Identification of properties of recycled high-density polyethylene composites when filled with waste mud solids

Abstract

Розглянута можливість збільшення об'ємів утилізації відходів буріння шляхом використання їх в якості наповнювача для виготовлення полімерного композиційного матеріалу. В результаті проведених досліджень проведена модифікація вторинного поліетилену високої густини відпрацьованим буровим розчином у вигляді частинок високодисперсного наповнювача. Одержані полімерні композити вторинного поліетилену високої густини, які були наповнені відходами бурового виробництва із вмістом відходів до 30 %. В результаті дослідження виявлені закономірності зміни ударної в'язкості, руйнуючої напруги при вигині і водопоглинання від вмісту твердої фази відпрацьованого бурового розчин у(ТФВБР) у вторинному полімері. Показано, що при введенні до складу вторинного поліетилену високої густини ТФВБР у вигляді частинок високодисперсного наповнювача відбувається значне підвищення їх міцності без значного погіршення водопоглинання (до 2,9 % при наповненні відходами до 30 %). Встановлено, що оптимальний вміст відходів бурового виробництва у складі полімерних композитів на основі вторинного поліетилену високої густини складає 20 % мас. При цьому досягаються максимальні значення ударної в'язкості і руйнуючої напруги при вигині для композиції з ТФВБР на основі бентонітової глини до 63,3 кДж/м2 і 200,1 МПа, а для композиції з солевою ТФВБР до 38,1 кДж/м2 і 207,4 МПа відповідно. Одержані полімерні композити за своїми експлуатаційними характеристиками перевершують відомі аналогічні полімерні матеріали з використанням таких наповнювачів як тальк і каолін. Це дозволяє рекомендувати сумісну утилізацію відходів буріння і полімерних відходів.