przetwarzanie pianek odpadowych na wyroby użyteczne 

jest już w dużym stopniu stosowane. W Europie Zachodniej w połowie 

lat 90. około 41 000 Mg odpadów było recyklowane, a 60 000 Mg eksportowane 

do USA. W USA w 2010 roku około 450 000 Mg odpadów PUR z samochodów 

przetwarzano na spodnią warstwę dywanów, a około 360 kg jest dziennie przetwarzane 

na materace [13, 15, 21, 35]. 

4.2. Właściwości pianek poliuretanowych 

Poliuretany stanowią obszerną grupę polimerów o różnorodnej budowie 

strukturalnej i szerokim spektrum właściwości. Otrzymuje się je w reakcji izocyjanianów 

z poliolami. W zależności od użytych surowców, ich proporcji względem 

siebie oraz wprowadzonych w trakcie syntezy środków pomocniczych, takich 

jak: katalizatory, przedłużacze łańcucha, środki sieciujące otrzymuje się produkty 

o różnych właściwościach fizycznych i chemicznych. Materiały poliuretanowe 

najczęściej wytwarzane są w postaci poliuretanów piankowych, wśród których 

wyróżnia się pianki elastyczne, sztywne i półsztywne. Dobierając skład surowcowy 

i uwzględniając planowane warunki przetwórstwa, można otrzymać wyrób 

piankowy o dowolnych właściwościach, od elastycznych o strukturze liniowej do 

sztywnych wysoko usieciowanych. Również rodzaj użytego środka spieniającego

158 


ma wpływ na strukturę komórkową pianki i istotny wpływ na właściwości użytkowe 

tworzywa. Pianki o komórkach zamkniętych mają dobrą zdolność izolacji 

termicznej, a pianki o komórkach otwartych dobre właściwości dźwiękochłonne. 

Pianka stosowana na fotele samochodowe jest pianką elastyczną o strukturze komórek 

otwartych o gęstości 30–60 kg/m 3 . Pianki poliuretanowe z biegiem czasu, 

pod wpływem warunków atmosferycznych, ulegają pewnym zmianom, które 

objawiają się pogorszeniem właściwości wytrzymałościowych. Jednakże zmiany 

te są nieznaczne. Na przykład po 3 latach ekspozycji w naturalnych warunkach 

zmiana właściwości na ściskanie wyniosła ok. 15–20%. 

W temperaturach niskich kompozyty z odpadowych pianek sztywnieją i ich 

wytrzymałość na rozciąganie jest wyższa, a wydłużenie niższe. W temperaturach 

podwyższonych 30–140°C wykazują niewielkie zmiany właściwości. Miękną 

znacznie w temperaturach powyżej 140°C [19]. 

Metodyka badań właściwości pianek poliuretanowych 

Właściwości fizykomechaniczne pianek poliuretanowych oznacza się zgodnie 

z wymaganiami następujących znormalizowanych metod badawczych: 

• wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie względne przy zerwaniu, moduł 

sprężystości przy rozciąganiu – wg PN-EN ISO 527, 

• udarność Charpy z karbem lub bez karbu – wg PN-EN ISO 179-1, 

• właściwości przy ściskaniu – wg PN-EN ISO 604, 

• odkształcenie trwałe po ściskaniu – wg PN-ISO 815, 

• twardość metodą Shore’a – wg PN-EN ISO 868, 

• gęstość metodą zanurzeniową – wg PN-EN ISO 1183-1, 

• gęstość pozorna – wg PN-EN ISO 845, 

• gęstość nasypowa – wg PN-EN ISO 61, 

• współczynnik przewodności cieplnej – wg PN-ISO 8302, 

• współczynnik pochłaniania dźwięku – wg PN-ISO 10534-2. 

Próbki odpadów pianki poliuretanowej pochodzące z wymontowanych foteli 

zużytych samochodów pobrano losowo z wielu samochodów. Badania właściwości 

fizykomechanicznych wykonano zgodnie z wyżej podanymi normami. 

Właściwości charakteryzujące oryginalne pianki stosowane do produkcji 

foteli samochodowych przedstawiono w tabeli 4.1. Właściwości charakteryzujące 

odpady pianek elastycznych pochodzących z siedzeń foteli samochodowych 

przedstawiono w tabeli 4.2. 

Tabela 4.1. Właściwości oryginalnych pianek elastycznych stosowanych na fotele samochodowe [19] 

Gęstość, 

kg/m 3 

Wytrzymałość na 

rozciąganie, MPa 

Wydłużenie względne 


Odkształcenie trwałe po 

ściskaniu, % 

56 0,265 117 5,6 

34 0,128 137 10,4

Nr próbki 

4. Recykling elastycznych pianek poliuretanowych 159 

Tabela 4.2. Właściwości fizykomechaniczne odpadów pianek elastycznych pochodzących 

z siedzeń foteli samochodowych 

Gęstość, 

kg/m 3 


na rozciąganie, 

MPa 

Wydłużenie względne 

przy zerwaniu, 

% 

Odkształcenie trwałe 

po ściskaniu, 

% 

1 34,68 0,272 281 1,52 

2 40,73 0,471 370 2,58 

3 35,13 0,368 240 1,29 

4 59,83 0,525 371 1,32 

5 38,35 0,344 351 2,29 

6 30,84 0,215 538 0,76 

7 53,55 0,456 339 1,43 

8 32,44 0,172 315 1,23 

10 40,30 0,389 376 2,19 

Z przedstawionych danych wynika, że pianki pochodzące z foteli ze zużytych 

samochodów mają większą wytrzymałość na rozciąganie oraz większe wydłużenie 

przy zerwaniu niż oryginalne pianki stosowane do produkcji foteli samochodowych. 

Natomiast pianki oryginalne charakteryzują się większym odkształceniem 

trwałym po ściskaniu. 

4.3. Metody recyklingu odpadów pianek 


Recykling odpadów pianek poliuretanowych pochodzących z samochodów 

jest ze względu na wysoką cenę tych tworzyw preferowanym sposobem ich zagospodarowania. 

Wykorzystanie odpadów z pianek poliuretanowych może odbywać 

się w następujących procesach: 

• recyklingu mechanicznego, 

• recyklingu surowcowego. 

Wybór optymalnego sposobu zagospodarowania tych odpadów podyktowany 

jest następującymi kryteriami: 

• zapotrzebowanie rynku na wyroby z recyklingu i ich jakość, 

• aspekt środowiskowy, 

• ekonomiczna efektywność (prawo, koszty inwestycyjne i technologiczne). 

Wśród znanych obecnie metod recyklingu materiałowego pianek poliuretanowych 

wyróżnić należy [25]: 

• granulację i wprowadzanie odpadów do systemu piankowego,

160 


• przetwórstwo metodami reaktywnymi, tzn. wykorzystującymi reaktywność 

ugrupowań uretanowych i/lub grup funkcyjnych obecnych lub generowanych 

w trakcie procesu recyklingu, 

• prasowanie z reaktywnym środkiem wiążącym, 

• spiekanie reaktywne. 

Odpady pianek z foteli samochodowych pozyskuje się metodą ręcznego demontażu 

lub z frakcji lekkiej z młyna strzępiącego. Jak wykazały badania [2], odpady 

pochodzące z demontażu ręcznego są bardzo mało zanieczyszczone i nadają 

się do recyklingu mechanicznego i surowcowego. Odpady frakcji piankowej wydzielonej 

z frakcji lekkiej mają zanieczyszczenia metali żelaznych i nieżelaznych 

i nie są przydatne do recyklingu mechanicznego. 

4.3.1. Metoda granulacji i wprowadzenia odpadów 

do systemu piankowego 

Metoda granulacji jest najprostszym sposobem ponownego wykorzystania 

odpadów. Rozdrobnione pianki w formie cząstek poniżej 1 cm lub sproszkowane 

wykorzystuje się jako absorber do usuwania rozlanego oleju na powierzchniach 

wodnych i utwardzonych, jako napełniacza w izolacyjnych zaprawach cementowych, 

jako dodatek do poliuretanów w procesie reaktywnego wtryskiwania, 

napełniacza materiałów polimerowych termoplastycznych [25]. Duże ilości rozdrobnionych 

miękkich pianek są również zużywane w budownictwie jako amortyzujące 

wypełnienia wykładzin podłogowych [7]. Najwięcej odpadów zmielonych 

stosuje się w produkcji nowych pianek przez dodanie do ciekłego poliolu/polieteru. 

Dodatek zmielonej pianki wynosi 15–30% wag. Głównym problemem w procesie 

mielenia odpadów pianki elastycznej celem wprowadzenia jej do poliolu 

jest uzyskanie odpowiedniego stopnia rozdrobnienia przy minimalizacji kosztów. 

Wielkość cząstek powinna być poniżej 100 μm. Rozdrobnienie elastycznych pianek 

do małych cząstek jest dosyć trudne z powodu ich sprężystości. W latach 90. 

opracowano metodę dwóch bębnów obracających się z różną prędkością i udowodniono, 

że jest ona ekonomicznie porównywalna z procesem kriogenicznym. 

Otrzymuje się cząstki o wymiarze poniżej 50 μm [9]. 

Możliwe jest też rozdrobnienie odpadów pianek elastycznych metodą pulweryzacji, 

która polega na kombinowanym działaniu ciśnienia i naprężenia ścinającego 

wewnątrz specjalnego pulweryzera. Proszek otrzymany tą metodą ma 

średnią wielkość cząstek 35 μm. Proszek może być stosowany jako napełniacz 

w produkcji nowych pianek poliuretanowych PUR stosowanych na siedzenia foteli 

samochodowych lub w procesie reaktywnego spiekania lub wtryskiwania [26, 28].



wiążącego 

W metodzie tej jako środek wiążący wykorzystuje się spoiwa lub kleje poliuretanowe 

typu prepolimerów izocyjanianowych lub poliizocyjanianów [10, 23, 

35]. Rozdrobnione odpady pianki o wielkości cząstek 0,5–10,0 mm natryskuje się 

ciekłym klejem poliuretanowym i następnie mieszaninę prasuje się w formach, 

stosując temperaturę 100-130 0 C i ciśnienie maksymalnie 5 MPa. Proces utwardzania 

kleju można zaktywizować, wprowadzając katalizator reakcji utwardzania 

i dodatkowo parę wodną. Temperatura utwardzania ulega wtedy obniżeniu i skraca 

się czas utwardzania do około 30 minut. Ilość użytego spoiwa powinna wynosić 

10–15% wag. Reakcja sieciowania polega na wykorzystaniu wodoru z wilgoci 

zawartej w powietrzu i przebiega z wydzieleniem CO 2 , który powoduje częściowe 

spienienie prepolimeru: 

NCO + HOH → CO 2 + NH 2 

NCO + HOH + NCO→ HN-CO-O-CO-NH 

Rozdrobnione odpady można mieszać również z włóknami wzmacniającymi 

lub tekstyliami oraz z materiałami termoplastycznymi. Gęstość wyrobu można 

regulować wielkością zastosowanego ciśnienia i w ten sposób otrzymywać wyroby 

o zróżnicowanych właściwościach wytrzymałościowych odpowiadających 

końcowemu zastosowaniu. 

