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  隨著能源資源短缺和環(huán)境保護(hù)意識的提升，廢棄材料的資源化和再利用已成為環(huán)境學(xué)與材料學(xué)的重要研究方向�；厥账芰鲜墙鉀Q污染危機(jī)與資源枯竭的關(guān)鍵路徑，實(shí)現(xiàn)環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的雙贏。該團(tuán)隊(duì)兩項(xiàng)研究均聚焦回收塑料的高值化利用。創(chuàng)新性地引入增強(qiáng)纖維、增韌劑、特殊填料（改性蛋殼粉）及關(guān)鍵增容劑進(jìn)行改性，成功制備出力學(xué)性能（尤其是強(qiáng)度、模量、韌性）和熱穩(wěn)定性顯著提升的高性能復(fù)合材料。這不僅為廢塑料資源化提供了有效途徑（尤其蛋殼粉的利用），也為開發(fā)可持續(xù)建筑材料和高抗沖工業(yè)部件開辟了新方向。本文匯總了新疆大學(xué)吐爾遜·阿不都熱依木教授團(tuán)隊(duì)基于回收聚乙烯與聚丙烯復(fù)合材料的增強(qiáng)改性及性能研究方面的進(jìn)展。

  2025年5月30日，吐爾遜·阿不都熱依木教授團(tuán)隊(duì)在《Construction and Building Materials》在線發(fā)表題為“The microstructure and mechanical properties of eggshell powder and glass fiber reinforced recycled polyethylene/high-density polyethylene as non-structural building composites”的研究論文。本文第一作者為2022級碩士李志偉，通訊作者為如仙古麗·加瑪力，吐爾遜·阿不都熱依木，通訊單位為新疆大學(xué)。

圖1.復(fù)合材料制備流程圖

  本團(tuán)隊(duì)以再生聚乙烯/高密度聚乙烯（R-PE/HDPE）為基體，以PE-g-MAH為增容劑，以玻璃纖維（GFKH）和硅烷偶聯(lián)劑KH550處理的蛋殼粉（ESPKH）為增強(qiáng)相，制備了一種具有優(yōu)異力學(xué)性能、良好熱穩(wěn)定性和結(jié)晶性能的新型復(fù)合材料（圖1）。結(jié)果表明，與R-PE/HDPE相比，含有30 wt% GFKH和0.5 wt% ESPKH（GFKH/ESPKH0.5）的復(fù)合材料在多項(xiàng)性能上表現(xiàn)出顯著的增強(qiáng)。具體而言，其結(jié)晶度、儲能模量、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別為62.9 %、918.8 MPa、49.91 MPa、42.73 MPa和10.68 KJ/m²。與R-PE/HDPE（47.2 %、441.9 MPa、22.15 MPa、19.85 MPa和5.94 KJ/m²）相比，分別顯著提高了33.3 %、107.9 %、125.3 %、115.3 %和79.8 %。熱分析表明，GFKH和ESPKH的摻入顯著提高了R-PE/HDPE的熱穩(wěn)定性。具體而言，GFKH/ESPKH0.5復(fù)合材料的維卡軟化溫度為122.6 ℃，失重5%時(shí)的溫度（T_5%）的溫度降低了415.6 ℃，與原始的R-PE/HDPE（115.7 ℃和374.6 ℃）相比，分別提高了6.9 ℃和41.0 ℃（圖2）。

圖2. R-PE/HDPE及其復(fù)合材料的機(jī)械性能（a）VST（b）拉伸應(yīng)變-應(yīng)力曲線（c）彎曲應(yīng)變-應(yīng)力曲線和（d）沖擊強(qiáng)度

  文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.141349

【作者介紹】

  吐爾遜·阿不都熱依木：博士生導(dǎo)師，新疆大學(xué)化學(xué)學(xué)院二級教授、高分子化學(xué)與物理學(xué)科負(fù)責(zé)人，研究聚焦于高分子結(jié)構(gòu)調(diào)控與高性能化，致力于將高分子材料應(yīng)用于能源、環(huán)境與催化轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵領(lǐng)域，具體研究方向包括開發(fā)用于高效能源存儲與轉(zhuǎn)換器件的高分子復(fù)合材料、研發(fā)高性能通用高分子材料改性技術(shù)、設(shè)計(jì)用于環(huán)境污染物檢測吸附與降解的功能高分子材料，以及開發(fā)用于綠色高效催化轉(zhuǎn)化過程的新型高分子基催化劑或載體。至今以第一/通訊作者在Adv. Funct. Mater., Biosens. Bioelectron., Chem. Eng. J., J. Hazard. Mater, Carbon, Small, Compos. part B: Eng., Talanta, J. Power Sources, J. Colloid Interface Sci.等刊物上發(fā)表SCI論文近150余篇，論文被引用2800余次，H指數(shù)28。研究成果分別獲新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、新疆大學(xué)第九屆科學(xué)研究優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)、新疆大學(xué)第一屆自然科學(xué)二等獎(jiǎng), 第十四屆疆維吾爾自治區(qū)優(yōu)秀論文三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。

  如仙古麗·加瑪力，碩士生導(dǎo)師，新疆大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授。主要從事高分子材料的高性能化與復(fù)合改性。至今以第一/通訊作者在Adv. Funct. Mater., Biosens. Bioelectron., Chem. Eng. J., Carbon, Small, Compos. Sci. Technol, J. Energy Storage, Constr. Build. Mater., Int. J. Biol. Macromol., Appl. Surf. Sci.等刊物上發(fā)表SCI論文115余篇，論文被引用1900余次，H指數(shù)24。

  李志偉，新疆大學(xué)化工學(xué)院2022級碩士研究生，師從如仙古麗·加瑪力教授。研究方向?yàn)橥ㄓ盟芰系募庸づc改性。至今以第一作者在Constr. Build. Mater，Int. J. Biol. Macromo.刊物上發(fā)表SCI論文2篇。曾榮獲2024級新疆大學(xué)研究生自治區(qū)學(xué)業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金。