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再生PE/PP混合聚烯烃的稳定化处理!

HDPE和PP回收料通过处理后,制品可以像原材料一样达到所要求的技术标准。但是,混合聚烯烃(PO)材料,可能是PP、HDPE、LDPE或LLDPE等各种聚烯烃的混合物,而且各种材料的含量不确定,如何解决这类回收材料的稳定性是很困难的技术问题。

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HDPE/PP塑料瓶

HDPE瓶和PP制备的瓶盖组成的回收材料是一种混合聚烯烃,但是HDPE和PP的比例不确定。与相似型号的100%HDPE相比,HDPE中含有PP对加工性能有影响,特别是对耐热辐射性能的影响非常大,添加酚类抗氧剂和亚磷酸酯的混合物对其热稳定性能的提高非常有限。稳定剂的功能似乎主要是因为被HDPE中少量的PP给抑制了。

这种情况可以通过添加含有抗氧剂(RS-3)的复合稳定剂,来解决含有PP的混合回收材料的稳定性。抗氧剂、亚磷酸酯以及抗氧剂所组成的复合物主要是提高混合回收材料的热稳定性能。热老化试验证明HDPE仅需添加少量稳定剂就相当稳定,而PP只有添加了稳定剂并得到很好的稳定性才被考虑长期应用。

PO瓶回收的混合材料在复合和加工实验中证明如果没有添加足够的稳定剂稳定,试验样品很快就老化。但是,只需再添加0.2%混合RS-3的稳定剂可使老化寿命提高到100d,也就是与原材料的使用寿命差不多了。特别是不管材料挤出一次或者五次都一样,这进一步证明复合稳定剂防止了材料分解特别是在加工期间阻止了分解材料的降解反应。

随着PO混合材料中PP比例增加,耐热稳定性能逐渐降低。另外像PVC杂质即使含量很低也对材料的性能有很大的影响,必须考虑添加更多的稳定剂。

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HDPE/LDPE塑料管

选择回收LDPE(70%)和HDPE(30%)组成的复合材料塑料管,对其性能试验证明。

如果不添加稳定剂对其处理,110℃耐热老化稳定性测试结果仅有52d。如果添加一种酚类抗氧剂(AO-18)、亚磷酸酯(PS-2)和聚合物HAS(HAS-3)组成的复合稳定剂,110℃耐热老化稳定性能可提高到97d。如果添加含有一种抗氧剂(RS-2)的复合稳定剂,耐老化性能会进一步提高,可以达到116d。

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HDPE/LDPE/PP塑料板

除了考虑杂质和不同类型的材料对回收材料性能影响外,还要考虑材料的配方组成对回收材料性能的影响。例如,炭黑常用来匀化不同的颜料或者提高材料的光稳定性,但是炭黑对材料的热稳定性能也有不利的影响,特别是对回收的混合聚烯烃的不利影响更明显。所以,如果炭黑应用于回收材料,必须考虑提高材料的热稳定性能以消除对其他力学性能的影响。

调整用于回收材料的稳定剂配方,包括复合物中的聚合物HAS稳定剂,如RS-3和HA-3复合物、RS-3和HAS-2/HA-3(1:1)复合物或RS-1都能大大提高材料热稳定性能。即使材料中炭黑含量较高,烘箱老化试验后仍表现出一定的拉伸冲击强度。不添加稳定剂处理的材料,其力学性能在很短的时间内完全消失(严重失效),同时熔体流动性由于完全交联降低到零。

增加炭黑在材料中的添加量,人工老化试验后的力学性能仍保持相当高的水平,与炭黑对材料热老化性能的影响相比,材料的力学性能损失较慢,但是连续不断减小的。

炭黑和光稳定剂复合物可以进一步延长材料的使用寿命,可达到8000h并且力学性能基本不损失。而且,光和热稳定剂复合少量作为颜料的炭黑,对大多数回收材料的性能效果优于仅添加炭黑的材料。

部分内容来源于博涵塑料加工圈



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