Najczęściej produkuje się tą metodą maty izolacyjne i dźwiękochłonne, materace 

rehabilitacyjne i maty gimnastyczne, sprężyste sufity podwieszane w halach 

sportowych, maty do spania w kabinach samochodów ciężarowych, w budownictwie 

do izolacji termicznej ścian, sufitów i dachów, a także podkłady pod panele, 

podłogi drewniane i pod wykładziny [17]. Fiat stosuje odpady elastycznych pianek 

na wykładziny wygłuszające w samochodach. 

W Polsce firma Greiner-Multifoam [34] produkuje metodą prasowania adhezyjnego 

wyroby w postaci bloków, cylindrów, płyt i kształtek. Wyroby charakteryzują 

się bardzo dobrą zdolnością absorpcji dźwięku, bardzo dobrą zdolnością 

tłumienia i pochłaniania energii, odpornością na ciepło i starzenie. 

W pracy [22] opracowano technologię przetwarzania odpadów pianek elastycznych 

z foteli samochodowych. Na rysunku 4.1 przedstawiono płytę z odpadów 

pianki elastycznej pochodzącej z foteli samochodowych wykonanej metodą 

adhezyjnego prasowania. W tabeli 4.3 przedstawiono właściwości płyt otrzymanych 

wg opracowanej technologii.

162 


Rys. 4.1. Płyta poliuretanowa otrzymana metodą prasowania adhezyjnego 

Tabela 4.3. Właściwości próbek wykonanych metodą prasowania z udziałem środka adhezyjnego 

Gęstość próbki, 

kg/m 3 


na rozciaganie, 

MPa 

Odkształcenie 

trwałe po 

ściskaniu, 

% 

Współczynnik 

przewodnictwa 

cieplnego λ, 

W/mK 

120 0,216 14,4 0,038 

220 0,228 10,0 0,040 


pochłaniania dźwięku α 

0,257 (grubość próbki 

2 mm) 

0,430 (grubość próbki 

4 mm) 

Otrzymana płyta charakteryzuje się bardzo współczynnikiem przewodnictwa 

cieplnego, porównywalnym z oryginalną pianką poliuretanową stosowaną w budownictwie, 

dla której współczynnik λ wynosi 0,035 W/mK. Płyta jest elastyczna 

i ma korzystne właściwości do zastosowania na izolację podpodłogową. Może 

być również stosowana na izolację ścian i dachów. Średnia wartość fizycznego 

współczynnika pochłaniania dźwięku jest niższa od wartości dla wełny mineralnej 

(0,62) i porównywalna z wartością dla wełny szklanej (0,31) [29]. 

4.3.3. Spiekanie reaktywne 

Metoda spiekania reaktywnego zapewnia wykorzystanie odpadów w 100%. 

W procesie tym nie stosuje się dodatkowych materiałów ani środków modyfikujących 

właściwości. Metoda wykorzystuje zjawisko płynięcia poliuretanu w warunkach 

odpowiednio wysokiej temperatury i ciśnienia. Przygotowanie odpadów


do spiekania reaktywnego polega na ich rozdrobnieniu do ok. 1–2 mm średnicy 

ziarna. Zmielone odpady wstępnie ogrzewa się w temp. 140–150 0 C w czasie kilkunastu 

minut, a następnie w wysokiej temperaturze 180–195 0 C i pod ciśnieniem 

powyżej 350 barów prasuje w formie w czasie 1–4 minut. Pod wpływem zastosowanego 

ciśnienia cząsteczki zbliżają się do siebie i stykają na granicach ziaren. 

Otrzymuje się wyroby o bardzo dobrych właściwościach wytrzymałościowych 

i odporne na działanie wilgoci. Z odpadów pianek elastycznych otrzymuje się 

wyroby o właściwościach kauczukopodobnych, a z odpadów pianek sztywnych 

o właściwościach konstrukcyjnych. Mankamentem metody spiekania reaktywnego 

jest duże zużycie energii, więc nie jest ona stosowana w skali przemysłowej. 

Mimo to niektóre firmy produkują metodą spiekania elementy samochodu, takie 

jak: kanały powietrzne, podstawki korytkowe, obudowy akumulatorów [2, 15]. 

Wyniki prób reaktywnego spiekania odpadów pianek pochodzących z foteli samochodowych 

przedstawiono w pracy [4]. 

W niniejszej pracy odpady pianek elastycznych rozdrabniano w młynku nożowym, 

w którym zainstalowane było sito o wielkości średnicy otworów 10 mm. 

Przy zastosowaniu sita 10 mm strzępy miały wymiar 3–10 mm. Następnie rozdrobnione 

odpady wsypywano do formy i wstawiano do komory o temperaturze 

160 0 C na okres 20 minut. Po tym czasie formę zamykano stemplem i umieszczano 

pod prasą hydrauliczną pod ciśnieniem 180 barów, a temperatura formy wynosiła 

190 0 C. Czas prasowania wynosił 3 minuty. Po ochłodzeniu formy wyjmowano 

płytę i po 7 dobach wykonywano oznaczenia właściwości fizykomechanicznych. 

Rysunki 4.2 i 4.3 przedstawiają wykonane płyty o różnej grubości, a właściwości 

otrzymanych płyt przedstawia tabela 4.4. Właściwości próbek oznaczono 

zgodnie z metodami badawczymi podanymi w p.4.2. 

Rys. 4.2. Płyta wykonana z odpadów pianki poliuretanowej pochodzącej 

z foteli samochodowych metodą spiekania reaktywnego, grubość 2 mm

164 

Gęstość, 

kg/m 3 


Rys. 4.3. Płyta wykonana z odpadów pianki poliuretanowej pochodzącej 

z foteli samochodowych metodą spiekania reaktywnego, grubość 4 mm 

Tabela 4.4. Właściwości płyty otrzymanej metodą spiekania reaktywnego z odpadów pianki 

elastycznej z foteli samochodowych 



MPa 


względne 

przy 

zerwaniu, 

% 

Moduł 

sprężystości 

(0,1–0,4%), 

MPa 

Twardość 

Shore’a, 

0 ShA 


trwałe po 

ściskaniu, 

% 


przewodnictwa 

cieplnego λ, 

W/mK 

1010 4,59 17,5 80 74 20,9 0,128 


pochłaniania 

dźwięku α 

0,376, 

grubość płyty 

4 mm 

660 1,82 46,1 64 --- 10,0 0,230 0,330 

Otrzymana płyta wykazuje dużą zdolność pochłaniania dźwięku, wartość ta 

jest porównywalna z wartościami dla materiałów dźwiękochłonnych stosowanymi 

w budownictwie. Średni współczynnik α dla wełny mineralnej wynosi 0,62, 

a dla wełny szklanej 0,31 [29]. 

4.3.4. Reaktywne wtryskiwanie 

Metodą tą można przetwarzać mieszaninę PUR (o średnim stopniu usieciowania) 

i innych tworzyw sztucznych, szczególnie termoplastycznych. Celem 

otrzymania ukształtowanego termicznie wyrobu, takiego jak np. element samo-


chodowy, rozdrobnione odpady o wielkości cząstek 250–1000 μm wtryskuje się 

w temperaturze ok. 180 0 C przy wysokim ciśnieniu ścinania powyżej 350 barów [12]. 

4.3.5. Reaktywne wytłaczanie 

Reaktywne wytłaczanie rozdrobnionych odpadów o wielkości cząstek poniżej 

100 μm w wytłaczarce z odgazowaniem polega na ogrzewaniu i intensywnym 

ścinaniu w wytłaczarce dwuślimakowej. W wyniku tych procesów następuje proces 

pękania wiązań poprzecznych i linearyzacja polimeru, a tworzące się w wyniku 

degradacji gazy oraz gazy uwolnione z porów pianki są odprowadzane w strefie 

odgazowania wytłaczarki. W efekcie powstaje materiał termoplastyczny, który 

może być przetwarzany metodą wtryskiwania [8]. Proces ten ze względu na obecność 

w poliuretanach kilku rodzajów wiązań chemicznych o różnej odporności 

termicznej wymaga przestrzegania ścisłej kontroli parametrów wytłaczania, aby 

nie dopuścić do daleko posuniętej degradacji i uzyskania produktu o charakterze 

zbliżonym do produktów poliolowych [24]. Innym sposobem polegającym na częściowej 

degradacji poliuretanu jest sposób opisany w patencie [16]. Rozdrobnione 

odpady pianek elastycznych miesza się z dodatkami pomocniczymi i 25% lipotomu. 

Depolimeryzację przeprowadza się w wytłaczarce dwuślimakowej w temperaturze 

100–200 0 C z jednoczesnym wytłaczaniem folii, która może być wykorzystywana 

na izolacje poziome i pionowe w budownictwie, pokrycia dachowe itp. 

Możliwe jest wytłaczanie pianki elastycznej z polimerami termoplastycznymi 

[9]. W przypadku współwytłaczania polipropylenu z elastyczną pianką poliuretanową 

w ilości 5% wag. uzyskuje się poprawę udarności materiału w stosunku 

do PP z 3,9 do 4,6 kJ/m 2 a w przypadku mieszaniny 80 cz. wag PUR i 19 cz.wag 

ABS otrzymany materiał charakteryzuje się wydłużeniem przy zerwaniu 165% 

w porównaniu z 11% dla ABS [9]. 

W niniejszej pracy do przeprowadzenia prób współwytłaczania odpadów elastycznej 

pianki poliuretanowej z polietylenami zastosowano materiały o następujących 

właściwościach: 

1. Odpady pianki poliuretanowej elastycznej z foteli samochodowych 

– gęstość nasypowa 34 kg/m 3 

2. Polybatch AMF – LLDPE polietylen 

– MFR (230 0 C / 2,16 kg) 3 g/10 min 

– gęstość 940 kg/m 3 

3. Exceed 1018 CA – kopolimer metalocenowy etylenu i heksenu 

– MFR (230 0 C / 2,16 kg) 1 g/10 min 

– gęstość 880 kg/m 3 

– wytrzymałość na rozciąganie 86 MPa 

– wydłużenie przy zerwaniu 560%

166 


Sposób przygotowania próbek 

Rozdrabnianie 

Odpady pianek elastycznych rozdrabniano w szybkoobrotowym młynku nożowym 

o prędkości obrotowej 1450 obr./min, w którym zainstalowane było sito 

o wielkości średnicy otworów 10 mm. Przy zastosowaniu sita 10 mm strzępy 

miały wymiar 3–10 mm. 

Aglomerowanie 

Aglomerowanie rozdrobnionych odpadów ma na celu zwiększenie ich gęstości 

nasypowej i postaci fizycznej ze strzępów na granulki. Zagęszczanie rozdrobnionych 

odpadów wykonywano w aglomeratorze walcowym przeciwbieżnym. 

