Polypropeeni (PP) on tällä hetkellä toiseksi suurin yleismuovi. Rakentamisen, autojen, kodinkoneiden ja pakkausten kaltaisen teollisuuden kehityksen mukana pp-jätteestä on tullut yksi viime vuosien suurimmista jätepolymeerimateriaaleista. Tällä hetkellä tärkeimmät tavat käsitellä jätettä PP ovat energian polttaminen, katalyyttinen halkeilu polttoaineen valmistamiseksi, suora käyttö ja kierrätys. Kun otetaan huomioon PP-jätteen käsittelyprosessin tekniset toteutettavuus-, kustannus-, energiankulutus- ja ympäristönsuojelutekijät, uudelleenresurssit ovat yleisimmin käytetty, tehokkain ja kannatettavin tapa käsitellä PP-jätettä.
Valon, lämmön, hapen ja ulkoisen voiman vaikutuksen vuoksi käytön aikana PP: n molekyylirakenne muuttuu ja tuote muuttuu keltaiseksi, haurastuu tai jopa halkeaa, mikä johtaa PP-sitkeyteen, ulottuvuuden vakauteen, lämpöhappistabiiliuteen ja jalostettavuuteen jne. On selvää, että tilanne on huonontunut, ja on vaikea täyttää jalostus- ja käyttöprosessin vaatimuksia käyttämällä suoraan jätettä PP tuotteiden valmistukseen.
Tämän vuoksi PP-kierrätysteknologian jatkuva kehittäminen, seotuksen käyttö muiden polymeerien kanssa tai yhdistely täyteaineilla voivat parantaa merkittävästi pp-jätteen käsittelytehoa, lämpöominaisuuksia, fyysisiä ja mekaanisia ominaisuuksia ja saavuttaa PP-jätteen korkean suorituskyvyn.
Seokseeni
Seos on prosessi, jossa jätteet PP sekoitetaan muihin polymeerimateriaaleihin makroskooppisten yhtenäisten materiaalien valmistamiseksi. Valitsemalla seokseen erilaisia polymeerimateriaaleja voidaan parantaa PP-jätteen käsittelytehoa, fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia. Esimerkiksi elastomersin käyttö voi parantaa merkittävästi PP-jätteen vaikutuskovuutta.
Tutkimuksia on tehty PP/RU-komposiittikumijätteen (luonnonkumi ja styreeni-butadieenikumi) sekoitettujen materiaalien mekaanisista ominaisuuksista ja lämpömuutoskäyttäytymisestä, joista kunkin osuus on 50 prosenttia. Rautatieyrityksen komposiittikumi pestään ensin pienkumihiukkasiksi, jotka hajotetaan tasaisesti PP-jätteen jatkuvassa vaiheessa, mikä voi merkittävästi lisätä iskulujuutta ja venymää PP-jätteen rikkoutumisen jälkeen, mutta se vähentää PP:n jäykkyyttä ja lämmön muodonmuutoskestävyyttä.
Koska useimmat elastomerit eivät ole yhteensopivia pp-jätteen kanssa, rajapinnan sidos on huono, ja käsittelyn ja käytön aikana on vaiheiden erottaminen, mikä vaikuttaa sen suorituskykyyn. Pp-jätteen seoksien yhteensopivuuden parantamiseksi ja interfasiaalisen sidonnan parantamiseksi monet tutkijat ovat tehneet laajaa tutkimusta ja löytäneet kahdenlaisia materiaaleja, jotka voivat parantaa sekoitettujen materiaalien interfasiaalista liimaamista ja lisätä sekoitettujen materiaalien varastointimobuusta, häviömoduulia ja järjestelmän viskositeettia. Compatibilizer, mitä sinä olet?
Vulkanoiva aine voi parantaa sekoituksen vaikutusta ja vetolujuutta, sulan viskositeettia, venymää tauolla ja sekoituksen kanavuutta; peroksidin ristiinlinkittämisaineen lisäys voi edelleen parantaa sekoituksen yhteensopivuutta ja parantaa sekoitettua materiaalia Isku ja vetolujuus, mutta aiheuttaa hieman venymän pienenemistä tauolla.
