塑料以其质量轻、耐腐蚀、易加工、成本低、使用方便等优点,被广泛应用于国民经济各个行业,给人们的生产、生活带来极大的方便。但与此同时,塑料在使用过程中会发生老化降解而使性能变差,成为不能再使用的废旧塑料,如不加以回收,会给环境造成严重的污染,同时也是对资源的极大浪费。
废旧塑料通常是多种塑料的混合物,其回收性能一般很差。采用原位微纤化方法进行回收,将废旧塑料简单的分成废旧通用塑料(主要包括聚乙烯PE,聚丙烯PP)和废旧工程塑料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚碳酸酯PC、聚酰胺PA等),前者为连续相,后者为分散相,在不需要将废旧塑料完全分离的情况下,通过控制共混物的形态,使混合废旧塑料中的通用工程塑料在加工过程中原位形成<10μm的微纤,从而提高回收料性能。
该方法具有以下的一些优点:
1). 该废旧塑料回收利用技术的适用面广,绝大多数品种塑料的废旧产品都可采用此技术回收利用。
2). 回收工艺简单、容易实施,对设备要求不高,所使用的主要设备为通用塑料加工设备,如双螺杆挤出机;工艺容易控制,自动化程度较高,生产效率高;原料来源广泛、易得,价格低廉。因此,原位微纤增强增韧回收塑料合金的成本较低,容易推广应用。
3). 生产过程中不产生对环境和人体有害的三废产品,属于清洁、绿色生产。
4). 由于在加工过程中原位形成了增强纤维,使得产品综合性能高,有较广泛的应用领域。主要体现在如下方面:
(1)原位微纤增强增韧回收塑料合金具有良好加工性,可象一般热塑性塑料一样,通过注塑、挤出等方法成型加工,远比传统宏观纤维增强树脂基复合材料的生产效率高。传统宏观连续纤维增强复合材料多采用手糊、层压等方法,生产效率低;传统宏观短纤维增强复合材料的加工性较差,降低生产效率。
(2)克服了玻璃纤维等宏观纤维增强复合材料在成型加工过程中对设备的磨损大的缺点。因增强相为柔软热塑性塑料微纤,所以材料加工过程中对设备的摩擦、磨损小,从而可延长成型加工设备的使用寿命。
(3)原位微纤增强增韧回收塑料合金具有良好的综合性能,较高的力学强度、耐热性及其它物理机械性能,可广泛运用于塑料管道、家用电器、汽车摩托车、电器元件等领域。
表1 原位微纤化方法和普通的机械回收方法回收试样的屈服强度比较
试样
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拉伸强度(MPa)
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拉伸模量
(MPa)
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维卡软化点(oC)
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冲击强度
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成型收缩率(%)
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PET/HDPE原位微纤化共混物
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31.56
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1800
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130
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6.5
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0.4-0.9%
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PET/HDPE普通共混物
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18.78
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1200
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110
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8.0
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1.8-2.5%
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