PET回收料的材质、颜色各异，这给回收商带来了巨大的挑战。MultiPet GmbH携手位于德国施滕达尔的马格德堡应用科学大学，共同研究能利用混合PET生产出高品质多结构注塑件的可注塑成型共混物。只有在回收的透明PET样品方面没有达到预期的性能。

与单一分拣PET瓶相比，从双系统回收混杂PET碎片（瓶子、泡罩、托盘等）的要求更高。

混合PET碎片的加工会带来哪些问题

由于PET混合碎片中含有大量杂质、化合物组分和其它塑料，加之已发生的降解对PET造成的损害，回收该材料可能会出现诸多挑战。

◆PET可以吸收大量水分，因而必须将其彻底干燥，以防止在混合过程中发生水解降解。

◆在将二次原料（分类后的PET混合碎片）加工成薄片的过程中，会出现带有各种染料和颜料的混合物，这些色泽经混合后存留在混合物中，从而出现从灰色到棕色的杂色。

◆在新产品中使用PET回收物时，氧气清除剂等添加剂的存在，会在加工过程中因承受新的热应力而导致物料黄化。由于所有填料在处理后仍存留在薄片中，因此材料重熔后可能会产生不透明材料。

◆目前还不清楚不同类型塑料中的各种添加剂是如何相互作用并导致PET降解的。

◆回收商并不知道混合PET中掺杂了哪些类型的其它塑料。

◆该混合物可能含有部分聚酰胺（PA）以及在加工过程中导致降解迹象的杂质。

所以，目前还没有使用PET混合碎片的商业化回收材料选项。因此，现在的目标是使用适当相容剂，从消费后PET塑料混合碎片中生产可用于注塑产品用的回收物。

所需的技术功能

待开发的可注塑成型PET共混物必须具有一定的技术功能性，且应进行相应的优化。目标是针对PET类型获得 [n]=0.7dl/g至0.8dl/g的特性粘度。适当相容剂的使用应通过降低界面能，形成外来塑料的最佳分布，从而获得较大的表面积，且最好能提高抗冲击强度/缺口冲击强度。此外，结晶性能必须适应常规PET注塑成型类型，并且可能需要通过添加成核剂进行调整。PET共混物的机械性能应与商用PET注塑成型材料的机械性能一致。

取样和表征

在所需材料的选择和表征过程中，对混合PET 50/50（328-3）和混合PET 70/30（328-2）规格进行了质量分析（图1）。在分析中，“其它尺寸稳定的PET包装”碎片被逐项分类为托盘、带剥离膜的托盘和泡罩，现有的碎片被划分为食品和非食品范畴。随后，通过差示扫描量热法（DSC）、熔体流动指数（MFI）和烘烤试验对分类碎片的提取样品进行检查。根据质量分析的结果创建地籍，该地籍表包含可回收塑料的质量分布，与在两种规格的各个分类部分中发现的异物和杂质以及它们属于食品或非食品领域有关。

扩大可回收物链和加工

材料和工艺工程因素，如变色、细岩石包裹体（黑点）、IV（特性粘度）下降等，可能会对回收物的使用造成障碍。由于消费后PET（PCPET）分子量损失大，因此在挤出过程中添加了不同的添加剂。在进一步加工过程中，将生成的rPET混合化合物注塑成多用途测试棒，并测试其材料性能（图2）。少量则通过DSC和MFI进行检查。

在此基础上，确定了合适的添加剂及其用量。在典型的加工温度下，链片段与线性和环状低聚物反应，含有羧基的片段会反过来催化分解过程。这些反应对粘度有负面影响，并会导致机械性能退化。

由于一些已降解的消费后PET含有的添加剂不同，因此无法假定预干燥的固定时间值。此外，需持续检查样品的残余含水量，直至达到预期目标值。该工艺可确保避免表面缺陷、进一步水解降解以及产品上出现条纹。多用途棒的生产基于各自DIN法规的标准，以确保结果的可比性和再现性。

完成试样后，检查这些试样是否有划痕、扭曲、缺口、凹痕和毛刺。试样还通过直尺和平板进行额外的检查。

有偏差的样品被排除在试验之外，并由新的样品代替。在测试之前，多用途棒被保护在密封容器中，以免受环境影响导致结果失真。根据ISO 291，所有试样在试验前均在23°C、50%相对湿度下处理16小时。

测试棒注塑成型后，进行分析和优化

为了表征消费后PET化合物的性能，实验对其机械性能（拉伸、弯曲和冲击试验）以及熔体体积流动速率（MFR）、特性粘度（IV）以及物理和化学转化过程（DSC）进行了研究。

高活性扩链添加剂用于抵消加工过程中的降解过程。相介质用于基质中杂质的精细分散分布和相调解。通过添加聚碳酸酯，可控制冲击强度、柔韧性和预期结晶行为。

根据结果，可以确定：

◆rPET共混物的拉伸模量；

◆聚碳酸酯的含量为20%，大致相当于高性能材料中的含量；

◆添加1%的SEBS马来酸酐，可显著提高抗拉强度和断裂伸长率；

◆加入1%的亚乙基辛烯共聚物马来酸酐，可显著提高材料的弯曲模量和抗弯强度；

◆通过添加约1%的低聚物扩链剂，共混物的冲击强度大大提高；

◆所有测得共混物的特性粘度均低于0.7 dl/g的要求值。

根据获得的结果，进行了以下优化：

◆添加不同的环氧基扩链剂；

◆使用不同浓度的聚碳酸酯与扩链剂变体的组合；

◆以不同浓度添加聚碳酸酯与几种不同扩链剂的组合。

在实际测试中，rPET与聚碳酸酯共混物的性能最好

在所测试的共混物中，含有大量聚碳酸酯的rPET共混物在所进行的所有机械试验中均取得了良好的结果。所有其它共混物均显示出不足，尤其是拉伸模量，刚度也没有达到参照塑料的水平。rPET与聚碳酸酯共混物的特性粘度为0.63 dl/g，低于目标特性曲线，常规PET注塑成型等级的特性粘度要求为0.7至0.8 dl/g（图3）。

rPET与聚碳酸酯和一种特殊的多功能反应性聚合物的共混物的特性粘度（IV）增加至0.72 dl/g。该共混物非常适合注塑成型，并表现出一贯的高产品质量，大致符合市售原生PET的期望性能曲线。所用材料（rPET）甚至适用于精细结构部件的生产。由原生材料与再生材料制成的产品在视觉、触觉上均无明显差异。此外，两种产品的机械性能也处于同一水平。

在进一步加工过程中，对已回收的透明PET碎片样品（瓶、托盘和泡罩）的性能进行了检查。托盘和泡罩碎片的机械性能相对较低。所有试验碎片均不符合特性粘度为0.7至0.8 dl/g的目标特性曲线。特别是，食品行业的剥离物部分（带剥离膜）的特性粘度最低，分别为0.52和0.53 dl/g。获得的结果可以表明哪些碎片可能降低回收材料性能。