巴西科研团队近期完成了一项关于聚丙烯(PP)共混材料流变性能的重要研究。该研究聚焦于将工业消费后的回收聚丙烯(PPRec),源自工业用桶,与共聚聚丙烯(PPCop)进行不同比例的混合,具体配比包括80:20、60:40及40:60(重量比)。研究团队通过熔体流动指数、扭矩流变仪及动态振荡流变测试,深入评估了这些共混物的加工特性与微观结构变化。
测试结果显示,回收料的加入显著降低了材料的平均分子量,但并未引发加工过程中的降解。相反,扭矩流变数据表明,相较于纯共聚聚丙烯,含回收料的共混物表现出更优异的加工流动性。特别是在动态振荡测试中,低频率(1 rad/s)下复数粘度的下降证实了材料呈现典型的假塑性行为。其中,纯PPCop及含20%回收料的共混物具有最高的复数粘度,意味着其分子量较高;而当回收料比例达到40%和60%时,粘度遵循加和规则,表明粘度降低主要归因于低分子量回收组分的增加。
在粘弹性分析方面,储能模量(G')与损耗模量(G'')的曲线显示,当回收料添加量在20%至40%时,材料的弹性与粘性特征与纯PPCop几乎一致。仅当回收料比例高达60%时,才观察到储能模量的轻微下降,暗示弹性略有减弱。更为关键的是,G'与G''的交叉点分析表明,随着回收料比例增加,交叉频率升高,进一步证实了分子量的降低趋势,且60%配比样品的分子量分布显著变宽。
通过Cole-Cole图(复数粘度虚部与实部关系)的评估,所有样品均呈现出近乎完美的半圆形轨迹。这一特征有力地证明了PPCop与PPRec之间具有极佳的相容性与混溶性,熔融状态下未出现明显的相分离现象。尽管存在微小的形状偏差,但这可能源于基体中分散的乙烯-丙烯橡胶相,并不影响整体材料的均一性。
该研究结论对巴西乃至全球塑料回收产业具有重要启示:工业废桶回收聚丙烯不仅不会破坏材料性能,反而能作为改性剂提升加工效率。对于中国塑料加工行业而言,这一发现验证了利用高比例工业废塑料进行共混改性的技术可行性,提示企业在推进“以废代新”策略时,应重点关注流变学数据的匹配,通过科学配比实现回收料的高效利用,从而在降低原料成本的同时保障生产稳定性。
