废旧塑料改性利用技术

1、青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第七章第七章 废旧塑料改性利用技术废旧塑料改性利用技术 高分子学院高分子学院 塑料工程教研室塑料工程教研室青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与

2、工工 程程 学学 院院 We use about 32 billion pounds of plastic a year-and recycle only about 2% of it! But recycled plastic can be made into many new products from detergent containers to park benches. 概述概述青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高

3、分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院概述概述青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院假设假设2008年初年您有年初年您有1000美元美元,如果买了达美航如果买了达美航空的股票空的股票,一年以后还能剩下一年以后还能剩下49美元美元; 如果买了如果买了AIG的股票的股票,剩下约剩下约12美元美元; 如果买了房地产股票如果买了房地产股票,剩下约剩下约2.5美元美元; 如

4、果买如果买1000美元的啤酒美元的啤酒,喝光后再把易拉罐送去回喝光后再把易拉罐送去回收站收站,还能换回还能换回214美元美元! 概述概述青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院假设假设2008年初您有年初您有1000元元,如果买了招商银行的如果买了招商银行的股票股票,一年以后还能剩下一年以后还能剩下250元元;如果买了江西铜业的股票如果买了江西铜业的股票,剩下约剩下约166元元;

5、 如果买了中国船舶股票如果买了中国船舶股票,剩下约剩下约120元元; 如果买如果买1000元的三鹿奶粉元的三鹿奶粉,喝光后再把空罐送回经喝光后再把空罐送回经销商销商,还能换回还能换回1000元元!概述概述青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院概述概述废旧塑料的直接再生利用：是指不经过任何改性，将废废旧塑料的直接再生利用：是指不经过任何改性，将废旧塑料经过简单的处理后直接进行成型

6、加工的利用方式旧塑料经过简单的处理后直接进行成型加工的利用方式。优点：优点：工艺简单、再生制品成本低廉。工艺简单、再生制品成本低廉。缺点：缺点：再生料制品的力学性能下降较大，不易制作再生料制品的力学性能下降较大，不易制作高档次的制品。高档次的制品。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院概述概述废塑料破碎、废塑料破碎、洗涤洗涤重新造粒重新造粒加工制品加工制品加入新料中加入新料中局

7、限局限：要求相对较清洁的废料：要求相对较清洁的废料 高分离技术高分离技术 产品的最终用途市场有限产品的最终用途市场有限 属劳动密集型加工属劳动密集型加工废旧塑料的直接再生利用：废旧塑料的直接再生利用：青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院再生塑料的大分子结构与性能再生塑料的大分子结构与性能 再生塑料的结构变化主要表现为再生塑料的结构变化主要表现为降解降解。即结构参数中的树脂大分

8、子分子量下降，物理力学性能中的即结构参数中的树脂大分子分子量下降，物理力学性能中的拉伸强度、模量皆趋于下降。拉伸强度、模量皆趋于下降。再生的热塑性塑料流动性能提高、熔体粘度下降。相应的再再生的热塑性塑料流动性能提高、熔体粘度下降。相应的再生料的熔体流动速率比再生老化前的值高。生料的熔体流动速率比再生老化前的值高。结晶型树脂再生塑料的结晶度比其使用前降低，熔点也随之结晶型树脂再生塑料的结晶度比其使用前降低，熔点也随之向低温方向移动。向低温方向移动。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer S

9、cience & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院概述概述为了改善再生料的基本力学性能，满足制品的质量需求为了改善再生料的基本力学性能，满足制品的质量需求，应当采取各种改性方法，使废旧塑料的某些力学性能，应当采取各种改性方法，使废旧塑料的某些力学性能达到甚至超过达到甚至超过原树脂制品的性能，因此，对废旧塑料的原树脂制品的性能，因此，对废旧塑料的改性再利用是很有发展前景的途径，越来越受到人们的改性再利用是很有发展前景的途径，越来越受到人们的重视。重视。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science &

10、 EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院改性利用是废旧塑料发展的方向！改性利用是废旧塑料发展的方向！为提高再生料的力学性能，需对其进行各种改性。为提高再生料的力学性能，需对其进行各种改性。活化无机粒子填充改性、活化无机粒子填充改性、弹性体增韧改性、弹性体增韧改性、短纤维的改性、短纤维的改性、与另外一种树脂并用的合金化改性等共混改性。与另外一种树脂并用的合金化改性等共混改性。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & En

