廢舊PP再資源化技術你知道多少？

聚丙烯（PP）是目前第二大通用塑料，隨著建筑、汽車、家電和包裝等行業(yè)的發(fā)展，廢舊PP成為近年來產(chǎn)量較大的廢棄高分子材料之一。目前，處理廢舊PP的途徑主要有：焚燒供能、催化裂解制備燃料、直接利用和再資源化。考慮處理廢舊PP過程中的技術可行性、成本、能量消耗和環(huán)境保護等因素，再資源化是目前最常用、有效和最為提倡的處理廢舊PP途徑。  

由于使用過程中受光、熱、氧和外力等因素影響，PP的分子結構會發(fā)生變化，制品變黃、變脆、甚至開裂，導致PP韌性、尺寸穩(wěn)定性、熱氧穩(wěn)定性和可加工性等明顯變差，直接使用廢舊PP制造制品難以滿足加工和使用過程的要求。  

因此，廢舊PP再資源化技術不斷發(fā)展，采用與其他聚合物合金化或與填料復合化，可明顯改善廢舊PP的加工性能、熱性能、物理和力學性能，實現(xiàn)廢舊PP的高性能化。  

合金化

合金化是將廢舊PP與其他高分子材料進行混合，制備宏觀均勻材料的過程。通過選擇不同高分子材料合金化，能夠改善廢舊PP加工性能、物理和力學性能，如采用彈性體可明顯提高廢舊PP的沖擊韌性。  

有研究廢舊PP/RU復合膠（天然橡膠和丁苯橡膠各占50%）共混材料的力學性能和熱變形行為，發(fā)現(xiàn)先將RU復合膠塑煉成細小橡膠顆粒，使其均勻地分散于廢舊PP連續(xù)相，可明顯提高廢舊PP的沖擊強度和斷裂伸長率，但會導致PP剛性和耐熱變形性降低。  

由于絕大多數(shù)彈性體與廢舊PP不相容，界面黏結較差，在加工和使用過程存在相分離，影響其性能。為改善廢舊PP合金界面相容性，增強界面黏結，許多學者開展了廣泛研究，發(fā)現(xiàn)了兩種能增強共混材料的界面黏結，提高共混材料的儲能模量、損耗模量和體系黏度的增容劑。  

硫化劑可提高共混材料的沖擊與拉伸強度、熔體黏度、斷裂伸長率和延展性; 過氧化物交聯(lián)劑的加入還能進一步改善共混材料的相容性，提高共混材料沖擊和拉伸強度，但導致斷裂伸長率略有下降。  

復合化

復合化是將廢舊PP與非高分子材料混合制備復合材料的過程，是實現(xiàn)廢舊PP高性能化、功能化的主要途徑。廢舊PP復合化可改善其剛性、強度、熱學、電學等物理與力學性能，降低成本等。  

按照填料成分可分為無機填料和有機填料。  

無機填料復合化

常用于PP復合的無機填料都可以用來與廢舊PP復合，例如碳酸鈣、滑石粉、蒙脫土、金屬氧化物、粉煤灰和玻璃纖維等。研究發(fā)現(xiàn)這些無機填料雖能顯著改善廢舊PP剛性、降低成本，但與廢舊PP極性相差較大，表面能高，相容性差，導致復合材料的斷裂伸長率和沖擊韌性下降。  

有機填料復合化

常見有機填料包括木粉與木纖維、淀粉、麥秸、麻纖維和廢棄報紙等。有對木質纖維填充廢舊PP微孔發(fā)泡技術的研究，結果表明熔融溫度180℃，保壓壓力12.5MPa時，微孔結構均勻分布。由于微孔結構能夠延長裂縫的傳播路徑，吸收外界沖擊能量，從而提高沖擊強度。  

天然纖維是新興的廢舊PP填充材料，針對其高吸水性以及與廢舊PP的不相容性，對其進行表面處理是實現(xiàn)天然纖維填充廢舊PP復合材料高性能化的主要方法。另外，廢棄滌綸也可用于改性廢舊PP，有學者研究了β-成核廢舊PP/廢棄滌綸織物復合材料的結晶行為，結果表明廢棄滌綸和β-成核劑對廢舊PP結晶均具有異相成核作用，提高廢舊PP結晶溫度，并誘導形成β晶。  

混雜復合化

混雜復合化是兩種以上填料填充聚合物制備復合材料的過程。由于單一填料的局限性，混雜復合化可通過不同填料優(yōu)勢互補和協(xié)同作用，更好改善聚合物的綜合性能。因此有關混雜填料填充廢舊PP復合材料的制備和相關性能的研究已引起關注，涉及的填料主要包括不同無機填料混雜、無機/有機填料混雜。  

合金復合化

為充分發(fā)揮合金化和復合化優(yōu)點，有研究者開始將合金化和復合化結合以進一步改善和提高廢舊PP物理與力學性能，實現(xiàn)廢舊PP高性能化和工業(yè)化，如有機填料和彈性體、無機填料和彈性體結合改性廢舊PP等。  

針對這方面的研究結果表明：廢舊PP和滑石粉填充廢舊PP復合材料在低溫下的斷裂均為脆性行為，EOC（乙烯-辛烯共聚物）加入可顯著改善復合材料的抗沖擊性能；EOC增韌滑石粉填充廢舊PP復合材料的動態(tài)力學行為并不隨著回收次數(shù)增加而變化。