• Gęstość nasypowa granulatu po aglomeracji 175 kg/m 3 

Wytłaczanie 

Wykonano próbę wytłaczania zgranulowanej pianki PUR z polietylenem 

LLDPE i kopolimerem metalocenowym etylenu i heksanu w wytłaczarce dwuślimakowej 

Leistritz. W tabeli 4.5 przedstawiono składy badanych mieszanek i parametry 

wytłaczania. 

Składniki 

Odpady PUR 

Polybatch AFM 

Odpady PUR 

Polybatch AFM 

Exceed 1018 CA 

Odpady PUR 

Polybatch AFM 

Exceed 1018 CA 

Tabela 4.5. Skład badanych mieszanek i parametry wytłaczania 

Udział, 

% wag. 

50 

50 

50 

25 

25 

40 

30 

30 

Temperatura 

masy, 

0 C 

Obroty ślimaka, 

obr/min 

Ciśnienie, 

bar 

210 150 70 

210 150 80 

210 150 80 

Otrzymane granulaty przetwarzano na kształtki badawcze z zastosowaniem 

wtryskarki ARBURG przy następujących parametrach wtryskiwania: 

• temperatura wtryskiwania 160 0 C 

• ciśnienie wtryskiwania 300–400 barów 

• temperatura formy 20 0 C

Wyniki badań 


Właściwości próbek oznaczono zgodnie zgodnie z metodami badawczymi 

podanymi w p. 4.2. 

W tabeli 4.6 przedstawiono właściwości otrzymanych materiałów. 

Sklad próbki 

PUR 50% 

Polybatch 

AMF 50% 

PUR 50% 

Polybatch 

AMF 25% 

Exceed 1018 

25% 

PUR 40% 

Polybatch 

AMF 30% 

Exceed 1018 

30% 

Tabela 4.6. Właściwości wytrzymałościowe kompozytu poliuretanu z polietylenem 

Gęstość, 

kg/m 3 



MPa 

Moduł 

sprężystości, 

MPa 

Wydłużenie 

względne 

przy 

zerwaniu, 

% 


trwałe przy 

ściskaniu, 

% 


przewodnictwa 

cieplnego, 

W/mK 

920 4,64 90,5 195 37,4 0,22 

873 5,22 71,8 360 36,7 0,21 

882 7,23 97,8 504 34,9 0,22 

Otrzymane materiały mają właściwości materiału elastycznego i sprężystego. 

Mogą być stosowane na izolacyjne maty podłogowe w halach przemysłowych. 

4.3.6. Recykling surowcowy 

W recyklingu surowcowym stosuje się reakcje chemiczne, pod wpływem 

których następuje rozerwanie wiązań uretanowych i mocznikowych oraz sieciujących 

ugrupowań biuretowych. Rozerwanie wiązań uretanowych następuje 

w wyniku ogrzewania z wodą (hydroliza), alkohololami (alkoholiza), glikolami 

(glikoliza) [9, 20]. 

Największe znaczenie ma metoda glikolizy i jest najczęściej realizowanym 

procesem w praktyce przemysłowej. Proces glikolizy prowadzi się w temperaturze 

ok. 200 0 C, stosując jako czynniki solwolityczne glikole: etylenowy lub 

dietylenowy, dipropylenowy oraz alkanoloaminy wobec różnych katalizatorów 

(wodorotlenek sodu i potasu oraz związki metaloorganiczne). Wyjściowymi produktami 

są oligomeryczne i małocząsteczkowe surowce, które mają wodorowe

168 


aktywne grupy i mogą być wykorzystane do produkcji materiałów poliuretanowych, 

a ich właściwości są równoważne właściwościom z oryginalnego poliolu 

[24]. Proces prowadzony jest metodą okresową w reaktorze z mieszadłem i trwa 

do kilku godzin. Jest on opłacalny ekonomicznie, jeżeli skala produkcji wynosi 

30 000–50 000 ton rocznie [5]. 

Znane są również sposoby glikolizy odpadów PUR prowadzone metodą wytłaczania. 

Pianka poliuretanowa w mieszaninie z dietanoloaminą jest poddana 

procesowi degradacji w wytłaczarce. Parametry procesu to temperatura w cylindrze 

250–270 0 C, czas reakcji 190–240 s, stosunek PUR/DEA=10:1. Otrzymany 

nieoczyszczony poliol może w 80% zastąpić oryginalny poliol, a oczyszczony 

może być w 100% używany jako zamiennik oryginalnego surowca [31, 32]. 

4.3.7. Metody termiczne 

Generalnie nie poddaje się procesom termicznego przetwarzania (piroliza, 

zgazowanie) samych odpadów poliuretanowych, tylko stanowią one część wsadu 

zmieszanych odpadów tworzyw sztucznych. 

Piroliza 

Piroliza jest procesem chemicznym prowadzonym w wysokiej temperaturze 

bez kontaktu z tlenem. Proces pirolizy tworzyw poliuretanowych był analizowany 

z zastosowaniem metod TGA, DTA i DSC. Z badań wynika, że pierwszy rozkład 

zaczyna się w temperaturze 250 0 C i do temperatury 300 0 C następuje utrata 80% 

masy. Pozostałość w ilości 20% ulega rozkładowi w temperaturze 500 0 C. Otrzymane 

produkty pirolizy w temperaturze do 450 0 C to: 40% gazy, 10–45% ciecze, 

5–25% pozostałość, tzw. koksik [12]. 

Zgazowanie 

Innym sposobem recyklingu jest zgazowanie i zastosowanie w hutnictwie 

w produkcji surówki żelaza jako czynnik redukujący. Zgazowanie prowadzi się 

w temperaturze około 1200–1500 0 C przy ciśnieniu 20–80 barów w obecności tlenu. 

W czasie kilku sekund 98–99% masy ulega konwersji w gaz. Otrzymuje się 

gaz syntetyczny składający się z tlenku węgla i wodoru. Obecność poliuretanów 

we wsadzie tworzywowym okazała się mieć korzystny wpływ na ekonomikę, ponieważ 

azot zawarty w poliuretanach powoduje neutralizację procesu. Wyprodukowany 

CO może być stosowany do produkcji izocyjanianów dla nowych PUR, 

wodór natomiast może być stosowany do produkcji innych surowców, takich jak 

formaldehyd i poliester. Proces ten stosowany jest w Niemczech do recyklingu 

frakcji lekkiej z młynów strzępiących [7, 12].

Odzysk energetyczny 


Odzysk energetyczny samych pianek PUR jest już obecnie niedopuszczalny 

ze względu na wydzielające się gazy zawierające nie tylko CO 2 , ale także wiele 

toksycznych związków, takich jak aminy, węglowodory, a nawet cyjanowodór 

[11]. Ponadto wartość opałowa poliuretanów, w porównaniu z tworzywami poliolefinowymi 

jest stosunkowo niska i wynosi ok. 25 000 kJ/kg. Badania wykazały, 

że jest możliwe stosowanie do 20% wag. odpadów pianki poliuretanowej z samochodów 

w procesie spalania w spalarni odpadów komunalnych. Odpady można 

stosować również w mieszaninie z innymi tworzywami w procesie współspalania 

w piecach obrotowych w cementowniach. Zmierzone wartości emisji były poniżej 

dopuszczalnego limitu, a ilość popiołu była niezmieniona [1]. Dyrektywa 

200/76/WE z 4 grudnia 2000 roku w sprawie spalania odpadów określa jednoznacznie 

dopuszczalne wartości stężenia substancji szkodliwych emitowanych 

do atmosfery w procesie spalania odpadów. W pracy [18] przedstawiono analizę 

kosztów recyklingu pianek poliuretanowych metodami recyklingu mechanicznego 

i z odzyskiem energii. Spalanie w piecu cementowym okazało się najekonomiczniejszym 

sposobem recyklingu. 


Odpady pianek elastycznych mogą stanowić surowiec do produkcji nowych 

wyrobów lub stanowić częściowy zamiennik surowca oryginalnego – poliolu. 

W krajach, w których realizuje się politykę maksymalnego zagospodarowania 

odpadów (kraje Europy Zachodniej i USA) przetwarzanie pianek odpadowych 

na wyroby użyteczne, głównie na spodnią warstwę dywanów, jest już w dużym 

stopniu stosowane [13, 15, 21, 35]. 

Pianki poliuretanowe pochodzące z foteli samochodowych mogą być z sukcesem 

recyklowane z zastosowaniem technologii mielenia. Metoda granulacji jest 

najprostszym sposobem ponownego wykorzystania odpadów. Głównym problemem 

w procesie mielenia odpadów pianki elastycznej celem wprowadzenia jej 

do poliolu jest uzyskanie odpowiedniego stopnia rozdrobnienia, poniżej 100 μm, 

przy minimalizacji kosztów. Rozdrobnienie elastycznych pianek do małych cząstek 

jest dosyć trudne z powodu ich sprężystości. Proszek może być stosowany 

jako napełniacz w produkcji nowych PUR stosowanych na siedzenia foteli samochodowych 

lub w procesie reaktywnego spiekania lub wtryskiwania. Duże ilości 

odpadów pianek poliuretanowych przetwarza się metodą adhezyjnego prasowania 

z udziałem środka wiążącego. Najczęściej produkuje się tą metodą maty izolacyjne 

i dźwiękochłonne, podkłady pod panele i podłogi drewniane, pod wykładziny, 

materace rehabilitacyjne i maty gimnastyczne, sprężyste sufity podwiesza-

170 


ne w halach sportowych, maty do spania w kabinach samochodów ciężarowych, 

w budownictwie do izolacji termicznej ścian, sufitów oraz dachów [23]. Fiat stosuje 

odpady elastycznych pianek na wykładziny wygłuszające w samochodach. 

Metoda spiekania reaktywnego zapewnia wykorzystanie odpadów w 100%. 

W procesie tym nie stosuje się dodatkowych materiałów ani środków modyfikujących 

właściwości. Otrzymuje się wyroby o bardzo dobrych właściwościach 

wytrzymałościowych i odpornych na działanie wilgoci. Mankamentem metody 

spiekania reaktywnego jest duże zużycie energii, więc nie jest ona stosowana 

w skali przemysłowej. 

Rozdrobnione odpady pianek średnio usieciowanych można przetwarzać metodą 

wtryskiwania lub wytłaczania. Wykonano również próby współwytłaczania 

zgranulowanych odpadów pianek z niskocząsteczkowym polietylenem. Mieszanina 

zawierająca 50% odpadów PUR charakteryzowała się wytrzymałością na 

rozciąganie równą 5,22 MPa, a odkształcenie przy zerwaniu wynosiło 360%. 

Odpady pianki poliuretanowej mogą być również przetwarzane metodami 

recyklingu surowcowego. Największe znaczenie ma metoda glikolizy i jest najczęściej 

realizowanym procesem w praktyce przemysłowej. Glikoliza może być 

ekonomicznie akceptowalna, ale wymaga jeszcze rozwoju i doskonalenia, żeby 

tolerować większą ilość zanieczyszczeń w odpadach. Proces jest opłacalny ekonomicznie, 

jeżeli skala produkcji wynosi 30 000–50 000 ton rocznie [5]. 