11、gineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院改性再生再生料再生料机械共混改性机械共混改性化学接枝改性化学接枝改性如：增韧、增强、并用、复合、如：增韧、增强、并用、复合、活化粒子填充活化粒子填充如：交联、接枝、氯化如：交联、接枝、氯化优点优点：制品的力学性能得到改善和提高，：制品的力学性能得到改善和提高， 可以做档次较高的再生制品可以做档次较高的再生制品缺点缺点：工艺路线较复杂、：工艺路线较复杂、 有的需特定的机械设备有的需特定的机械设备青岛科技大学青岛科技大学 School

12、of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（1）共混改性）共混改性在回收再生的过程中，可将几种聚合物在在回收再生的过程中，可将几种聚合物在相容剂相容剂的作用下混合，使其结构和分子间作用力发生变的作用下混合，使其结构和分子间作用力发生变化，即化，即合金化合金化。青岛科技大学青岛科技大学 School of Po

13、lymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院相容性技术在混合废塑料再生利用中的应用相容性技术在混合废塑料再生利用中的应用聚合物共混体系的相容性 聚合物之间的相容性是决定共混物性能的关键热力学相容性工艺相容性力学相容性青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科

14、科 学学 与与 工工 程程 学学 院院 聚合物共混物可由两种或两种以上的聚合物组成，对于热力学聚合物共混物可由两种或两种以上的聚合物组成，对于热力学相容（分子水平上的均匀）的共混体系，可能形成均相的形态结相容（分子水平上的均匀）的共混体系，可能形成均相的形态结构。构。 对于对于热力学不相容的共混体系热力学不相容的共混体系则可能形成两个或两个以上的相则可能形成两个或两个以上的相，这种多相形态结最为普遍这种多相形态结最为普遍。由两种聚合物构成的两相聚合物共。由两种聚合物构成的两相聚合物共混物，按照共混物的形态可分成：混物，按照共混物的形态可分成： 相容性技术在混合废塑料再生利用中的应用相容性技术在

15、混合废塑料再生利用中的应用青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院对于热力学不相容的共混体系的相，按照共混物的形态可分成：“均相”体系(共混后只出现一个Tg) 均相结构均相结构Homogeneous phase聚合物聚合物A A聚合物聚合物B B热力学相容体系热力学相容体系：各相同性材料，性能往往介于各组分聚合物性能之间各相同性材料，性能往往介于各组分聚合物性能之间。青岛科技大学

16、青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院“海-岛”结构(用分散度和均一性表征)共混物性能：各相同性材料，其性能有可能大大超出各组分自身的性能，应用价值高于均相体系“海-海”结构聚合物聚合物A A聚合物聚合物B B海海- -岛型相结构岛型相结构Sea-islands phase聚合物聚合物A A聚合物聚合物B B海海- -海型相结构海型相结构Sea-sea phase青岛科技大学青岛科技大学

17、School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院17相容剂相容剂青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院相容剂的类型相容剂的类型青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Scie

18、nce & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Sci

19、ence & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（1）共混改性）共混改性聚乙烯的共混改性分为：聚乙烯的共混改性分为：聚乙烯族内共混改性聚乙烯族内共混改性和和聚聚烯烃族内共混改性烯烃族内共混改性两大类。两大类。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科

20、 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（1）共混改性）共混改性聚乙烯族内共混改性聚乙烯族内共混改性：聚乙烯族内组分间形容性好，改性效果明显。聚乙烯族内组分间形容性好，改性效果明显。例：例：LLDPE的各向物理性能均接近于的各向物理性能均接近于HDPE，但其环，但其环境应力开裂性能十分突出。境应力开裂性能十分突出。LLDPE与与HDPE以任何比以任何比例共混，不仅可以改善例共混，不仅可以改善HDPE的韧性，降低结晶度，的韧性，降低结晶度，还可提高还可提高HDPE耐热性。耐热性。青岛科技

21、大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术硬质硬质PEPE管材大多为管材大多为HDPEHDPE的制品；的制品；农用农用PEPE膜基本上是膜基本上是LLDPE/LDPELLDPE/LDPE或或LDPE/HDPELDPE/HDPE混合料吹混合料吹塑膜；塑膜；食品包装膜基本为食品包装膜基本为LDPELDPE或或HDPEHDPE与与

22、LLDPELLDPE合金吹塑膜；合金吹塑膜；按照品种分拣，即困难又费时费力，若从不同品种按照品种分拣，即困难又费时费力，若从不同品种PE可以实施共混改性的原理出发，没有必要将可以实施共混改性的原理出发，没有必要将PE回回收料进行分拣。收料进行分拣。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚

23、乙烯废旧塑料改性方法（1）共混改性）共混改性聚乙烯族内共混改性聚乙烯族内共混改性：在制备在制备PE再生合金时，可根据回收料的不同情况进行分再生合金时，可根据回收料的不同情况进行分别处理。别处理。如需强度值高些，就混入一定量的如需强度值高些，就混入一定量的HDPE再生料或再生料或HDPE树脂；树脂；如需冲击性能高些，就混入一定量的如需冲击性能高些，就混入一定量的LDPE再生料或原树脂。再生料或原树脂。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering

24、 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（1）共混改性）共混改性聚烯烃族内共混改性聚烯烃族内共混改性：利用回收的各类利用回收的各类PE和回收的和回收的PP料制备料制备PP二元合二元合金；金；也可以直接采用回收农膜与回收也可以直接采用回收农膜与回收PP料制备料制备PP三三元合金。元合金。为什么是三元？为什么是三元？青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Sc

25、ience & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术制备制备PP二元或三元合金的意义？二元或三元合金的意义？如果再回收的废旧塑料制品中只含如果再回收的废旧塑料制品中只含PP、PE且以且以PP废料为主题，则不需将废料为主题，则不需将PP与与PE进行分拣，而进行分拣，而且直接在清洗和干燥后，加入且直接在清洗和干燥后，加入EPR，即可得到冲，即可得到冲击性能较好的回收击性能较好的回收PP合金。合金。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science &am

26、p; EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（2）填充改性）填充改性在废旧聚乙烯中加入填料目的？在废旧聚乙烯中加入填料目的？A.降低再生聚乙烯制品的成本；降低再生聚乙烯制品的成本；B.提高制品的强度。提高制品的强度。注意：在加工过程中，填料表面与树脂表面易形成注意：在加工过程中，填料表面与树脂表面易形成界面层，对再生材料性能影响很大，可对填料进行界面层，

27、对再生材料性能影响很大，可对填料进行活化处理。活化处理。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院 偶联剂能显著影响填充复合材料的性能。偶联剂能显著影响填充复合材料的性能。 用不经活化处理的填料填充聚乙烯对制品的力学性能有一用不经活化处理的填料填充聚乙烯对制品的力学性能有一定不利影响；定不利影响； 而经活化处理的填料比未处理的填料更能提高共混物性能而经活化处理的填料比未处理的填料更

28、能提高共混物性能，甚至还高于原树脂性能。，甚至还高于原树脂性能。 以废旧以废旧HDPE为改性基质，用为改性基质，用KH570偶联剂对钛白粉进行偶联剂对钛白粉进行表面改性，改性效果如下：表面改性，改性效果如下：青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院TiO2（质量份）（质量份）活化剂及配合剂活化剂及配合剂（质量份）（质量份）冲击强度冲击强度/(kJ/m2)拉伸强度拉伸强度/MPa断

29、裂伸长断裂伸长率（率（%）KH570DCP701.101120.716701.10.1不断不断31.6850701.10.25不断不断32.2900701.10.40不断不断28850青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院 活化的无机粒子不仅广泛用于新树脂，也适用于填充废旧热活化的无机粒子不仅广泛用于新树脂，也适用于填充废旧热塑性塑料。塑性塑料。 注意：注意：填充改性适用于对外

30、观和力学性能要求不高的聚乙烯粗大填充改性适用于对外观和力学性能要求不高的聚乙烯粗大制品。制品。回收料的性能已有不同程度的下降，所以填料的添加量要回收料的性能已有不同程度的下降，所以填料的添加量要适量。适量。1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（2）填充改性）填充改性青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料用废

31、旧聚乙烯与木粉共混改性制成型材，代替现用废旧聚乙烯与木粉共混改性制成型材，代替现在用的木材包装箱的好处：在用的木材包装箱的好处：废物利用废物利用减少对树木的砍伐减少对树木的砍伐解除：因虫害造成木板包装箱出口的禁运解除：因虫害造成木板包装箱出口的禁运青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料 原料与配方设计：原料与配方设计：

32、原料原料质量份质量份低密度聚乙烯薄膜回收粒料低密度聚乙烯薄膜回收粒料100木粉（木粉（20目）目）30-50钛酸酯偶联剂钛酸酯偶联剂1-2酚醛树脂粉、酚醛树脂粉、EVA、SBS、醋酸乙烯共聚物、醋酸乙烯共聚物、EPDM、等等8其他助剂其他助剂适量适量青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料 工艺流程：工艺流程：木粉木粉烘