Komposiitti
Sekoittaminen on prosessi, jossa pp-jätteet sekoitetaan ei-polymeerimateriaaleihin komposiittimateriaalien valmistamiseksi, ja se on tärkein tapa saavuttaa PP-jätteen korkea suorituskyky ja funktionalisointi. PP-jätteen yhdisteytyminen voi parantaa sen jäykkyyttä, lujuutta, lämpö-, sähkö- ja muita fyysisiä ja mekaanisia ominaisuuksia ja vähentää kustannuksia.
Täyteainekoostumuksen mukaan se voidaan jakaa epäorgaaniseen täyteaineisiin ja orgaaniseen täyteaineisiin.
Epäorgaaninen täyteainekomposiitti
PP-komposiiteissa yleisesti käytettäviä epäorgaanisia täyteaineita voidaan käyttää komposiitteja jätettä PP, kuten kalsiumkarbonaattia, talkkia, montmorilloniittia, metallioksideja, lentotuhkaa ja lasikuitua. Tutkimuksissa on havaittu, että vaikka nämä epäorgaaniset täyteaineet voivat merkittävästi parantaa pp-jätteen jäykkyyttä ja vähentää kustannuksia, ne ovat polariteetiltaan aivan erilaisia kuin PP-jätteet, niillä on korkea pintaenergia ja huono yhteensopivuus, mikä johtaa venymän vähenemiseen tauolla ja komposiittimateriaalien iskukovuuteen.
Orgaaninen täyteaineyhdiste
Yleisiä luomutäytteitä ovat puujauho ja puukuitu, tärkkelys, vehnän olki, hamppukuitu ja jätelehdet. Puukuitutäyttöjätteen PP mikrosellulaarisesta vaahtoustekniikasta on tutkimus. Tulokset osoittavat, että kun sulamislämpötila on 180℃ja pitopaine on 12,5 MPa, mikroporerakenne jakautuu tasaisesti. Koska mikroporous-rakenne voi laajentaa halkeamien etenemisreittiä, absorboi ulkoisen iskuenergian ja siten parantaa iskun lujuutta.
Luonnonkuitu on nouseva PP-täyttömateriaali. Koska veden imeytyminen on suurta ja se ei ole yhteensopiva PP-jätteen kanssa, pintakäsittely on tärkein tapa toteuttaa luonnonkuitutäyttöjätteen PP-komposiittimateriaalin korkea suorituskyky. Lisäksi jätepolysidia voidaan käyttää myös PP-jätteen muuttamiseen. Jotkut tutkijat ovat tutkineet pp/β pp/waste polyesterikangaskomposiittien kiteytyskäyttäytymistä. Tulokset osoittavat, että polyesterijätteillä ja β on eri faasit PP:n kiteytyksen tuhlaamiseksi. Nukleaatio nostaa jätteen PP:n kiteytyslämpötilaa ja aiheuttaa β muodostumista.
Hybridisaatio
Hybridikomposiitti on prosessi, jossa kaksi tai useampi täyteaine täytetään polymeerillä komposiittimateriaalien valmistamiseksi. Yksittäisen täyteastian rajoitusten vuoksi hybridiyhdiste voi parantaa polymeerin yleistä suorituskykyä paremmin eri täyteaineiden täydentävien ja synergististen vaikutusten kautta. Siksi tutkimus hybriditäytteen täytettyjen PP-komposiiteista on herättänyt huomiota. Mukana on pääasiassa hybridi-epäorgaanisia täyteaineita ja hybridi-epäorgaanisia/orgaanisia täyteaineita.
Seoskomposiitti
Jotta seostuksen ja yhdisteytyksen edut näkyisivät täysimääräisesti, jotkut tutkijat alkoivat yhdistää seostamista ja yhdisteytystä parantaakseen ja parantaakseen edelleen PP-jätteen fyysisiä ja mekaanisia ominaisuuksia ja ymmärtääkseen PP-jätteen korkean suorituskyvyn ja teollistumisen, kuten orgaaniset täyteaineet ja elastomers, epäorgaaniset täyteaineet ja elastomers yhdistetään PP-jätteen muuttamiseksi.
Tutkimustulokset osoittavat, että PP-jätteen ja talkkitäytteisen pp-jätteen murtuma alhaisessa lämpötilassa on haurasta käyttäytymistä, ja EOC:n (eteeni-okteenikopolymeerin) lisäys voi merkittävästi parantaa komposiitin iskunkestävyyttä; EOC lisää Kovalla talkkijauheella täytettyjen PP-komposiittien dynaaminen mekaaninen käyttäytyminen ei muutu kierrätysaikoja pidentäessä.
