废弃高分子材料回收利用新方法.

废弃高分子材料回收利用新方法

电磁快速加热法

瑞典A.Schwartz等人采用电磁快速加热方法回收金属—聚合物组件。利用在交变磁场中,金属部件产生的热使升温速度高达15℃/s,使金属与聚合物间的粘合剂失去作用,达到回收利用的目的。

超临界流体法

日本T.Sako等人利用超临界流体分解回收废旧聚酯(PET,玻纤增强塑料(FRP和聚酰胺/聚乙烯复合膜。PET是典型的缩聚物,易于通过醇解或碱性水解分解为单体,实现化学回收。他们采用超临界甲醇(临界温度T c=512. 6K,临界压力p c=8.09MPa 回收PET的优点是PET分解速度快,不需要催化剂,可以实现几乎100%的单体回收。玻纤增强塑料是广泛应用的材料,由于玻纤的存在,其回收处理十分困难,他们采用超临界水(T c=647.3K,p c=22.12MPa,成功地将玻纤增强聚苯乙烯和玻纤增强不饱和聚酯分解成油状低分子物和玻纤,仅处理5min,玻纤即可几乎完全从有机组分中分离出来。此外,他们还用亚临界水回收处理PA6/PE复合膜,在572~673K,水蒸汽压,1h的反应条件下,使PA6水解成单体ε-己内酰胺,收率达70%~80%,而PE 不分解,ε-己内酰胺溶于水,易与PE分离。

固相剪切挤出法

日本N.Shinada等人采用固相剪切挤出技术回收废弃硫化橡胶和交联聚乙烯。这两种高分子材料由于含交联结构,不熔,不溶,难以用一般回收技术回收。他们先将硫化橡胶或交联PE 的碎片与20%~30%LDPE树脂在双螺杆挤出机中于高于LDPE 的熔点下共混,然后在单螺杆挤出机中借助强大的压力和剪切应力下进行固相挤出,再压塑成型而得到回收利用。其形态分析表明,经上述处理后,交联PE或硫化橡胶成纤状分散在LDPE中,而LDPE则起粘合剂的作用,所得材料具有相当好的力学性能。

反应性共混法

由于汽车用塑料保险杠尺寸大且所用材料组分(一般为PP比较简单,废弃保险杠的回收利用在汽车用高分子材料回收中占有较大的比例。通常为了增加塑料保险杠的耐候性和美观性,在其表层经过涂层处理,因此回收后材料中将残存涂层颗粒,若采用机械法(摩擦、冲击、筛滤等或化学法(溶剂、水解等除去涂层,成本高,且材料的物理力学性能受损。日本N.Ohori 等人采用一种特殊的改性剂与废弃汽车保险杠碎粒在双螺杆挤出机中进行反应性共混,该改性剂可破坏涂料(比如三聚氰胺分子中醚键,使涂料的三维结构变成线性结构,并增加涂料与PP 的粘合性和相容性。用这种方法回收的塑料保险杠材料的流动性、成型收缩性、表面性能及力学性能与新材料相当,并可用常规加工方法制成新的汽车保险杠。日本N.Tatsuda等,则将带涂层的塑料汽车保险杠破碎后在挤出机中熔融,注入水,水蒸汽与熔体在250℃混合,涂料在剪切力和水解的双重作用下分解,均匀分散在树脂熔体中,涂料水解产生的挥发物与水蒸汽经脱气排除,树脂通过挤出造料回收。这种反应性挤出机同样可作为其它有交联结构的涂料的有效反应器,实现对带涂料层废弃保险杠的回收。

多层夹心注塑技术

日本T.K itamura提出用双螺杆多层夹心注塑技术回收带涂层的废弃高分子材料部件。他将回收材料注射到新部件的中心部分,节省了除去塑料部件涂层的费用。技术的关键是保证进料均匀,压力平衡,控制好回收村料的熔体流动速率。

热裂解和催化裂解技术

日本T.Sawaguchi等人用改进型反应器在310~350℃将聚苯乙烯可控热降解为单体、二聚体和三聚体,收率达95%。日本Y.Ishihara等人以二氧化硅-氧化铝作催化剂,在自行设计的带鼓形螺杆的反应器中于400~500℃实现聚苯乙烯的热降解和催化降解,产物回收率达96% ~97%。日本K.K itagawa等人用碳化法处理废弃酚醛树脂,在氮气气氛中于600℃将废弃的酚醛树脂碳化,所得产物可作为热塑性塑料的填料使用。(彭光晶摘编

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废塑料《再生资源研究》2000年第4期