摘要
溶剂辅助的回收过程，例如CreaSolv技术，是实现复杂聚烯烃废弃物循环利用的关键途径。然而，从溶解到脱挥发等一系列单元操作的优化经常受到缺乏能够描述整个浓度范围内回收聚合物流变行为的本构模型的限制。本研究探讨了低密度聚乙烯（PE-LD）这种支化且多峰分布的聚合物在特定于回收过程的特种溶剂中的粘弹性特性。通过系统的稳态剪切和振荡测量，研究人员研究了从稀溶液到缠结熔体的流动行为（聚合物含量为0至100%）。为了弥合理论精度与工业应用之间的差距，研究人员开发了一种基于时间-浓度叠加（TCS）和时间-温度叠加（TTS）原理的半经验建模框架。该模型统一了温度、剪切速率和稀释剂浓度之间的依赖关系，能够较好地描述从牛顿流到剪切变稀区域的转变过程。尽管聚合物-稀释剂混合物的复杂性较高，该模型仍能在九个数量级范围内准确预测粘度，平均相对误差（MRE）低于12%。这些发现为溶剂辅助回收设备的设计和放大提供了可靠且计算效率高的工具。
研究亮点
- 对PE-LD与特种溶剂混合体系（聚合物含量0至100%）进行了系统的流变特性研究。
- 验证了高度支化聚合物-稀释剂混合物的热流变和浓度流变行为的简单性。
- 开发了结合Carreau-Yasuda理论、TTS和TCS原理的半经验多区域粘度模型。
- 在九个数量级范围内准确预测了稳态剪切粘度，平均相对误差低于12%。
- 建立了计算效率高的建模框架，有助于溶剂辅助回收单元操作的设计和放大。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
本研究的相关数据可向通讯作者提出合理请求后获取。
