《廢舊交聯聚乙烯的力化學再生及改性研究》是依託四川大學，由梁梅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：廢舊交聯聚乙烯的力化學再生及改性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：梁梅
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
廢棄高分子材料的合理有效利用是建設資源節約性社會的重要部分，在解決人類所面臨的能源、資源和環境等方面問題具有重要現實意義。廢棄交聯高分子材料由於其特殊的分子結構而難於有效利用，不僅形成資源浪費，而且污染環境，隨著社會發展問題日益嚴重。針對交聯聚乙烯在回收利用和加工過程中存在的關鍵問題，本課題提出通過固相力化學方法來實現其高效無污染的去交聯可塑再加工和高性能化，套用高分子力化學原理，通過應力誘導力化學反應破壞交聯聚乙烯的三維網路結構，降低其玻璃化轉變溫度，為實現交聯聚乙烯的熱塑性加工創造條件；利用常溫固相力化學方法提供交聯聚乙烯的無溶劑力化學接枝反應方法及其與通用高分子的無溶劑原位增容方法；本研究將為闡明固相應力作用對交聯聚乙烯的交聯結構破壞、凝膠含量降低與結晶結構和形態的變化提供理論和實驗依據，為實現廢棄交聯聚乙烯的有效再生利用，獲得低成本、高性能的複合材料提供新的技術路線。
結題摘要
本文針對交聯聚乙烯在回收利用和加工過程中存在的關鍵問題，通過固相力化學方法來實現其高效無污染的去交聯可塑再加工和高性能化，研究了常溫固相力化學作用對交聯聚乙烯的交聯結構、凝膠含量與結晶結構和形態的影響，套用高分子力化學原理，通過應力誘導力化學反應破壞交聯聚乙烯的三維網路結構，降低其玻璃化轉變溫度，實現了交聯聚乙烯的熱塑性加工。利用常溫固相力化學方法提供交聯聚乙烯的無溶劑力化學接枝反應方法，實現了交聯聚乙烯與低密度聚乙烯、高密度聚乙烯及廢舊輪胎膠粉的無溶劑原位增容。本項目為實現廢棄交聯聚乙烯的有效再生利用提供了理論依據，並為獲得低成本、高性能的複合材料提供新的技術路線。本文所得的主要結論如下： （1）固相力化學處理使XLPE發生解交聯作用。隨力化學作用時間增加，XLPE的凝膠含量顯著降低，材料結晶度提高，分子鏈的活動性提高，有利於分子鏈重排結晶。隨力化學處理的進行，XLPE的熱穩定性略有增加，表明XLPE的交聯網路結構發生破壞。溶膠組分的高溫GPC結果表明固相力化學處理同時導致分子鏈主鏈的部分斷裂。 （2）固相力化學處理後的XLPE可以進行熱塑性加工。XLPE經5次力化學碾磨後力學性能顯著增加；高壓毛細管的流變測試結果表明，隨碾磨次數增加，XLPE在寬的剪下速率範圍內，表觀粘度都顯著下降，固相力化學處理能夠顯著提高XLPE的熱塑性加工性能。 （3）和LDPE及HDPE共混後，可進一步改善力化學處理XLPE的表觀性能和熱塑加工性能。共混體系可進行注塑成型，,隨碾磨次數的增加，XLPE/HDPE共混體系中XLPE和HDPE兩相界面相容性增加，材料綜合力學性能增加。 （4）固相力化學作用可同時實現廢棄交聯聚乙烯（XLPE）電纜料和廢舊輪胎橡膠的解交聯，採用力化學分散的XLPE/GTR複合粉體，套用動態硫化方法製備了便於再次回收利用且性能優良的熱塑性彈性體（TPE），為這兩種典型的難回收廢棄交聯高分子材料的高值化利用提供可行的技術路線。 （5）本項目研究成果：已發表期刊論文11篇，（SCI收錄11篇，EI收錄11篇），已接受發表論文2篇，發表會議論文2篇。本項目達到預期目標，完成了計畫任務。
