astАрхитектура, строительство, транспортArchitecture, Construction, Transport2782-232X2713-0770Industrial University of Tyumen10.31660/2782-232X-2025-2-77-86tkbifsast-197Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONВлияние формы и размеров частиц пластификатора на уменьшение жесткости термопластичных полимеровInfluence of the shape and size of plasticizer particles on the reduction of stiffness in thermoplastic polymershttps://orcid.org/0000-0002-6838-0631ЯкубовскийЮ. Е.YakubovskyYurij E.

Якубовский Юрий Евгеньевич, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры прикладной механики,  

ул. Володарского, 38, Тюмень, 625000.

Yurij E. Yakubovsky, Dr. Sci. (Engineering), Professor, Professor in the Department of Applied Mechanics,

38, Volodarskogo St., Tyumen, 625000.

jakubovskijje@tyuiu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0698-8545КусковК. В.KuskovKonstantin V.

Кусков Константин Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры материаловедения и технологии конструкционных материалов, 

ул. Володарского, 38, Тюмень, 625000.

Konstantin V. Kuskov, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor in the Department of Materials Science and Technology of Structural Materials, 

38, Volodarskogo St., Tyumen, 625000.

kuskovkv@tyuiu.ruhttps://orcid.org/0009-0000-2869-0128ХызовА. А.KhyzovAnton A.

Хызов Антон Александрович, старший преподаватель кафедры материаловедения и технологии конструкционных материалов,  

ул. Володарского, 38, Тюмень, 625000.

Anton A. Khyzov, Senior Lecturer in the Department of Materials Science and Technology of Structural Materials, 

38, Volodarskogo St., Tyumen, 625000.

hyzovaa@tyuiu.ruТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202528062025527786Copyright © Якубовский Ю.Е., Кусков К.В., Хызов А.А., 20252025Якубовский Ю.Е., Кусков К.В., Хызов А.А.Yakubovsky Y.E., Kuskov K.V., Khyzov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ast.tyuiu.ru/jour/article/view/197

Способы переработки пластика можно разделить на три больших направления: химическая, термическая и механическая переработки. У каждого метода есть свои достоинства и недостатки. Наиболее распространенной является механическая обработка с получением вторичного сырья или композитных материалов. Одной из задач при получении композитных материалов данным способом является восстановление или улучшение их свойств за счет использования модификаторов. Свойства таких добавок зависят от формы и размеров частиц. С помощью энергодисперсионного анализа был определен элементный химический состав пластификатора на основе высокодисперсного гидроксида кальция. Рентгенофазовый анализ на дифрактометре ДРОН-7 позволил идентифицировать химические соединения, входящие в состав добавки. Методом электронной сканирующей микроскопии были определены форма и размеры частиц. Установлено, что наилучший результат, а именно уменьшение жесткости в 4 раза, достигнут при использовании сферических частиц размером 0.5–1 мкм.

Plastic can be recycling in three ways: chemical, thermal, and mechanical. Each method has its advantages and disadvantages. The most prevalent is mechanical processing, resulting in recycled materials or composite materials. A key objective in producing composite materials through this method is to restore or enhance their properties using modifiers. The properties of these additives depend on the shape and size of their particles. Energy-dispersive X-ray spectroscopy was used to determine the elemental chemical composition of a plasticizer based on highly dispersed calcium hydroxide. X-ray diffraction analysis performed on a DRON-7 diffractometer made it possible to identify the chemical compounds within the additive. Scanning electron microscopy was employed to determine the shape and size of the particles. The optimal result, specifically a four-fold reduction in stiffness, was achieved using spherical particles with a size range of 0.5–1 μm.

