塑料回收利用技术中相容剂的选择与效果

化学工业

塑料回收利用技术中相容剂的选择与效果

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张曦辉2 梁嘉欣2 林湖彬1，2，3，4 杜崇铭1，2，3，4 朱建一1，3，4 李华军1，3，4

(1.惠州市昌亿新材料有限公司广东惠州 516227；2.暨南大学广东广州 510632；3.广东省特种功能复合材料（昌亿）工程技术研究开发中

心广东惠州 516227；4.惠州市昌亿科技股份有限公司广东惠州 516227)

摘　要：塑料回收中的一个关键的问题就是相容性。混杂回收塑料的相容问题，单纯回收塑料与杂质的相容问题是在回收塑料加工中需要解决的，相容剂的加入可以很好的改善这种情况，该文主要综述相容剂在塑料回收利用中塑料的选择。关键词：塑料回收相容剂中图分类号：文献标识码：文章编号：TQ314.269 A 1674-098X(2014)09(a)-0116-01

相容剂广泛应用于聚合物合金的制备，在国外很多知名公司已有很多成功的先例（表1），相容剂也广泛用于塑料回收中。

回收回来的塑料，一般首先对其进行分离，不管是机器分离还是人工分离，几乎都不可能做到百分百分离出某种单纯的塑料，还是会有少量杂志如金属，砂砾和其他品种的塑料混杂在其中，有时分离的成本太高而放弃分离时，我们可以对这些混杂塑料采取无分离共混加工。不管是单纯回收还是共混加工，都离不开相容剂。不同类型的相容剂各有优缺点，其效果和应用范围通常是不同的，因此，在塑料回收中，就需要正确的选择合适的相容剂。那么实际生产中我们将面临选择。

2 无分离共混加工技术

2.1 要实现废塑料无分离共混加工，首先要解决二个难题

(1)相容性。不同的塑料其性能也不同，因其相容性很小，因此要实现共混加工，就得解决不同组分的相容性。

(2)熔融而不分解塑料的流动温度差距甚大，选取合适的加工温度，才能保证各种塑料都能充分熔融而又不会分解。2.2 所用助剂

(1)相容剂：CPE、反应型PS、聚己内酰胺、PE、PP接枝马来酸酐、PS接枝共聚物等。

(2)固相分散剂—— 类似相容剂的一种促进相容助剂，但与相容剂的作用机理不同：相容剂是将不同组分联接在一起；固相分散剂是促进其互相分离而均匀分散。固相分散剂的成分为嵌段共聚物，已开发的主要品种有：烯类弹性体，如SBS和 EPDM。

(3)交联剂—— 交联剂可在两相之间的高分子表面上或高分子内部形成化学键，从而大大增加不相容分子间的亲和力，促进不同高分子间的相容性。

1 塑料回收利用技术与相容剂

单纯再生即再造粒,就是以经过分离得到的达到一定纯度的某种热塑性塑料(污物或异物混入少,回收率好,再生容易)为原料的再生造粒。

单纯再生技术有以下三种形式:(1)辊筒再生法,以PVC为主废弃塑料经破碎,两辊初炼,精炼后造粒而成再生材料;(2)废弃塑料经破碎,进入带有过滤网排气式挤出机混炼造粒而成再生材料;(3)废弃塑料,经超压碎混合器(super crush m ixer)成再生材料。

相容剂的选择：一般回收哪种塑料就用此种塑料为基础树脂，接枝强极性基团得到的共聚物作为相容剂。可接枝基团有ＭＡＨ、丙烯酸、丙烯酸丁醋、甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）、甲基丙烯酸缩水甘油酯（ＧＭＡ）等。最常见的接枝单体是ＭＡＨ。

（2）相容剂选择。

这种材料的制备同样面临着相容性问题，木粉中主要的成分是植物纤维，植物纤维中含有大量的羟基，极性大，吸湿性强，与塑料的相容性差，必须添加合适的相容剂。用于塑木复合材料加工的相容剂一般为反应型相容剂，特点是由极性和非极性两部分部分组成的嵌段共聚物或者是接枝共聚物。相容原理是利用相容剂的极性部分与植物纤维中的羟基形成氢键或发生酯化反应成酯建链接，而相容剂的非极性部分则与聚合物有良好的相容性，可以溶入聚合物中，这样相当于在植物纤维与聚合物之间搭建桥梁的方式降低了木粉的极性和吸湿性，从而使木粉与聚合物很好的相容在一起。这类相容剂可以是极性单体与非极性单体的低聚物也可以是一些聚烯烃和热塑性弹性体接枝极性单体得到的共聚物。非极性单体通常是一些烯烃，如PP、PE，极性单体用得最多的是马来酸酐。常见的低聚物相容剂有乙烯－乙酸乙烯共聚物、乙烯－丙烯酸酯共聚物等，接枝共聚物相容剂有ＰＰ－ｇ－ＭＡＨ、ＰＥ－ｇ－ＭＡＨ。

3 塑木材料加工技术

（1）简介。

回收塑料还有一种处理方法就是填充木粉或植物纤维，成型方式可以使挤出成型、压制成型和注射成型。这种方式得到的材料叫塑木材料，它既继承了塑料的一些优良性能又有木材的加工优点。产品可制成板材、型材、片材、管材等。主要应用在建材、汽车工业、货物的包装运输、装饰材料及日常生活用具等方面。

4 结语

利用相容剂回收废旧塑料，使之成为新的塑料合金或新的改性塑料，是“废物综合利用”比较好的可行办法，不仅可解决“白色污染”问题，而且有很大的社会效益和企业经济效益。上述的单纯再生造粒，无分离共混加工，塑木材料加工是目前为止较为可行的办法，而相容剂在其中都扮演着不可或缺的角色。

表1 国外几种聚合物合金与所用相容剂

公司产品

Shell化学公司

尼龙/PP合金

加拿大杜邦公司PP/PA合金,PE/Ev0H(乙烯一醋酸乙烯醇共聚物)及PS/VEOH等聚

相容剂

Kraton G1901X苯乙烯嵌段共聚物