回收聚烯烃材料的改性技术及应用

回收聚烯烃材料的改性技术及应用

黄华

天津石化南港烯烃部   天津市滨海新区300270

摘要：我国的聚烯烃产业发展很快，已成为世界最大的生产国和消费国，中国石化也已成为全球最大的聚烯烃生产商，产能即将超过2000万吨。因此，持续强化聚烯烃的创新对中国石化的发展至关重要。中国石化已对聚烯烃的核心技术和关键科学问题进行了深入的研究，取得了一批创新成果。

关键词：回收材料；聚烯烃材料；改性技术

1聚烯烃材料分类

1.1聚乙烯材料

聚乙烯树脂实质上属于一种通用聚烯烃材料，其是由乙烯经连锁聚合方式制成。聚乙烯树脂是一种无毒、无色、易燃的热塑性树脂，在使用过程中会发生像蜡一样的情况。按其产品结构的差异，可以将其划分为 LDPE、HDPE、LLDPE和UHMWPE。按其制备工艺的不同，还可以划分为高压聚乙烯和低压聚乙烯，一般HDPE由低压装置进行生产，LDPE由高压装置进行生产，随着技术的升级，全密度聚乙烯装置可实现多种聚乙烯产品的生产。

1.2聚丙烯材料

聚丙烯也是是一种通用聚烯烃材料，大部分的聚丙烯是乳白色的粒子，没有毒性和气味。相对于聚乙烯，其具有更低的密度和较好的透明度，它是最轻的通用树脂。聚丙烯按其空间结构的不同，可以分成三类：等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯。

2回收聚烯烃材料的改性技术

2.1接枝改性技术

接枝法是目前聚烯烃改性的一项重要技术，它是一项新的工艺。由于聚乙烯与聚丙烯均为局部结晶的非极性高分子，印刷性、染色性与有机填充剂之间的兼容性不佳，采用含有不饱和双极性的功能性高分子与聚烯烃进行接枝，不仅可以改善其极性、反应性，而且与其它物质的界面兼容性也会迅速改善。此外，采用接枝技术可以有效地改善聚合物的亲水性和相容性。接枝后的聚烯烃材料能有效和EVOH等极性高分子材料、二氧化硅、玻璃纤维等无机填料实现相容性，极大的拓宽了聚烯烃材料的应用范围。

2.2交联改性技术

为了提高聚烯烃材料的冲击强度和拉伸强度，可以通过交联技术对聚烯烃材料进行改性。交联技术是将线性聚烯烃聚合物转化为三维网络结构的过程。交联技术可以最大限度地保持聚烯烃材料的基本财产，还可以提高聚烯烃材料熔融强度、耐老化性、耐化学腐蚀性和抗蠕变性，这对促进聚烯烃材料的使用具有积极作用，例如，交联聚烯烃材料可用于导体和电缆、热水管等。加工和制造。目前，最常用的交联改性方法是辐射和过氧化物交联改性技术。

2.3填充改性技术

填充改性技术是在聚合物基体中加入不同组成和结构的固体添加剂，降低了改性成本，提高了聚烯烃材料的刚性、硬度、耐热性等方面。当填充技术用于模制聚烯烃材料时，常用的转换器是玻璃纤维、碳酸钙、滑石粉和氢氧化铝。填充成型提高了聚烯烃材料的耐热性和稳定性，使用碳酸钙可以提高聚合物的印刷性能。在特殊修改工作中，可根据产品修改要求选择相应的填料。添加的组分越多，聚烯烃材料的模数和其他财产改善越多。尽管填料表面处理技术已成为目前最常用的方法，但仍需根据特殊的技术实践进行选择。

2.4共混改性技术

共混改性技术是一种使用两种或多种不同聚合物混合聚合物混合物的改性技术。当引入混合技术时，将两种或两种以上不同的聚合物结合在一起，开发出一种新型聚合物聚烯烃材料，使不同聚合物的财产相互补充，更好地发挥其性能。例如，可以通过混合对PVA进行改性，使其具有更好的冲击和再生财产，还可以有效地提高传统PVA材料的热财产和尺寸稳定性。

