回收高密度聚乙烯的增强增韧及其在管材中的应用

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chukwokhung
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高密度聚乙烯具有较高的力学性能和良好的加工性能,优良的介电性、耐化学药品性和耐低温性,在电气、汽车、医疗器械和建筑等领域已广泛应用,以至目前较多的工业废旧高密度聚乙烯(RHDPE)有待处理。用回收高密度聚乙烯来生产塑料下水管是应用RHDPE较好的办法之一,不仅能降低原料的成本,同时也能起到环保的作用。但是RHDPE生产的下水管也有它不足的地方,如回收料的多次加工和不同树脂的混杂,生产的塑料管材在环刚度上往往不能满足生产的要求。本论文则主要是针对RHDPE生产管材环刚度不足的缺点,通过对RHDPE增强增韧改性来满足环刚度的要求。而提高塑料管材环刚度,对于原料则主要体现在树脂的弯曲模量上,环刚度的大小同树脂的弯曲模量成正比关系,即提高环刚度就需要提高回收料的弯曲模量。 本论文主要通过添加滑石粉(Talc)来增强提高RHDPE的弯曲模量。然而简单地添加Talc在提高回收料刚性的同时,会明显降低RHDPE的韧性,满足不了产品的要求。本文通过改善RHDPE和Talc的相容性以及RHDPE和废胶粉(WRP)的并用两个方面的研究,希望提高共混料的韧性,从而提高RHDPE的综合性能,并将其研究结果应用于管材生产中。 在RHDPE/Talc体系中,考察了不同第三组分(POE、POE<,4>、EPDM和EVA)对体系相容性的影响。结果表明,在:RHDPE/Talc体系中,所有的添加物都能改善体系的相容性,提升RHDPE/Talc体系的冲击韧性。其中,POE的改性效果最好,在RHDPE/POE/Talc体系中,RHDPE/POE/Talc在50:10:40(wt%)配比时,体系的综合力学性能强于RHDPE,其弯曲模量增加50%,满足环刚度的要求,同时其缺口冲击强度也较RHDPE/Talc体系增加近50%。在体系中添加少量氧化聚乙烯蜡(OPEW),能较好的改善体系的加工性能,而其它性能变化不变。 在RHDPE/WRP体系中分别添加不同的相容剂EPDM、EVA、EAA时,均能提高RHDPE/WRP体系的韧性。其中,EVA的影响最大,添加质量份数为5%的EVA时,RHDPE/EVA/WRP体系的缺口冲击强度能增加约50%。同时发现,添加自制胶粉改性剂ACDI能进一步提高RHDPE/WRP/相容剂共混体系的力学性能,其中,RHDPE/EVA/MWRP(MWRP为经自制胶粉改性剂ACDI处理过的WRP)三元共混体系较RHDPE/EPDM/WRP共混体系的拉伸强度和弯曲模量增加35%和25%,而缺口冲击强度基本保持不变。 将RHDPE/POE/Talc(质量比为50:10:40)应用于工厂生产中试,以验证改性后的RHDPE生产的管材环刚度的大小。结果发现,采用该共混体系生产的PE管材的环刚度比纯的RHDPE管材的环刚度提高70%,管材缝的拉伸强度没什么变化。
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