含孔片状废旧PET增韧水泥基复合材料的制备及性能评价

摘要

废旧塑料高值化利用对促进塑料循环利用具有重要意义。从提高填充材料和基体的啮合强度出发,开发以含孔废旧塑料为增韧材料的增韧水泥基复合材料是废旧塑料高值化利用的有效途径之一。以含孔片状废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和水泥复合,制备了增韧水泥基复合材料,并考察其抗折强度、冲击性能和拉伸拔脱载荷,分析了其增韧机理。相比未用PET增韧水泥基体,增韧水泥基复合材料的冲击强度由14.6 J/m^2增加到36.7 J/m^2,增加了1.5倍,抗折位移也由0.66 mm陡增至7.4 mm,但抗折强度由7.67 MPa降低到2.85 MPa。上述结果表明,含孔废旧PET塑料片和水泥基体形成的互穿结构起到了传递、分散载荷的作用,使增韧水泥基复合材料由瞬态脆性破坏转变为渐进式韧性破坏,虽然水泥基体的抗折强度降低,但显著延长了水泥基体的弯曲断裂过程,使增韧后的水泥基复合材料具有更强的抵抗碎裂的能力。此外,在研究范围内,水泥基复合材料中废旧PET塑料片材越多,单位塑料片对复合材料的增韧贡献度越大,具有增韧“筷子效应”。