小分子交聯(lián)劑與橡膠對(duì)廢舊PVB膜片的改性研究.pdf

1、聚乙烯醇縮丁醛(Polyvinyl butyral,PVB)是由聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)與丁醛在酸催化下經(jīng)縮醛反應(yīng)制備的樹(shù)脂。高粘度的PVB樹(shù)脂被增塑后加工而成的PVB膜片廣泛應(yīng)用于汽車安全玻璃、高層建筑及太陽(yáng)能光伏電池等領(lǐng)域。隨著這些領(lǐng)域的快速發(fā)展,大量的PVB膜片廢舊料產(chǎn)生。焚燒與填埋廢料不僅造成浪費(fèi),而且導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。因此,對(duì)廢舊PVB膜片的回收再利用研究己成為廢舊塑料再生領(lǐng)域研究的一個(gè)新方向。

2、
　　 工業(yè)上常利用大分子之間的交聯(lián)反應(yīng)來(lái)獲得高性能的材料。由于縮醛化反應(yīng)不能完全進(jìn)行,PVB大分子鏈上含有一定量的羥基。利用交聯(lián)劑與其發(fā)生反應(yīng),通過(guò)控制交聯(lián)劑種類、用量、加工工藝條件等因素,有可能制備出具有一定交聯(lián)結(jié)構(gòu)的材料,在增加PVB膜片物理機(jī)械性能的同時(shí)降低其粘附力,改善其加工性。另外,由于強(qiáng)烈的氫鍵作用,PVB膜片在室溫下具有一定的粘彈性,其加工溫度與橡膠較為匹配,與橡膠共混有可能拓展廢舊PVB膜片的應(yīng)用領(lǐng)域。

3、　　 基于此,本文研究了幾種不同來(lái)源的廢舊PVB的化學(xué)組成、加工流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性以及力學(xué)性能,確定了本文中所選用的廢舊PVB膜片類型;利用轉(zhuǎn)矩流變儀考察了PVB膜片與硼砂及硼酸熔融共混過(guò)程,制備了PVB膜片與馬來(lái)酸酐(MAH)及甲苯二異氰酸酯(TDI)的擠出物,對(duì)這些產(chǎn)物的熔體流動(dòng)速率、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性及溶解性能進(jìn)行了表征。分別制備了廢舊PVB膜片與三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、丁苯橡膠(SBR)和再生橡膠(RR)的

4、共混物,考察了橡膠種類對(duì)共混物的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和熔體流動(dòng)性的影響;同時(shí)研究了EPDM含量對(duì)PVB/EPDM共混物性能的影響。得到了如下結(jié)果和結(jié)論:
　　 (1)利用正己烷可提取出PVB膜片中的增塑劑;增塑劑為三甘醇二異辛酸酯。
　　 (2)四種廢舊PVB膜片均具有加工流動(dòng)性并保持較好的力學(xué)強(qiáng)度。其中未經(jīng)使用過(guò)的德國(guó)PVB邊角料(GPVB)加工流動(dòng)性和綜合力學(xué)性能最好,其增塑劑含量為28.5 wt％,羥基含量為0.38

5、mol/100gPVB樹(shù)脂。
　　 (3)熔融加工中,硼砂、硼酸、MAH與TDI等少量的交聯(lián)劑均能與GPVB發(fā)生局部化學(xué)交聯(lián)反應(yīng),可使GPVB的MFR明顯降低,。
　　 (4)硼砂、硼酸、MAH與TDI等交聯(lián)劑的加入對(duì)GPVB的力學(xué)性能影響較為明顯。GPVB/MAH系列的綜合力學(xué)性能最佳,當(dāng)MAH用量為0.3wt%時(shí),撕裂強(qiáng)度達(dá)到純GPVB的1.56倍。隨著交聯(lián)劑含量增加,GPVB/硼砂系列共混時(shí)間為600s時(shí),共混物的

6、拉伸強(qiáng)度變化不大、斷裂伸長(zhǎng)率呈下降趨勢(shì),撕裂強(qiáng)度先隨硼砂含量增加先升高后降低:共混時(shí)間為900s時(shí),共混物拉伸強(qiáng)度變化不明顯,斷裂伸長(zhǎng)率和撕裂性能均下降;TDI的加入使共混物拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率下降,撕裂性能增加;硼酸的加入使共混物的力學(xué)性能下降。
　　 (5)硼砂、MAH、TDI的加入能提高共混物的熱穩(wěn)定性,硼酸的加入對(duì)共混物的熱穩(wěn)定性有不利影響。
　　 (6)相比于SBR、NBR、RR,EPDM的引入可以明顯改善GP