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回收之后的废旧塑料饱受诟病

来源:http://www.wxhaohui.com/news/99.html    发布时间:2018-06-20

对废旧的塑料进行回收好像已经是资源回收的主流之一,塑料对环境的污染很严重,所以现在我们都在提倡减少使用塑料。对于一些使用的塑料,我们都是提倡回收塑料的。然而回收的塑料却饱受诟病,被称为低价值东西,因而常常使用于“二手”应用。

有学者提出再稳定化和分子修补概念,以期赋予回收塑料在原来的应用中具有的性能,或者将其品质提升到更高的价值,从而取代原来使用的材料。要实现这个想法,关键的是要使回收塑料具有加工稳定性和长期稳定性,包括消除前期产生的降解组分和杂质等负面因素。

假如回收料可以取代新料,那么一对一的机械回收方法将是最具能量——效率的方法。所谓的“取代因子”,在这里是指等同均一,意思是与同等的新料相比,回收料具有同样的性能。在这些条件下,机械回收不仅比其它回收方法要求的能量更少,而且排放最少。随着取代因子的降低,这些优点也将减少。

再稳定化可能是改进任何回料品质的最有效的手段。它也是增加取代因子的最有效地技术,从而使回收料具有了要求的性能,并由此达到了理想的1:1。因此,回收塑料可以在选定的应用上替代新料而又具有可比拟的性能。

再稳定化和修补分子的概念已经被转化为专利性产品(Recyclostab、Recyclossorb、Recycloblend),它们被设计出来用于提升回料的等级,从而为加工者、共混商和回收产业提供具有决定性的利润。

回收料性能下降的原因

为什么回收料与新料的性能如此不同呢?即使回收料经过仔细分类、分离和清洗,不均一性和残留杂质依然存在。在新料的加工过程中和首次生命周期中,已然发生了分子链的不可逆变化,包括力化学、化学和辐射等方法造成的变化。歧化和解聚反应导致了低分子量产物。聚酰胺和聚酯这样的缩聚物通过水解降低了其分子量。

除了上述的结构不均匀性外,回收料还含有杂质,这些杂质或者通过微量浓度的转化产物形成,或者通过外来杂质形成,它们都不可能用纯化方法除去。

这些材料可能是无机物或有机物,例如阻燃剂、印刷油墨、油漆残渣、表面活性剂以及接触介质的残留物。这些物质常常对聚合物有害,因为它们具有对热不稳定性,降解产物降低了材料性能并减少了回收材料的稳定性。

废旧塑料回收

宏观杂质(灰尘、金属部件、不熔的弹性体等)应该用熔融过滤法除去,设法将回收料用于高价值应用。

最后,外来聚合物的掺混物会完全恶化回收塑料的性能,因为许多聚合物混合物是不相容的:不仅力学性能,而且加工性能和长期性能将会极大地受到影响。例如,PVC杂质将会在加工过程中降解PET,并减少聚烯烃的热稳定性。

回收塑料再稳定化

无论是新料还是回料都需要使用稳定剂来保护材料免于在加工中发生热和光降解。除了提供好的加工稳定性外,稳定剂还有助于保持材料的物理性能和力学性能,并为材料提供最优的保护,使材料免受光和热引起的不需要的恶化,从而帮助产品在给定的环境中尽可能长时间地发挥其功能。

如果希望某种回料在某个特定应用上取代新料,那么起码要将该材料第一个生命周期中消耗掉的稳定剂的数量补足。

但是,通常这样做也是不够的。与分子结构变化相关的前期损坏以及塑料混合物的影响减少了回料的热、光氧化稳定性。结果,需要再稳定化来解决这些负面影响。下面的一些闭环应用的例子将显示仔细调适的再稳定化具有解决回料问题的巨大可能性。

回收塑料分子修补

综合使用加工稳定剂、热稳定剂和光稳定剂,可以极大改进回料的稳定性,从而阻止物理性能和力学性能的损失,并对外观性能提供最好的保护。但是,一个配方即使经过仔细优化,也常常不足以满足某些先期损坏的回料的特定性能要求,当回料含有特别不可接受的杂质时也是这样。对于某些类型的回料,添加反应性化合物可以达到性能改进的目的。这些助剂直接与杂质反应,或通过某个化学反应或形成复合物使杂质产生失活效果。

对工程塑料掺混物回料进行改性

如果进行适当的调整,用于提高分子量的助剂也使用于对PBT/PC掺混物回料进行改性,并由此达到特定的稳定化新料的要求。当制造保险杠这样的汽车部件时,PBT/PC掺混物会经历分子量的下降和MFR的上升。在随后的过程中,如回收,材料会进一步受到破坏。结果,材料不再适合于同等的应用。

使用Recycloblend660可以降低MFR值(如添加量为0.7%时,MFR从13.8变到9.5,测试条件是260℃/2.16kg)。如果再结合着清洗工艺,可以达到新料的规格,即使是复杂的掺混体系(酯交换,形态变化)也能做到。这样做可以增加伸长率并保持拉伸强度(新料~40.7N/mm2,再稳定的回料41.9N/mm2)。此外,含有修补助剂的掺混物可以在标准条件下加工。

塑料的回收有利于环境的保护,而我们美好的生活环境是需要我们共同创造的。再稳定化和修补助剂使得回料的高价值使用成为可能,并使取代因子得到足够的提高。由此,回收料可以在许多应用上取代新料。再稳定过的回料不仅在性能上可与新料媲美,而且具有另外的环保优势。


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