聚烯烴占據(jù)塑料總產(chǎn)量的半壁江山,年廢棄量高達(dá)2.2億噸。因其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,自然降解難度大,不當(dāng)處置會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。相較于熱解、催化裂解等化學(xué)回收手段,氧化裂解能在溫和條件下實(shí)現(xiàn)聚烯烴的升級(jí)回收。但當(dāng)前氧化裂解主要生成小分子二元酸等產(chǎn)物,存在碳數(shù)分布廣、分離純化難的問題,高值化利用困難。將廢棄聚烯烴裂解為特定鏈長(zhǎng)的低聚物,在熱力學(xué)上優(yōu)勢(shì)更大,并且含氧官能團(tuán)的多分散低聚物可直接應(yīng)用,無需繁復(fù)提純步驟。
圖1. 聚乙烯的氧化裂解及氧化產(chǎn)物的高值化利用示意圖。
選取功能度、羧基選擇性最高的OPE4與環(huán)氧化順丁橡膠共同構(gòu)建動(dòng)態(tài)交聯(lián)彈性(DCE)。FT-IR顯示,DCE中存在形成的酯特征峰。此外,經(jīng)高溫甲苯抽提過的樣品(DCEinsol)仍顯示出隸屬OPE的熔融峰,證明OPE已成功進(jìn)入交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),DCE展現(xiàn)出大于80 °C的Tm和接近- 100 °C的Tg,高Tm和低Tg拓寬了該材料的使用場(chǎng)景。
圖3. (a)OPE4、EPB和DCE2的ATR-FTIR譜圖;(b)OPE4、DCE2和DCE2不溶部分(DCE2insol)的DSC曲線;(c)DCE1insol、DCE3insol和DCE4insol的DSC曲線。
圖4. (a)DCE1-DCE4在25 ℃時(shí)的典型應(yīng)力-應(yīng)變曲線;(b)DCE1~DCE3在10循環(huán)彈性恢復(fù)試驗(yàn)下的恢復(fù)比;(c)DCE與其他橡膠基動(dòng)態(tài)交聯(lián)彈性體和POE 8150性能比較。
圖5. (a)DCE1~DCE4的拉伸儲(chǔ)能模量(E′)隨溫度的變化關(guān)系;(b)DCE2在30 ℃和150 ℃下的循環(huán)應(yīng)變恢復(fù)曲線;(c)DCE2和DCE2′在150 ℃時(shí)的剪切儲(chǔ)能模量(G′)和耗散模量(G′′)隨頻率的變化關(guān)系。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.4c01869
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