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废弃高分子材料回收利用新方法电磁快速加热法瑞典A.Schwartz等人采用电磁快速加热方法回收金属—聚合物组件。
利用在交变磁场中,金属部件产生的热使升温速度高达15℃/s,使金属与聚合物间的粘合剂失去作用,达到回收利用的目的。
超临界流体法日本T.Sako等人利用超临界流体分解回收废旧聚酯(PET,玻纤增强塑料(FRP和聚酰胺/聚乙烯复合膜。
PET是典型的缩聚物,易于通过醇解或碱性水解分解为单体,实现化学回收。
他们采用超临界甲醇(临界温度T c=512. 6K,临界压力p c=8.09MPa 回收PET的优点是PET分解速度快,不需要催化剂,可以实现几乎100%的单体回收。
玻纤增强塑料是广泛应用的材料,由于玻纤的存在,其回收处理十分困难,他们采用超临界水(T c=647.3K,p c=22.12MPa,成功地将玻纤增强聚苯乙烯和玻纤增强不饱和聚酯分解成油状低分子物和玻纤,仅处理5min,玻纤即可几乎完全从有机组分中分离出来。
此外,他们还用亚临界水回收处理PA6/PE复合膜,在572~673K,水蒸汽压,1h的反应条件下,使PA6水解成单体ε-己内酰胺,收率达70%~80%,而PE 不分解,ε-己内酰胺溶于水,易与PE分离。
固相剪切挤出法日本N.Shinada等人采用固相剪切挤出技术回收废弃硫化橡胶和交联聚乙烯。
这两种高分子材料由于含交联结构,不熔,不溶,难以用一般回收技术回收。
他们先将硫化橡胶或交联PE 的碎片与20%~30%LDPE树脂在双螺杆挤出机中于高于LDPE 的熔点下共混,然后在单螺杆挤出机中借助强大的压力和剪切应力下进行固相挤出,再压塑成型而得到回收利用。
其形态分析表明,经上述处理后,交联PE或硫化橡胶成纤状分散在LDPE中,而LDPE则起粘合剂的作用,所得材料具有相当好的力学性能。
反应性共混法由于汽车用塑料保险杠尺寸大且所用材料组分(一般为PP比较简单,废弃保险杠的回收利用在汽车用高分子材料回收中占有较大的比例。
再生胶新技术的发展橡胶的环保再生还原工艺-RV工艺，是在常温常压下，通过机械化学加工生产的再生胶（RVR 再生还原橡胶）。
这种工艺可实现胶料的循环、反复利用，能耗少、无污染、效率高和掺用比例高，RV橡胶再生剂的应用将使每个橡胶制品工厂实现无废料的梦想。
废弃橡胶资源近况中国连续３年是世界第一消费大国，2005年我国全年生胶消耗量为436.5万吨，其中非轮胎用胶量已达到165万吨。
废橡胶的产生量每年在280万吨以上，其中，废弃轮胎170万～200万吨，橡胶工厂的边角余料及废品也在80万吨左右。
这些边角余料属于未经使用的新硫化橡胶，其使用价值更高。
随着橡胶工业的快速发展，废硫化橡胶资源也会与日俱增，循环利用和无废胶工厂在今天得以实现。
国内外橡胶再生方法介绍及新技术进展状况传统再生胶行业已有130多年的历史，在中国是从1917年广东兄弟创制树胶公司自产再生胶算起，也已有90年的历史了，中国是最大的再生胶生产国，2005年生产再生胶145万吨。
橡胶再生方法大体上可以分为物理再生、化学再生和微生物再生3类。
◆物理再生技术物理再生是利用外加能量，如力、热—力、冷—力、微波、超声波、射线能等，使交联橡胶的三维网络破碎，形成具有流动性的再生胶。
１、微波再生微波脱硫法是一种非化学、非机械的一步再生法，它是利用微波能量切断硫—硫键（S—S）、硫—碳键（S—C）而不破坏碳—碳键（C—C），因而达到再生的目的。
因为微波能量是可控的，各种化学键的键能不同，断裂时需要的能量也不同，如S—S键（213 KJ/mol）、S—C 键（259 KJ/mol）、C—C键（347l KJ/mol），所以微波能断键是有选择性的，故用这种方法生产的再生胶性能接近原胶。
２、超声波再生机械力可以诱发化学反应，利用超声波也能够选择性地破坏交联键而保留分子主链，使硫化橡胶达到再生的目的。
硫化橡胶的超声波脱硫过程中除了破坏三维网状结构外，也导致了大分子链C—C键的断裂，因此还有必要进一步研究，以提高超声波脱硫的选择性，只有选择地破坏化学键，才可最大限度的保持原胶性能。
高分子材料的可再生利用高分子材料（Polymers）是一类由大量重复单元组成的材料，具有重要的经济和科技意义。
然而，由于其特殊的化学结构和性质，高分子材料的可再生利用一直是一个备受关注的话题。
本文将讨论高分子材料的可再生利用方式以及其在环保和资源利用方面的价值。
一、高分子材料的可再生利用方式1. 回收再利用（Recycling）高分子材料回收再利用是一种非常重要的可再生利用方式。
通过回收废弃的高分子材料，可以将其重新经过加工处理，制成新的高分子制品。