размер частицрентгенофазовый анализэнергодисперсионный анализформа частицэлектронная сканирующая микроскопияparticle sizeX-ray diffraction analysisenergy-dispersive X-ray spectroscopyparticle shapescanning electron microscopyРабота выполнена в рамках гранта «Западно-Сибирский межрегиональный НОЦ мирового уровня» от 27.11.2023 №210 ДОН.This work was supported by the "West Siberian Interregional Scientific and Educational Center of World Level" grant dated 27.11.2023 No. 210 of the Department of Education and Science.ReferencesZhang, Y., Duan D., Lei H., Villota E., Ruan R. Jet fuel production from waste plastics via catalytic pyrolysis with activated carbons. Applied Energy. 2019;251:113337. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113337Zhang, Y., Duan D., Lei H., Villota E., Ruan R. Jet fuel production from waste plastics via catalytic pyrolysis with activated carbons. Applied Energy. 2019;251:113337. http://dx.doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.113337Mangesh V. L., Padmanabhan S., Tamizhdurai P., Ramesh A. Experimental investigation to identify the type of waste plastic pyrolysis oil suitable for conversion to diesel engine fuel. Journal of Cleaner Production. 2019;246:119066. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119066Mangesh V. L., Padmanabhan S., Tamizhdurai P., Ramesh A. Experimental investigation to identify the type of waste plastic pyrolysis oil suitable for conversion to diesel engine fuel. Journal of Cleaner Production. 2019;246:119066. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119066Balpreet Kaur, Raj Kumar Gupta, Haripada Bhunia. Chemically activated nanoporous carbon adsorbents from waste plastic for CO2 capture: Breakthrough adsorption study. Microporous and Mesoporous Materials. 2019;282:146–158. http://dx.doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.03.025Balpreet Kaur, Raj Kumar Gupta, Haripada Bhunia. Chemically activated nanoporous carbon adsorbents from waste plastic for CO2 capture: Breakthrough adsorption study. Microporous and Mesoporous Materials. 2019;282:146–158. http://dx.doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.03.025Патрушева Т. Н., Петров С. К., Матвеев П. В., Борцова С. С. Пиролиз как перспективное направление переработки пластиковых отходов для получения энергии. Химическая технология. 2021;22(8):355–359. https://doi.org/10.31044/1684-5811-2021-22-8-355-359Patrusheva T. N, Petrov S. K, Matveev P. V., Bortsova S. S. Pyrolysis as advanced processing direction of plastic waste for power generation. Chemical Technology. 2021;22(8):355–359. (In Russ.) https://doi.org/10.31044/16845811-2021-22-8-355-359Coates G. W., Getzler Y. D. Y. L. Chemical recycling to monomer for an ideal, circular polymer economy. Nature Reviews Materials. 2020;5(7):501–516. https://doi.org/10.1038/s41578-020-0190-4Coates G. W., Getzler Y. D. Y. L. Chemical recycling to monomer for an ideal, circular polymer economy. Nature Reviews Materials. 2020;5(7):501–516. https://doi.org/10.1038/s41578-020-0190-4Awang N. W. B., Hadiyono M. A. B. R., Abdellatif M. M, Nomura K. Depolymerization of PET with ethanol by homogeneous iron catalysts applied for exclusive chemical recycling of cloth waste. Industrial Chemistry& Materials. 2025;(3):49–56. https://doi.org/10.1039/d4im00081aAwang N. W. B., Hadiyono M. A. B. R., Abdellatif M. M, Nomura K. Depolymerization of PET with ethanol by homogeneous iron catalysts applied for exclusive chemical recycling of cloth waste. Industrial Chemistry& Materials. 2025;(3):49–56. https://doi.org/10.1039/d4im00081aCousins D. S., Suzuki Ya., Murray R. E., Samaniuk J. R., Stebner A. Recycling glass fiber thermoplastic composites from wind turbine blades. Journal of Cleaner Production. 2019;209:1252–1263. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.286Cousins D. S., Suzuki Ya., Murray R. E., Samaniuk J. R., Stebner A. Recycling glass fiber thermoplastic composites from wind turbine blades. Journal of Cleaner Production. 2019;209:1252–1263. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.10.28Вершков А. В., Донская М. А. Переработка пластиковых отходов в условиях Красноярского края. Отходы и ресурсы. 2023;10(1). https://doi.org/10.15862/31INOR123Vershkov A. V., Donskaya M. A. Recycling of plastic waste in the conditions of the krasnoyarsk territory. Russian Journal of Resources, Conservation and Recycling. 2023;(10)1. (In Russ.) https://doi.org/10.15862/31INOR123Синичук А. Е., Родина Т. А. Использование вторичных гранул полиэтилена в производстве полимерных изделий. Вестник Амурского государственного университета. Серия: Естественные и экономические науки. 2021;(93):104–107. https://doi.org/10.22250/jasu.93.23Sinichuk A. E., Rodina T. A. Use of secondary polyethylene granules in the production of polymeric products. Vestnik Amurskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye i ekonomicheskie nauki. 2021;(93):104– 107. (In Russ.) https://doi.org/10.22250/jasu.93.23Куликов В. Ю., Исагулов А. З., Щербакова Е. П., Ковалева Т. В. Исследование свойств полистирола с добавлением вторичных гранул строительного полистирола. Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2017;15(4):40–46. https://doi.org/10.18503/1995-2732-201715-4-40-46Kulikov V. Yu., Issagulov A. Z., Shcherbakova E. P., Kovaljva T. V. Study of the properties of polystyrene containing secondary granules of expanded polystyrene. Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2017;15(4):40–46. (In Russ.) https://doi.org/10.18503/1995-2732-2017-15-4-40-46Чирков Д. Д., Кулаженко Ю. М., Биктимирова О. Е., Шкуро А. Е., Глухих В. В. Физико-механические свойства полимерных композитов с полимерной фазой поливинилхлорида и отходами производства линолеума. Вестник Технологического университета. 2023;26(10):69–74. https://doi.org/10.55421/19987072_2023_26_10_69Chirkov D. D., Kulazhenko Yu. M., Biktimirova O. E., Shkuro A. E., Glukhikh V. V. Physical and mechanical properties of polymeric composites with a polyvinl chloride polymeric phase and linoleum production waste. Herald of Technological University. 2023;26(10):69–74. (In Russ.) https://doi.org/10.55421/1998-7072_2023_26_10_69Стородубцева Т. Н., Аксомитный А. А., Кузнецов Д. С. Исследование теплофизических свойств древесного полимер-песчаного композиционного материала. Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2018;6(7):142–145. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36745462.Storodubtseva T. N., Aksomitny A. A., Kuznetsov D. S. Study of the thermophysical properties of wood polymer sandy composition material. Aktual'nye napravleniya nauchnyh issledovanij XXI veka: teoriya i praktika. 2018;6(7):142–145. (In Russ.) URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36745462.Профатило И. В. К вопросу использования отходов полимеров при создании полимерпесчаных композиций. Вестник Гродненского государственного университета имени Янки Купалы. Серия 6. Техника. 2019;9(1):126–134.URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37082082.Profatilo I. V. To the question on the use of polymer wastes in creating polymer sanding compositions. Vesnik of Yanka Kupala State University of Grodno. Series 6. Engineering Science. 2019;9(1):126–134. (In Russ.) URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37082082.Крамаренко А. В., Мавлютов А. Н. Совершенствование состава полимер-песчаной черепицы. Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник). 2018;(1):230–232. URL: https://id-yug.com/index.php/ru/ntt/archiv/2018/1-2018?id=1036.Kramarenko A. V., Mavlyutov A. N. Improvement of structure of polymer-peschanoy of the tile. Science. Engineering. Technology (polytechnical bulletin). 2018;(1):230–232. (In Russ.) URL: https://id-yug.com/index.php/ru/ntt/archiv/2018/1-2018?id=1036.Валеева А. Р., Алексеева А. Д., Саерова К. В. Изучение влияния фурфурилового спирта на твердость древесно-полимерного композита. Актуальные проблемы лесного комплекса. 2024;(65):191–192. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=67316890.Valeeva A. R., Alekseeva A. D., Saerova K. V. Study of the effect of furfuryl alcohol on the hardness of a woodpolymer composite. Aktual'nye problemy lesnogo kompleksa. 2024;(65):191–192. (In Russ.) URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=67316890.Зимакова Г. А., Каспер Е. А., Бочкарева О. С. Механические свойства цементных композитов, армированных керамическим волокном. Архитектура, строительство, транспорт. 2024;(4):44–54. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-4-44-54Zimakova G. A., Kasper E. A., Bochkareva O. S. Mechanical properties of cement composites reinforced with ceramic fiber. Architecture, Construction, Transport. 2024;(4): 44-54. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/2782232X-2024-4-44-54Куюков С. А., Третьяков П. Ю., Тестешев А. А., Замятин А. В., Жигайлов А. А. Электропроводящий нагреваемый цементобетон на основе графита. Архитектура, строительство, транспорт. 2024;(4):77–87. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-4-77-87Kuyukov S. A., Tretyakov P. U., Testeshev A. A., Zamyatin A. V., Zhigailov A. A. Electrically conductive cement concrete using graphite. Architecture, Construction, Transport. 2024;(4):77–87. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-4-77-87Хантимиров А. Г., Абдрахманова Л. А., Низамов Р. К., Хозин В. Г. Древесно-полимерные композиты на основе поливинилхлорида, усиленные базальтовой фиброй. Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2022;(3):75–81. https://doi.org/10.52409/20731523_2022_3_75Khantimirov A. G., Abdrakhmanova L. A., Nizamov R. K., Khozin V. G. Wood-polymer composites based on polyvinyl chloride reinforced with basalt fiber. News of the Kazan State University of Architecture and Engineering. (In Russ.) 2022;(3):75–81. https://doi.org/10.52409/20731523_2022_3_75Якубовский Ю. Е., Хайруллина Л. Б., Дубровский Е. Г. Решение вопросов экологической безопасности посредством переработки вторичных термопластов. Экология и промышленность России. 2024;28(12):4–7. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2024-12-4-7Yakubovsky Yu. E., Khairullina L. B., Dubrovsky E. G. Addressing environmental safety issues through recycling of secondary thermoplastics. Ecology and Industry of Russia. 2024;28(12):4–7. https://doi.org/10.18412/18160395-2024-12-4-7Jakubovski Yu. E., Dubrovsky E. G., Khairullina L. B., Aleksandrov S. V. Composite building materials based on recycled thermoplastic polymers. Construction of Unique Buildings and Structures. 2024;113:11311. URL: https://unistroy.spbstu.ru/article/2024.114.11/Jakubovski Yu. E., Dubrovsky E. G., Khairullina L. B., Aleksandrov S. V. Composite building materials based on recycled thermoplastic polymers. Construction of Unique Buildings and Structures. 2024;113:11311. URL: https://unistroy.spbstu.ru/article/2024.114.11/

The authors declare that there are no conflicts of interest present.