没有添加剂，高品质再生塑料将缺少灵魂

塑料回收市场对添加剂的需求量很大，赢创（Evonik）称。“塑料回收市场本身十分具有活力，”赢创聚合物事业部美洲区主管伊多·奥芬巴赫（Ido Offenbach）说，“我们发现世界各地，特别是在欧洲，新兴塑料回收商体量很大。得出的结论就是，塑料回收的量持续在增长。因此，需要添加剂来优化回收流程、加快回收速度就不足为奇了。为了达到这些目标，我们已经研发了针对清洗和浮选，以及升级回收复合的添加剂。”

但是，仍然还有一些具体的问题亟待解决。“机械回收的过程远非完美，”奥芬巴赫说，“因此需要进行优化。目前多数进展一般着重于提高效率，完善机械回收的清洗流程，并改进分选工艺，以产出更均匀、无杂质、无异味的再生塑料颗粒，调整回收树脂的MFI/MFR值。目前我们主要着力于提升清洗的效率，改进吸味剂。”

赢创表示目前主要专注于优化机械回收流程，特别是清洗、回收和塑料的回收升级。“在清洗阶段中，我们提供高效的添加剂，使得消泡、润湿、脱墨、脱标的表现优于市场标准。这些添加剂获得了全球食品接触认证。”

消泡剂Tego Antifoam 4-94就是赢创添加剂中的典范，适用于消费后(PCR)和后工业流程。该公司还研发了一款脱水助剂——Tego XP11022。这款添加剂用在干燥流程之前，减少物料的含水量，这样可以缩短干燥的耗时，同样也可以减少能源消耗。

据赢创称，公司也在为消费后可回收材料的使用者研发更有效的添加剂——例如生物可降解的消泡剂和润湿剂。“这样一来，我们可以减少清洗阶段的水污染，”奥芬巴赫说，“Tego XP 11022是我们首批成功研发的添加剂，在性能和生物降解方面都有出色的表现。”

赢创开发了促进塑料回收全过程的添加剂，图片来源：赢创

该添加剂也能用于汽车市场的高端回收。奥芬巴赫说：“汽车市场对于循环经济的要求越来越高，比如回收、重复使用塑料零件。我们不仅仅在说保险杠的问题，还包括由工程树脂材料制成的零件，例如带涂层或表面镀金属的PA/GF、ABS或PC/ABS。我们和回收厂商、原始设备制造商（OEMs）都有密切的合作，为这些问题提供解决方案。我们也在关注回收市场的走向，助力循环使用电缆和电子电气等不同终端应用中的阻燃物料。”

已经被美利肯（Milliken）收购的Zebra-chem，总部位于德国巴特本特海姆市（Bad Bentheim），是过氧化物母粒和发泡剂母粒制造商，最高可将 100%的再生塑料融入新的塑料成品中。其生产的化学发泡剂和过氧化物母粒等产品组合，适用于大多数热塑性塑料和工程塑料。

安配色公司（Ampacet）现已获得法国COTREP（Comité Technique pour le Recyclage des Emballages Plastiques，即塑料包装回收技术委员会）的认证，其NIR可检测黑色母粒REC-NIR-Black PE 302(1900302-E)可用于PP硬包装。2019年，公司获得了COTREP的REC-NIR-Black 1900302-EA和4900147-E认证。

Ampacet REC-NIR-Black母粒为黑色塑料废物的回收做出了重大贡献，有助于支持循环经济

按照COTREP协议，法国贝蓝科（Pellenc ST）和陶朗集团（Tomra）在REC-NIR-Black PE 302含量60%的黑色PP托盘上成功进行了动态NIR分选测试。测试表明，硬包装可以被NIR检测到，并且对PP熔体具有与其他PP家用硬包装材料相同的分拣性能，包括质量和检出百分比。公司表示，该母粒还适用于PE刚性包装的NIR分选，能够更好地完成PE回收流程。