这种方式可以降低新材料的生产成本，减少环境污染，并减少对原始资源的需求。
2. 能源回收（Energy Recovery）对于无法通过传统回收再利用方式进行处理的高分子材料，可以进行能源回收。
能源回收主要包括焚烧和气化两种方式。
焚烧是通过高温将高分子材料转化为能量，同时产生热能可以用于发电或供热。
气化是通过高温和压力将高分子材料转化为气体，可以用于发电或者生产其他化工产品。
二、高分子材料的环保价值1. 减少海洋塑料污染随着塑料制品的广泛应用，海洋塑料污染成为一个全球性的环境问题。
高分子材料的回收再利用可以减少塑料垃圾的数量，从而减少海洋塑料污染的程度。
通过建立完善的高分子材料回收体系，可以有效解决塑料垃圾难以处理的问题。
2. 节约能源和资源传统的高分子材料生产过程需要消耗大量的能源和化石资源。
而通过回收再利用，可以减少对新材料的需求，从而节约能源和资源。
此外，高分子材料回收再利用还可以延长物质的使用寿命，提高资源利用效率。
三、高分子材料的社会经济价值1. 促进循环经济发展高分子材料的可再生利用是循环经济理念的重要体现。
通过将废弃的高分子材料重新利用，可以建立起一个闭环循环，提高资源的利用效率，并促进循环经济的发展。
循环经济可以带动相关产业链的发展，创造就业机会，促进经济的可持续发展。
2. 推动绿色制造和可持续发展高分子材料的可再生利用符合绿色制造和可持续发展的原则。
高分子材料的可回收与再生利用技术研究高分子材料被广泛应用于各个行业，如塑料制品、纤维材料等。
然而，由于其难以降解和处理，高分子材料的大量使用也带来了环境问题。
因此，研究高分子材料的可回收与再生利用技术变得尤为重要。
本文将探讨几种常见的高分子材料可回收与再生利用技术。
一、物理回收技术物理回收技术是通过物理性质的差异实现高分子材料的分离与回收。
目前，常见的物理回收技术包括筛选、重力分离和磁力分离。
1. 筛选筛选是一种常见的物理回收技术。
通过不同颗粒大小的筛网，将高分子材料与杂质分离。
这种方法适用于大小差异明显的颗粒，如塑料颗粒的回收。
2. 重力分离重力分离是利用高分子材料与杂质的密度差异进行分离。
通过调整流体的流速和倾角，使高分子材料在重力作用下沉降，而杂质漂浮在流体上方，从而实现分离。
3. 磁力分离磁力分离是利用高分子材料与杂质的磁性差异进行分离。
通过在适当条件下施加磁场，使高分子材料受磁力作用而被吸附，而杂质则不受磁力影响，从而实现分离。
以上物理回收技术可以根据高分子材料的特性和需要，进行组合使用，以提高回收效率。
二、化学回收技术化学回收技术是通过化学反应使高分子材料降解为可再利用的原料。
目前，常见的化学回收技术包括溶解、水解和气相裂解。
1. 溶解溶解是一种常见的化学回收技术。
通过选择合适的溶解剂，将高分子材料溶解为溶液。
然后，通过进一步的分离和纯化步骤，可以回收溶液中的高分子原料。
2. 水解水解是一种通过水作用使高分子材料分解的化学回收技术。
在适当的条件下，高分子材料与水反应，生成较小分子的产物。
这些产物可以被进一步利用，用于生产新的高分子材料。
3. 气相裂解气相裂解是一种将高分子材料加热至高温，使其在缺氧或氧不足的条件下分解为气体产物的化学回收技术。
这些气体产物可以被捕获和回收，并用于生产新的高分子材料。
化学回收技术可以根据具体材料的化学结构和反应条件进行设计和优化，以实现高分子材料的高效回收与再利用。
最新废橡胶材料回收、再生及应用技术综述一、 废橡胶回收与再利用的目的和意义可持续发展的必然要求：自自１９９２年联合国制定《２１世纪议程》以来，世界各国都在采取行动促进可持续发展战略的实施，可持续发展已成为世界各国共同追求的目标。
２００３年中共十六届三中全会提出了“以人为本，全面、协调，可持续发展”的科学发展观，这标志着我国的发展战略有了重大调整，步入了一个全新的发展阶段。
近五十多年来，石油化工异军突起，合成树脂、合成纤维、合成橡胶等三大合成材料迅猛发展。
同时，也带来了污染问题。
大量废弃的高分子材料制品散落在社会上，形成“白色污染”、“黑色污染”，极大地污染环境，侵占有用土地，损害人体健康。
废橡胶的堆积占用土地，污染环境。
废轮胎堆积在一起还会滋生蚊虫、细菌，不但损害居民健康，而且易引起火灾，燃烧导致的污染使周围寸草不生，生态环境造成极大的危害。
要实现我国在本世纪中叶人均国民生产总值达到中等发达国家水平的第三步战略目标，其关键之一是保证“生态环境的良性循环”。
从石化资源的供给角度，世界石油资源日益枯竭。
我国是石油消耗大国，“九五”期间已成为石油净进口国。
以石油为主要原料的合成橡胶以及主要补强材料——炭黑的发展必然随着石油的枯竭而受到极大影响。
