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事半功倍!再生塑料增容剂的使用
  浏览次数:5260  发布时间:2015年09月29日 09:05:55
[导读] 混合塑料是指已经净化的回收材料,由于混合塑料是不同类型塑料的混合体,它们的加工性能和稳定性能也各不相同,常常引起反常的
     混合塑料是指已经净化的回收材料,由于混合塑料是不同类型塑料的混合体,它们的加工性能和稳定性能也各不相同,常常引起反常的加工温度和加工时间,需要调整加工稳定性和热稳定性能。
 
  从热力学角度讲,不同结构聚合物通常不相容,所以不能形成均匀的混合体。含量最大的聚合物为连续相,含量较低的聚合物分散在连续相中。但是,连续相和分散相间二者分子间的结合力非常弱,从而导致复合材料的力学性能降低。为了提高原材料和回收材料混合物的力学性能,必须添加增容剂。
 
  增容剂能改善聚合物界面性质,降低熔融状态时界面张力,稳定分散相以防止降温过程中聚集,提高相界面间的部合力,固体状态时达到最小的相分离,从而防止分层。根据塑料的具体化学结构,最适合的增容剂应能使不同界面达到最佳结合,常用的增容剂分为非反应性和反应性两类,反应性单体能形成原位增容剂。
 
  再生塑料增容实例
 
  原位增容,添加过氧化物能提高材料的力学性能,但是有限。添加反应性单体或偶联剂使混合物之间产生交联/支化反应,例如马来酸酐添加过氧化苯甲酰,PE/PVC混合体反应挤出后冲击强度增加。同样,添加0.5~1.0%的2,5二甲基-2,5-二(过氧化丁基)己烷,能改变PE、PP、PVC、PS和PET混合塑料的形态,提高混合塑料的力学性能(主要是非缺口冲击强度)。过氧化复合物和不饱和聚酯增容的研究也已取得了成功。
 
  回收利用的PP在过氧化物作用下能与马来酸酐反应,可直接用于PA/PP混合物的增容剂,提高PA/PP混合物的Izod冲击强度和拉伸长度。实验证明,两种不同的增容剂苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和马来酸酐接枝的PP,能有效地与PP/ABS混合物形成原位增容作用。
 
  添加乙烯和丙烯单体合成的共聚物可以增容PP/HDPE混合体,30%回收HDPE和70%新PP混合体中添加5%的共聚体(含6%PE)力学性能最好。
 
  添加CPE能提高PVC/HDPE混合体的力学性能,特别是拉伸强度和冲击强度,CPE适宜的添加量为7.5%。增加PE/PA混合体的相容性,选用聚乙烯-马来酸离子交联聚合物,也可以选用聚乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸等共聚物。
 
  不同塑料共混主要是研究家用PVC、PS和PET废塑料在聚烯烃基材中的分散,研究证明,各种混合组分之间不相容严重影响成型材料的冲击强度、韧性~脆性转变温度、断裂伸长率等性能,但是添加增容剂就可以大大提高成型材料上述的力学性能。
 
  互不相容混合塑料,即使在20℃易碎的混合塑料也能制备成在零度以下延展性较好的混合材料,有的混合材料甚至在-30℃也具有较好的延展性。尽管需要添加 5~10%,但是苯乙烯嵌段共聚物是最令人感兴趣的增容剂,通过添加增容剂,制备的混合材料具有较高的均匀度。
 
  对不同包装废塑料共混研究同样证明了这些结论。苯乙烯-马来酸酐共聚物或者苯氧基树脂为主的刚性增容剂可以增加材料的挠曲模量、拉伸强度和热变形温度(HDT),但是对材料的断裂伸长率和耐冲击性能有一些影响。软质聚合物EPDM和SBR、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物能够提高混合材料的断裂伸长率和耐冲击性能,但是对材料的拉伸强度和挠曲模量影响较大。
 
  增容的复杂性
 
  回收塑料中通常含有对热、光及氧化剂敏感的基团,增容剂对回收塑料的耐久使用性能有较大的影响,所以配方设计时必须考虑到这特殊因素的影响。例如用于食品包装袋的PE/PA复合薄膜就是其中一例。
 
  采用传统的方法不能将这些复合薄膜分散于配方的组分中,因此需要研究找到适合于互不相容回收塑料增容的方法。添加增容剂能生产一种塑料共混物,这种塑料共混物可适用于注射成型和挤压成型。
 
  但是人工老化试验证明,这种共混物具有极易老化的缺点,其所有的物理和力学性能消失得非常快,增容后的塑料共混物比其组成中的任何一种原材料都易降解。虽然共混物中添加一种HAS化合物并复合适当的抗氧剂能增加光稳定性,但是实验结果还是不能令人满意,只有配方中添加适当的氧化锌才能看出共混物的性能得到明显改善。
 
  聚丙烯酸类增容剂增容的回收塑料共混物,对其性能测试表明,即使8000h人工老化后几乎保留原有的力学性能。