大部分黑色包装都使用炭黑作为颜料，炭黑吸收了大量的紫外线和红外光谱光，在分拣过程中会阻碍NIR扫描的识别。过去大部分黑色塑料包装只能进行垃圾填埋或用于能量回收。而使用Ampacet的NIR可检测黑色母粒产品的包装可以通过NIR技术进行检测和分选。这项技术可以循环使用、回收黑色包装，也有助于回收商对废弃物进行估价

Gabriel-Chemie公司的NIR可分选黑色母粒也获得了COTREP认证。该公司表示PE基Maxithen HP9AB1897可用于注塑和挤出，符合欧盟和美国食品接触标准，并且不含氧化铁。Maxithen PP9AB1707对于PP具有相同的光学和技术特性，并且也通过了COTREP认证。Gabriel-Chemie 的其他NIR可分选黑色母粒包括PP9AB1677 (PP)、HP9DA8427 (PE)、PP9AB1687 (PP)、PP9AB1717 (PP)，所有这些都具有COTREP认证。

Techmer PM推出了新型升级的NIR可分选黑色着色剂。此项技术在保证产品黑色外观的同时，满足NIR反射条件，可以在回收设施中实现准确分类。该产品获得美国塑料回收协会(APR) 的“首选”评级，符合美国食品药品监督管理局（FDA）标准，可用于食品容器。通过实现切实有效的黑色塑料回收，使用炭黑的品牌商既能保持其所需的品牌标识，也能更好地实现可持续发展目标。

Techmer PM公司推出了全新的高品级NIR可分选黑色着色剂

Techmer PM表示，该技术虽然目前主要在HDPE中测试，但也适用于PP和PET树脂，且均符合FDA的标准。Techmer为每一项应用量身定制不同的方案，调整树脂的品级、浓度和PCR含量水平等变量。该公司补充说，已经在研发下一代技术，增加不透明度，在减少色精使用的同时提高PCR的覆盖率。产品应该很快就会上市。

Techmer PM表示，公司采用多种添加剂来改善原材料供应商提供的物料，从而生产出更深的黑色。公司能够在自己的实验室中快速迭代，使用分析技术来测量NIR区域的反射率，而不必为每次官方APR测试等待数周。

百尔罗赫（Baerlocher）开发了Baeropol RST稳定剂作为一系列添加剂共混物的基剂，这些共混物在聚烯烃回收应用中十分有效。该公司表示，Baeropol T-Blend系列产品提供全配方抗氧化剂，以无尘锭剂的形式包装，方便回收操作。

锭剂通过低成本的容积式喂料机可以直接送入薄膜回收线的粉碎机中。回收产物的质量能够得到提升，例如，在下游吹膜生产线中，胶凝和降解产物减少，气泡破裂少，塑料薄膜的机械性能更加均匀。

百尔罗赫补充说，其中一种Baeropol T-Blends不仅能保证产品易于加工、机械性能优良，而且还能使PP在模具中更加快速、均匀地固化。这样可以缩短周期并确保生产机器在批次之间移动时，维持尺寸稳定性。另一种百尔罗赫专业产品旨在弥合取自消费后废弃物的低熔体强度HDPE与用于管材挤出和挤出吹塑成型大型零件的高熔体强度HDPE之间的供需失配。

如果添加剂能够发挥扩链剂的作用，低价值HDPE就也能得到升级回收，让复合物实现更高的应用价值。在客户评估方面，百尔罗赫表示，已经证明该扩链剂可以消除回收HDPE过程中熔体的不稳定性，而不会造成挤出型材表面粗糙。

Riverdale Global公司开发了一种新型液体添加剂，可以让100%再生料具备“原生”的特性。该公司表示，少量的+Restor可以改善PP和HDPE消费后回收物的性能，同时增强流动性和各部分的均一性。公司还用包装容器的模具进行物理性能测试，以提高消费后再生料的性能。

100%PP原生料、100%PP再生料与含有0.4%+Restore添加剂的PP再生料的测试结果：（左）弯曲模量；（右）断裂拉伸强度；资料来源：Riverdale Global

