通过动态交联和固态拉伸技术，将回收的聚乙烯升级为可再加工、抗蠕变、高强度且具有导热性的复合材料

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：Upcycling Recycled Polyethylene into Reprocessable, Creep-Resistant, High-Strength, and Thermally Conductive Composites via Dynamic Cross-Linking and Solid-State Stretching

　　

摘要

消费后回收的聚乙烯（rPE）通常会被降级利用，因为其降解现象以及混合废物的影响会降低其机械性能、抗蠕变能力以及功能表现。在此，我们提出了一种综合的升级利用策略，通过动态共价交联、固态剪切研磨（S³M）以及固态拉伸处理，将rPE转化为可再加工、具有抗蠕变性、高强度且导热性良好的复合材料。动态交联使得材料在80°C下的最大蠕变应变从rPE的1.66%降低到优化处理后样品的0.50%。在添加5 wt%的石墨纳米片并施加3倍拉伸比后，该优化复合材料的抗拉强度达到了108.7 MPa，面内热导率为2.55 W/(m·K)，分别比相应的rPE基对照材料高出约4.2倍和6.1倍。动态交联网络使得材料在重塑后仍能保持优异的性能，而定向的石墨/聚乙烯结构则提升了材料对光氧化老化的抵抗能力。这一可规模化的方法为利用回收聚烯烃制造耐用功能材料提供了实用途径。