This study addresses the mechanical behavior of lattice materials based on flexible thermoplastic polyurethane (TPU) with honeycomb and gyroid architecture fabricated by 3D printing. Tensile, compression, and three-point bending tests were chosen as mechanical testing methods. The honeycomb architecture was found to provide higher values of rigidity (by 30%), strength (by 25%), plasticity (by 18%), and energy absorption (by 42%) of the flexible TPU lattice compared to the gyroid architecture. The strain recovery is better in the case of gyroid architecture (residual strain of 46% vs. 31%). TPUs with honeycomb architecture are characterized by anisotropy of mechanical properties in tensile and three-point bending tests. The obtained results are explained by the peculiarities of the lattice structure at meso- and macroscopic level and by the role of the pore space.

The mass transfer process of binary esters of acetic acid in polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate with a high degree of glycol modification (PETG), and glycol-modified polycyclohexanedimethylene terephthalate (PCTG) was studied. It was found that the desorption rate of the complex ether at the equilibrium point is significantly lower than the sorption rate. The difference between these rates depends on the type of polyester and temperature and allows the accumulation of ester in the volume of the polyester. For example, the stable content of acetic ester in PETG at 20 °C is 5 wt.%. The remaining ester, which has the properties of a physical blowing agent, was used in the filament extrusion additive manufacturing (AM) process. By varying the technological parameters of the AM process, foams of PETG with densities ranging from 150 to 1000 g/cm³ were produced. Unlike conventional polyester foams, the resulting foams are not brittle.

The article deals with the experimental development of a novel additive manufacturing (AM) process using a liquid consumable based on polyvinyl chloride plastisol. A conventional additive manufacturing system designed for deposition of melt filaments was converted to deposition of liquid material. Additive manufacturing with liquid plastisol enables the production of parts with low Shore A hardness and high ductility, surpassing the performance of the conventional filament process. The novel AM process enables the production of articles with a Shore A hardness of 5 to 60, and the mechanical properties of the additively manufactured articles are similar to those produced in the mold. This was achieved by varying the parameters of the AM process as well as the composition of the plastisol composition, including those filled with an inorganic filler. The application of different material distribution patterns also has a significant effect on the mechanical properties of the samples. A potential application of the investigated AM method was proposed and practically evaluated.

Мета. Визначення сучасного стану переробки ПВХ відходів та пошук напрямків адаптації технологій переробки ПВХ до сучасних вимог циклічної економіки. Методика. Використано методи літературно-системного аналізу наукових публікацій за тематикою дослідження та узагальнення отриманих результатів дослідження. Результати. Розглянуто стан питання застосування полімерних матеріалів та переробки полімерних відходів у світі. Проведено аналіз існуючих способів отримання полівінілхлориду та наведено можливі сфери застосування кожного способу. Розглянуто основні рецептурні склади ПВХ композицій для виготовлення жорстких та м’яких виробів. Описано вплив різних типів добавок на експлуатаційні властивості виробів з ПВХ. Проаналізовано існуючі способи переробки ПВХ композицій в готові вироби. Наведено статистичні дані щодо сфер застосування виробів з ПВХ в різних країнах. Проведено детальний аналіз щодо джерел утворення відходів полівінілхлориду та наведено їх основні характеристики. Систематизовано існуючі способи переробки різних видів відходів ПВХ. Проаналізовано переваги та недоліки існуючих технологій. Запропоновано сучасні підходи до організації процесів переробки відходів полівінілхлориду. Наукова новизна. Запропоновано принципи переробки відходів полівінілхлориду, засновані на їх фізичній модифікації, які задовольняють потреби циклічної економіки. Практична значимість. Систематизовано дані щодо джерел утворення відходів полівінілхлориду, наведено можливі способи їх переробки. Проаналізовано переваги та недоліки існуючих технологій та способів переробки відходів ПВХ. Запропоновано впровадження циклічного спосібу переробки відходів ПВХ, шляхом розробки нових та коректування існуючих рецепту ПВХ композицій щодо збільшення вмісту термостабілізуючих добавок та застосування добавок з пролонгованим впливом.

Мета дослідження. Встановлення впливу вмісту концентрату наповнювача, його вологості та природи полімерної основи на властивості рукавних плівок на основі різних видів поліетилену. Методи дослідження. Механічні властивості дослідних зразків – межу текучості при розтязі, міцність та відносне видовження при розриві – визначали з використанням лабораторної розривної машини Р5 за ISO 527-2:2012. Густину плівкових зразків визначали методом гідростатичного зважування з використанням аналітичних вагів Radwag АS2. Результати. Проведено дослідження впливу вмісту наповнювача у вигляді концентратів на основі первинного та вторинного поліетилену на фізико-механічні властивості рукавних плівок на основі LDPE та LLDPE. Введення до 20% мас. кондиціонованого концентрату наповнювача на первинному поліетилені зумовлює зниження міцності при розриві на 17% для LDPE та 13% для LLDPE відповідно, а при використанні кондиціонованого концентрату на основі вторинного поліетилену – на 11% та 5% відповідно. У випадку введення 40% мас. кондиціонованого концентрату наповнювача міцність при розриві для LDPE знижується на 30%, а для LLDPE – на 20%. Введення наповнювача, здійснене за допомогою концентрату на первинній та вторинній сировині, не виявило суттєвої відмінності в комплексі механічних характеристик, що дозволяє застосовувати вторинний поліетилен як основу для отримання концентратів наповнювача. Досліджено вплив рівноважної вологості концентрату наповнювача на властивості плівкових матеріалів. При введенні 40% мас. концентрату наповнювача на основі вторинного поліетилену з рівноважною вологістю 0,12% в LDPE, значення відносного видовження знижується на 52%, а у випадку висушеного концентрату з вологістю 0,05% – лише на 22%. Наукова новизна. Встановлено вплив вмісту наповнювача на основі вторинного поліетилену на властивості плівкових матеріалів. Практична значимість. Показано можливість застосування вторинної сировини для створення концентратів наповнювача при виготовленні високонаповнених плівок для пакування.