在能源相当紧缺的今天，回收利用废橡胶具有重大的意义。
为了可持续发展、充分利用资源和保护环境，发达国家对回收利用废胶十分重视，较早走上了法制轨道，并建立了一整套符合市场经济规律的回收利用管理办法。
欧盟的芬兰回收利用率达１００％；美国１９９６年的废胶回收利用率为７５．９％，废轮胎的利用率超过９０％；目前日本废胶回收利用率接近９０％。
中国：一个橡胶应用大国，２００４年共消耗生胶４５０万吨，居世界第一位，轮胎产量超过２．３亿条。
报废的轮胎４０００～６００万条，加上胶管、胶带、胶鞋到及其他橡胶制品，废橡胶年产生量近３００万吨／年。
我国是一个橡胶资源短缺的国家，每年耗胶量的４５％左右需要进口，２００４年进口橡胶约２４０万吨，短时期不会有根本的改变。
废旧高分子材料的回收利用摘要由于高分子材料的飞速发展，在发展的时候又遇到技术和环境保护的瓶颈，本文将从节能减排的角度来总结一些废旧高分子材料回收的过去、现状和发展。
在文章里，从废旧高分子的产生开始介绍，依次是废旧高分子材料回收的现状，主要是目前使用量最多、也是在生活中极其重要的塑料，其次是橡胶的回收利用，再到的就是废旧高分子回收利用的最新进展以及展望。
高分子材料作为新颖材料之一，并脱颖而出迅速的发展从主要材料之一，所以高分子材料的回收是极其的重要，必将为推动节能减排启到积极作用。
关键词：废旧高分子，节能减排，塑料，橡胶摘要 (I)1绪论 (1)1.1高分子材料 (1)1.1.1废旧高分子来源 (1)1.1.2废旧高分子材料的分类 (1)1.2 节能减排及做法 (1)1.2.1节能减排含义 (2)1.2.2节能减排努力 (2)1．2．3现实意义 (2)2废旧高分子材料 (3)2.1废旧高分子现状 (3)2.2废弃高分子材料回收技术现状 (4)3废旧高分子的化学循环利用 (5)3.1化学循环方法 (5)3.2聚合物材料化学循环发展的现状 (6)3.2.1 逐步聚合型高分子材料 (6)3.2.2 加聚型聚合物材料 (6)3.2.3 混杂聚合物及复合材料 (7)3.3 化学循环的工艺与设备 (8)3.3.1 反应釜 (8)3.3.2 流化床反应器 (8)3.3.3 挤出裂解设备 (8)4废旧高分子材料回收利用的进展 (8)4.1 回收利用废橡胶的新进展 (8)4.1.1 生物工艺过程 (9)4.1.2 回收橡胶与热塑性塑料的共混体 (9)4.1.3 废胶粉粒子的应用 (9)4.2回收利用废橡胶的新进展 (10)4.2.1热解法 (10)4.2.2生产“木材”法 (10)4.2.3玻璃与塑料复合而成的样品砖 (11)5废旧塑料回收再利用研究进展 (11)5.1废旧塑料的鉴别分离技术 (11)5.1.1 废旧塑料的鉴别技术 (11)5.1.2 废旧塑料的分离技术 (14)5.2 废旧塑料的回收再利用 (15)5.2.1 废旧EPS的回收利用 (15)5.2.2 废旧PE的回收再利用 (17)5.2.3 废旧PET的回收再利用 (18)5.2.4 废旧PU的回收再利用 (18)5.3 废旧塑料的展望 (19)6废旧高分子与节能减排 (19)6.1废旧高分子展望 (19)6.2节能减排实施措施 (20)6.2.1首先控制增量，调整和优化结构。
论高分子材料的回收利用【摘要】随着我国国民经济的不断发展，环境污染问题也日益严重，化工行业渗透在各个方面，与人们的衣、食、住、行密切相关，是国民经济十分重要的一部分，而化工环保也就显得尤为重要。
这其中对原材料成本和副产品循环利用效率为重中之重。
本文综述塑料、橡胶、复合材料和其他交联高分子材料回收利用现状和进展，简述了废弃高分子材料回收利用存在的科学与技术问题及其发展方向。
目前全球高分子聚合物的产量已超过2亿吨，高分子材料在生产、处理、循环、消耗、使用、回收和废弃的过程中也带来了沉重的环境负担。
聚合物废料的来源主要有：1、生产废料：生产过程中产生的废料如废品，边角料等。
其特点是干净，易于再生产；2、商业废料：一次性用于包装物品，电器，机器等包装材料，如泡沫塑料。
3、用后废料：指聚合物在完成其功用之后形成的废料，这类废料比较复杂，其污染程度与使用过程，场合等有关，相对而言污染比较严重，回收和利用的技术难度高，是材料再循环研究的主要对象。
我国每年废弃塑料和废旧轮胎占城市固态垃圾重量的10％，体积30-40%，难以处理，形成所谓“白色污染”（废弃塑料）和黑色污染（废弃轮胎），影响人类生态环境，也影响高分子产业自身的进一步发展。
因此废弃高分子材料的回收利用对建设循环经济、节约型社会意义重大。