测试对比了100%PP原生料与含有0.4%+Restore添加剂的100%PP再生料。PP再生料测试的弯曲模量值为PP原生料的99%，而屈服应变值为其89%。测试的PP再生料比PP原生料的断裂应变高106%，而含有+Restore添加剂的PP再生料的悬臂梁式冲击强度比PP原生料低16%，比未添加的PP再生料低49%。

“这些测试结果和同样令人鼓舞的HDPE数据表明，塑料加工商可以使用+Restore添加剂来切实升级回收消费后的废弃物，消除回收过程中大部分、甚至是所有的经济损失，实现可持续发展目标。”技术销售经理杰瑞德·阿比特（Jared Arbeter）说。

阿比特补充说，与未经处理的回收材料相比，+Restore还能提高各部分的一致性。一系列物理性能测试中的标准偏差测量显示，若加入0.4%的+Restore添加剂，含有3%白色浓缩物的HDPE再生料各部分差异性降低了50%多。+Restore添加剂还具有其他的优势。由于该添加剂对聚合物基体具有亲和性，因此可以充当润滑剂，增强熔体流动。此外，+Restore分子具有易于与塑胶中的颜料、纤维或填料反应的官能团，而同一分子的不同部分则与聚合物偶联。因此，+Restore可以在塑胶和填料之间形成牢固的连接，却不会影响柔韧性，阿比特说道。

Riverdale Global表示，+Restore添加剂可用于所有热塑流程中，既可以单独使用，也可以与液体颜料混合使用。一般用量为0.1-0.5%。

布鲁格曼（Brüggemann）开发了用于聚酰胺回收的添加剂，这对汽车行业尤为重要。“可持续性是未来的一个核心目标，原始设备制造商越来越关注回收利用，并将可持续性作为企业形象的重要组成部分，”聚合物添加剂业务部经理Klaus Bergmann说，“立法和‘欧盟指示’将进一步助推这一趋势。回收聚酰胺材料是汽车业可持续发展不可或缺的一部分，使用性能添加剂可以锦上添花。”

聚酰胺回收添加剂包括Bruggolen TP-M1417和Bruggolen M1251/1253，可将PA废料的相对粘度调整到高质量注塑级水平，精确度高、重现性好。Brüggemann提供广泛的回收添加剂组合，包括长期热稳定剂、加工稳定剂、流动增强剂、成核剂和其他助剂。

瑞典公司Nexam Chemical也敏锐地察觉到聚酰胺市场的发展趋势。“我们看到人们对聚酰胺以及其他聚合物的回收利用越来越感兴趣。”业务发展经理亨里克·伯恩奎斯特（Henrik Bernquist）说，“一般在回收过程中，聚合物会因为降解而丧失部分性能。降解会降低分子量，需要恢复性能才能满足更为严苛的聚合物应用要求。有了我们的活性回收化工，虽然用的是回收材料，但仍然能够确保提供高质量产品。在回收过程中，使用Nexamite母粒直接在挤出机中重建分子量具有非常重要的意义，因为这样就不需要增加设备或加工步骤，没有额外的成本。我们还能够定制Nexamite系列产品，以满足客户在熔体改性和链条延伸、改性方面的特殊要求。”

用于挤出和单丝加工的长链PA的线性扩链：图表显示使用Nexam Chemical的Nexamite能显着提高熔体强度；资料来源：Nexam Chemical

Nexam Chemical进行了多项测试以证明Nexamite的有效性，例如在用于挤出和单丝加工的长链PA的线性扩链中。在混炼的扩链过程中，迷你混炼机内反应能力较好，且未检测到凝胶，熔体强度和机械性能也有所改进。此外，挤出质量等级、低粘度聚酰胺的扩链产出了高熔融指数（MFI）的长链聚酰胺。在混炼过程中，添加剂让断裂伸长率突破了200%，拉伸强度提高超过25%，弹性模量增加超过10%，且没有形成凝胶。

*本文翻译自PLASTICS RECYCLING WORLD（AMI），全文有删减

-来源：荣格