将氯化聚乙烯的分子结构与混合聚合物废料的相容性效率相关联

《Polymer Chemistry》：Correlating chlorinated polyethylene molecular structure to compatibilization efficiency for mixed polymer waste

塑料回收中相容剂分子设计研究。通过ROMP合成梯度c-PE并与商业块状c-PE对比，发现结晶度高的商业产品界面结合最优，而梯度共聚物随PE-like链段增长相容性提升。研究表明分子序列分布影响缠结效应，结晶与缠结共同作用强化界面，为混合塑料回收提供新思路。

　　

由于这些塑料材料难以被回收利用成有价值的产品，人们对塑料废弃物的管理越来越关注。这在一定程度上是由于塑料废弃物收集和分类的挑战，以及再加工塑料混合物之间的不相溶性所带来的限制。这些不相溶的聚合物成分由于相分离作用导致界面强度较弱，从而使得混合物的性能较差。为了解决这个问题，通常会使用增容剂来增强各相之间的界面并稳定混合物的形态。我们团队之前的研究探讨了氯化聚乙烯（c-PE）增强聚氯乙烯（PVC）和聚烯烃弹性体（POE）相容性的能力。然而，改善这些非晶态-半晶态材料界面的具体分子级过程尚未完全明了。为了填补这一知识空白，我们通过开环复分解聚合（ROMP）技术合成了一系列具有不同二氯环辛烯与环辛烯单体比例的梯度c-PE共聚物。这些聚合物的摩尔质量范围约为25–150 kg/mol，我们将其增强PVC/POE界面的能力与市售的块状c-PE进行了比较。研究结果阐明了增容剂的结晶度和分子序列分布对其相容性效果的影响。研究发现，最块状且结晶度最高的市售样品在界面粘附性方面表现出最佳的改善效果，而合成的梯度共聚物增容剂则随着PE类嵌段长度的增加而增强界面粘附性。这表明，虽然半晶态组分之间的共结晶在相容性中很重要，但聚合物相之间的缠结也是必需的，并且可能受到增容剂主链上共聚单体序列分布的显著影响。这些研究为增容剂分子设计与关键分子级过程提供了见解，这些过程决定了相分离的非晶态-半晶态聚合物混合物的形态和性能，尤其对于聚合物回收中的混合废弃物处理具有重要的实际意义。