33、干烘干（含水量小于（含水量小于0.5%）表面处理表面处理密炼捏合密炼捏合 两辊炼塑出片两辊炼塑出片热压成片热压成片 制样制样 偶联剂偶联剂 PE回收料回收料和助剂、和助剂、改性剂改性剂检测性能检测性能 青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料 性能：性能：拉伸强度下降，但材料再加工性能，如钉、锯、刨的加工性拉伸强度下降，

34、但材料再加工性能，如钉、锯、刨的加工性能逐步增加。能逐步增加。100份回收份回收PE中加入中加入50份木粉。配方中加入份木粉。配方中加入1%、2%、3%的的钛酸酯偶联剂处理。钛酸酯处理木粉对填充后的制品性能有钛酸酯偶联剂处理。钛酸酯处理木粉对填充后的制品性能有很好的作用，但随着用量增大，性能改善幅度减小，但成本很好的作用，但随着用量增大，性能改善幅度减小，但成本增加；所以，最佳用量增加；所以，最佳用量1-2%。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engin

35、eering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料 性能：性能：100份回收份回收PE中加入中加入50份经份经1%钛酸酯处理的木粉，再加入钛酸酯处理的木粉，再加入8%的酚醛树脂粉、的酚醛树脂粉、EVA、EAA、SBS、EPDM对该体系进行对该体系进行改性。改性。酚醛树脂粉对于改善木粉填充回收酚醛树脂粉对于改善木粉填充回收PE体系具有较好的作用，体系具有较好的作用，原因？原因？酚醛在熔融、交联时与木粉中纤维素产生化学键、物理键的联系，使酚醛在熔融、交联时与木粉中纤维素产生化学键、物理键的联系，使木粉与聚乙烯大分子的

36、相容性增加，从而改善了木粉填充木粉与聚乙烯大分子的相容性增加，从而改善了木粉填充PE体系的力体系的力学性能。学性能。所以，酚醛树脂粉起到所以，酚醛树脂粉起到PE和木粉的相容剂的作用。和木粉的相容剂的作用。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料 性能：性能：100份回收份回收PE中加入中加入50份经份经1%钛酸酯处理的木

37、粉，再加入钛酸酯处理的木粉，再加入8%的酚醛树脂粉、的酚醛树脂粉、EAA、 EVA、SBS、EPDM对该体系进行对该体系进行改性。改性。EAA(EAA(乙烯丙烯酸共聚物乙烯丙烯酸共聚物) )对拉伸强度有很好的改性效果，对拉伸强度有很好的改性效果，主要是由于主要是由于EAAEAA羧基与木粉中的纤维素产生一定的化学键，羧基与木粉中的纤维素产生一定的化学键，EAAEAA起到了高界面粘结力的作用，是一种很好的相容剂。起到了高界面粘结力的作用，是一种很好的相容剂。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polym

38、er Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料例：废旧聚乙烯的木粉填充改性料 性能：性能：100份回收份回收PE中加入中加入50份经份经1%钛酸酯处理的木粉，再加入钛酸酯处理的木粉，再加入8%的酚醛树脂粉、的酚醛树脂粉、EAA、 EVA、SBS、EPDM对该体系进行对该体系进行改性。改性。EVAEVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）、（乙烯醋酸乙烯共聚物）、SBSSBS、EPDM,EPDM,与木粉的表面与木粉的表面作用力较小，无化学键生成，对提高材料的冲击强度有益作用力较小，无化学键生成，对提高材料的冲击

39、强度有益处，但用量增加，材料刚性下降，综合性能提高不大。处，但用量增加，材料刚性下降，综合性能提高不大。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院例：滑石粉填充废旧聚乙烯例：滑石粉填充废旧聚乙烯 原料与配方：原料与配方：原料原料质量份质量份废旧聚乙烯薄膜废旧聚乙烯薄膜50滑石粉滑石粉15三飞粉（三飞粉（CaCO3）3-8BaSt1.5 制备方法：制备方法： 把废聚乙烯薄膜洗净、粉碎

40、加把废聚乙烯薄膜洗净、粉碎加入混合器中，然后加入滑石粉入混合器中，然后加入滑石粉、三飞粉、三飞粉、 BaSt高速搅拌混合高速搅拌混合均匀即可。均匀即可。 用途：用途： 用于建筑业。用于建筑业。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（3）增韧改性）增韧改性废旧聚乙烯的

