再生塑料的组成与热性能研究

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随着高分子材料工业的发展，塑料已经广泛应用于各行各业及一些高精尖技术领域，成为人们生活中的重要组成部分，如包装食品、药品和电子元器件w等。但在给人们带来巨大便利的同时，其废弃物也给人们带来了严重的环境污染问题。因而废旧塑料的回收利用对于节约能源，降低其对环境的危害具有着重要的现实意义。对废旧塑料的分类鉴别是废旧塑料回收的一个重要环节。一般来说，鉴别塑料的方法可以分为两大类：第一类方法是根据材料的物理、化学性质来鉴别，这种方法简单、经济，但鉴别准确度低，不适应废旧塑料回收业的发展；第二类方法则要采用仪器分析，如红外光谱法、结构产生的，再生塑料-1到再生塑料-4都与原料PP的特征峰吻合，说明这些再生塑料中都存在PP成分。从中还可以看出，2925cm-1和2840cm-1处的特征峰分别是CH2不对称伸缩振动峰和CH2对称伸缩振动峰，730-720cm-1谱带是CH2面内摇摆振动产生的（HDPE与再生塑料-4都存在此特征峰），因此确定再生塑料-4中含有聚乙烯成分，并且在谱带730-720cm-1吸收峰不裂分，可以初步判断再生塑料―4中含有HDPE成分。通过以上分析，可以初步确定再生塑料-1、2和3的主要成分是PP，而再生塑料4的主要成分是PP和HDPE的混合物。　　2.2差示扫描量热（DSC）分析为了进一步确定再生塑料的成分是否由PP和HDPE组成，对四种再生塑料、标准HDPE和PP进行了差示量热扫描法（DSC）测试，结果见。可以再生塑料-4的红外图像系统图层显示Fig.3Infraredimagelayer看出，再生塑料-1、2和3的DSC曲线上只有一个热熔峰，没有其它杂峰出现，其熔点约为167t：，与PP熔点（150.2（接近。而再生塑料-4的DSC曲线上出现了明显的熔融双峰，其1点处的熔点为134.（：（与HDPE的熔点135.1X：相近）；2点处的熔点为167"C（与PP的熔点接近）。结合结果，因此可以判断再生塑料-4中含有HDPE和PP成分。　　由此可确定三种再生塑料-1、2和3中的主要成分是PP，而再生塑料-4主要是由HDPE和PP两种材料共混制成的。　　2.3热失重（TG）分析对四种再生塑料、标准HDPE和PP进行热失重（TG）分析，其失重5%时的热分解温度如表2所示。由表2可知，再生塑料-1、2和3在失重5%时的热分解温度都与PP的热分解温度（337.8X非常接近，而再生塑料-4在失重5%时的热分解温度（351.9°C）与PP相差14.1.造成再生塑料-4的热分解温度高于其它三种再生塑料的原因应该是因为其含有一定M的HDPE，由于HDPE在失重5%时的热HDPE、PP和不同再生塑料的DSC曲线Fig.2表2 HDPE、PP和不同再生塑料的TG测试数据Table分解温度为432.0X：，因而使再生塑料-4的热分解温度升高。这与前述的FTIR-ATR分析及DSC分析结果相吻合，即再生塑料-1、2和3中的主要成分是PP，而再生塑料-4是由HDPE和PP两种材料共混制成的。　　2.4再生塑料-4红外图像系统分析红外图像系统是在FT-IR显微镜和步进扫描干涉技术的基础上发展起来的微观分析技术1121，可对混合塑料样品进行快速和大面积的分子水平扫描，从而在获得的红外图像中发现有价值的光谱信息，见表3.为对PP的定量更加准确，对表3中的数据分别进行了下面两种方法的拟合，分别得到不同方法下的拟合曲线，再求出再生塑料-4在不同拟合关系中的PP含量。　　第一种拟合方法：将表3中的数据进行S形曲线拟合，得到如给出的曲线关系：y= 1=21.12433；dx=13.12625，该曲线的相关性系数只2=.9878，表明曲线的相关性良好。　　第二种拟合方法：将表3中的数据进行线性拟合，得到如给出的线性关系：y=-0.0092+0.01906a：，相关性系数i2=0.9809，表明该标准曲线相对峰面积随PP含量变化曲线（S形曲线拟合）Fig.4Fittingcurveofvariationofthe相对峰面积随PP含量变化曲线（直线拟合）的相关性良好。　　将再生塑料-4的相对峰面积（0.5256）代入到两种不同拟合方法得到的方程，S形曲线拟合得到再生塑科-4中的PP含量为26.3%，线性拟合得到再生塑料-4中的PP含量为28.1%.可见对相同样品采用两种不同拟合方法得到的PP含量相差小于2%.这为确定共混物中某种成分的含量提供了一种定量分析方法。　　3结确定了再生塑料-1、2和3中的主要成分为PP，而另一种再生塑料-4是HDPE和PP的共混物。然后利用红外图像系统分析再生塑料-4中HDPE和PP共混的分布情况，也证实再生塑料-4为共混物。最后通过模拟HDPE与PP共混体系，建立相关曲线，较为准确地给出再生塑料-4中的PP含量，米用两种不同拟合方法得到的PP含量相差小于2%，为共混塑料的鉴别提供了一种全新和有力的技术手段。