Field Stability Tests of Polyethylene Composites with Organomineral Biocidal Additives in Aqueous Environments

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Laboratory and field stability tests for a composite based on low-density polyethylene with an organomineral biocidal additive to the effects of aqueous media have been carried out. As an organomineral additive, polyhexamethyleneguanidine hydrochloride (a high-molecular-weight nontoxic biocide used in antiseptic solutions) immobilized on an inorganic carrier (montmorillonite) was used to improve the quality of distribution of the organomineral additive in a thermoplastic polymer (without loss of the biocidal properties of polyguanidine) and to prevent polyguanidine from being washed out of the composite during operation. The composition and structure of the composite with an organomineral additive remain unchanged after exposure to distilled water and model seawater. Field tests of the composites in seawater at a depth of 1.5 m in a tropical climate revealed that there were no polyguanidine leaching from the material even after 21 months of exposure of the samples. The samples without an organomineral additive undergo insignificant photo-oxidative aging, whereas the molecular structure of the polymer in the composite with the additive is unchanged. Thus, the studied organomineral additive has a photostabilizing effect on polyethylene. When the samples are exposed to seawater, there is a slight decrease in the strength of the samples and an increase in the elastic modulus, which is associated with an increase in the degree of crystallinity of polyethylene during aging.

About the authors

D. I. Mendeleev

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Email: dmen@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

S. A. Legkov

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Email: dmen@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

V. A. Tikhomirov

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Email: dmen@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

V. V. Kurenkov

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences

Email: dmen@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia

M. A. Belous’ko

Mendeleev University of Chemical Technology

Email: dmen@ips.ac.ru
125047, Moscow, Russia

Q. C. Hoang

Department of Biotechnology, Joint Vietnam-Russia Tropical Science and Technology Research Center

Email: dmen@ips.ac.ru
Ha Noi, Vietnam

V. A. Gerasin

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences; Mendeleev University of Chemical Technology

Author for correspondence.
Email: dmen@ips.ac.ru
119991, Moscow, Russia; 125047, Moscow, Russia

References

  1. Levinskaite L. // J. Environmental Eng. 2018. V. 144. № 7. P. 51.
  2. Gu J.D. // Environmental Sci. Pollution Res. 2021. V. 28. № 2. P. 1278.
  3. Kawai F. // Bioscience. Biotechnol. Biochem. 2010. V. 74. № 9. P. 1743.
  4. Zheng Y., Yanful E.K., Bassi A.S // Critical Revs Biotechnol. 2005. V. 25. № 4. P. 243.
  5. Karkanorachaki K., Tsiota P., Dasenakis G., Syranidou E., Kalogerakis N. // Microplastics. 2022. V. 1. № 1. P. 85.
  6. Журина М.В., Каллистова А.Ю., Панюшкина А.Е., Ганнесен А.В., Мартьянов С.В., Герасин В.А., Плакунов В.К. // Микробиология. 2020. Т. 89. № 4. С. 400.
  7. Ahamad T., Nishat N. // J. Appl. Polym. Sci. 2008. V. 107. № 4. P. 2280.
  8. Nishat N., Ahmad S., Ahamad T. // J. Appl. Polym. Sci. 2006. V. 101. № 3. P. 1347.
  9. Qian L., Guan Y., He B., Xiao H. // Polymer. 2008. V. 49. № 10. P.2471.
  10. Oule M.K., Azinwi R., Bernier A.M., Kablan T., Maupertuis A.M., Mauler S., Diop L. // J. Medical Microbiol. 2008. V. 57. № 12. P. 1523.
  11. Ray S.S., Okamoto M. // Progr. Polym. Sci. 2003. V. 28. № 11. P. 1539.
  12. Theng B.K.G. Formation and Properties of Clay-Polymer Complexes. Amsterdam: Elsevier, 2012. V. 4.
  13. Герасин В.А., Менделеев Д.И., Куренков В.В., Меняшев М.Р. // Журн. прикл. химии. 2018. Т. 91. № 8. С. 1139.
  14. Герасин В.А., Сивов Н.А., Меняшев М.Р., Менделеев Д.И., Яковлева А.В., Сердюков Д.В. Пат. 2679147 от 28.11.2017.
  15. Герасин В.А., Сивов Н.А., Меняшев М.Р., Куренков В.В., Яковлева А.В., Сердюков Д.В. Пат. 2679804 от 28.11.2017.
  16. Breen C. // Appl. Clay Sci. 1999. V. 15. № 1–2. P. 187.
  17. Dahlgren M.A., Claesson P.M., Audebert R. // J. Colloid Interface Sci. 1994. V. 166. № 2. P. 343.
  18. Li G., Gao K., Gao G. // Photochem. Photobiol. 2011. V. 87. № 2. P. 329
  19. Qin H., Zhang S., Liu H., Xie S., Yang M., Shen D. // Polymer. 2005. V. 46. № 9. P. 3149.
  20. Bussière P.O., Peyroux J., Chadeyron G., Therias S. // Polym. Degrad. Stab. 2013. V. 98. № 12. P. 2411.
  21. Tidjani A., Arnaud R., Dasilva A. // J. Appl. Polym. Sci. 1993. T. 47. № 2. C. 211.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (34KB)
3.

Download (115KB)
4.

Download (160KB)
5.

Download (114KB)
6.

Download (198KB)
7.

Download (91KB)

Copyright (c) 2023 Д.И. Менделеев, С.А. Легков, В.А. Тихомиров, В.В. Куренков, М.А. Белоусько, Q.C. Hoang, В.А. Герасин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».