


過去数十年の間、カスタム属性を有する多機能材料に対する絶え間ない需要の増加は、共に新しい商用ポリマーブレンドの開発を促進した。これらの混合物は従来の基材に比べ、優れた物理的性質を有し、かつ新しいプラスチックを合成するのに経済的な優位性を有する。プラスチック廃棄物の管理における環境問題の逓増、分選技術に存在する難題および大半のポリマー間の限られた化学適合性のため、再生段階について考える時、ポリマーブレンドの技術的な潜在力はよく利用されていない場合が多い。場合によっては、再生混合物に増容剤を添加しても、その性質を保持および/または調整する満足できる解決方法にならない。
本総説の目的は、ポリマーブレンドの再生可能性について批判的に分析することにある。プラスチックの再生問題と定義について紹介する章に続き、ポリマーブレンドの物理的な特性の一部の基本的な概念について述べた。本総説の第3章では、ポリマーブレンドの機械的再生について分析を行い、そして適合する、および適合しないポリマーブレンドに運用される再生技術について一般的な区分をした。この章では、未選別廃棄物由来の混和プラスチックの再生可能性、およびポリマーブレンドの形態と熱機械的特性に対する二次熱処理の影響についても分析した。現代社会におけるバイオプラスチックの重要性が増していることを考え、本総説の第4章では、主にバイオプラスチックブレンドを含む機械的および化学的再生プロセス、特にポリ乳酸(PLA)と熱可塑性澱粉(TPS)をベースにしたブレンドについて紹介した。ポリマーブレンドに運用された再生技術の重要ポイントと将来についての展望は、最後の節でまとめた。



PC / PBTブレンドは優れた総合性能を持ち、市場では幅広く使用されていますが、溶融プロセスにおいてエステル交換反応の発生が回避できず、該反応はブレンド物の性能に対し決定的な影響があります。本文は主にPC とPBTの樹脂割合、樹脂粘度と加工工程がエステル交換反応度に対する影響を研究します。反応はPCとPBTの相界面に発生することを鑑み、異なる樹脂の割合におけるPBT相の相形態と結晶行為に基づき、相形態とエステル交換度との関連性を建てました。PBT相の観点からみて、その割合は小さければ小さいほど、相サイズが小さく、結晶度が悪く、エステル交換率が高くなります。また、PBT樹脂の粘度が低ければ低いほど、エステル交換率が高い。加工技術を研究した結果、押し出し速度が速ければ速いほど、エステル交換率が高い。これらの研究は、エステル交換度の影響要素と関連製品の実際加工を更に研究することに対し直接な指導を提供します。



まず、ポリプロピレンカーボネート(PPC)を改質し、高性能の末端キャッピング・架橋型PPC(PECPPC)を生産するために、イタコン酸無水物(IAn)を溶液とブレンドして直接加熱処理します。該文章はPPCとIanの反応を詳しく研究し、更にFTIRと1H NMRでPECPPCの構成を分析しました。末端キャッピングと架橋を含む簡易な方法を開発することでPPCの性能を上げます。示差走査熱量分析(DSC)と熱重量分析(TGA)の分析結果により、PECPPCのガラス転移温度(Tg)と熱分解温度(Td)はPPCより遥かに高く、Ian量の増加につれて上がります。引張実験の結果により、末端キャッピング・架橋技術はPPCの機械性能を明らかに上げており、PECPPC4の最大引張強度は37.5 MPaである。また、ECPPC4のリン酸塩緩衝溶液(PBS)における水分解速度はPPCより早い。総じていいますと、末端キャッピング・架橋の方法はIanでPPCの改善に有効的である。



この研究では、溶融押出で多くの低密度ポリエチレン(LDPE)/再生Polyethylene terephthalate(RPET)混合物を作成しました。DSC、XRD、DMTA、TGA等を使ってRPET含有量は得られた混合物結晶行為と熱転導性能の影響を研究しました。RPETはLDPEの結晶型を変えずに、LDPEの溶融結晶に核形成効果があることが分かりました。四パラメータモデル(FPM)を使って原位温度測定と結合し、さらにRPETの存在下でのLDPEの固化動力学を明らかにしました。三つ熱転導モデル中に、Agariモデルは合理的な熱転導率の予測値を提出しました。この予測値はLDPEの負荷函数である。本論文では、ポリマー混合物の熱伝導率(λ)の指標として利用できる冷却速度係数(CCR)を提出しました。



本稿では、溶融混合技術で作成されたcarbon nanotubes(CNTs)強化のpolytrimethylene terephthalate(PTT)/Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS)複合材料はGrafting maleic anhydride PTT(PTT-g-MA)という相溶剤を使って、複合材料の機械、電気、遮断性能を評価しました。引張試験後に、複合材料の断面の走査電子顕微鏡(SEM)のキャラクタリゼーションでは、増容剤PTT-g-M Aの存在下で相安定性が改善されることを示しました。相溶剤とcarbon nanotubesを添加することで、複合材料の靭性も改善されました。電気転導率のテスト結果によると、CNT強化複合材料の電気転導率も著しく向上されました。遮断性能は構造変化に非常に敏感であるので、複合材料の酸素透過率(OTR)を測定しました。結果によると、純PTT或は、ABSに比べて、複合材料はより高い酸素遮断性能を持っています。



回収したPolyethylene terephthalat(r-PET)資源を高価値に利用すると同時に、高性能のisotatic polypropylene(PP)材料を開発するために、r-PETとPPの混合物とその相溶物を調製しました。同じ官能団のPP-g-MA,POE-g-MAとEVA-g-MAとその混合物をsolubilizerとして使用します。研究ではr-PET/ solubilizer、r-PET/PPの滲出物及び、その相溶の結晶化挙動、力学性能と顕微鏡像が掲載されます。結果により、相溶剤を添加することで、r-PETの引張強度とbending strengthを低減して、その衝撃強度をすこし向上します。PP基体にr-PETを導入することで、PPの引張強度とbending strengthを向上することができます。相溶のr-PET/PPの引張強度とbending strengthは相溶剤の種類次第である。PP-g-MAの添加はr-PET/PPの混合物の引張強度とbending strengthが改善されました。POE-g-MA或は、EVA-g-MAを入れることで、r-PET/PP混合物の衝撃強度を向上しました。本文章では、solubilizerとその混合物とr-PETの含有量がr-PET / PP混合物力学性能への影響を討論しました。PP-g-MAをPOE-g-MA(或はEVA-g-MA)の混合物と相溶させることで、高強度と靭性のr-PET/PP混合物を得られます。この研究では、r-PETで低コスト、高価値PP混合物の効果的な一種方法を提供しました。