Tidigare forskning har visat att med hjälp av en speciell mikrovågsugn så kan man omvandla lågdensitetspolyeten (LDPE) till kemikalier med högre värde [1]. Ett försök på att omvandla plastavfall (LDPE) till en produkt med högre värde kommer att göras i detta projekt. Att kunna återvinna plast är en fråga som under de senaste åren har växt och fortsätter växa, i dagsläget så finns det ett intresse att kunna producera nya produkter från återvunnet material [2]. Eftersom plaster succesivt förlorar sina egenskaper varje gång de värms upp så är det ofta enklare för ett företag att skapa och använda ny plast. Plast som kan ha förlorat sina mekaniska egenskaper eller eventuellt har förorenats är inte något som efterfrågas [3] [4]. Kolprickar är ett slags nanomaterial som har fascinerande egenskaper och som börjats forska mer och mer om under de senaste 10 åren. Under detta projekt kommer det stora fokus ligga på om man kan tillverka denna typ av partiklar genom karbonisering av LDPE och hur tillsats av denna typ av partiklar påverkar de mekaniska egenskaperna hos nya LDPE produkter [5]. Under detta projekt användes en speciell mikrovågsugn för karbonisering av polyeten, genom användning av mikrovågsugnen med salpetersyra och saltsyra som katalysatorer så kunde man syntetisera fram dispergerade partiklar (DP) och fasta partiklar (FP) från LDPE. Dispergerade partiklarnas och fasta partiklarnas strukturella egenskaper analyserades genom användning av FT-IR och XRD. Analys av partikelstorlek för dispergerade partiklarna gjordes genom DLS och morfologi undersöktes med SEM. I detta projekt visades det att man hade lyckats ändra polyetenets strukturella egenskaper då nya grupper kunde ses på FT-IR och XRD. Partikelstorleken mättes också och man kom fram till att det var grova partiklar som bildades och att de inte var så homogena. Tillverkning av kompositfilmer innehållande dispergerade partiklar och fasta partiklar lyckades man också åstadkomma. Kompositerna bestod av 0,5 vikt-% DP som blandades med 99,5 vikt-% LDPE pulver. En annan komposit gjordes också fast här ökade man viktsprocenten av partiklar till 2,5 vikt-% DP som blandades med 97,5 vikt-% LDPE pulver. Kompositerna innehållande FP skapades genom att blanda 5 vikt-% och 10 vikt-% FP med 95 vikt-% och 90 vikt-% LDPE pulver. Filmernas mekaniska egenskaper analyserades genom dragprovning, resultaten visade sig att dragspänningen för kompositfilmerna innehållande DP gav ett styvare material än filmen med endast LDPE. Kompositfilmerna med FP fick däremot ett mycket högre modulus än dem andra, materialet hade alltså blivit mycket styvare och en stor del av flexibiliteten hade gått förlorad. Slutsatsen man kunde komma fram till var att metoden kan användas för att skapa ett material som är starkare och mer styvt. / Previous research has shown that with the assistance of a specially formed microwave oven you can degrade low density polyethylene (LDPE) to chemicals with more value, so this project will try to reform plastic waste (LDPE) to a product with more value. Being able to recycle plastic is a question that has grown these past years and is still growing. As things stand there is an interest in being able to produce plastics that can be recycled. Because plastics lose some of their mechanical properties every time they are heated the companies who produce them find it easier and cheaper to just use new plastic. Therefore, to be able to produce a plastic which does not lose its mechanical properties is something that is being strived for. Carbon dots is a new kind of nanomaterial that has fascinating properties and research on it and its properties has been done during the last 10 years. During this project the main focus will therefore be to evaluate whether LDPE can be carbonized to carbon dot like materials and whether addition of these affects the mechanical properties of new LDPE products. By using the special microwave, the synthesis of carbon dots was successful. In addition, solid particles we gained from LDPE. The structural properties of the carbon dots and solid particles were analysed by using FT-IR, NMR and XRD. There was also an analysis on the particle sizes which was done by using DLS and morphological evaluation which was performed by SEM. The synthesized particles were also put into TGA to evaluate their thermal stability. The synthesis was successful, and you could see a change in the particles structure because new functional groups could be found by using FT-IR, NMR and XRD. The particle size was also measured, and the consensus was that the particles were coarse and not that homogenous. Making of the composites with the carbon dots and solid particles is also something that was successfully done. The composites contained 0.5 wt-% of synthesized carbon dots and 99.5 wt-% of LDPE powder and another one where 2.5 wt-% of synthesized carbon dots was mixed with 97.5 wt-% of LDPE powder. The solid particle composites were created by mixing 5 wt-% and 10 wt-% solid particles mixed with 95 wt-% and 90 wt-% of LDPE powder. The mechanical properties were analysed with a tensile testing machine, the result that was retrieved from the machine was that the films made of the composites with DP gave a stiffer material than the film made only by LDPE. The composite films with FP gave a much higher modulus than the other films made by addition of DP. The results show that the films with FP were also a lot stiffer than the film with only LDPE. The conclusion is that you can use this method to create a material that is stronger and stiffer.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-240303 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Cömert, Engin |
| Publisher | KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0028 seconds