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硬质聚氨酯泡沫塑料(简称RPUF),是一种三维网状结构的热固性材料。由于它的优良性能,得到了广泛的应用,从而导致了大量的废制品需要回收利用。但是RPUF本身是不溶不熔的,导致了废硬质聚氨酯泡沫塑料(WRPUF)很难被回收再利用。总之,泡沫塑料回收利用技术的研究,可以减少对环境的污染,实现资源的循环利用和绿色环保理念。目前,国内外主要的回收方法是物理回收法、化学回收法、生物降解回收法、能量回收法等。从经济角度看,能直接回收利用最好,即物理回收法。但是制品的性能较差;从回收制品的使用性能来看,还是化学回收较好,但工艺复杂,耗能大,存在二次污染等;能量回收法不太符合环保理念。本文采用的回收方法是力化学回收法。此方法综合了物理回收法和化学回收法的优点,一方面简单易行;另一方面在以最大限度回收RPUF的前提下,还可以提高回收制品的性能。本文的主要研究内容及结果如下:1.研究了解交联剂的类型及用量对RPUF解交联的影响。研究结果如下:(1)随着三乙醇胺(TEA)含量的增加,再生硬质聚氨酯(RRPU)中的氨基甲酸酯基团,脲基团都有不同程度的减少,且随含量的增加,基团解交联程度逐渐增加。但是,当TEA的质量份数为35%时,RPUF迅速呈烧焦糊状,颜色泛黑。另外,不同解交联剂体系的解交联程度强弱顺序:四乙烯五胺(TEPA)>TEPA/二乙二醇(DEG)>TEA。(2)由凝胶渗透色谱(GPC)分析可知,在这三种解交联体系中,出峰所需要的时间大小顺序为:RRPU(TEPA)>RRPU(TEPA/DEG)>RRPU(TEA),溶于THF溶剂的分子的分子量大小顺序为:RRPU(TEA)>RRPU(TEPA/DEG)>RRPU(TEPA),由此可知,TEPA体系的解交联程度最强,TEA体系的解交联程度最弱。2.研究了RRPU(TEPA/DEG)的含量、相容剂的种类及用量、不同解交联剂体系的RRPU对聚丙烯(PP)/RRPU复合材料力学性能、动态力学性能及流变性能、结晶性能、断面形貌的影响。研究结果如下:(1)以TEPA或TEA为解交联剂的回收制品表面有气泡,其性能也较差。以TEPA/ DEG为解交联剂体系的回收制品表面平整,其性能也最佳。以TEPA/DEG为解交联剂的最佳配方:PP:RRPU:PP-g-MAH为100:150:5,此时复合材料的冲击强度可达16.66J/m,拉伸强度可达15.33MPa,弯曲强度可达66.90MPa,弯曲模量可达2727.66MPa,洛氏硬度值可达112.71。(2)由DMA分析可知,在0℃～70℃范围内,复合材料的储能模量大小顺序为PP/RRPU(TEA)/PP-g-MAH>PP/RRPU(TEPA)/PP-g-MAH>PP/RRPU(TEPA/DEG)/PP-g- MAH;PP/RRPU(TEPA/DEG)/PP-g-MAH、PP/RRPU(TEA)/PP-g-MAH、PP/RRPU(TEPA) /PP-g-MAH复合材料的玻璃化转变温度(Tg)分别是130℃、70℃、108℃。力学内耗tanδ值大小顺序为PP/RRPU(TEPA/DEG)/PP-g-MAH>PP/RRPU(TEA)/PP-g-MAH>PP/ RRPU(TEPA)/PP-g-MAH,这与力学试验得出的数据一致。(3)偏光显微镜(PLM)的分析表明,RRPU的加入,完全破坏了PP的球晶结构,使PP的结晶形态发生了变化。(4)扫描电镜(SEM)的分析表明,以TEPA/DEG为解交联剂体系处理所得到的RRPU与PP基体之间的结构更紧密、粘结作用力更强;断面有明显的撕裂迹象,最终表现为力学性能的提高。3.研究了RRPU(TEPA/DEG)、增塑剂(DOP)的含量、不同解交联剂体系的RRPU对聚氯乙烯(PVC)/RRPU复合材料力学性能、动态力学性能、断面形貌的影响。研究结果如下:(1)以TEPA为解交联剂,回收制品的表面较光滑平整,性能也最佳。最佳的配方是:RRPU的质量份数为70%,DOP的质量份数为15%。此时复合材料的冲击强度可达25.42J/m,拉伸强度可达43.17MPa,弯曲强度可达76.19MPa,弯曲模量可达2849.59 MPa,洛氏硬度值可达106.14HRR,综合性能最佳?(2)由DMA分析可知,加入RRPU粉末后,复合材料的储能模量(E′)、玻璃化温度(Tg)比纯PVC的有所提高;此外,复合材料的力学内耗(tanδ)也有所改变。(3)由扫描电镜分析可知,经TEPA体系处理所得到的RRPU和PVC复合材料冲击断面相界面粘结作用较好,拉伸断面中的撕裂拉扯现象最为明显,也没有明显的相界面,RRPU粉末被PVC树脂紧密包裹,粘结性较好,力学性能也最佳。4.研究了TEA、RRPU的含量对接枝低密度聚乙烯(LDPE-g-MAH)/RRPU复合材料力学性能、流变性能、断面形貌的影响。研究结果如下:(1)随着TEA质量份数的增大,复合材料的冲击强度和拉伸强度在逐渐的增大,当TEA所占质量份数为30%时,二者强度均达到最大值,之后随着TEA所占质量份数的增大二者强度随之下降。但是,弯曲强度整体呈现逐渐减小的趋势。当TEA的质量份数为30%,LDPE-g-MAH:RRPU(质量比)为3:2时,冲击强度可达168.4 J/m,拉伸强度可达16.17MPa,弯曲强度可达18.76MPa。(2)LDPE-g-MAH/RRPU复合材料的n值均小于1,属于假塑性流体,且呈现“切力变稀现象”。当TEA的质量份数为30%时,复合材料的粘流活化能相对较小,在恒定的剪切力作用下,复合材料可在较宽的温度范围内获得较稳定的流动,故易成型加工?(3)扫描电镜的分析表明,LDPE-g-MAH/RRPU(质量份数为30%的TEA)质量比为3:2时,复合材料的界面较模糊,RRPU粉末在塑料基体中分散较均匀、尺寸较小;同时两相界面作用力较强,在宏观上表现为力学性能的提高。