透明塑料之王:PMMA的工业化回收利用面临怎样的难题?
发布时间:
2022-11-28 13:44
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PMMA是具有优异综合性能的透明塑料,它具有最高的全光谱透光率,透光率可达到92%,表观光泽度好,在很多领域可以替代玻璃作为透光材料。

除了透光率比玻璃高外,PMMA还具有诸多优点:
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较低的密度:1.15-1.19g/cm3,约为玻璃的一半 -
机械强度较高:相对分子质量大约为200万,抗拉伸、抗冲击的能力比普通玻璃高7~18倍 -
良好的耐化学品性:可耐较稀的无机酸、碱类、盐类和油脂类,耐脂肪烃类,不溶于水、甲醇、甘油等 -
良好的耐刮擦、耐磨性:铅笔硬度可达H-2H -
耐候性能:优异的耐大气老化性,对臭氧和二氧化硫等气体具有良好的抵抗能力 -
一定的耐热、耐寒性:连续使用温度在65℃-95℃ -
良好的介电性和电绝缘性,优异的抗电弧性
PMMA生产技术主要有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合和共聚改性等聚合工艺。
PMMA的广泛应用
PMMA可以采用浇铸、注塑、挤出、热成型等工艺加工,并具有良好的后加工性能,广泛地应用于汽车、广告、医学、通讯及建筑等领域。世界需求超过 300万吨/年。

PMMA广泛应用于各种灯具、照明器材、光学玻璃、各种仪器仪表表盘、 罩壳、刻度盘、光导纤维、商品广告橱窗、广告牌、飞机座舱玻璃、飞机悬窗、各种用途(医用、军用、建筑用)玻璃等领域。

在建筑业方面,主要应用于建筑采光体、透明屋顶、棚顶、电话亭、楼梯和房间墙壁护板等;

在卫生洁具方面用于制造浴缸、盥洗台盆等;

在交通行业可用于火车、巴士及其他交通工具的门窗、车灯,飞机、船的窗户及挡风板等;

在医疗行业可制作婴儿保温箱、消毒柜、呼吸滤罐、透析设备、体外诊断培养皿、静脉输液接头等医疗器械和设备。

在IT行业可制作LED显示器导光板、光导纤维等;在广告灯箱制作方面,与其他材料相比具有无法比拟的优点;在光学方面可以用来制作各种光学镜片和透镜,如太阳眼镜、放大镜、 潜水停止望远镜、各种电视和投影设备透镜以及激光扫描光学控制器等。
PMMA的回收难题
PMMA每年近300万吨的庞大使用量也带来了一个新的问题,那就是PMMA属于耐候性优秀的高分子材料,在自然界中数十年都难以降解,因此不管从环境保护的角度,还是资源充分利用的角度,都有必要对其进行回收利用!

和其他高分材料的回收方式一样,PMMA回收方式可分为物理回收和化学回收。由于PMMA在做成制品的过程中一般需要加入助剂、染色、表面处理以及经历挤出、注塑等热历史,往往其颜色会发生变化或者性能发生下降。对于PMMA来说,其最关键的性能便是高透光性和透明性,一旦其光学性能发生下降,便只能降级使用,如PMMA板材可回收造粒后与部分新料一起再挤出进行降级使用。
相比之下,PMMA的化学回收可实现高性能回收,即将PMMA回收料先裂解成甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体,再进行聚合反应得到新的PMMA,可以使再生PMMA保持较高性能。而在此领域,行业已经发展摸索多年。
在中国,约有500余家小企业裂解生产PMMA,主要分布在华东、华南、华北等地,以私营或乡镇企业为主,这些生产厂将PMMA制品回收料、PMMA生产加工边角料、 机头料重新裂解生产MMA,裂解原料主要来自进口。回收的MMA纯度97-98%,可用于浇筑板,麻将等,但他们由于规模小、流程不规范等,造成的环境污染较大,产品质量也较低......
可见由小型企业来进行的PMMA回收, 在产品质量和规模化方面都不理想。那巿场上有具规模的公司在进行PMMA回收吗?

2021年,日本三菱化学公司及挂靠子公司三菱化学丙烯酸酯公司,面向 PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)的化学回收再利用事业化,在日本国内建设了设备,进行面向商业化的实证试验......
另外, 日本住友化学也决定在爱媛县建设丙烯酸树脂(PMMA)的化学回收试验设施。新产线计划于 2022 年秋季开始试点测试,并于2023年开始提供样品。在该项目开展的同时,住友化学将开发PMMA回收系统,从收集使用过的丙烯酸树脂到回收和再加工进入产品,以期早日实现化学回收PMMA的商业化......
从以上可以看出,PMMA的化学回收,仍面临着几个问题,
那PMMA的回收以及高质量PMMA再生产品,就只处于探索阶段吗 ?
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