Literatura 

1. Alliance for Polyurethane Industry. www.polyurethane.org. 

2. Datta J., Rohn M.: Glikoliza odpadów poliuretanowych, Polimery 2007, 52, 

nr 7–8, s. 579. 

3. End of Life Vehicle Recycling: The State of Art. of Resource Recovery from 

Shredder Residue: Argonne National Laboratory ANL/ESD/07-8, September 

2006. 

4. Euro-Moulders: Polyurethane Car Components: The Options for ELV Recycling 

and Recovery, January 2002. 

5. Fact sheet “Chemolysis”, June 2001, www.isopa.org. 

6. Fact sheet: End of life Vehicles Recovery and Recycling - Polyurethane Car 

Components. Options Analysis, www.isopa.org. 

7. Fact Sheet: Recycling and Recovering Polyurethanes, June 2001, www.isopa.org. 

8. Heneczkowski M., Galina H.: Recykling materiałowy odpadowych elastycznych 

pianek poliuretanowych wytwarzanych metodą RIM, Polimery 2002, 

47, 7/8. 523–527.


9. Heneczkowski, M., Bil M., Ryszkowska J., Zawadziak E.: Reaktywne współwytłaczanie 

odpadów elastycznych pianek poliuretanowych z innymi polimerami. 

Modyfikacja polimerów. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 

Wrocław 2005. 

10. Hennecke GmbH, Brochure No. Pi 114 Information ,,Remo-tec’’ Sankt Augustin- 

Birlinghoven, Germany. 

11. Król P.: Przegląd 60-letniego rozwoju poliuretanów, ich syntezy i zastosowań: 

Polimery 2009, 54, nr 7–8. 

12. Mahmood Zia K., Bhatti H.N., Bhatti I.A.: Methods for Polyurethane and 

Polyurethane Composite Recovery: A review: Reactive and Functional Polymers, 

Volume 67, Issue 8, August 2007, page 675. 

13. Mark F., Kamprath A.: Recycling & Recovery Options for PU Seating Material: 

A Joint Study of ISOPA /Euro-Moulders, www.autoindustria.com/encuentro/documentos/SAE.pdf. 

14. Monitor Polski, nr 101, poz. 1183. Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2014. 

15. Neuray Marcel P, Sulzbach Michael H., Wirth Jurgen: Methods for Recycling 

of Polyurethane and Polyurethane Composites Proceedings of the Polyurethanes 

Conference, 2000, October 8–11, pp. 37–48, 2000. 

16. Opis patentowy PL 190994. 

17. Osiński J., żach P.: Wybrane zagadnienia recyklingu samochodów, Wydawnictwo 

Komunikacji i Łączności, Warszawa 2006. 

18. Polyurethane car components the options for ELV recycling and recovery, 

www.euro-moulders.org/_img/downloads/EM_2002_Brochure.pdf. 

19. Polyurethane Recycling, http://polyurethane.americanchemistry.com/Sustainability/Recycling 

20. Prociak A., Pielichowski J.: Recykling chemiczny poliuretanów. Przemysł 

Chemiczny 82/ 8–9 (2003). 

21. Projekt badawczy PBZ-PW-004/ITE 06/2006: Rozwój systemów recyklingu 

i utylizacji. 

22. Projekt celowy ROW-515-2004 Wyroby termoizolacyjne i dźwiękochłonne 

z odpadów pianek poliuretanowych. 

23. Rasshofer W., Bayer AG.: Mechanical Recycling of PU foam. www.plastics- 

-in-elv.org. 

24. Recykling odpadów elastycznych pianek PUR. http://www.tworzywa.pl/ 

pl/183,184,184/184/strona3/art14.html 

25. Rydarowski H., Walczak K., Hławiczka M.: Recykling materiałowy miękkich 

pianek pochodzących z przemysłu samochodowego, II Konferencja Naukowa: 

recykling tworzyw sztucznych R’ 2000, Jesenik Czechy. 

26. Shutov F.: Recycling of Polyurethane Foam Solid Waste Derived from Used 

Automotive Seats ‘’ Proceedings of the 15th international Conference on

172 


Solid Waste Technology and Management, Philadelphia, PA, USA, p.p. 3D/1- 

3D/6, 1999. 

27. Simoni F., Modesti M.: Material Eng., 2, 127, 1991. 

28. Stone H., Villwock R., Martel B.: Recent Technical Advances in Recycling 

Scrap Polyurethane Foam as Finaly Ground Powder in Flexible Foam: Proccedings 

of the Polyurethane Conference, 2000. 

29. Turkiewicz J., Sikora J.: Doświadczalne wyznaczenie współczynnika pochłaniania 

dźwięku materiałów włóknistych i wiórowych będących odpadami 

produkcyjnymi. Czasopismo Techniczne Politechniki Krakowskiej. Mechanika, 

2009, zeszyt 12, rok 106. 

30. Ustawa o recyklingu pojazdów wycofanych z eksploatacji. Dz.U. nr 25, 

poz. 202 z 20 stycznia 2005. 

31. Watando H., Fujieda S., Saya S., Tai CX.M., yamamoto M.: Reheating Decomposition 

Process as Chemical Recycling for Rigid Polyurethan Foam, 

Polymer Degradation & Strability 2006, 11, 2549–2553. 

32. Watando H., Saya S., Fukaya T., Fujieda S., yamamoto M.: Improving Chemical 

Recycling Rate by Reclaimining Polyurethane Elastomer from Polyurethane 

foam, Polymer Degradation & Stability 2006, 91, 12, 3354–3359. 

33. Wirpsza Z.: Poliuretany: Chemia, technologia, zastosowanie, WNT, 1991. 

34. www.greiner-multifoam.pl. 

35. Zevenhoven R.: Treatment and Disposal of Polyurethane Wastes: Option for 

Recovery and Recycling: Helsinki University Technology Department of 

Mechanical Engineering, Energy Engineering and Environmental Protection 

Publications ESPO 2004.

Pulweryzacja odpadów polimerowych 

z elektroniki i pojazdów samochodowych 

celem wykorzystania ich w technologii 

odlewania rotacyjnego 

1 dr inż. Marek SZOSTAK, Politechnika Poznańska, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, 

Instytut Technologii Materiałów. 

M. Szostak 1 

5

Pulweryzacja odpadów polimerowych 

z elektroniki i pojazdów samochodowych 

celem wykorzystania 

ich w technologii odlewania rotacyjnego 

5.1. Wstęp ............................................................................................. 175 

5.2. Metody pulweryzacji i jej zastosowanie do produkcji 

proszków dla technologii odlewania rotacyjnego. ..................... 176 

5.2.1. Proces pulweryzacji ............................................................. 176 


tworzyw sztucznych ............................................................ 179 

5.2.3. Sporządzanie proszkowych mieszanin polimerowych ........ 180 

5.3. Technologia odlewania rotacyjnego tworzyw sztucznych i jej 

zastosowania ................................................................................. 181 

5.4. Odpady polimerowe z elektroniki i elektrotechniki oraz 

pojazdów samochodowych wybrane do procesu pulweryzacji 184 

5.5. Pulweryzacja wybranych odpadów polimerowych EE 

i pojazdów samochodowych ........................................................ 184 

5.6. Wytwarzanie mieszanin pulweryzatów z odpadów EE 

i pojazdów samochodowych z oryginalnymi proszkami 

tych tworzyw ................................................................................ 185 

5.7. Badania procesów odlewania rotacyjnego proszków 

z recyklatów EE i pojazdów samochodowych .......................... 186 

5.8. Właściwości mechaniczne wyrobów odlewanych rotacyjnie 

uzyskanych z badanych sproszkowanych odpadów 

polimerowych i ich porównanie z właściwościami wyrobów 

wtryskiwanych z powyższych odpadów ..................................... 188 

5.9. Wpływ parametrów technologicznych procesu rotowania na 

właściwości mechaniczne otrzymywanych wyrobów ................ 190 

5.10. Modyfikacja proszków PE otrzymanych z odpadów 

polimerowych polietylenoglikolem (PEG) i nanokrzemionką 190 

5.11. Ocena struktury proszków PE z nanokrzemionką ................... 194 

5.12. Wnioski ......................................................................................... 195 

Literatura ............................................................................................... 196

5.1. Wstęp 

Technologia odlewania rotacyjnego na początku lat czterdziestych znalazła 

przemysłowe zastosowanie głównie do produkcji wyrobów z PVC. Tworzywo 

wyjściowe do procesu przygotowywano wtedy w postaci plastizoli. W początkowych 

latach zastosowań szerszy rozwój tej technologii ograniczało przeświadczenie 

o małej wydajności metody, ograniczonej ilości tworzyw możliwych do 

przetworzenia i małej różnorodności kształtów możliwych do uzyskania. Zdecydowany 

przełom w jej szerszym stosowaniu nastąpił w końcu lat pięćdziesiątych 

po przygotowaniu proszkowych gatunków polietylenów specjalnie dla odlewania 

rotacyjnego. 

W latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych nastąpił wyraźny wzrost zastosowań 

tej metody wraz ze wzrostem ilości odmian polietylenów stosowanych 

w omawianej technologii, jak również wprowadzeniem do niej nowych tworzyw 

(PA, PC, PP, PS, ABS). W latach dziewięćdziesiątych nastąpił gwałtowny wzrost 

zastosowań odlewania rotacyjnego związany z możliwością uzyskiwania wyrobów 

o coraz bardziej skomplikowanych kształtach, rozwojem specjalnych typów 

tworzyw dla tej technologii, jak i opracowaniem przez producentów maszyn bardziej 

wydajnych urządzeń oraz zaprojektowaniem współczesnych systemów kontroli 

przebiegu procesu. Obecnie dynamika wzrostu stosowania tej technologii 

szacowana jest na co najmniej 10% rocznie. 

Odlewanie rotacyjne jest jedną z wielu obecnie stosowanych technologii 

przetwórstwa tworzyw sztucznych. Wyróżnia się wśród innych metod przede 

wszystkim tym, że stosowana jest głównie do produkcji wyrobów wewnątrz pustych, 

gdyż charakter tej technologii pozwala na dokładne odwzorowanie kształtu 

danego wyrobu. W omawianej technologii forma dzielona wykonuje ruch obrotowy 

wokół dwóch osi. W wyniku tych ruchów tworzywo rozprowadzane jest równomiernie 

po ściankach formy. Tworzywo wprowadzane jest do formy najczęściej 

w postaci proszku, a pod wpływem ogrzania formy ulega stopieniu w jej gnieździe. 