41、耐冲击性一般较低，原因？废旧聚乙烯的耐冲击性一般较低，原因？老化、分子链降解！老化、分子链降解！常用：弹性体对废旧聚乙烯进行增韧改性。常用：弹性体对废旧聚乙烯进行增韧改性。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（3）增韧改性）增韧改性弹性体增韧改性废旧聚乙烯的机理？

42、弹性体增韧改性废旧聚乙烯的机理？分散相弹性体粒子对裂纹端点起分散相弹性体粒子对裂纹端点起“钝化钝化”作用，作用，并使应力分布在粒子周围，应力分散达到了抑制并使应力分布在粒子周围，应力分散达到了抑制裂纹发展的目的；同时可提高裂纹发展的目的；同时可提高HDPE的韧性，对的韧性，对应力起到了缓冲的作用，降低了应力起到了缓冲的作用，降低了HDPE由于应力由于应力集中带来的内部缺陷。集中带来的内部缺陷。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高

43、 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（3）增韧改性）增韧改性增韧改性再生聚乙烯的弹性体种类较多，较为理想增韧改性再生聚乙烯的弹性体种类较多，较为理想的有的有SBR、IIR(丁基橡胶丁基橡胶)等。等。例：橡塑渗灌管是一种采用再生聚乙烯与橡胶粉例：橡塑渗灌管是一种采用再生聚乙烯与橡胶粉并用，并添加一些特殊助剂制成的特殊用途的胶并用，并添加一些特殊助剂制成的特殊用途的胶管，整体结构为三维连通管网。管，整体结构为三维连通管网。青岛科技大学青岛科技大学 School of

44、Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术橡塑渗灌管橡塑渗灌管青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of

45、 Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术1.聚乙烯废旧塑料改性方法聚乙烯废旧塑料改性方法（4）交联改性）交联改性聚乙烯再生料进行交联改性，是为了改善其形态聚乙烯再生料进行交联改性，是为了改善其形态稳定性、耐蠕变性及环境应力开裂性。稳定性、耐蠕变性及环境应力开裂性。通过交联，通过交联，废旧聚乙烯的结晶度下降废旧聚乙烯的结晶度下降，被掩盖的，被掩盖的韧性又重新表

46、现出来。韧性又重新表现出来。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯聚乙烯充分交联充分交联后，形成三维结构。后，形成三维结构。从热塑性塑料变为热固性塑料，力学性能大大改善从热塑性塑料变为热固性塑料，力学性能大大改善。对于回收的聚乙烯来说，只需轻度交联，即可在保持其对于回收的聚乙烯来说，只需轻度交联，即可在保持

47、其热塑性的同时，又提高力学性能，并且再生的聚乙烯制热塑性的同时，又提高力学性能，并且再生的聚乙烯制品在废弃后还可再生利用。品在废弃后还可再生利用。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术废旧聚乙烯的交联改性主要分为废旧聚乙烯的交联改性主要分为：化学交联通常在材料的软化点之上使材料充分塑化化学交联通常在材料的软化点之

48、上使材料充分塑化，然后加入交联剂，使材料分子交联。，然后加入交联剂，使材料分子交联。辐射交联是利用辐射源的各种高能射线，将加有交辐射交联是利用辐射源的各种高能射线，将加有交联剂的材料辐照交联。联剂的材料辐照交联。聚乙烯再生料主要采用化学交联法。化学交联采用聚乙烯再生料主要采用化学交联法。化学交联采用的交联剂为有机过氧化物等。的交联剂为有机过氧化物等。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程

49、学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术例：例：胶粉用于交联聚乙烯时，需用过氧化物胶粉用于交联聚乙烯时，需用过氧化物4%，硫磺，硫磺1%（质量分数），并在质量分数），并在177的条件下，用的条件下，用15min的时间进的时间进行交联。行交联。在低密度聚乙烯中，胶粉只起稀释作用；在低密度聚乙烯中，胶粉只起稀释作用；在高密度聚乙烯中，掺用胶粉，其性能接近中密度在高密度聚乙烯中，掺用胶粉，其性能接近中密度PE.青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Scie

50、nce & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工

51、 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Sc

52、ience & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术 例：废旧聚乙烯制备泡沫塑例：废旧聚乙烯制备泡沫塑料片材料片材原料与配方设计：原料与配方设计：原料原料质量份质量份废旧聚乙烯薄膜废旧聚乙烯薄膜80-90改性剂改性剂10-20发泡剂发泡剂AC3-8交联剂交联剂DCP0.5-1.5填充剂填充剂CaCO330-100发泡剂发泡剂适量适量青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer

