原生与再生高密度聚乙烯在蠕变条件下的寿命预测

由于塑料产量高，人们对环境的关注日益增加，回收已成为工业和科学领域的主要议题。用再生聚合物替代原生聚合物并不总是可行的，因为再生聚合物无法满足与原生聚合物相同的性能特征。为了避免机械性能的恶化，建议用另一种等级的再生聚合物替代原生聚合物，该再生聚合物的特性（在拉伸试验中测量）与原生材料相近。这种方法为再生聚合物在短期应用中的使用开辟了道路，但其对长期应用的适用性尚未得到评估。我们对用于管道绝缘的原生高密度聚乙烯（HDPE）和由消费后塑料废物制造的再生HDPE（它们的刚度、强度和断裂伸长率具有相似值）的力学响应进行了彻底的实验研究。提出了半结晶聚合物的粘弹塑性模型。通过匹配短期松弛和蠕变实验数据确定其参数。通过数值模拟评估了原生和再生HDPE在蠕变条件下的寿命。结果表明，原生和再生HDPE的应力-时间破坏图几乎重合。