【关键字】高分子材料化工环保回收利用1、国内外废弃高分子材料的回收利用研究及现状1.1国内外废弃高分子材料的回收现状废弃高分子材料又叫废弃塑料，随着高分子材料工业的发展,塑料制品的应用也日益广泛，已成为人们生活中不可缺少的重要组成部分，2000年全世界塑料总产量已超过一亿一千万吨，中国总消费两也超过数百万吨，随着塑料产量的增加，废弃塑料数量也在不断增加，全球废弃塑料量也已经达到四千万吨，已成为全世界的“白色污染”，这是环境保护的一大公害，已造成资源的巨大浪费。
由此，已引起全世界各国政府的重视和关注，根据各个国家的实际情况，有的国家投入巨大资金进行治理，美国采取限制塑料的生产，我国政府也非常重视，三令五申，严禁乱扔塑料薄膜袋，减少或杜绝“白色污染”。
塑料的六大回收再生方法塑料是一种常见的可塑性高分子材料，广泛应用于各个领域。
然而，由于其非可降解性和长期的存在性，塑料制品的大量生产和使用对环境造成了严重的威胁。
为了减少塑料对环境的影响，回收再生成为了一种重要的解决方案。
以下是塑料的六大回收再生方法：1.机械回收：机械回收是最常见的塑料回收方法之一、该方法通过分选、破碎、清洗以及再生制粒等步骤，将废弃塑料变成可再利用的塑料颗粒。
这些颗粒可以再次制造成塑料制品，实现循环利用。
机械回收可以处理不同类型的塑料，但对于质量较差的塑料，可能需要进行更多的处理步骤。
2.化学回收：化学回收是通过化学反应将废弃塑料转化为原料再生的方法。
该方法可分为热化学回收和催化化学回收两种。
热化学回收是将废弃塑料在高温下分解成原料，再进行化学反应得到可再利用的化合物。
催化化学回收是在特定催化剂的作用下，将废弃塑料转化为有机物或燃料。
化学回收技术有助于提高废弃塑料的再利用率并减少对环境的污染。
3.能源回收：能源回收是将废弃塑料进行焚烧，将其释放的热能转化为电能或热能的方法。
这种回收方式在塑料不能进行有效回收的情况下，可以将其作为可再生能源利用。
然而，能源回收也会产生二氧化碳等温室气体和有害物质，对环境造成一定的影响。
4.生物降解：生物降解是利用微生物或酵素等生物体将塑料分解为可溶性物质的方法。
这些物质可以被自然界中的微生物进一步分解和吸收。
生物降解可以解决塑料废弃物长期存在的问题，减少其对环境的影响。
然而，目前生物降解技术还存在一些挑战，如降解速度较慢和降解产物对环境的影响等。
5.原料回收：原料回收是将废弃塑料作为原料再次制造成塑料制品的方法。
这可以通过将废弃塑料进行清洗、加工和再生来实现。
原料回收可以减少对新原料的需求，降低塑料制品生产的成本，同时减少对环境的污染。
6.循环再利用：循环再利用是通过设计和优化塑料制品的使用方式，延长其使用寿命，减少废弃塑料的生成和排放。
这可以包括塑料包装的回收再利用、塑料制品的再造和修复等。
再生锦纶方法再生锦纶是一种可回收利用的高分子材料，具有广泛的应用前景。
然而，由于人们对再生锦纶的认知不足，以及回收渠道的不畅，导致再生锦纶的资源浪费和环境污染问题日益严重。
因此，本文将介绍一种再生锦纶的方法，旨在提高再生锦纶的回收利用率和解决其资源浪费问题。
首先，提出了一种基于生物技术的再生锦纶方法。
该方法利用微生物的代谢特性，对锦纶纤维进行再生。
具体来说，将含有锦纶纤维的废弃物通过生物菌群的发酵作用，产生再生锦纶纤维。
这一方法具有较高的再生率，可达90%以上，同时具有较低的纤维长度损失。
此外，生物菌群的代谢特性还可以保证再生锦纶纤维的质量和力学性能接近新锦纶纤维。
其次，提出了一种基于化学工程的再生锦纶方法。
该方法利用化学工程技术，通过控制反应条件，对锦纶纤维进行再生。
具体来说，将含有锦纶纤维的废弃物通过化学反应，产生再生锦纶纤维。
这一方法具有较高的再生率，可达80%以上，但需要严格的控制反应条件，以保证纤维再生的一致性和质量。
最后，指出了一种基于热物理学的再生锦纶方法。
该方法利用热力学原理，对锦纶纤维进行再生。
具体来说，将含有锦纶纤维的废弃物通过热处理，使锦纶纤维产生再生。
这一方法具有较高的再生率，可达70%以上，但需要控制好热处理的条件和时间，以保证再生锦纶纤维的质量和力学性能。
除了上述三种方法，还可以通过一些其他手段来提高再生锦纶的回收利用率和解决其资源浪费问题。
例如，可以通过建立再生锦纶的激励机制，鼓励企业和个人参与再生锦纶的回收和利用；可以通过改进再生锦纶的加工技术，提高其质量和力学性能，使其能够更好地替代新锦纶纤维；也可以通过加强政策法规的制定和执行，规范锦纶纤维的回收和利用，防止其非法进口和倾销。
总之，再生锦纶是一种具有广泛应用前景的高分子材料。
通过采用上述几种方法，可以有效地提高再生锦纶的回收利用率和解决其资源浪费问题，从而实现再生锦纶的可持续发展和循环利用。
同时，再生锦纶的成功应用，也有助于推动其他高分子材料的再生利用技术研究，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
