促进塑料包装材料与环境和谐发展(8)

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5.4.2提高回收料质量的添加剂

回收料再用时，一般只会把少量的边角料之类的回收料（<5%）加到新料中。产品废料在适度条件下加工处理，再加上足够的稳定剂，其性能一般不会受到损坏。而高比例废料的加入或消费后废弃物物料的混入会对材料的性能产生显著的影响，例如会影响熔融流动指数（MFI），破坏抗老化性能。在少量的新料中加入大量的废料通常是不划算的。目前大力进行用回收料和添加剂配方，可以在成本与性能方面比新料和回收料混用更有优势的研发。

添加剂在回收料的利用中起着重要的作用，特别是准备用回收料代替新料时，添加剂可以改进回收料的质量，开辟新的应用领域，有效地提高替代系数。为了使成分不同的回收料配制到统一的技术标准，研制了不同规格的系列添加剂，如聚合物添加剂、强化剂以及功能性添加剂（见表3）。此外，还特别开发了用于聚合物回收料的相容剂和稳定剂。相容剂和稳定剂也是实际应用最广泛的添加剂，因此得到充分重视。

相容剂的作用是改善混料的机械性能。不同种类的聚合物通常不会形成成分均匀的混合物，只会以多相体系存在，包括连续相和分散相。连续相之间的粘合力不高，会降低这种非相容混合物的机械性能。相容剂可以破坏相间界面，使其产生粘合力。其使用浓度通常要大于5%才能产生满意效果。

相容剂的使用要根据应用对象的化学结构而定。还要考虑到，有些机械性能是互相制约的。例如，相容剂可增大抗冲击强度，但同时却减弱了挠曲强度和刚性。此外，相容剂的使用会对一些性能带来长期的负面影响，因为其中的一些基团有热敏和光致氧化效应，这些都应在设计配方时予以考虑。用一般方法很难分离PE/PA或PE/PET之类的层状物料，而相容剂最适合于分层回收料的处理，其活性基团可在此发挥良好的作用。

在塑料本体中简单地加入强化纤维和填料，就可大大改善其总体性能，特别是机械性能。填料的应用也是为了降低成本。使用填料时要考虑其吸附与解吸附作用和带有的杂质，这些都会对塑料的性能产生长期影响，所以要同时使用稳定剂。为提高回收料的质量，可以在其中添加长束玻璃纤维强化的热塑材料。这样可以补偿再生过程中原有玻璃纤维受到破坏造成的材料性能的降低。

表3 改善回收料质量的添加剂

聚合物添加剂

新料

改性剂（冲击改性剂）

相容剂

强化剂

纤维（玻璃纤维、纤维素纤维）

填料（滑石、硅灰石、碳酸钙、木粉）

功能性添加剂

色料

加工辅料（润滑料）

稳定剂（加工、热、光稳定剂）

反应性分子（用于提高分子量）

试验表明，可以使用有机色料进行着色和调色。比如可以用炭黑覆盖颜色不均。炭黑也有良好的光照稳定性，但对材料的长效耐热性却有显著的不良影响，故对配方中的炭黑浓度和稳定剂的选用要配套考虑。

通过添加助剂和润滑剂，改变流量，可以改进回收料的流变学性能。对聚烯烃回收料，可添加低分子量的聚烯烃，并降低熔融粘度。但提高添加剂用量会降低机械性能，用量大还会导致不相容，所以调整的效果是有限的。PP中添加过氧化物会造成降解，应对添加的稳定剂特别注意。

PA、PET、PBT/PC共混料等特定的聚合物，可以使用添加剂来修复先前损坏的部分。提高分子量可以使反应产物的聚合链变短，因此可恢复原有性能，同时，与分子量有关的参数也可以有选择地分别改进。

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