本文關(guān)鍵詞：廢舊聚烯烴的改性及應(yīng)用　出處：《武漢工程大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：塑料工業(yè)的迅速發(fā)展,不可避免地產(chǎn)生了大量廢舊塑料,對環(huán)境的污染也越發(fā)嚴(yán)重。對廢舊塑料進行回收循環(huán)利用、減少塑料新料消費量,是抑制“白色污染”的有效手段。目前,我國對處理廢舊塑料的機制還不夠健全,許多可利用資源同固體垃圾一起被填埋或焚燒處理了。在研發(fā)新型塑料的同時考慮如何對其進行回收利用、廢舊塑料的回收及再利用也是一個必須認(rèn)真考慮的問題。廢舊塑料普遍存在的問題是分子量低、助劑種類多、雜質(zhì)多、性能差。改善分子量低的方法為:(1)與塑料新料并用;(2)加入交聯(lián)劑使其交聯(lián)。解決助劑多和雜質(zhì)多的方法為:(1)將廢舊塑料分類回收,盡量使待改性的塑料來源單一;(2)改性的預(yù)處理過程盡量避免使用化學(xué)溶劑法。本文主要使用物理共混改性的方法,對兩種廢舊聚烯烴進行增強增韌改性。這兩種廢舊聚烯烴為廢舊聚丙烯(rPP)和廢舊聚乙烯(rPE),rPP的來源為廢舊汽車保險杠,其主要成分為聚丙烯(PP)、三元乙丙橡膠(EPDM)、增塑劑和填料等共混物。rPE的來源為廢舊編織袋回收料,其主要成分為聚乙烯(PE)和填料。本文將rPP改性后用于塑料建筑模板和汽車擋泥板,rPE改性后用于雙壁波紋管外壁。塑料建筑模板的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為JG/T 418-2013。本文使用碳酸鈣、高嶺土等五種填料對rPP進行增強改性,使用乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)等七種彈性體對rPP進行增韌改性。分析實驗數(shù)據(jù)后認(rèn)為,玻璃纖維(GF)是增強rPP的理想填料,最佳用量為40 phr,添加馬來酸酐接枝聚丙烯(MAPP)可以改善界面相容性,同時提高沖擊強度和彎曲性能,添加量為8wt%時彎曲強度和彎曲模量達到最大值。EPDM、市售增韌劑(MH-A)和乙烯-辛烯共聚物(POE)作為rPP/GF/MAPP三元共混體系的增韌劑可以提高無缺口沖擊強度,但是會降低拉伸強度和彎曲性能,用量在10~20 phr時共混物的綜合性能最好,無缺口沖擊強度約為23 kJ/m~2、彎曲強度約為40 MPa、彎曲模量約為2600 MPa、維卡軟化點約為101℃、硬度約為92,均高于JG/T 418-2013中的各項指標(biāo)。EVA、丁基橡膠(IIR)、丁苯橡膠(SBR)也可作為rPP/GF/MAPP三元共混體系的增韌劑,但是綜合力學(xué)性能較差,丁腈橡膠(NBR)作為增韌劑時不能滿足JG/T 418-2013標(biāo)準(zhǔn)的要求。另外,密煉模壓成型和擠出注射成型對rPP/GF/MAPP/EPDM(100/40/8%/20)共混物的力學(xué)性能差別很小。用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物回用料(rABS)改性rPP可以增強其拉伸強度和彎曲性能,添加量為30 phr時較適宜,rPP/rABS(100/30)的拉伸強度比rPP提高了23%,彎曲強度提高了38%,彎曲模量提高了47%。IIR可以提高rPP/rABS共混物的沖擊強度和斷裂伸長率,添加量為5 phr時較適宜,rPP/rABS/IIR(100/30/5)的缺口沖擊強度比rPP/rABS(100/30)的提高了22%。EPDM和EVA也可以增韌該體系,但是改性效果劣于IIR。力學(xué)性能的測試結(jié)果表明,rPP/rABS/IIR(100/30/5)共混物經(jīng)二次擠出和退火處理后,各項力學(xué)性能都能得到提高,將兩種處理方式并用,可以得到性能更高的共混物,其沖擊強度相對于無后處理的提高了54%,拉伸強度提高了15%,斷裂伸長率提高了44%,彎曲強度提高了8%,彎曲模量提高了7%,并且各項力學(xué)性能可以滿足汽車擋泥板的要求。雙壁波紋管的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 19472-2004。GF也是增強rPE的理想填料,其增強效果要優(yōu)于回收玻璃纖維(rGF)的增強效果,GF的用量為20 phr時可使rPE的拉伸強度提高20%,彎曲模量提高1071MPa。在rPE/GF體系中加入8wt%的MAPP能改善界面性能,同時可以提高21%的拉伸強度和29%的彎曲模量。rPE/GF/MAPP(100/40/8%)共混物中添加油酸酰胺和黑色色母料后,其拉伸強度、彎曲模量、密度、熔融指數(shù)和外觀顏色均滿足GB/T 19472-2004的要求。
[Abstract]:The rapid development of plastic industry, inevitably produce a lot of waste plastics, the environmental pollution is more serious. The waste plastics recycling, reduce plastic new material consumption, is the effective means to curb the "white pollution". At present, our country to the mechanism of waste plastics processing is not perfect, many can be used with solid waste landfills or incineration together. In the research and development of new plastic and consider how to carry on the recycling of waste plastics recycling and reuse is also a problem to be considered seriously. Widespread waste plastic is the problem of low molecular weight, kinds of additives, impurities, poor performance. To improve the method of low molecular weight: (1) and new plastic material and use; (2) adding cross-linking agent to solve the multi method and auxiliary crosslinking. Impurities are: (1) the classification of waste plastics recycling, can be modified Plastic single source; (2) modification of the pretreatment process to avoid the use of chemical solvent method. This paper mainly uses the physical blending method of two kinds of waste polyolefin toughening. These two kinds of waste polyolefin waste polypropylene (rPP) and polyethylene (rPE), rPP waste source for waste the car bumper, the main component of polypropylene (PP), three EPDM (EPDM), the source of plasticizer and filler.RPE blend for waste in bags of recycled materials, the main component of polyethylene (PE) and filler. In this paper, rPP modified for plastic building template and