Understanding poly(ethylene terephthalate) degradation using gas-mediated simulated recycling
Understanding poly(ethylene terephthalate) degradation using gas-mediated simulated recycling
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使用气体介导的模拟回收了解聚对苯二甲酸乙二醇酯的降解
DOI：
10.1016/j.resconrec.2023.107170
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Schyns Z
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Schyns Z
虽然机械回收是塑料循环经济的关键推动因素，但聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）在熔融加工过程中极易降解。通过流变模拟和挤出回收实验，我们证明了PET在高温加工过程中的降解可以通过控制气体环境来理解和减轻。在氮气下加工会导致熔体粘度和分子量上升20%。相比之下，氧的存在引发断链反应，降低分子量和粘度。二氧化碳使PET熔体塑化，从而提供改进加工和性能保持的潜力。扩展实验的氮氧混合气体系统，我们确定存在两个不同的制度与链的生长和断裂，随后通过控制环境中的氧浓度进行调整。这项研究促进了一种简单、无添加剂的方法来提高PET的可回收性，从而提高了一种经常具有挑战性的塑料材料的循环性。
While mechanical recycling is a key enabler of a plastics circular economy, poly(ethylene terephthalate) (PET) is highly susceptible to degradation during melt processing. Through rheology-simulated and extrusion recycling experiments we demonstrate that the degradation of PET during high temperature processing can be understood and mitigated by control of gaseous environment. Processing under nitrogen induces up-shifts in melt viscosity and molecular weights by up to 20%. By contrast, the presence of oxygen initiates chain scission reactions, decreasing molecular weight and viscosity. Carbon dioxide plasticises the PET melt, offering the potential for improved processing and property retention. Expanding experiments to nitrogen-oxygen mixed-gas systems, we identify the presence of two distinct regimes associated with chain growth and scission which are subsequently tuned by controlling the oxygen concentration of the environment. This research facilitates a simple, additive-free approach to improving PET recyclability, thus enabling improved circularity of an often-challenging plastic material to recycle.
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