回收飲料瓶PET工程塑料化研究.pdf

1、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯主要用于纖維生產(chǎn)，而PET在非纖領(lǐng)域的應(yīng)用主要是制造飲料、食品等的包裝容器及薄膜，尤其是飲料瓶的生產(chǎn)近年來(lái)得到很大發(fā)展。隨著近年來(lái)PET產(chǎn)量迅速增加，隨之而來(lái)的廢舊PET制品的量與日俱增，尤其是幾乎所有的飲料瓶都是由PET樹(shù)脂制備而成，廢舊PET的回收利用已成為急待解決的問(wèn)題。研究開(kāi)發(fā)回收PET瓶片(R-PET)的再利用新技術(shù)，制備出高性能低成本的R-PET改性工程塑料，不僅有利于資源的綜合利用，減輕環(huán)境污染；同時(shí)就

2、技術(shù)本身而言又能夠開(kāi)辟新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　1.將R-PET與LDPE、LDPE-g-MAH共混，并加入成核劑SiO2，擴(kuò)鏈劑環(huán)氧樹(shù)脂，分別研究了LDPE-g-MAH與LDPE的含量對(duì)R-PET共混物的力學(xué)性能、流變性能和結(jié)晶性能的影響，研究結(jié)果如下：
　　(1)當(dāng)LDPE的含量為30％，LDPE-g-MAH含量為15%時(shí)，共混物的綜合力學(xué)性能最佳：沖擊強(qiáng)度達(dá)到4.06KJ/m2，是R-PET沖

3、擊強(qiáng)度0.86KJ/m2的4.72倍，拉伸強(qiáng)度達(dá)到32.50MPa，彎曲強(qiáng)度達(dá)到38.21MPa，彎曲模量達(dá)到1624.00MPa。
　　(2)SEM的分析表明，在LDPE-g-MAH含量少的時(shí)候，R-PET/LDPE中相分散極為不均勻，兩相的相容性差，呈現(xiàn)出分層結(jié)構(gòu)。隨著LDPE-g-MAH的添加量的增加，LDPE-g-MAH與R-PET的端基反應(yīng)生成的接枝共聚物起到了增加相界面的作用力，使材料的韌性得到顯著提高。當(dāng)LDPE-g

4、-MAH含量為15%時(shí)，分散相LDPE均勻分散于基體R-PET中，共混物的力學(xué)性能也到達(dá)最佳。
　　(3)由DMA分析可知，加入LDPE-g-MAH后，共混物的儲(chǔ)能模量(E′)、玻璃化溫度(Tg)比PET的有所提高；此外，共混物的力學(xué)內(nèi)耗(tanδ)也有所改變。
　　(4)DSC結(jié)果表明，相容劑LDPE-g-MAH和LDPE都提高了R-PET的結(jié)晶性能，降低了過(guò)冷度，提高了結(jié)晶度，改善了R-PET的結(jié)晶行為。
　　(5

5、)R-PET/LDPE/LDPE-g-MAH共混物的n值均小于1，均為假塑性流體，且呈現(xiàn)“切力變稀”現(xiàn)象。在同一剪切應(yīng)力下，共混物的粘流活化能隨著LDPE-g-MAH含量的增加呈先增長(zhǎng)后減小的趨勢(shì)；粘流活化能在LDPE-g-MAH含量為15wt%時(shí)達(dá)最大。在同一剪切速率下，隨著LDPE含量增加，其表觀(guān)黏度依次增加，但當(dāng)LDPE含量超過(guò)30%時(shí)，表觀(guān)粘度卻大大降低。隨著LDPE含量增加，共混物粘流活化能不高，對(duì)溫度變化不太敏感。
　

6、　2.以苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物(SMA)為相容劑，制備了R-PET/ABS/SMA共混物。研究了其缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、相容性等，并結(jié)合R-PET與ABS兩相分散及材料斷裂表面的SEM照片，考察改性材料宏觀(guān)力學(xué)性能與微觀(guān)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。研究結(jié)果如下：
　　(1)與R-PET相比，共混物的力學(xué)性能得到了很大程度的提高。當(dāng)ABS含量為40%，SMA含量為5%時(shí)，共混物沖擊強(qiáng)度達(dá)到最大3.13KJ/m2，是R-PET的3.63倍，

7、拉伸強(qiáng)度達(dá)到51.53MPa，彎曲強(qiáng)度達(dá)到70.32MPa，彎曲模量達(dá)到2600.73MPa。
　　(2)R-PET/ABS共混物為兩相共連續(xù)結(jié)構(gòu)，相容劑SMA的加入使ABS在PET中分散均勻，且分散尺寸減小，能改善R-PET/ABS共混物兩相界面的結(jié)合力，細(xì)化兩相結(jié)構(gòu)，當(dāng)SMA含量為5%時(shí)，達(dá)到良好的增容效果。
　　(3)DMA結(jié)果表明，SMA的存在使得R-PET的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和ABS的Tg發(fā)生靠近，兩者的相容性得到

8、改善；當(dāng)相容劑SMA用量為5%時(shí)，R-PET、ABS和SMA之間的相互作用達(dá)到最佳狀態(tài)，共混物的儲(chǔ)能模量達(dá)到最大值。
　　(4)DSC結(jié)果表明，加入SMA后R-PET的冷結(jié)晶峰溫度有所下降，且隨著SMA用量的增多R-PET的結(jié)晶度下降。
　　(5)R-PET/ABS/SMA共混物均為假塑性流體，共混物仍呈現(xiàn)“切力變稀”現(xiàn)象。隨著剪切應(yīng)力的增加，共混物的剪切速率增大。ABS和SMA含量的增加均使得共混物的非牛頓指數(shù)n減小，表觀(guān)