PP、PE等共混聚烯烃废塑料的回收再生关键技术

来源:再塑帮讯2015-12-03 10:34

混合聚烯烃(PO)材料,可能是PP、 HDPE、LDPE或LLDPE等各种聚烯烃的混合物,而且不同混合聚烯烃(PO)中各种聚烯烃的含量不确定,有时候可能含有少量的树脂(如黏合层),这是处理这类回收材料的稳定性时要解决的关键技术问题。它们的稳定性和力学性能都受到了影响。

   HDPE/PP塑料瓶

   HDPE瓶和PP制备的瓶盖组成的回收材料是一种混合聚烯烃,但是HDPE和PP的比例不确定。与相似型号的100% 的HDPE相比,HDPE中含有PP对加工性能有影响,特别是对耐热辐射性能的影响非常大,添加酚类抗氧剂和亚磷酸醋的混合物对其热稳定性能的提高非常有限。

   稳定剂的功能似乎主要是因为HDPE中少量的PP给抑制了,这些事实可以通过添加含有抗酸剂(RS-3)的复合稳定剂对含有PP的回收材料的稳定作用非常有效地得到证明。使用这些产品,经过多重工序处理后材料的MFR才能维持不变。

表1.webp

  抗氧剂、亚磷酸酷以及抗酸剂所组成的复合物主要是对耐久热稳定性能的影响。热老化试验证明HDPE仅需添加少量稳定剂就相当稳定,而PP只有添加了稳定剂并得到很好的稳定才被考虑长期应用。PO瓶回收的混合材料在复合和加工实验中证明如果没有添加足够的稳定剂稳定,试验样品很快就老化。

随着PO混合材料中PP比例增加,耐热稳定性能逐渐降低<见表2>。另外像PVC杂质即使含量很低也对材料的性能有很大的影响,必须考虑添加更多的稳定剂。

表2.webp

  如果打算在户外长期使用,除了考虑其使用寿命外,耐气候性能也是需考虑的关键性因素。因此,所用的稳定剂体系必须含有有效的光稳定剂,同样要添加包括RS-4在内的HAS复合稳定剂。

 HDPE/LDPE生产塑料管

   选择回收的LDPE (70 %)和HDPE(30 %)组成的复合材料生产塑料管,对其性能试验证明,如果不添加稳定剂对其稳定,110℃耐热老化稳定性能仅有52d。

   如果添加一种酚类抗氧剂( AO-18 )、亚磷酸酚( PS-2)和聚合物HAS ( HAS-3 )组成的复合稳定剂,110℃耐热老化稳定性能可提高到97d。

   如果添加含有一种抗酸剂(RS-2 )的复合稳定剂,耐老化性能会进一步提高,可以达到116d。

   HDPE/LDPE/PP生产塑料板

除了考虑杂质和不同类型的材料对回收材料性能影响外,还要考虑材料的配方组成对回收材料性能的影响。例如,炭黑常用来匀化不同的颜料或者提高材料的光稳定性,但是炭黑对材料的热稳定性能有不利的影响,特别是对回收的混合聚烯烃的不利影响更明显。所以,如果炭黑应用于回收材料,必须考虑提高材料的热稳定性能以消除对其他力学性能的影响。

表3.webp

  调整用于回收材料的稳定剂配方,包括复合物中的聚合物HA5稳定剂,如R5-3和H AS-3复合物、RS-3和HAS-2/HAS-3(1:1)复合物或RS-4都能大大提高材料热稳定性能。即使材料中炭黑含量较高(见表3和表4),烘箱老化试验后仍表现出一定的拉伸冲击强度。不添加稳定剂稳定的材料,其力学性能在很短的时间内完全消失(严重失效),同时熔体流动性由于完全交联降低到零。

表4.webp

  增加炭黑在材料中的添加量,人工老化试验后的力学性能仍保持相当高的水平,与炭黑对材料热老化性能的影响相比,材料的力学性能损失较慢,但是连续不断减小的。炭黑和光稳定剂复合物可以进一步延长材料的使用寿命,可达到8000h并且力学性能基本不损失。而且,光和热稳定剂复合少量作为颜料的炭黑,对大多数回收材料至少价格和性能效果优于仅添加炭黑的材料。

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