Forma posiada gniazdo o kształcie i wymiarach odpowiadających kształtowi 

i wymiarom odlewu, dzięki czemu odlany wyrób nie zawiera naddatków 

materiału po wyjęciu z formy. Zestalenie lub utwardzenie tworzywa następuje 

w obracającej się formie, którą następnie zatrzymuje się, otwiera i z jej gniazda 

wyjmuje gotowy produkt. Otrzymywane kształty, niekoniecznie wydrążone, dają 

możliwość efektywnego konkurowania tej technologii w niektórych obszarach 

zastosowań z technologiami wtryskiwania lub wytłaczania z rozdmuchem.

176 


Wśród pozostałych metod przetwórstwa tworzyw sztucznych odlewanie rotacyjne 

wyróżnia się także tym, że cały przebieg tworzenia wyrobu, czyli grzanie, 

topienie, formowanie oraz chłodzenie przebiega w formie i nie wykorzystuje się 

w nim żadnego zewnętrznego ciśnienia. Ponieważ podczas formowania wyrobu 

forma obracana jest w dwóch osiach, a stopione tworzywo opływa wnętrze gniazda 

i przylega do ścianek formy, więc wyrób musi być zaprojektowany w taki sposób, 

by tworzywo miało łatwy dostęp do wszystkich powierzchni formy. 

5.2. Metody pulweryzacji i jej zastosowanie 

do produkcji proszków dla technologii 

odlewania rotacyjnego 

Surowce używane w technologii odlewania rotacyjnego mogą występować 

w różnych formach, w zależności od rodzaju przetwarzanego tworzywa. W przypadku 

niektórych poliamidów surowiec może występować w postaci większych 

granulek, ponieważ materiał ten topi się bardzo szybko. Polichlorek winylu (PVC) 

jest stosowany w formie płynnej lub tzw. plastizolu, który wykorzystywany był 

już od początku istnienia technologii odlewania rotacyjnego. Zaletą stosowania 

cieczy jako surowca jest jej łatwość w rozpływaniu się w formie, co w rezultacie 

daje wyrób o równomiernej grubości ścianek. Jednak zdecydowana większość 

materiałów stosowanych w formowaniu rotacyjnym występuje w postaci proszku. 

Przykładem takiego surowca jest polietylen, który w tej technologii występuje 

w formie proszku lub mikrogranulek. Wykorzystywanie mikrogranulek jest stosunkowo 

nowym osiągnięciem i choć ma wiele zalet, to nadal około 95% polietylenu 

stosowanego w tej technologii przetwarzane jest w postaci proszku. Główne 

przyczyny proszkowania tworzyw do odlewania rotacyjnego to m.in.: gładsza 

powierzchnia odlewów, większa wydajność procesu czy też krótszy czas cyklu 

formowania. Istnieje wiele metod uzyskiwania proszku, zależnie od tego, czy 

pulweryzowany materiał jest kruchy czy plastyczny, jednak większość urządzeń 

proszkuje tworzywo za pomocą obracających się metalowych tarcz [1]. 

5.2.1. Proces pulweryzacji 

Granulat tworzywa wsypywany jest do młynka i za pomocą wibracyjnego 

podajnika dociera do głowicy rozdrabniającej (obracające się w pionie lub poziomie 

metalowe tarcze z nacięciami), gdzie następnie jest rozdrabniany przez 

usytuowane promieniowo „zęby” tnące. Podczas tego zabiegu występuje zjawisko 

tarcia, czego efektem jest nagrzewanie się metalu, tworzywa oraz powietrza

5. Pulweryzacja odpadów polimerowych z elektroniki i pojazdów samochodowych ... 177 

w młynie. Zbyt wysoka temperatura może powodować topienie, a następnie przyleganie 

do siebie cząstek tworzywa. Należy kontrolować prędkość procesu pulweryzacji 

tak, aby temperatura ta nie zbliżyła się do temperatury uplastyczniania 

rozdrabnianego tworzywa. W dalszej części procesu pulweryzacji, tworzywo za 

pomocą sprężonego powietrza transportowane jest do jednostki kontrolnej, gdzie 

za pomocą sit zbyt duże cząsteczki (pow. 600–700 µm) oddzielane są od proszku, 

który możliwy jest do wykorzystania w technologii odlewania rotacyjnego. Zbyt 

duży proszek kierowany jest z powrotem na tarczę rozdrabniającą i przechodzi 

przez cały cykl raz jeszcze, natomiast drobny proszek podawany jest dalej do 

zbiornika magazynowego Schemat wytwarzania proszku przedstawiono na rysunku 

5.1 [1, 2]. 

Rys. 5.1. Schemat wytwarzania proszku w pulweryzatorze 

Rysunek 5.2 przedstawia promieniowe ułożenie metalowych ostrzy tnących 

na głowicy rozdrabniającej, między które trafia proszkowane tworzywo. Pokazano 

na nim również sposób chłodzenia tworzywa podczas procesu pulweryzacji, 

w celu uniknięcia jego przegrzania się, a w efekcie tego jego uplastycznienia [1, 2]. 

Głowica rozdrabniająca może mieć różną ilość i wielkość ostrzy tnących. Są 

one pochylone, zwykle o kąt 4° tak, aby różnica między krawędziami tnącymi 

dwóch płyt była węższa na ich obwodzie. Kiedy granulki są wprowadzane do 

środka młyna, siła odśrodkowa wypycha je na zewnątrz głowicy. Wtedy natrafiają 

na zmniejszającą się ku obwodowi szczelinę, co gwarantuje, że granulki pozostają 

między płytami tnącymi tak długo, aż ich rozmiar pozwoli im na przedostanie się 

przez najwęższą szczelinę na obwodzie głowicy. Schemat wyjaśniający zasadę 

procesu proszkowania przez dwie płyty z ostrzami tnącymi przedstawiono na rysunku 

nr 5.3 [1, 3].

178 


Rys. 5.2. Sposób chłodzenia podczas otrzymywania proszku 

Rys. 5.3. Układ płyt poziomych stosowanych do proszkowania tworzyw sztucznych: 

S – część żłobkowana płyty nieruchomej, A – część robocza płyty nieruchomej, 

R – część żłobkowana płyty ruchomej, D – głębokość robocza pulweryzatora 

Proces proszkowania termoplastycznych tworzyw sztucznych zależy głównie 

od aplikacji danego proszku, wymagań co do właściwości oraz od oczekiwanego 

rozkładu wielkości cząstek. Ważną cechą proszku jest jego wysoka „sypkość” 

(z ang. flowability) uzyskana dzięki zaokrąglonym krawędziom granulek 

proszku, co pozwala na szybkie i optymalne wypełnienie nawet skomplikowanych 

form oraz umożliwia uzyskanie jednolitej grubości ścianek wyrobu. Wysoka 

gęstość nasypowa (powyżej 350 g/l) sprzyja otrzymaniu gładkich powierzchni 

produkowanych wyrobów, a także redukuje w nich ilość pęcherzy gazowych. Ponad 

80% cząsteczek proszku powinno mieć wielkość mieszczącą się w przedziale 

0,15÷0,60 mm [3].



tworzyw sztucznych 

Na rysunku 5.4 przedstawiono przykładowy pulweryzator firmy Pallmann 

typ PKM, a na rysunku 5.5 jego schemat. Młyn tego typu umożliwia proszkowanie 

różnego rodzaju granulatów, włącznie z regranulatem lub recyklatem pochodzącym 

z odzysku odpadowych materiałów polimerowych. Materiał transportowany 

jest z zasobnika za pomocą ślimaka dozującego lub podajnika wibracyjnego. 

Pulweryzacja odbywa się za pomocą dwóch tarcz: profilowanej tarczy 

stacjonarnej i wirującej tarczy szlifierskiej. Przenoszenie proszku zachodzi dzięki 

pneumatycznemu przenośnikowi. Pionowe ustawienie miejsca wyładunku proszku 

zapobiega blokowaniu młynka i przyspiesza proces proszkowania. Wielkość 

szczeliny ścierającej tworzywo regulowana jest zależnie od wymagań co do rozmiaru 

cząstek proszku [3]. 

Rys. 5.4. Młyn do pulweryzacji firmy Pallmann typ 

PKM [3] 

Rys. 5.5. Schemat zautomatyzowanego stanowiska 

do pulweryzacji firmy Pallmann [3] 

W zautomatyzowanym urządzeniu do pulweryzacji znajduje się (wg rys. 5.5) 

zasobnik (1), z którego granulki tworzywa sztucznego są podawane za pomo-

180 


cą jednostki dozującej (2) bezpośrednio do młyna (3). Następnie sproszkowany 

materiał przenoszony jest z młyna za pomocą wentylatora (4). Transportowane 

przez cyklonowy separator (5) tworzywo trafia na obrotową śluzę (6), a później 

na specjalny zespół sit (7). Ziarna tworzywa o zbyt dużym rozmiarze trafiają z powrotem 

do młyna, natomiast proszek przenoszony jest do silosu [3]. 

5.2.3. Sporządzanie proszkowych mieszanin polimerowych 

Morfologia mieszaniny polimerów zależy głównie od tego, jakim sposobem 

została ona otrzymana. Jeśli stężenia mieszanych polimerów lub modyfikatorów 

są zbliżone, to najczęściej można otrzymać nie tylko dyspersję jednego polimeru 

w strukturze drugiego, ale również fazy ciągłe, które wzajemnie się przenikają. 

Mieszaniny dwóch polimerów mogą charakteryzować się różnymi właściwościami 

w zależności od tego, jak przebiegał proces mieszania. Postać fizyczna i właściwości 

stosowanych surowców, a poza tym wymagana wydajność i homogeniczność 

kompozycji stanowią bazę, na podstawie której dokonuje się wyboru 

sposobu mieszania materiałów [4]. 

Otrzymywanie mieszanin proszkowych w procesie mieszania na sucho jest 

bardzo popularne w przypadku barwienia tworzyw sztucznych. Za atrakcyjnością 

tej metody przemawia jej niski koszt, ponieważ surowiec może być zakupiony 

w dużym zapasie, a następnie barwiony według potrzeb. Istnieje wiele urządzeń 

służących do mieszania sypkich surowców, w przypadku których nie wymaga się 

otrzymania mieszanki o dużej jednorodności. Skuteczność metody zależy od wielu 

czynników, tj. rozkładu wielkości mieszanych cząstek, właściwości powierzchniowych 

oraz od charakterystyk przepływu, (kąta zasypu, natężenia przepływu każdego 

ze składników), stanu aglomeracji, wilgotności materiału i jego temperatury. 

Ważna jest również prędkość obrotowa łap mieszających, w szczególności w przypadku 

płynnych barwników. Najczęściej stosowanym mikserem do mieszanek sypkich 

o niskiej intensywności mieszania jest „Cross flow lub Vee mikser” [1]. 

Oprócz różnego rodzaju barwników, również inne dodatki, tj. środki dyspergujące, 

zwiększające przepływ, środki antystatyczne są stosunkowo łatwe w mieszaniu 

na sucho. Natomiast modyfikatory UV, udarności, stabilizatory termiczne 

i przeciwutleniacze powinny być mieszane z tworzywem sztucznych w stanie stopionym 

przed procesem pulweryzacji. W przypadku mieszania na sucho tych modyfikatorów 

wymagają one 2÷5 razy większego udziału w tworzywie sztucznym, 

aby osiągnąć ten sam efekt, jaki dają po zmieszaniu w stanie stopionym. Wadą 

mieszania na sucho są długie czasy procesu, które są nieuniknione do otrzymania 

właściwie przygotowanej mieszanki [1].