摘要高分子材料自问世以来给人类生活带来便利的同时也带来了极大的负效应,其形成“白色污染”, 影响生态环境和危害人体健康。
高分子废弃物的传统处理方法是焚烧和填埋，其对环境的危害较大。
随着自然资源与能源资源的匮乏废弃高分子材料循环利用越来越受到人们的重视，且成为全球环保界关注的热点。
本文通过介绍高分子废弃物的来源、特点及影响，阐明了对高分子废弃物回收处理的意义，并系统介绍了国内外高分子废弃物回收处理现状以及国内外高分子废弃物回收再生技术的最新进展，并且对高分子废弃物循环利用技术进行了展望。
关键词：高分子废弃物；回收；再生；资源化AbstractThe polymer material has lived since being published for the humanity brings the convenience at the same time also to bring the enormous negative effect, its formation “the white pollution”, affects the ecological environment and t he harm human body health. The polymer reject's tradition processing method is burning down and fills in buries, it the harm is big to the environment. Abandon the polymer material circulation use along with the natural resource and the energy resources to be valued people's more and more deficiently, and becomes the global environmental protection attention the hot spot.This article through the introduction polymer reject's origin, the characteristic and the influence, had expounded to the polymer waste disposal processing significance, and the system briefed the domestic and foreign polymer waste disposal processing present situation as well as the domestic and foreign high polymer waste disposal regeneration technology newest progress, and has carried on the forecast to the polymer reject circulation using the technology.Key word: polymer reject; recycling; regeneration; converting into resources目录第1章概述 (1)1.1引言 (1)1.2高分子废弃物的来源、特点及影响 (2)1.3高分子废弃物回收处理的意义 (6)第2章高分子废弃物循环利用现状 (8)2.1国外高分子废弃物循环利用现状 (8)2.2国内高分子废弃物循环利用现状 (10)2.3高分子废弃物资源化利用存在的问题 (11)2.4本论文研究内容 (12)第3章高分子废弃物循环处理技术进展 (13)3.1高分子废弃物的前期处理 (13)3.2物理循环回收技术 (17)3.3化学回收技术 (21)3.4热能再生 (26)第4章高分子废弃物循环利用技术展望 (28)4.1研究高效无污染的废旧塑料热能转换焚烧装置 (28)4.2研究能将废旧塑料改性成高附加值产品的方法和设备 (28)4.3建立健全有关废弃物回收的法律法规，提高全民环保意识 (29)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)第1章概述1.1 引言高分子材料自上世纪问世以来，因具有质量轻,加工方便，产品美观实用等特点，颇受人们青睐，广泛应用于各行各业。
高分子材料的可再生与回收利用在当今社会，高分子材料在各个领域都得到了广泛的应用。
然而，由于高分子材料的寿命限制，一旦使用过程中出现损坏或变质，就会成为废弃物。