fender, rPE modified double wall corrugated pipe wall used. Plastic construction formwork industry standards for JG/T 418-2013. using calcium carbonate, kaolin and other five kinds of fillers to enhance the modification of rPP, the use of ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) and other seven kinds of elastomer of rPP by Toughening modification. The analysis of the experimental data that the glass fiber (GF) is to enhance the ideal filler rPP, the optimum dosage is 40 phr, adding maleic anhydride grafted polypropylene (MAPP) can improve the interface compatibility, while improving the impact strength and flexural properties, adding 8wt% flexural strength and flexural modulus reached the maximum value of.EPDM commercially available, toughening agent (MH-A) and ethylene octene copolymer (POE) as toughening rPP/GF/MAPP blends of three system agents can improve the non notched impact strength, but will reduce the tensile and flexural strength, the comprehensive performance of content in the 10~20 phr blend of the best non notched impact strength is about 23 kJ/m~2. The bending strength is about 40 MPa, flexural modulus is about 2600 MPa, VEKA softening point is about 101 degrees Celsius, the hardness is about 92, 418-2013 indicators were higher than that of.EVA in JG/T (IIR), butyl rubber, styrene butadiene rubber (SBR) rPP/GF/MAPP also can be used as a total of three yuan Mixed toughening agent system, but poor mechanical properties of nitrile rubber (NBR) as toughening agent is unable to meet the requirements of 418-2013 JG/T. In addition, mixing and extrusion molding injection molding of rPP/GF/MAPP/EPDM (100/40/8%/20) the difference between the mechanical properties of blends is very small. For acrylonitrile - butadiene - styrene block copolymer regrind (rABS) modified rPP can improve the tensile strength and bending properties, adding amount of 30 phr for rPP/rABS (100/30), the tensile strength is 23% higher than rPP, the flexural strength increased 38% and the flexural modulus of 47%.IIR can improve the impact strength and elongation of rPP/rABS blends increased, adding 5 phr rPP/rABS/IIR (100/30/5) is more appropriate, the notched impact strength than rPP/rABS (100/30) increased by 22%.EPDM and EVA can be toughened by the system, but the modification effect is inferior to the mechanical properties of IIR. test The results show that the rPP/rABS/IIR (100/30/5) blends after two times of extrusion and annealing treatment, the mechanical properties can be improved, the two kinds of treatment methods and the use of blends can get higher performance, relative to the impact strength increased by 54% after treatment, the tensile strength increased by 15%, the elongation increased 44%, the flexural strength increased 8% and the flexural modulus increased by 7%, and the mechanical properties can meet the requirements of the standard car fender. Double wall corrugated pipe is GB/T 19472-2004.GF but also enhance the ideal filler rPE, the increasing effect is superior to the recycling of glass fiber (rGF) enhancement effect, the dosage of GF is 20 phr the tensile strength of rPE increased by 20%, the flexural modulus increased 1071MPa. joined 8wt% in the rPE/GF system of MAPP can improve the interface properties, and can improve the bending modulus and tensile strength of 21%.RPE/GF/MAPP 29% (100/40 /8%) after adding oleic acid amide and black color masterbatch, the tensile strength, bending modulus, density, melt index and appearance color of the blend meet the requirements of GB/T 19472-2004.

【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X705

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本文編號：1370446