Einfluss des extrusionsbasierten Recyclings von isotaktischem Polypropylen, high-density-Polyethylen und deren Compounds auf die Molekülarchitektur und ausgewählte Eigenschaften

Die Hauptbestandteile von Post-Consumer-Kunststoffabfällen sind Polypropylen, low-density Polyethylen und high-density Polyethylen. Aufgrund ihrer ähnlichen Dichte und chemischen Ähnlichkeit sind diese Kunststoffe im Recyclingstrom schwer voneinander zu trennen. Eine Möglichkeit, um die Polyolefine weiterzuverarbeiten, bietet das mechanische Recycling, bei dem der Reststoffstrom durch einen Extruder verarbeitet wird.
Im Rahmen dieses Beitrags wird das mechanische Recycling von isotaktischem Polypropylen und high-density Polyethylen sowie deren Compounds simuliert. Die Analyse der Molekulararchitektur erfolgt mittels Kreuzfraktionierungschromatographie und Rheologie. Darüber hinaus wird der Elastizitätsmodul sowie die Nullscherviskosität untersucht.
Das Verhalten der mechanischen Eigenschaften beim Recycling hängt von der Materialzusammensetzung ab. High-density Polyethylen zeigt ein konstanteres Verhalten gegenüber den Recyclingzyklen als isotaktisches Polypropylen, was auf Unterschiede im Kristallisationsverhalten zurückgeführt werden kann. Hieraus lässt sich ableiten, dass mit steigendem iPP-Anteil die Auswirkungen der Recyclingzyklen auf die Nullscherviskosität und somit auch auf das Gewichtsmittel zunehmen. Diese Erkenntnisse bieten wertvolle Anhaltspunkte für die zukünftige Identifizierung gezielter Prozessfenster.