53、 Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术 例：废旧聚乙烯制备泡沫塑料片材例：废旧聚乙烯制备泡沫塑料片材制备方法：制备方法：设备：开炼机，平板硫化机设备：开炼机，平板硫化机发泡片材的制备工艺过程如下：发泡片材的制备工艺过程如下：回收料回收料改性剂改性剂填充剂填充剂（10010） 20 min 塑炼塑炼 加AC 混炼混炼 加DCP 混炼混炼 出片出片发泡压制发泡压制 （1805

54、） 10 min 泡沫成品泡沫成品 青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院第一节第一节 聚乙烯废旧塑料改性利用技术聚乙烯废旧塑料改性利用技术 例：废旧聚乙烯制备泡沫塑料片材例：废旧聚乙烯制备泡沫塑料片材性能：性能：泡孔结构为微孔泡孔结构为微孔;密度密度0.18-0.28g/cm3;硬度（邵硬度（邵A） 35-58;拉伸强度拉伸强度0.9MPa；拉伸率；拉伸率80%；弹性；弹性2

55、0%.以废旧聚烯烃为基料，用高分子改性剂进行改性，经交联发泡成型可以废旧聚烯烃为基料，用高分子改性剂进行改性，经交联发泡成型可以得到较为理想的泡沫片材，其物理机械性能基本接近新料制品的性以得到较为理想的泡沫片材，其物理机械性能基本接近新料制品的性能，且原料易得，成本低，操作技术简单，生产中无三废等。能，且原料易得，成本低，操作技术简单，生产中无三废等。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程

56、 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Scien

57、ce & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院高分子材料的性能取决于形态结构，而形态结构高分子材料的性能取决于形态结构，而形态结构很大程度上依赖于加工的工艺条件。很大程度上依赖于加工的工艺条件。大多数聚

58、合物合金在加工过程中形成不相容的体大多数聚合物合金在加工过程中形成不相容的体系，界面之间的相互作用比较弱，削弱了共混材系，界面之间的相互作用比较弱，削弱了共混材料的性能。料的性能。 青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院 原位微纤化技术就是通过对聚合物共混物熔体采用挤塑、注原位微纤化技术就是通过对聚合物共混物熔体采用挤塑、注塑等加工方法，使分散相在基体中原位形成增强的微纤。塑等

59、加工方法，使分散相在基体中原位形成增强的微纤。 原位微纤化共混物的制备途径有两种原位微纤化共混物的制备途径有两种: 是是“熔融挤出熔融挤出-热拉伸热拉伸-淬冷淬冷”方法，将两种熔融温度不同且方法，将两种熔融温度不同且不相容的共混物挤出，在挤出物未冷却前对熔体进行适度的不相容的共混物挤出，在挤出物未冷却前对熔体进行适度的热拉伸，使高熔点组分原位形成微纤热拉伸，使高熔点组分原位形成微纤,最后通过淬冷使微纤保最后通过淬冷使微纤保存下来。该法较简单，易于控制形态存下来。该法较简单，易于控制形态,生产效率高。生产效率高。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science &am

60、p; EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院原位微纤化共混物的制备途径有两种原位微纤化共混物的制备途径有两种:是是“熔融挤出熔融挤出-固相拉伸固相拉伸-退火退火”方法，即将两种熔方法，即将两种熔融温度不同且不相容的共混物挤出融温度不同且不相容的共混物挤出,然后对挤出物进然后对挤出物进行冷拉，使两种聚合物都取向，最后选取两组分熔点行冷拉，使两种聚合物都取向，最后选取两组分熔点间的温度进行退火，作为基体的分子链解取向，而高间的温度进行退火，作为基体的分子链解取向，而高熔

61、点的分散相组分的取向状态将得到保持。熔点的分散相组分的取向状态将得到保持。 青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院聚乙烯（聚乙烯（PE）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）作为主要的包装材料，通常在制品中均含有作为主要的包装材料，通常在制品中均含有 PE 和和 PET，由于分离较为困难而且两者相容性很差，由于分离较为困难而且两者相容性很差，不利于回收利用。通常采用共混合金化的方式，不利于回收利用。通常采用共混合金化的方式提高回收利用价值，降低成本。提高回收利用价值，降低成本。青岛科技大学青岛科技大学 School of Polymer Science & EngineeringSchool of Polymer Science & Engineering 高高 分分 子子 科科 学学 与与 工工 程程 学学 院院但若采用普通的