废旧编织袋的回收料改性应用研究

废旧编织袋的回收料改性应用研究

宋继森

乌鲁木齐石化公司化工生产部 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：废旧聚丙烯(PP)编织袋是一种非常重要的资源，经过回收之后，和聚丙烯、橡胶粉、木粉等充分的混合，然后制作成为增韧PP材料，具备较高的热塑性与弹性，属于性能非常优越的复合材料类型。通过使用测试方法进行结构性能分析，发现在回收聚丙烯（PE）加入比例不断增大的情况下，经过充分混合后的材料具备较高的拉伸强度，同时在加入PP-g—MAH之后，随着加入比例增大，共混物的拉伸强度不断的升高，复合后的材料具备较高的抗冲击性能，完全可以满足各个领域的使用需要。

关键词：聚丙烯；回收料；改性；应用

聚丙烯(PP)是目前非常常用的塑料产品之一，具备较高的物理、化学、力学性能，可加工效果好，所以大量的应用到实践中，但是也使得人们所处的环境中存在大量的废旧塑料。当前针对于废旧塑料处理来说，人们的关注度非常高，对于保护生态环境有着极为重要的价值和意义，而废旧塑料的资源化转变时主要的方式之一。在具体的应用中，通过改性再生利用的方式，使得废旧PP材料在物理或者化学方法的改性操作中，符合再利用效果，满足各个方面使用需要。近年来很多科研人员都投入到废旧PP材料再利用研究，并且取得了一定的效果。

将废旧PP、废橡胶、无机填料充分混合，进行建筑墙体结构施工有着一定效果。因为橡胶与废PP中有较多挥发性成分，在热成型环节，各个成分使得墙体结构内部形成泡沫的形式，密度减小、自重下降，隔音与保温效果全面提升，所以在建筑领域有着较高应用价值。

本次实验中，选择应用共混改性技术，通过废旧PP编织袋回收料作为主要材料，分别和回收聚乙烯（PE）、回收橡胶粉、木粉共混，减小生产成本，制作形成的复合材料具备较高性能，然后进行力学测试，以达到使用的标准。

1实验部分

1.1原料

在废旧编织袋回收中，主要利用材料是PP；回收塑料膜，即为PE；回收橡胶粉，200目规格；采购木粉材料，粒度20目；采购聚丙烯接枝马来酸酐(PP—g—MAH)。上述各种材料均经过 市场采购获取，满足本次实验的标准要求。

1.2仪器及设备

按照本次实验标准，选择使用半自动成型机、双转子混合器、扫描电镜(SEM)等，设备性能经过测试分析，符合使用的要求，不会影响实验的结果。

1.3共混物的制备

在混合工作实施之前，需要先进行各种原材料的处理，主要是进行干燥处理，以80℃的烤箱连续烘烤24h方式处理，再应用混合器进行充分混合，单次处理量为50g，温度165℃。

1.4性能测试及表征

悬梁冲击检测：先制作试件，按照80mmx10mm x4mm的尺寸进行，压力20MPa、温度180℃条件下制作，应用ASTMD256标准制作。

拉伸检测：在20MPa、180℃条件下制作试件，根据标准制作试件，并在23℃放置24h进行静态拉伸试验，速度50mm/min。

SEM分析：共混物断面进行喷金处理，然后做好观察和记录。

DSC分析：氮气气流速度控制在50ml/min，下降到规定室温条件，然后按照10℃/min升高到180℃，在试验后绘制变化曲线。

2结果与讨论

2.1回收PE增韧

2.1.1力学性能

图1回收PE含量对回收PP/PE共混物力学性能的影响

分析图1变化数据，发现在回收PE含量不断增大的情况下，共混物的拉伸强度、冲击强度在快速的提升，在达到PE的比例20%后，上述两个技术参数会维持基本恒定的状态。这就表示在应用中，回收PE的提升可以快速的实现PP复合材料的力学性能。形成这一现象的原因是如下两点：第一，回收PE的力学性能要明显的超过回收PP；第二，回收PE和回收PP之间存在强烈的作用关系，可以实现共同改进和提升。

2.1.2DSC分析

图2回收PP/PE共混物的DSC降温曲线

经过对图2分析发现，回收PP/PE共混物内PP相结晶温度与单纯的回收PP来说，会有降低，这就表示在增大了PE之后，对于PP的结晶会产生影响，但是共混物PE相并未出现较大的变化。与此同时，在图2中也能发现，还有另外的结晶峰的存在，这是由于在应用的环节，PP编织袋内存在PE内衬袋，这就使得其中含有部分PE，对于最终结果造成一定程度的影响。

在PE回收量逐步增加的情况下，结晶曲线会以线性的状态变化，而共混物的熔融曲线中存在两个波峰变化，这就说明PP和PE是单独结晶的状态，没有形成共同结晶的状态。但是在PP晶体与PE晶体之间没有任何干扰和影响。有其他人员研究显示，如果共混物内存在PE，会给PP结晶产生较大的抑制性作用，这种作用是因为PP和PE两相界面扩散之后形成的，且因为PE会给PP造成破碎的影响，这样就是结晶完整度减弱，尺寸也会减小，具备较高的冲击性能。

2.1.3SEM分析

在没有PE时，PP断面出现脆性断裂的情况；加入PE后，共混物在断裂表面会存在比较多的牵伸结构形式，有小丝状物出现，基体结构并未出现了较大的塑性变形，并且因为PE加入比例在不断增大，在断裂时会吸收较多能量，使得增韧效果的提升。

2.2回收PP/橡胶粉热塑性弹性体

在加入PP-g-MAH比例不断增多的情况下，共混物的拉伸强度也会不断的增多，而且断裂伯长率会不断的升高，在含量达到一定程度之后，断裂伸长率也会减小。在共混物达到100%伸长条件下，永久变形也会不断的减小。从这个方面出发，加入该物质之后使得共混物出现了增容的效果。

2.3回收PP木塑复合材料

木塑复合材料中加入一定比例的木纤维或者植物纤维、增强废弃塑料，具备木材与塑料的双重特性。而在加入PP-g-MAH后，该材料的冲击强度会不断的提升，尤其是加入3份采收率后，强度提升50%左右，并且随着加入比例的增大，冲击强度也会不断的提高。

制作木塑符合材料的冲击试验样品，在断面喷金后，开展SEM观察，结果发现在PP-g-MAH加入的前后，冲击断面形态有着很大的差异。没有加入该材料时，木粉西餐为聚合物从基体被拉出，出现严重的分离状态，出现空洞的问题，平整性比较差；在加入该材料后，使得木粉纤维拉断，再加入比例增大时，被拉断的木粉纤维也会增大，在加入比例达到9份时，全部都会被拉断，并且断面没有空洞。从该试验结果分析发现，在加入PP-g-MAH后,使得PP和大粉的黏结性提升，达到增容的效果，促进材料性能的提升。

3结语

废旧编织袋是一种重要的资源，以往利用率比较低，不仅造成资源浪费，还会产生严重的环境污染事件。在现代科学技术发展之下，加强回收料的改性使用，加入一定比例的性能恢复材料，可以实现材料的性能提升，保证废旧编织袋可以充分的利用，促进资源利用率提高，带动现代社会高质量的发展。

参考文献：

[1]袁军,杜元浩,陈荣利. 废旧编织袋回收料制造聚丙烯排水管[J]. 中国资源综合利用,2006,24(4):15-17.

[2]王勋林. 废旧聚丙烯编织袋回收料改性应用研究[J]. 塑料科技,2010,38(7):67-71.