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回收PET/聚烯烃共混改性研究及其在重包装编织袋中的应用

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摘要

符号说明

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 PET的简介

1.3 PET回收与再利用的研究现状

1.3.1 废旧PET的回收

1.3.2 回收PET的利用

1.4 编织袋用聚烯烃扁丝的研究现状

1.4.1 聚丙烯(PP)扁丝

1.4.2 高密度聚乙烯(HDPE)扁丝

1.4.3 线性低密度聚乙烯(LLDPE)扁丝

1.5 回收PET/聚烯烃的共混改性研究现状

1.5.1 回收PET的增粘

1.5.2 回收PET/PP共混

1.5.3 回收PET/PE共混

1.6 论文选题的目的及意义

第二章 废旧PET瓶盖及标签材料的分析与鉴别

2.1 试验部分

2.1.1 试验原料

2.1.2 试验仪器

2.1.3 测试方法

2.2 瓶盖的鉴别与分析

2.2.1 瓶盖的DSC分析

2.2.2 瓶盖的熔融指数分析

2.3 标签的鉴别与分析

2.3.1 标签的DSC分析

2.3.2 标签的红外光谱分析

2.4 本章小结

第三章 回收PET的增粘改性研究

3.1 实验部分

3.1.1 试验原料

3.1.2 试验所用仪器

3.1.3 试验工艺

3.1.4 试验测试方法

3.2 HMDI/环氧树脂的增粘研究

3.2.1 增粘试验鼠方

3.2.2 HMDI增粘扩链机理

3.2.3 扩链剂对rPET的扩链增粘效果

3.2.4 非等温结晶动力学分析

3.2.5 流变学分析

3.3 PMDA/环氧树脂的增粘研究

3.3.1 增粘试验配方

3.3.2 PMDA的增粘扩链机理

3.3.3 PMDA对rPET的扩链增粘效果

3.3.4 非等温结晶动力学分析

3.3.5 流变学分析

3.4 本章小结

第四章 回收PET/PP的共混改性研究

4.1 实验部分

4.1.1 试验所用原料

4.1.2 试验所用仪器

4.1.3 试验流程

4.1.4 试验工艺

4.1.5 试验测试方法

4.2 rPET/rPP共混研究

4.2.1 试验配方

4.2.2 力学性能分析

4.2.3 动态热机械分析

4.2.4 共混物结晶形态考察

4.2.5 非等温结晶动力学分析

4.2.6 流变学分析

4.3 rPET/rPP/成核剂共混研究

4.3.1 试验配方

4.3.2 力学性能分析

4.3.3 共混物结晶形态考察

4.4 rPET/rPP/PP-GMA共混研究

4.4.1 试验配方

4.4.2 力学性能分析

4.4.3 动态热机械分析

4.4.4 扫描电镜分析

4.4.5 X射线衍射分析

4.4.6 熔融指数分析

4.5 本章小结

第五章 回收PET/HOPE共混改性研究

5.1 试验部分

5.1.1 试验原料

5.1.2 试验仪器

5.1.3 试验流程

5.1.4 试验工艺

5.1.5 测试方法

5.2 rPET/rHDPE/HDPE-MAH共混研究

5.2.1 试验配方

5.2.2 力学性能分析

5.2.3 SEM分析

5.2.4 DTMA分析

5.2.5 XRD分析

5.2.6 熔融指数分析

5.3 rPET/rHDPE/EVA共混研究

5.3.1 试验配方

5.3.2 力学性能分析

5.3.3 扫描电镜分析

5.3.4 XRD分析

5.3.5 熔融指数分析

5.4 rPET/rHDPE共混中试研究

5.4.1 试验配方

5.4.2 力学性能分析

5.5 本章小结

第六章 回收PET/聚烯烃共混合金在重包装袋中的应用

6.1 前言

6.2 项目简介

6.3 试验原料

6.4 试验仪器

6.5 试验流程

6.6 试验配方

6.7 试验工艺及创新

6.7.1 试验工艺

6.7.2 工艺刨新

6.8 扁丝性能分析

6.9 本章小结

第七章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介

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摘要

废旧PET瓶的大量使用所带来的环境问题备受关注,多渠道的回收与再利用成为研究的热点,也成为可持续发展的必经之路。本文主要研究回收PET与聚烯烃的共混改性,通过共混后性能的提高,达到再利用的目的。 为了最大价值的利用PET瓶的回收料,首先对其各个部分的材料进行了定性的研究。通过DSC、FIR和MI的测试结果分析得出:瓶盖所用材料主要为HDPE;标签所用材料主要分为两类,一类是PP,另一类是PVC。 由于废旧PET在回收的过程中发生热氧降解和水降解,需对其进行扩链增粘改性。本文选用了六亚甲基二异氰酸酯和均苯四甲酸二酐,以及二者分别与环氧树脂联用做扩链剂,特性粘数及粘均分子量的测试结果表明均达到了一定的增粘效果,且联用的效果更佳。 将扩链后的废旧PET与聚烯烃进行了共混改性,并通过力学性能、非等温结晶动力学、流变学以及结晶形态的分析得出:与废旧PP共混,PP-GMA为较好的相容剂,且最宜量为10%;成核剂NA-11提高了rPET/rPP的冲击强度,且最宜量为0.1%。与回收HDPE共混,二者的质量比为3∶7时的综合力学性能最好;HDPE-MAH为较好的相容剂,且最宜量为8%;EVA的加入提高了共混合金的力学性能,尤其是无缺口冲击强度提高了1.5倍左右。 加入20%~40%废旧PET后制得的塑料扁丝强度提高,能够满足编织的要求,可制备重包装用编织袋。所使用的rPET免干燥节能化回收工艺和rPET/rPP、rPET/rHDPE复合扁丝节能化制备工艺,两大创新工艺节能显著,大大降低了rPET的回收成本和扁丝的制造成本,其带来的企业效益和社会效益巨大。

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