Optymalny czas mieszania zależy od rodzaju wprowadzonych surowców 

i pozostałych składników. Zbyt długi czas mieszania może powodować przegrzewanie 

się tworzywa na skutek tarcia, przez co proszek i napełniacz zaczynają kleić 

się do siebie, prowadząc do aglomeracji, a następnie powodować wady w wyrobie 

odlewanym rotacyjnie. Jeśli mieszanie zachodzi w stanie stopionym, to temperatura 

komory, gdzie znajduje się tworzywo i napełniacz, nie może przekroczyć 

temperatury degradacji tworzywa. Zbyt krótki czas mieszania może być z kolei 

przyczyną złego zdyspergowania składników [4]. 

5.3. Technologia odlewania rotacyjnego tworzyw 

sztucznych i jej zastosowania 

Odlewanie rotacyjne jest to proces, który składa się z czterech następujących 

etapów: załadunku proszku, grzania i chłodzenia tworzywa oraz wyjęciu z formy 

gotowego wyrobu. Poszczególne etapy tego procesu na przykładzie maszyny karuzelowej 

przedstawiono na rys. 5.6. 

Przebieg procesu odlewania rotacyjnego jest następujący. Do otwartej formy 

wsypywana jest odważona porcja tworzywa, najczęściej w postaci proszkowej. 

Jeżeli tworzywo przed zmieleniem do postaci proszku nie było barwione, 

wówczas jest ono mieszane na sucho: barwnik w postaci proszkowej mieszany 

jest z proszkiem tworzywa przed załadunkiem. Następnie po zamknięciu formy 

Rys. 5.6. Etapy odlewania rotacyjnego [5]

182 


następuje jej podgrzanie w sposób zależny od rodzaju maszyny. Sproszkowane 

tworzywo przechodzi w stan płynny i przylega do powierzchni ścianek formy. 

Forma chłodzona jest w momencie, w którym zakończy się etap równomiernego 

pokrywania jej ścianek tworzywem do określonej grubości ścianki wyrobu. Następnie 

tworzywo zestala się lub utwardza do pożądanego kształtu. Po czasie, gdy 

tworzywo ostygnie do temperatury, w której utrzymuje stały kształt i możliwe 

jest wyciągnięcie wyrobu bez jego odkształcenia, forma jest otwierana, a wyrób 

usuwany z formy. Następnie kolejna odmierzona porcja proszku tworzywa jest 

wprowadzana do formy i proces się powtarza [6]. 

Podstawowymi parametrami przetwórstwa tworzyw sztucznych w technologii 

odlewania rotacyjnego są: temperatura pieca; czas grzania; ilość tworzywa 

w formie; prędkości obrotowe formy oraz sposób i czas chłodzenia. Ponadto 

wyróżnia się jeszcze inne czynniki, które mają wpływ na proces odlewania rotacyjnego, 

jednak technolog nie ma na nie bezpośredniego wpływu. Zalicza się 

do nich: wielkość ziaren proszku tworzywa, rozkład wielkości ziaren, wskaźnik 

szybkości płynięcia tworzywa, gęstość tworzywa, materiał formy, kształt formy, 

grubość ścianek formy, wydajność i typ pieca grzewczego oraz jego wydajność 

[6]. Duża ilość zależności pomiędzy wyżej wymienionymi czynnikami warunkuje 

wiele parametrów w technologii odlewania rotacyjnego. W przeszłości optymalne 

warunki przetwórstwa ustalane były metodą prób i błędów, co powodowało 

wielkie straty materiału oraz niezbyt dobrą jakość wyrobów. Obecnie stosowane 

metody kontroli parametrów umożliwiają znajdowanie ich w bardzo efektywny, 

a przede wszystkim szybki sposób. 

Odlewanie rotacyjne stwarza różnorodne możliwości i znajduje szeroki zakres 

zastosowań. Jest idealną metodą wytwarzania wielu produktów, poczynając 

od części pojazdów i urządzeń, zbiorników paliwa i pojemników na żywność, po 

produkty użytkowe, gdzie kluczową rolę odgrywa estetyka. Dziedziny zastosowania 

odlewania rotacyjnego można podzielić na cztery główne obszary: 

• zbiorniki wody; 

• produkty techniczne (obudowy, prowadnice, zbiorniki hydrauliczne); 

• przemysł samochodowy (zbiorniki paliwa, oleju i wody, deski rozdzielcze, 

prowadnice, obudowy filtrów, dachy, osłony); 

• logistyka (palety, pojemniki na odpady). 

Przykładowe wyroby otrzymywane w technologii odlewania rotacyjnego 

przedstawiono na rys. 5.7.


Rys. 5.7. Przykładowe wyroby otrzymywane w technologii odlewania rotacyjnego [5]

184 


5.4. Odpady polimerowe z elektroniki i elektrotechniki 

oraz pojazdów samochodowych wybrane 

do procesu pulweryzacji 

Do procesu pulweryzacji wytypowano 5 typów tworzyw: PP, HIPS i ABS 

(z recyklingu sprzętu EE) oraz PE i PA (z recyklingu pojazdów samochodowych). 

Ich podstawowe właściwości przedstawiono w tabeli 5.1. 

Tabela 5.1. Właściwości fizykomechaniczne odpadów tworzyw sztucznych z urządzeń EE 

Rodzaj polimeru/ 

producent/ 

numer próbki 

Gęstość, 

g/cm 3 

R m , 

MPa 

E, 

% 

E m , 

MPa 

Udarność 

Charpy’ego, 

kJ/m 2 

MFR, 

g/10min 

PP z AGD 0,926 24,8 50 1695 5,7* zk 17,8 

HIPS z EE 1,063 21,3 53,5 1967 29,1 8,1 

ABS z EE 1,127 35,6 5,8 2245 42,3 23,7 

PE z poj. sam. 0,955 21,5 155 1012 4,0* zk 3,5 

PA z poj. sam. 1,155 56,4 110 2050 9,8* zk 2,6 

* zk – wynik dla próbek z karbem. 

5.5. Pulweryzacja wybranych odpadów polimerowych 

EE i pojazdów samochodowych 

Proces pulweryzacji wykonano na młynku laboratoryjnym firmy Retsch typ 

ZM 200 (rys. 5.8). 

Rys. 5.8. Widok młynka laboratoryjnego firmy Retsch typ ZM 200 wraz z komorą i nożami obrotowymi i sitem


Parametry pulweryzacji wytypowanych do badań recyklatów wykorzystanych 

następnie w procesach odlewania rotacyjnego przedstawiono w tabeli 5.2, 

a analizę sitową wielkości uzyskanego ziarna dla poszczególnych polimerów 

w tabeli 5.3. 

Tworzywo 

Tworzywo 

Tabela 5.2. Parametry pulweryzacji wytypowanych recyklatów 

Wielkość sita, 

μm 

Prędkość obrotowa 

noży, 

obr/min 

Czas 

pulweryzacji, 

min 

PE 700 15.000 6 

PP 500 18.000 5 

PA 500 18.000 5 

ABS 700 15.000 6 

HIPS 500 18.000 5 

Tabela 5.3. Rozkład wielkości ziarna otrzymanych proszków – analiza sitowa 

Procentowa zawartość ziarna w % 

do 100 μm do 300 μm do 500 μm do 750 μm do 1000 μm 

PE 1 19 32 37 11 

PP 5 22 32 36 5 

PA 3 26 34 30 7 

HIPS 7 30 38 22 3 

ABS 2 13 25 45 15 

Analizując parametry procesu pulweryzacji wytypowanych odpadów oraz 

rozkład wielkości ziarna, możemy stwierdzić, że najtrudniejszymi tworzywami 

do pulweryzacji są PE i ABS, dla których stosować trzeba było największe sito 

(700 µm) i dla których udział frakcji ziarna o wielkości powyżej 750 µm był 

również największy (odpowiednio 11% i 15%) podczas, gdy w praktyce przemysłowej 

maksymalne wielkości ziarna nie przekraczają zazwyczaj tej wielkości. 

5.6. Wytwarzanie mieszanin pulweryzatów 

z odpadów EE i pojazdów samochodowych 

z oryginalnymi proszkami tych tworzyw 

Ponadto do badań wykorzystano oryginalne proszki PE, PP, PA i TPE (jako 

dodatek do recyklatów ABS) stosowane w przemyśle odlewania rotacyjnego. Do 

proszków uzyskanych z recyklatów dodawano po 20% proszków oryginalnych

186 


i sporządzano mieszaniny w mieszalniku szybkoobrotowym firmy Retsch typ GM 

200 przedstawionym na rys. 5.9. 

Rys. 5.9. Widok mieszalnika szybkoobrotowego firmy Retsch 

Proces mieszania prowadzono przez okres 6 minut (3 minuty, przerwa 2 minuty 

i ponownie mieszanie przez czas 3 minut) przy prędkości obrotowej mieszadła 

10.000 obr./min. 

5.7. Badania procesów odlewania rotacyjnego 

proszków z recyklatów EE i pojazdów 

samochodowych 

Do badań przemysłowych wykorzystano zbudowaną w firmie MPTS w Poznaniu 

prototypową wahadłową maszynę do odlewania rotacyjnego o prostym 

ramieniu przedstawioną na rysunku 5.10. Jej podstawowe cechy charakterystyczne 

to: wymiary zewnętrzne 4000x2800x1700 mm, wymiary komory pieca 

1400x1400x750 mm, moc zainstalowana 8x4 kW, silniki 2x1,5 kW, wentylatory 

2x0,9 kW, przekładnie napędu głównego i pomocniczego i = 7,5; maksymalna 

temperatura pieca 310 o C, prędkości obrotowe formy wokół osi głównej i pomocniczej 

– do 50 obr./min. 

Dla celów badawczych zaprojektowano i wykonano ponadto prostopadłościenną 

sześciokątną formę o wymiarach pozwalających wycinać ze ścianek formowanego 

wyrobu znormalizowane wiosełka do badań wytrzymałościowych. 

Zdjęcie otrzymywanych wyrobów przedstawia rysunek 5.11.


Rys. 5.10. Widok prototypowej maszyny do odlewania rotacyjnego 

o prostym ramieniu wykorzystywanej w firmie MPTS w Poznaniu 

Rys. 5.11. Zdjęcie wyrobu otrzymywanego w próbach przemysłowych 

Zestawienie parametrów technologicznych odlewania rotacyjnego dla prób 

przemysłowych (przeprowadzonych w firmie MPTS w Poznaniu) przedstawiono 

w tabeli 5.4. 

Tworzywo 

Tabela 5.4. Zbiorcze zestawienie parametrów technologicznych przemysłowych prób rotowania 

Obroty 

ramienia, 

obr./min. 

