紫外辐射与剪切力诱导聚对苯二甲酸乙二醇酯降解的流变学表征：环境与加工历史对可回收性的影响机制研究

这篇综述通过流变学分析揭示了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）在紫外（UV）辐射和剪切力作用下的降解机制。研究发现，干燥环境中UV引发交联（crosslinking），而水环境促进水解断链（hydrolytic chain scission）；剪切力使原生PET分子量（Mw）上升而回收PET显著下降，结晶尺寸减少70%，并释放醛类、酸类等挥发性副产物，导致拉伸强度和断裂伸长率分别降低55%和99%。研究为PET的可回收性评估提供了分子层面的新见解。

　　

紫外诱导降解的竞争机制

研究通过模拟干燥、淡水和海水环境中的UV老化实验，结合流变学分析，揭示了PET降解的双路径：干燥条件下UV引发分子交联，导致熔体粘度上升12倍；而水环境中UV被散射，水解断链主导降解，分子量（Mw）下降50%。偏振光学显微镜（POM）显示，UV暴露后PET结晶温度（T_c）升高7°C，冷结晶峰消失，表明结晶度从22.4%提升至30.6%。

剪切力驱动的分子重构

在90–450 s^?1剪切速率下，原生PET因后聚合反应使Mw增加16%，而回收PET每90 s^?1剪切速率增量导致Mw降低10%。差示扫描量热法（DSC）证实，单次剪切使结晶尺寸缩减70%，生成戊酸等挥发性产物（SPME-GC-MS检测），加速材料黄化。动态温度扫描显示，回收PET的储能模量（G′）快速上升，反映其结晶速率比原生PET快43%。

机械性能的协同劣化

UV与剪切协同作用使拉伸强度下降55%，断裂伸长率暴跌99%。DSC二次加热曲线中冷结晶峰消失，表明降解后PET链段活动性受限。淡水环境中PET的断裂伸长率降幅高于海水，归因于离子催化加速水解。

可回收性优化方向

研究提出，UV交联会阻碍固相缩聚（SSP）的链延伸效果，而剪切副产物需通过脱气或稳定剂去除。流变学与多尺度表征的结合，为设计高值化回收工艺（如动态共混改性）提供了理论依据，推动塑料循环经济发展。