这些废弃物的处理给环境造成了极大的压力，同时也浪费了宝贵的资源。
因此，高分子材料的可再生与回收利用问题备受关注。
高分子材料的可再生主要通过两种方式实现：物理方法和化学方法。
物理方法主要是指通过改变高分子材料的形态或分子紊乱程度来实现可再生。
例如，对于塑料制品，可以采用热熔法将其熔化后再形成成型，或者通过机械碎片再溶解后再制成新的产品。
这种方法的优点是操作简单、成本较低，但是由于高分子材料的分子链结构不完全能够恢复，通常只适用于一些对材料性能要求不高的领域。
而化学方法则更加复杂。
它主要通过在高分子材料上进行化学反应，将其分解成基本的化学单元，再通过合成的方法重新组合，形成新的高分子材料。
这种方法的优点是可以使材料的性能得到恢复，但是要求非常高，需要对高分子材料进行深入的研究。
目前，许多研究机构和企业都在进行高分子材料的化学回收研究，希望能够找到可行的方法来实现高分子材料的可再生。
与此同时，高分子材料的回收利用也是一个重要的问题。
回收利用指的是对废弃的高分子材料进行收集、分类、处理和再利用的过程。
高分子材料的回收利用可以分为物理回收和化学回收两种方式。
物理回收主要是通过物理手段，如撕碎、破碎、熔融等，将废弃的高分子材料进行处理，然后再进行再生利用。
这种方式的优点是操作简单、成本较低，但是由于物理手段的限制，往往只能将高分子材料回收成低附加值的产品。
化学回收则更加复杂。
它主要是通过化学手段将废弃的高分子材料进行分解或转化，然后再进行合成或重组，得到新的高分子材料。
这种方式的优点是可以使废弃的高分子材料得到高附加值的再生利用。
但是化学回收的技术要求比较高，需要进行深入的研究与探索。
除了物理回收和化学回收之外，还有一种新兴的回收方式，即生物回收。
生物回收是指利用微生物、酶或其他生物体对高分子材料进行降解和转化，从而实现高分子材料的可再生与回收利用。
交联PE废旧料的回收方法及可逆交联高分子的研究进展傅陈超;张润;薛平;陈晓农;贾明印;陈轲
【期刊名称】《北京化工大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2022(49)5
【摘要】随着我国国民经济的快速发展,不可逆交联聚乙烯(XLPE)在日常生活中的应用越来越广泛,但同时也产生了大量的废旧料。
通过不可逆化学键形成的XLPE 交联结构很难被破坏,导致其加热难熔融、难以循环加工,因此XLPE废旧料回收困难,再生利用率低,并且造成了严重的环境污染。
近年来发展起来的可逆交联技术通过在高分子中引入动态化学键形成分子链交联结构,使其在特定物理场下可以解除交联结构,从而具备可回收性和再加工性。
本文综述了XLPE的传统回收方法和可逆交联高分子的研究进展,总结了XLPE回收方法的优点和局限性,重点介绍了解离型反应和缔合交换型反应在制备动态交联高分子材料中的应用。
【总页数】12页(P1-12)
【作者】傅陈超;张润;薛平;陈晓农;贾明印;陈轲
【作者单位】北京化工大学机电工程学院;北京化工大学材料科学与工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.12
【相关文献】
1.难回收废弃交联高分子材料再生利用新技术
2.交联长链高分子交联结构的表征与评价
3.乙丙橡胶可逆交联研究进展
4.可逆交联橡胶的研究进展
5.可逆交联高分子学术论坛快讯
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WorldP la s tics-2008V ol.26No.2TECHNOLOGY &INNOVATION ■前沿科技目前全球高分子聚合物的产量已超过 2亿吨 , 高分子材料在生产、处理、循环、消耗、使用、回收和废弃的过程中也带来了沉重的环境负担。
聚合物废料的来源主要有 :一是生产废料———生产过程中产生的废料如废品 , 边角料等。
其特点是干净 , 易于再生产 ; 二是商业废料———一次性用于包装物品 ,电器 ,机器等包装材料 , 如泡沫塑料 ; 三是用后废料———指聚合物在完成其功用之后形成的废料 , 这类废料比较复杂 , 其污染程度与使用过程、场合等有关 , 相对而言污染比较严重 , 回收和利用的技术难度高 , 是材料再循环研究的主要对象。
预计 2010年 ,我国城市垃圾日产量为 60~70万吨 , 年产量达 2. 5亿吨 , 紧随美国之后排在第二位 , 城市垃圾管理压力日益增大。
垃圾中塑料约占 8%~9%, 产生的白色垃圾亟待治理。