Obroty płyty, 

obr./min. 

Temp. 

rotowania, 

o C 

Czas rotowania, 

min. 

Czas chłodzenia, 

min. 

PE 7 3 285 22 20 

PP 7 3 295 22 20 

PA 7 3 310 27 25 

HIPS 7 3 305 27 25 

ABS 7 3 300 27 25

188 


Przebieg prób technologicznych wykonanych w warunkach przemysłowych 

wykazał natomiast, że najprostszym w przetwórstwie okazał się proszek otrzymany 

z recyklatów PE, następnie proszek PA i proszek PP oraz proszki z tworzyw 

styrenowych: ABS i HIPS. 

5.8. Właściwości mechaniczne wyrobów 

odlewanych rotacyjnie uzyskanych z badanych 

sproszkowanych odpadów polimerowych 

i ich porównanie z właściwościami wyrobów 

wtryskiwanych z powyższych odpadów 

W przeprowadzonych badaniach porównano również właściwości wyrobów 

uzyskanych w technologii odlewania rotacyjnego i technologii wtryskiwania. 

W tym celu z recyklatów, z których wytworzono proszki do odlewania rotacyjnego 

wykonano również w technologii wtryskiwania próbki do badań mechanicznych. 

W tabeli 5.5 przedstawiono parametry technologiczne procesu wtryskiwania 

próbek do badań mechanicznych z różnych recyklatów tworzyw sztucznych. Proces 

wtryskiwania prowadzono na wtryskarce ENGEL ES 80/20 HLS. 

Tabela 5.5. Zestawienie parametrów wtryskiwania próbek do badań mechanicznych 

Parametry wtrysku Jednostka PE PP PA HIPS ABS 

Ciśnienie wtrysku, bar bar 700 800 800 900 700 

Ciśnienie docisku, bar bar 600 600 700 750 600 

Ciśnienie uplastyczniania, bar bar 15 15 30 30 30 

Prędkość obr. Ślimaka, obr/min obr/min 90 90 120 120 120 

Prędkość wtrysku, mm/s mm/s 100 100 100 100 100 

Skok ślimaka, mm mm 82 82 82 82 82 

Czas docisku, s s 3 3 3 3 3 

Czas chłodzenia, s s 35 35 35 40 40 

Temperatura I strefy, oC oC 190 200 180 190 220 

Temperatura II strefy, oC oC 205 215 200 210 245 

Temperatura III strefy, oC oC 210 225 220 240 260 

Temperatura dyszy, oC oC 225 240 240 270 260 

Wyniki badań mechanicznych próbek wtryskiwanych oraz odlewanych rotacyjnie, 

bez i z wykorzystaniem oryginalnych proszków badanych recyklatów 

zestawiono w tabeli 5.6.


Tabela 5.6. Właściwości wytrzymałościowe wybranych recyklatów ze sprzętu elektronicznego i recyklingu 

samochodów dla próbek: a) wtryskiwanych, b) pulweryzowanych i odlewanych rotacyjnie, c) pulweryzowanych 

i odlewanych rotacyjnie z dodatkiem 20% oryginalnego proszku danego polimeru 

Rodzaj polimeru 

RM, 

MPa 

E, 

% 

E, 

MPa 

Uk Charpy’ego, 

kJ/m 2 

HIPS 21,1 39,7 22,87 12,5 

HIPS odl. rotac. 16,8 19,7 1650 6,5 

ABS 35,6 5,8 2245 42,3 

ABS odl. rotac. 24,9 3,2 1728 18,6 

ABS odl. rot + 20% orgy. 

prosz. TPE 

28,7 12,4 2200 36,4 

PP 24,8 49,6 1695 5,69 

PP odl. rotac. 21,2 40,7 1580 4,32 

PP odl. rot + 20% oryg. prosz. 

PP 

26,3 51,7 1720 6,45 

PA 56,4 110 2050 9,8 

PA odl. rotac. 44,8 70 1820 6,4 

PA odl. rotac. + 20% orgy. 

proszek PA 

54,8 100 2010 9,2 

PE 21,5 155 1012 4,0 

PE odl. rotac. 20,1 134 950 3,5 

PE odl. rotac. + 20% oryg, 

proszek PE 

22,5 167 1069 5,1 

Z przedstawionych powyżej wyników badań mechanicznych omawianych 

materiałów wtórnych wynika, że próbki otrzymane z materiałów pochodzących 

z demontażu pojazdów samochodowych i sprzętu elektronicznego w technologii 

odlewania rotacyjnego mają niższe właściwości mechaniczne od próbek z tych 

samych materiałów otrzymanych technologią wtryskiwania. Różnice te w zależności 

od typu tworzywa wynoszą od kilku procent (dla PE) do prawie 30% 

(dla ABS). Sporządzenie jednak mieszaniny proszku pochodzącego z recyklatu 

i oryginalnego tworzywa w proporcji 80/20 pozwala na uzyskanie z nich wyrobów 

o właściwościach mechanicznych zbliżonych do wyrobów wtryskiwanych 

a w przypadku polietylenu i polipropylenu nawet o kilka procent lepszych. Dotyczy 

to wszystkich badanych cech materiałowych (naprężenia maksymalnego, modułu 

younga, wydłużenia przy zerwaniu, jak i udarności z karbem Charpy’ego). 

Takie wyniki pozwalają na stwierdzenie, że wszystkie badane materiały 

wtórne z pojazdów samochodowych, jak i sprzętu elektronicznego nadają się po 

procesie pulweryzacji do przetwórstwa technologią odlewania rotacyjnego.

190 


5.9. Wpływ parametrów technologicznych procesu 

rotowania na właściwości mechaniczne 

otrzymywanych wyrobów 

Dla określenia wpływu czasu rotowania na właściwości mechaniczne uzyskiwanych 

w procesie odlewania rotacyjnego wyrobów przeprowadzono badania 

laboratoryjne dla wybranego tworzywa – polietylenu (pochodzącego z recyklingu 

pojazdów samochodowych). W tym celu czas rotowania zmieniano od 13 do 

20 minut i wykonano po 3 odlewy przy każdym z czasów rotowania. Z uzyskanych 

odlewów wycięto po 10 próbek do badań mechanicznych, a średnią z badań 

przedstawiono w tabeli nr 5.7. 

Tabela 5.7. Wpływ czasu rotowania na właściwości mechaniczne sproszkowanych recyklatów PE 

(z recyklingu pojazdów samochodowych) odlewanych rotacyjnie 

13 min 14 min 15 min 16 min 17 min 18 min 20 min 

RM, MPa 18,5 20,3 19,6 19,3 18,9 18,8 18,6 

E, % 40 133 175 168 143 104 91 

E, MPa 1043 1095 1082 1078 1050 1049 988 

Analizując wyniki statycznej próby rozciągania dla próbek z proszku recyklatów 

PE, można zauważyć, że najlepsze właściwości ma próbka rotowana przez 

15 min (R m = 19,6 MPa, ε = 175 mm, E = 1082 MPa). Analiza wizualna wykazała 

również najlepsze właściwości estetyczne tego odlewu – nie był on przegrzany 

(brak występowania zażółcenia materiału), a jednocześnie nie obserwowało się 

pęcherzyków powietrza uwięzionych w ściankach wyrobu. 

5.10. Modyfikacja proszków PE otrzymanych 

z odpadów polimerowych polietylenoglikolem 

(PEG) i nanokrzemionką 

Wadą odlewania rotacyjnego jest długi czas cyklu, co wpływa nie tylko na 

wielkość produkcji, ale także na degradacje termiczną tworzywa ze względu na 

długi czas oddziaływania na tworzywo wysokiej temperatury. Innym problemem 

w tej technologii jest uwięzienie pęcherzyków gazu podczas procesu spiekania 

proszku PE, co zmniejsza wytrzymałość mechaniczną produkowanych z niego 

wyrobów.


Dodatek glikolu polietylenowo (PEG) do proszku PE zmniejsza ilość pęcherzyków 

wewnątrz stopu, ale czasem mogą pojawić się wtrącenia PEG. Wtrącenia 

te mogą zmniejszyć wytrzymałość mechaniczną PE. Można temu zapobiec, wykorzystując 

mieszaninę PEG z kwasem cytrynowym. PEG reaguje z tym kwasem 

(CA) w temperaturze powyżej 160°C z wydzieleniem wody. Ponadto kwas 

cytrynowy rozkłada się w temperaturze powyżej 175°C z wydzieleniem wody 

i dwutlenku węgla. PEG charakteryzuje się bardzo wysoką przepuszczalnością 

tych gazów, dzięki czemu zmniejsza się ilość gazów uwięzionych wewnątrz rotowanego 

materiału. 

Oprócz kwasu cytrynowego, stosowanego do mieszaniny sproszkowanego polietylenu 

z PEG może być dodana nanokrzemionka w celu poprawy swobodnego 

przepływu mieszanki. Dzięki tym dodatkom czas rotowania ulega skróceniu oraz 

nie obserwuje się większych wtrąceń PEG oraz pęcherzyków wewnątrz wyrobu. 

W celu stworzenia mieszanin proszków z recyklatów PE z PEG przygotowano 

najpierw 1% roztwór PEG 6000 (liczba oznacza masę cząsteczkową związku). 

W tym celu wymieszano w młynku 9 g czystego proszku z 1 g PEG 6000. Następnie 

przygotowano mieszaniny proszków z recyklatów PE z różną zawartością 

PEG 6000 (0,4%, 0,5%, 0,6% oraz 0,8%). Proszek z modyfikatorem PEG mieszany 

był w mikserze przez 5 minut. Następnie do mieszaniny dodawano 5 ml 

alkoholu metylowego, aby ułatwić mieszanie PEG z PE. W procesie mieszania 

(kolejne 5 min) metanol odparowuje, a przygotowane w ten sposób mieszaniny 

PE/PEG suszono następnie przez 4 godziny w temperaturze 80°C. Tak przygotowane 

mieszaniny wsypywano do stalowej formy, której ścianki pokryto wcześniej 

środkiem rozdzielającym firmy GEPOC, w celu ułatwienia usuwania gotowego 

wyrobu. Po zakończeniu etapu grzania formę usuwano z komory grzewczej 

i chłodzono z wykorzystaniem wentylatora. 

W ramach prób laboratoryjnych wykonano 7 odlewów przy zmiennych zawartościach 

PEG dodanego do polietylenu. 

Tabela 5.8. Zestawienie wykonanych prób technologicznych 

Nr próby Proszek tworzywa Czas rotowania 

1. recyklat PE 15 min 

2. 

rPE + 0,4% PEG 

(nie suszony) 

15 min 

3. rPE + 0,4% PEG 15 min 

4. rPE + 0,4% PEG 14 min 

5. 