2.5充填共混改性技术

填充和共混法是目前应用最为广泛的一项工艺。填充-共混技术是将填充和混合工艺结合起来的一种工艺。采用填充共混工艺可以改善聚合物的强度和韧性。例如，在汽车生产工艺中，汽车的缓冲杆需要进行机械加工，将滑石等填充物加入到聚丙烯树脂中，不仅可以改善其机械性质，还有利于生产和加工。采用填充和共混法对聚烯烃材料进行改性，可以满足某些应用的特殊要求，使其具有更大的用途。

3回收聚烯烃塑料的改性应用

3.1回收聚烯烃材料枕木改性应用

改性使用再生聚烯烃管也是使用再生聚烯烃材料的最重要方法之一。塑料娃娃主要用于铁路、造船、制造业、仓储物流业、汽车等行业。塑料味道的最大特点是不需要日常维护，也不需要喷漆[2]。因为塑料睡袋在制造过程中可以做成黑色或其他不同的颜色。在实际操作过程中，可根据使用需要定制塑料轨枕的规格。此外，塑料娃娃具有更强的承载能力和抗冲击能力，天气条件和白蚁等害虫不易受到实际操作过程的影响，对塑料娃娃的影响也相对较小。塑料睡袋可以100%回收再利用。塑料轨枕可在环境温度-37~100℃下使用，这使得塑料轨枕的应用范围更广。

3.2回收聚烯烃材料合金化改性应用

回收聚烯烃材料的混合物改性主要是通过将废聚烯烃材料与其他材料混合制成聚烯烃混合物，以快速提高废聚烯烃的机械财产，从而形成可重复使用的塑料合金产品[1]。塑料合金改性的聚烯烃材料具有较高的硬度和强度，并且转化技术相对简单。由此产生的回收产品价格低廉，可用于制造和加工一些塑料制品。例如，农业油泵的进油连接现在通常用塑料混合物加工和制造。此外，为了连接塑料合金接头，还使用了新的PVC软管来代替钢架油管，这不仅满足了农业机械的实际操作需求，还显著降低了农业机械生产成本。按照年产10万系列计算，使用塑料合金材料可降低农机生产成本约25万元。此外，塑料合金制成的检查盖的重量仅为铝铸件重量的2/5，并不影响实际操作功能。

3.3回收聚烯烃材料木塑材料改性应用

在实际生产中，采用可再生利用的聚烯烃材料取代了常规的胶粘剂，将木粉、稻壳、秸秆等材料混在一起，制成了一种新的木材材料，然后通过模具挤出成型，制成了一种新的板材[3]。在家庭装饰和建筑材料的生产和加工中，我们可以看到塑胶、木质和塑胶的大量使用。因为大多数木材和塑化剂主要用于家庭装饰和建筑材料的生产，且家具的色彩要求更高，而塑胶和木质制品最突出的特性就是色彩的丰富。塑胶、木塑材质不但具有自然的木材质感，而且可以按照客户的要求进行个性化的设计，而且在生产和生产时对环境没有任何的影响，甚至可以重复利用。塑胶和木质制品的甲醛浓度达到了0.2，达到了欧洲环境保护的要求。木材和塑胶材质同样具有良好的阻燃效果，普通的塑胶、木质和塑胶材质可达 B类。一旦遇到火灾，塑料木质塑件就会自动熄灭，同时不会在火灾中释放出有害的烟雾。

3.4回收聚烯烃材料改性沥青的应用

随着我国经济的发展，公路的使用日益频繁，对公路的防渗能力提出了更高的要求。经处理后的沥青具有优良的耐热性能和耐用性。在工程实践中，改性沥青广泛用于飞机跑道、防水桥面、交叉路口等工程中。在建筑防水工程中，还可以采用塑料改性的沥青防水材料，例如在某些高级建筑的防水工程中，可以采用塑料改性的沥青防水卷材和防水涂层[4]。

4结束语

总之，回收的聚烯烃材料可以在使用前进行改性。在实际操作过程中，可以根据实际操作需要选择操作方法。改性聚烯烃板材具有基础树脂不具备的财产，在各个行业有广泛的应用。在未来的发展过程中，应逐步扩大回收聚烯烃塑料的应用范围，并在此基础上促进回收行业的应用和发展。

参考文献

[1]郑宁来.塑料垃圾回收利用[J].合成材料老化与应用,2020,49(1):132.

[2]张思梦,查金,孟伟,等.环境中的微塑料及其对人体健康的影响[J].中国塑料,2019,33(4):81-88.

[3]佚名.新技术可将90%聚烯烃塑料回收转化[J].绿色包装,2019(5):37.