通过超临界二氧化碳发泡技术对废弃PET/TPEE混合物进行高价值回收：提升轻量化应用的韧性和隔热性能

《Journal of Cleaner Production》：High-value recycling of waste PET/TPEE blends via supercritical CO2 foaming: Enhanced toughness and thermal insulation for lightweight applications

　　

张爱民|王桂林|张青青

摘要

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和热塑性聚酯弹性体（TPEE）是两种应用最广泛的聚合物材料，因为它们具有优异的机械性能、加工性能和耐用性。然而，PET和TPEE废物的大量产生对环境造成了严重影响，并阻碍了全球实现“双碳”目标的进程。这两种聚合物废物的回收仍然是一个巨大的挑战：PET废物在机械回收过程中会发生严重的链断裂和热降解，导致其韧性和加工性能大幅下降；而TPEE废物（尤其是来自废弃运动鞋中底和工业部件的废物）尽管具有优异的柔韧性，但由于成本高昂和拉伸模量低而难以回收。为了解决这些问题并实现这两种废物的协同利用，我们提出了一种结合共混改性和超临界二氧化碳（scCO₂）发泡技术的新型策略。制备了不同r-TPEE含量（0–30?wt%）的R-PET/TPEE共混物，并系统研究了它们的结晶行为、流变性能、动态力学性能和机械性能。随后，利用scCO₂发泡技术对这些共混物进行了发泡处理，并对其发泡体的孔结构、隔热性能和压缩性能进行了表征。研究结果表明，r-TPEE显著提高了R-PET/TPEE共混物的韧性和粘弹性，有利于发泡过程的进行。此外，随着r-TPEE含量的增加，发泡体的孔结构更加均匀，膨胀率显著提高，导热系数降低。这项工作为r-PET和r-TPEE废物的高价值回收提供了一条可行的技术途径，有望在汽车、包装和航空航天领域作为轻质隔热材料得到应用。