(nie suszony) 

15 min 

6. rPE + 0,6% PEG 15 min 

7. rPE + 0,8% PEG 15 min

192 


Tabela 5.9. Zestawienie właściwości mechanicznych wyrobów rotowanych otrzymanych z recyklatów PE 

z dodatkiem PEG 

Nr 

próby 

Proszek tworzywa 

Czas rotowania, 

min 



MPa 

Moduł 

Younga, 

MPa 

Wydłużenie 

przy zerwaniu, 

% 

1. recyklat PE 15 19,6 1082 176 

2. 


(nie suszony) 

15 20,1 686 4,0 

3. rPE + 0,4% PEG 15 19,2 671 4,1 

4. rPE + 0,4% PEG 14 19,2 647 4,2 

5. 


(nie suszony) 

15 18,5 600 4,2 

6. rPE + 0,6% PEG 15 19,1 662 4,3 

7. rPE + 0,8% PEG 15 18,4 623 4,1 

Analizując uzyskane wyniki wytrzymałości na rozciąganie, stwierdzono, że 

nie ma istotnych różnic pomiędzy wytrzymałością recyklatu polietylenu a mieszaniną 

rPE z PEG. Zaobserwowano jednocześnie, że wraz ze wzrostem zawartości 

PEG w recyklatach PE wytrzymałość na rozciąganie wytwarzanych wyrobów 

nieznacznie maleje. 

Analiza odkształceń pokazuje, że wydłużenie wzrasta dla odlewów rotowanych 

do 15 minut, a następnie obserwuje się spadek wartości ich odkształcenia. 

Przyczyną zmniejszenia wartości wydłużenia jest długi czas grzania, co powoduje 

degradację termiczną rotowanego proszku. 

Część przygotowanego z recyklatu proszku PE wymieszano z niemodyfikowaną 

nanokrzemionką o wielkości cząstek 30 nm w stężeniach 3% i 5%. Proces 

mieszania przeprowadzono na szybkoobrotowym mieszalniku laboratoryjnym 

firmy Retsch typu GM 200. Parametry procesu mieszania surowca z nanokrzemionką 

przedstawiono w tabeli nr 5.10. 

Tworzywo 

Tabela 5.10. Parametry procesu mieszania polietylenu z nanokrzemionką 

Prędkość obrotowa, 

obr./min 

Czas mieszania, s 

Ilość powtórzeń procesu 

mieszania, 

– 

PE + 3% 2000 30 4 

PE + 5% 2000 30 4


Próbka 

Tabela 5.11. Parametry technologiczne odlewania rotacyjnego rPE i rPP+SiO 2 

Masa 

naważki 

Temp. 

maks. 

Temp. 

min. 

Czas 

rotowania 

w piecu 

Czas 

chłodzenia 

Stosunek 

prędkości 

obrotowych 

Jednostka g °C °C min. min. - 

PE1 100 274 248 20 20 2:1 

PE2 100 277 268 24 24 3:1 

PE1+3%SiO2 100 273 254 24 24 3:1 

PE2+3%SiO2 100 275 261 24 24 3:1 

PE1+5%SiO2 100 277 265 24 24 3:1 

PE2+5%SiO2 100 276 264 24 24 3:1 

Podstawowe właściwości mechaniczne wyrobów odlewanych rotacyjnie 

uzyskanych z proszków polietylenowych niemodyfikowanych i modyfikowanych 

krzemionką przedstawiono w tabeli 5.12. 

Próbka 

Tabela 5.12. Właściwości mechaniczne wyrobów odlewanych rotacyjnie z proszków 

rPE i rPP+SiO 2 . 

Wydłużenie 

przy zerwaniu 


na rozciaganie 

Moduł Younga 

Jednostka % MPa MPa 

PE1 289 15,75 479 

PE2 296 15,14 438 

PE1+3%SiO 2 7,1 11,83 446 

PE2+3%SiO 2 10,8 14,58 505 

PE1+5%SiO 2 5,9 10,13 403 

Z analizy wyników przedstawionych w tabeli 5.12 można stwierdzić, że wytrzymałość 

na rozciąganie dla próbek PE niemodyfikowanych nanokrzemionką 

jest niewiele mniejsza niż wartość podawana w specyfikacji tego surowca, gdzie 

wynosiła ona 17 MPa. Porównując między sobą wartości dla próbek niemodyfikowanych 

i modyfikowanych, można zauważyć, że zawartość nanokrzemionki 

wpływa na obniżenie wytrzymałości, a ponadto im większa jest zawartość SiO2, 

tym mniejsza wytrzymałość na rozciąganie. 

Wartość modułu younga dla niemodyfikowanych próbek jest niższa niż ta 

podana w specyfikacji, o około 200 MPa. Zawartość nanokrzemionki nie wpływa 

istotnie na polepszenie czy też pogorszenie modułu sprężystości.

194 


W przypadku wydłużenia przy zerwaniu zdecydowanie wyższymi odkształceniami 

charakteryzują się próbki PE niemodyfikowane SiO2. Świadczy to o ich 

dużej plastyczności. Dla wszystkich próbek statyczną próbę rozciągania przerywano 

przy 400% wydłużeniu. Według specyfikacji producenta odkształcenie 

oryginalnego PE wynosi 650%. Próbki modyfikowane nanokrzemionką pękały 

natomiast krucho, a ich wydłużenie drastycznie zmniejszyło się w stosunku do 

wydłużenia niemodyfikowanego PE. Im wyższa zawartość nanokrzemionki, tym 

zmierzone wydłużenie próbek przy zerwaniu jest mniejsze, jednak nie jest to zależność 

proporcjonalna. 

5.11. Ocena struktury proszków PE z nanokrzemionką 

Przykładowe zdjęcia powierzchni i morfologii próbki PE + 3%SiO 2 przedstawiono 

na rysunkach 5.12 a) i b). 

Rys. 5.12. Zdjęcie przełomu próbki PE + 3%SiO 2; a) pow.100x, b) pow. 500x 

Na rysunku 5.12a pokazano widok przełomu próbki modyfikowanej 3% 

dodatkiem nanokrzemionki. Na zdjęciu widać, że jest to przełom o charakterze 

kruchym. Na zdjęciu 5.12b obserwuje się splątane cząsteczki polietylenu, które 

układają się tak ze względu na kinematykę ruchu tworzywa wewnątrz formy obracającej 

się wokół dwóch osi.


Rys. 5.13. Zdjęcie SEM przedstawiające mapę rozkładu atomów krzemu w próbce PE + 3% SiO 2 

przy powiększeniu 200x. 

Na zdjęciu 5.13 przedstawiono mapę rozkładu nanokrzemionki w kompozycie 

PE + 3% SiO 2 , na którym widać wyraźnie złe rozprowadzenie nanokrzemionki 

w polietylenie oraz powstające jej aglomeraty w polimerze. Świadczy to 

o niewystarczającym wymieszaniu krzemionki w polietylenie w fazie stałej przy 

zastosowaniu mieszalnika szybkoobrotowego. 

5.12. Wnioski 

1. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że istnieje możliwość wykorzystania 

proszków PE, PP, PA, HIPS i ABS uzyskanych w wyniku pulweryzacji 

odpadów tworzyw z pojazdów samochodowych oraz sprzętu elektrycznego 

i elektronicznego w technologii odlewania rotacyjnego. 

2. Badania pozwoliły na ustalenie parametrów pulweryzacji recyklatów oraz 

rozkładu wielkości ziarna otrzymanych z nich proszków. 

3. Stwierdzono, że do procesu pulweryzacji należy stosować sita o wielkości 

500–700 µm, prędkości obrotowe noży 15.000–18.000 obr./min oraz czas 

pulweryzacji od 5 do 6 minut. 

4. Analiza sitowa wykazała, że większość ziaren uzyskanych proszków znajduje 

się w przedziale od 100 do 750 µm. 

5. Dla polepszenia właściwości uzyskiwanych w procesie odlewania rotacyjnego 

wyrobów wskazane jest dodawanie 20% oryginalnego proszku przetwarzanego 

tworzywa. Pozwala to na uzyskanie 30% wzrostu właściwości

196 


wytrzymałościowych produkowanych odlewów. Są one wówczas porównywalne 

do właściwości wyrobów uzyskiwanych w technologii wtryskiwania. 

6. Badania pozwoliły ustalić także wpływ czasu rotowania na właściwości wytwarzanych 

wyrobów. Stwierdzono, że dla każdej określonej maszyny, formy 

i przetwarzanego tworzywa istnieje optymalny czas rotowania. 

7. Stwierdzono, że właściwości wytrzymałościowe odlewów rotowanych rosną 

dla czasów rotowania do 15 minut (próby laboratoryjne) i do 20 minut (próby 

przemysłowe), po czym następuje ich wyraźny spadek wynikający z przegrzania 

tworzywa poddawanego długotrwałemu działaniu wysokiej temperatury. 

8. Wykazano, że modyfikacja glikolem polietylenowym (PEG) proszków PE 

z recyklatów tego tworzywa daje pozytywne efekty, pozwalając uzyskać poprawę 

właściwości mechanicznych (właściwości zbliżone do oryginalnego 

proszku PE) oraz skrócenie czasu rotowania. 

9. Modyfikacja proszków PE niemodyfikowaną nanokrzemionką nie dała oczekiwanych 

rezultatów, czego przyczyną może być słabe zdyspergowanie cząsteczek 

krzemionki w polietylenie. Potwierdzeniem tego faktu są badania 

SEM przedstawiające mapę rozkładu atomów krzemu w kompozycie, na której 

widać wyraźnie aglomeraty krzemionki w polimerze. 

10. Z przebadanych tworzyw najbardziej nadającym się do wykorzystania 

w technologii odlewania rotacyjnego wydaje się być polietylen (PE), następnie 

poliamid (PA) i polipropylen (PP), a na końcu akrylonitryl-butadien-styren 

(ABS) oraz polistyren wysokoudarowy (HIPS). 

Literatura 

1. Crawford R.J., Throne J.L.: Rotational molding technology, Wiliam Andrew 

Publishing, New york, 2002. 

2. Nugent P.J., Crawford R.J. ‘Process control of rotational moulding’ in Crawford 

R.J. ed., Rotational Moulding of Plastics’ 2 nd edition. John Wiley and 

Sons, Inc., New york 1996, pp. 196–215. 

3. Materiały informacyjne firmy Pallmann Pulverizers Co. Inc., www.pallmannpulverizers.com 

4. Jurkowska B., Jurkowski B.: Mieszanie kompozycji polimerowych, Wydawnictwo 

Politechniki Poznańskiej, Poznań 1991. 

5. Materiały informacyjne firmy Bonar Plastics, Hockenheim 2001. 

6. Szostak M.: “Technologia odlewania rotacyjnego”, Plastics Review 2002, 4, 

17, 60–68.


Publikacja została opracowana w ramach projektu 

"Materiały polimerowe otrzymywane innowacyjnymi technikami przetwórstwa odpadów z elektroniki i samochodów" 

nr POIG.01.03.01-00-025/08 

współfinansowanego przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego 

w ramach programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, 2007–2013 

ISBN 978-83-7789-132-2

Recykling odpadów polimerowych z elektroniki i pojazdów

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?