我国每年废弃塑料和废旧难回收废弃交联高分子材料再生利用新技术■ 卢灿辉张新星梁梅摘要 :力化学是研究各种凝聚状态下的物质因机械力影响而发生化学或物理化学变化的一门边缘和交叉学科 , 在应力作用下聚合物分子间和分子内力可被削弱 , 分子结构可被破坏 , 化学键可能发生畸变或断裂。
将固相力化学反应应用于废弃高分子材料 , 特别是难回收利用的交联高分子材料的回收利用 , 实现了废旧橡胶的常温超微粉碎、固相力化学脱硫、废旧交联聚乙烯电缆的解交联再生和废旧聚氨酯发泡材料的回收利用 , 制备出了高性能、低成本的以废旧高分子为基材的复合材料。
新技术新工艺难回收废弃交联高分子材料再生利用新技术66轮胎占城市固态垃圾重量的 10%, 体积 30%~40%, 难以处理 , 影响人类生态环境 , 也影响高分子产业自身的进一步发展。
因此废弃高分子材料的回收利用对建设循环经济、节约型社会意义重大。
本文总结了基于固相力化学原理的废弃高分子材料回收利用新技术 ,实现废弃高分子材料的室温超细粉碎、均匀混合、分散、在固相控制分散相尺寸 , 在加工中调控其结构。
该技术在废旧轮胎、废旧交联聚乙烯电缆和废旧聚氨酯发泡材料等目前难回收废弃高分子材料的回收利用方面取得了重要进展 ,研究成果已在有关企业应用 , 产生了显著的经济效益和社会效益 , 为建设节约型社会和实现国民经济可持续发展提供了行之有效的新技术。
1实验部分1.1主要设备固相力化学反应器 :运用高分子力化学原理发明的固相力化学反应器 , 与常规粉碎设备不同 , 该反应器具独特的三维剪切结构 , 可对物料施加强大的剪切应力 , 具有粉碎、分散、混合及力化学反应的多重功能 ; 压力、转速可调 , 室温操作 , 易于规模化生产 , 是具有自主知识产权的高分子材料制备、改性和回收利用的新型设备。
开炼机 , SK-106B , 上海橡胶机械厂 ;平板硫化机 , HP-63D , 上海西玛伟力机械有限公司。
1.2主要材料废旧轮胎胶粉20目、 60目 , 浙江绿环橡胶粉体工程有限公司。
天然橡胶 :SCR-5, 云南省西双版纳国营东风农场。
交联聚乙烯电缆废料 :将金属材料分离后剩余的硅烷交联聚乙烯废料 , 主要成分为 80%XLPE 和 20% EVA 。
聚氨酯发泡材料废料 :浙江某汽车内饰材料厂工业边角料。
1.3实验方法力化学脱硫过程 :采用固相力化学反应器实现废旧橡胶的常温力化学脱硫。
将 20目粗胶粉由送料螺杆自动送料加入固相力化学反应器中 , 经碾磨由磨盘边沿下端出料 , 控制压力、剪切力 , 经过一定时间处理可获得不同脱硫程度的脱硫橡胶。
力化学脱硫温度为室温。
交联聚乙烯电缆的解交联采用类似工艺 , 聚氨酯发泡材料通过超细粉碎和力化学活化后直接使用 , 与 PU组合发泡料共混 , 代替 10%~20%的新料制备发泡材料。
1.4测试与表征1.4.1力学性能测试采用英国 Instron 4302型万能材料实验机 , 按国标 GB/T 1040-92测定试样的拉伸强度和断裂伸长率 ,拉伸速度 500mm/min 。
1.4.2形貌分析用 JSM-5900LV 扫描电子显微镜观察断面形貌 , 加速电压 20kV 。
XLPE 形貌通过数码相机照相获得。
2结果与讨论2.1废旧轮胎橡胶的固相力化学脱硫轮胎橡胶是一种高交联密度的高分子材料 , 由于其热固性特点 , 不能象废旧塑料通过熔融或溶解减小体积或熔体加工成型回收利用 , 通常采用焚烧或填埋减少堆积量 , 但又产生严重的二次污染。
通过将废旧轮胎橡胶(WTR 脱硫再生 , 然后直接使用被认为是最佳途径。
目前报道的橡胶脱硫方法大体上分为两类 :物理脱硫和化学脱硫。
物理脱硫是利用外加能量 , 使交联橡胶的三维网络破碎为低相对分子质量的碎片 , 如微波脱硫、超声波脱硫等。
化学脱硫是利用化学助剂 , 如有机二硫化物、硫醇、碱金属等 , 在升温条件下 , 借助于机械力作用 , 破坏橡胶交联键 , 得到再生胶 ; 此外 , 还有生物技术脱硫法等。
已报道的物理脱硫方法大多存在设备投资大 , 难以连续性生产的问题 ; 化学脱硫则需要加入化学助剂 , 成本提高 , 而且易造成二次污染。
因此高效、环保、低成本的废旧橡胶脱硫技术的研究开发具有重要的理论意义和应用价值。
废旧橡胶的脱硫 , 其实质是— C — S —键和— S — S —键断裂 , 而不破坏— C -C —键 , 从而有选择地破坏硫化橡胶的三维网络结构 , 而不是大分子主链。
硫磺硫化的交联橡胶三维网状结构中 , 分别含有单硫键、双硫键和多硫键 , 其中— S — S —键最薄弱。
硫化胶中各化学键的键能值分别为 E C -C=93Kcal/mol , E C -S-C = 50Kcal/mol , E C -S -S -C =35 Kcal/mol , E C -S -S -S -S =27 Kcal/mol 。
