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PET瓶回收料的增粘工艺研究课桌百页门老照片专业运动鲤鱼养殖Frc

发布时间:2023-12-18 23:08:47 阅读: 来源:带轮厂家

PET瓶回收料的增粘工艺研究

摘要 对PET瓶回收料的物理增粘、化学增粘工艺进行了研究。结果表明,这两种工艺均能有效提高PET瓶回收料的粘度;以增粘后的PET瓶回收料制备的阻燃增强复合材料,其力学性能明显高于未增粘的PET瓶回收料;理增粘PET的特性粘度与各掺混组分的粘度呈加和法则关系;环氧树脂类扩链剂的化学增粘效果优于恶唑啉类链剂。

关键词 聚对苯二甲酸乙二酯 回收 增粘

随着包装业的高速发展,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)大量用于包装瓶,尤其是一次性使用包装瓶。目前我国每年产生的废弃PET瓶达数十万吨,如何有效地回收利用废弃PET瓶以节省资源、减少环境污染,已成为全社会普遍关注的问题◇

一般PET瓶的原料特性粘度为0. 65 ~0.75dL/go气流筛考虑到回收PET瓶可能产生的降解,选用的PET瓶回收料的特性粘度为0.60~0.75 dWg。与PBT相比,PET存在着韧性差、断裂伸长率低的缺点。以PET为基体的复合材料耐跌落冲击性差,攻螺丝时容易开裂。低粘度的PET力学性能则更差,不利于玻纤、阻燃剂 、增韧剂等物料在其中的分散。这些缺点会严重妨碍PET瓶回收料的再利用。通过对PET瓶回收料增粘,可以提高PET的分子量,进而提高其冲击强度和断裂伸长率,同时也可改善其它物料在PET中的分散性。

笔者采用物理掺混和化学扩链工艺对PET瓶回收料进行增粘,实现了PET瓶回收料的再利用。

一、实验部分

(一)主要原料 PET瓶回收料:特性粘度大于0.6 dL/g,市售;

高粘度PET:特性粘度11般检定该丈量上线的20%. O dL/g,汕头海洋第一聚酯树脂有限公司;

扩链剂:环氧树脂(EP)类,市售;

扩链剂:恶唑啉类,市售。

(二)主要仪器与设备

双螺杆挤出机:TE—35型,南京科倍隆科亚公司;

熔体流动速率(MFR)仪:CLPXRZ—400型,吉林大学科教仪器厂。

(三) PET的增粘工艺物理增粘是在加热的双螺杆挤出机中对掺混PET瓶回收料的物料进行熔融共混,拉条切粒。化学增粘是将PE常熟T瓶回收料与扩链剂掺混后,在加热的双螺杆挤出机中进行熔融增粘,拉条切粒。

(四) PET特性粘度的测定

在25癈将PET溶解在苯酚B四氯化碳(1:1)的混合溶液中,用乌氏粘度计测定PET的特性粘度。

二、结果与讨论

(一)物理增粘

1.物理增粘原理

物理增粘是用高粘度PET与低粘度PET瓶回收料进行物理掺混,以提高PET瓶回收料的特性粘度。通过物理掺混不仅提高了低粘度组分的力学性能,而且也可以改善高粘度组分的流动性,同时由于分子量分布的加宽,减小了PET的应力开裂。这种物理增粘工艺简便易行,对高分子材料改性具有广阔的应用前景。

2.高粘度PET的选择

高粘度组分和低粘度组分的掺混需要遵循一定的原则。如果高粘度组分的粘度过高,则会与低粘度组分形成动力学不稳定的分离结构,使掺混体系的性能劣化;如果高粘度组分的粘度过低,则掺混体系要达到一定粘度就需要掺混更高比例的高粘度组分,使PET瓶回收料的使用比例降低,不能达到大量利用PET瓶回收料的目的。综合对战略性新兴产业发展考虑,我们选择了特性粘度为1.0 dL/g的PET作为高粘度组分。

将特性粘度为1.0 dL/g的高粘度PET与特性粘度为0.6 dL/g的PET瓶回收料进行掺混,掺混体系的特性粘度见表1。由表1可见,随着高粘度PET掺混比例的增加,掺混体系的特性粘度呈近似线性增加,但比按照线性规律计算的值偏低,这可能与高、低粘度的差异导致一定程度的相分离有关。当高粘度PET的质量分数达到30%时,掺混材料的粘度能够达到使用要求。这个掺混比例对于保证PET瓶回收料的大量使用是可以接受的。

(二)化学增粘

1.化学增粘原理

化学增粘是采用扩链剂在熔融状态下与PET分子端基进行扩链反应以增大PET分子量从而增加PET粘度的方法。扩链反应分为缩合型和加成型两类。由于缩合型扩链反应有低分子副产物生成,将影响最终产物的质量,目前应用较多的是加成型扩链反应,其扩链剂主要包括EP类、异氰酸酯类、酸酐类和恶唑啉类等。

2.扩链剂的选择和增粘效果

EP类扩链剂与恶唑啉类扩链剂对PET瓶回收料的增粘效果对比见表2。

由表2可见,随着EP类扩链剂用量的增加,扩链后PET的粘度增加很快,而恶唑啉类扩链剂对PET粘度的影响很不明显,几乎没有什么作用。从表2还可看出,螺丝刀由于恶唑啉类扩链剂增粘效果不明显,其增粘PET的MFR根本无法测出。从试验时增粘造粒也可以看到,即使添加0. 2%的EP类扩链 剂,PET料条也由没有扩链时的垂直下流状态转变为挺直状态,而恶唑啉类扩链剂扩链的PET料条与没有扩链时几乎相同。因此,选择EP类扩链剂作为PET瓶回收料增粘的扩链剂。

3.工艺方法对PET化学增粘的影响

PET瓶回收料的化学增粘可以采取两种不同的工艺方法:第一种方法是两步法,先对部分PET瓶回收料增粘,然后用已增粘的PET与其它物料共混 制备PET复合材料;第二种方法是一步法,将所用的物料包括扩链剂一起熔融共混,制备PET复合材料。表3是两种工艺方摆锤冲击消耗在试样上的能量法的增粘效果对比(EP类扩链剂质量分数为0. 5%)。

由表3可知,这两杓化学增粘工艺方法对PET复合材料的增粘效果基本一样。与连接环无扩链剂的体系相比,扩链后PET复合材料的粘度有明显提高。

(三) PET瓶回收料增粘前后制备的复合材料的力

学性能比较

分别以PET瓶回收料和增粘的PET瓶回收料为基体,在双螺杆挤出机上制备玻纤增强阻燃复合材料(玻纤含量20%),其力学性能比较见表4。

从表4可以看出,以增粘的PET瓶回收料为基体制备的玻纤增强阻燃PET复合材料,其力学性能明显高于直接以PET瓶回收料为基体制备的PET复合材料。

三、结论

(1)物理增粘和化学增粘工艺都能够明显提高PET瓶回收料的粘度,增粘后可作为工程塑料使用。

(2)物理掺混后PET的特性粘度与各掺混组分的粘度呈加和法则关系;EP类扩链剂的增粘效果优于恶唑啉类扩链剂。

郝源增 桑杰 刘文志 梁文聪 严星桓(从化市聚赛龙工程塑料有限公司,广州 510445)

转载自:塑料产业

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