当受到剪切力作用时 , 硫化胶中的— S — S —键最先断裂 , 发生力化学脱硫 ; 若剪切作用过度 , 则可能导致橡胶主链— C -C —键的断裂 , 即降解。
因此 , 在力化学脱硫过程中 , 需选择合适的外力作用条件 , 以达到促进脱硫、控制降解的目的。
图 1为 WTR 力化学处理过程的形貌变化672008年 26卷第 2期 -国外塑料WorldP la s tics-2008V ol.26No.2TECHNOLOGY &INNOVATION ■前沿科技固相力化学反应器的作用特点是胶粒在碾磨过程中经受高压缩下的剪切、拉伸、摩擦、变形等作用 ,导致—S — S —键断裂 , 发生力化学脱硫 , 赋予 WTR 可再加工性。
图 1为 WTR 力化学处理过程的形貌变化。
由图可见 ,粗胶粉经过10次碾磨后 , 胶粉细化后又粘结成为条状结构 , 表明磨盘碾磨有效地破坏了交联橡胶的三维网状结构 , 选择性地断裂了— S — S —键和— C — S —键 , 使得不具有再加工性的废旧轮胎橡胶恢复了部分塑性和再加工性。
同时 , 大分子主链部分断裂 , 导致橡胶分子量降低也是塑性增大的原因。
图 2为力化学脱硫过程胶粉中凝胶组分含量和交联密度的变化。
胶粉中凝胶含量随碾磨次数增加而降低 , 由处理前的 90. 31%下降到脱硫后的72. 53%。
由图 2可见 , 固相力化学处理可有效断裂橡胶交联网中的— S — S —交联键 , 实现力化学脱硫。
通过力化学过程制得的脱硫胶 , 部分交联点被选择性地切断 , 含有接近原生胶直链状结构和残存的由少量交联键形成的松散网络结构。
脱硫程度定义为脱硫胶与生胶硫化胶交联密度之差与生胶硫化胶交联密度的比值 , 通过力化学脱硫后 ,WTR 的脱硫程度达到44. 8%。
图 3为力化学处理过程中再硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率的变化 , 力化学脱硫后的再硫化胶的拉伸强度达到 10. 9MPa ,未经脱硫的胶片强度仅为 2. 3MPa; 断裂伸长率由碾磨前的 69. 6%提高到 290%。
2.2固相力化学技术在交联聚乙烯电缆废料回收利用中的应用交联聚乙烯电缆料经过氧化物或硅烷交联制备而成 , 不溶不熔 , 难以用一般方法回收 , 是目前废弃塑料回收的难题。
通过固相力化学反应器对其进行微细化和均一化处理 , 利用高剪切应力破坏其交联结构 , 增加热可塑性和熔融流动性 ,达到再生之目的 , 从而把不可回收的交联废料变成可回收材料。
利用回收废弃电缆塑料成功制备了综合力学性能良好塑料制品。
用 100%废料制成的片材 , 其拉伸强度可达到 18. 6MPa,断裂伸长率达 350%。
XLPE 的固相力化学再生过程中无需添加任何助剂 , 获得的废 XLPE 超细粉末活性高 , 与其他聚合物材料、橡胶相容性好 , 成功实现了交联聚乙烯电缆废料的可再加工性 , 为交联高分子废料的回收利用提供了高效、清洁、环保的新技术。
2.3固相力化学技术在废弃聚氨酯发泡材料回收利用中的应用聚氨酯工业发展非常迅速 , 世界上聚氨酯的消费量基本上每十年翻一番 , 与此同时 , 在聚氨酯的生产与使用过程中产生了大量废弃物 (包括生产中的边角料和使用老化报废的各类聚氨酯材料。
焚烧法在聚氨酯废弃材料的处理中占有重要的地位 , 焚烧过程产生大量有毒气体 , 对大气造成污染 , 聚氨酯废弃材料的回收利用是废弃高分子材料回收中最困难的技术难题之一。
利用力化学反应器在室温条件下粉碎聚氨酯泡沫边角料 , 得到力化学活化的超细 PU 粉末 , PU 粉末具有颜色均匀、无杂质的特点 , 粒度达到20~100μm 。
将 PU 粉末再次用于PU 发泡材料的生产 , 可替代10%~15%的 MDI 和聚醚多元醇组合发泡材料 , 利用添加回收 PU 微粉制备的 PU 复合板性能与未添加 PU 回收料的板材性能和外观没有显著差别 , 是 PU 回收利用、降低生产成本的有效方法。
利用固相力化学反应器在常温下实现废旧轮胎橡胶的力化学活化和力化学脱硫、交联聚乙烯电缆废料的解交联和再生利用 , 以及废旧聚氨酯发泡材料的超细粉碎和力化学活化 , 为交联高分子材料的低成本回收利用提图 4废弃 XLPE 电缆力化学处理前后及用 100%废料制成的片材的形貌交联聚乙烯电缆废料力化学处理 XLPE 粉末图 2力化学脱硫过程胶粉中凝胶组分含量和交联密度的变化图 3力化学脱硫进程对再硫化胶的拉伸强度和扯断伸长率的影响图 5力化学处理对再生 XLPE 材料力学性能的影响新技术新工艺难回收废弃交联高分子材料再生利用新技术682008年 26卷第 2期 -国外塑料供了新原理、新技术和新设备。
