由于废旧塑料制品经加工和使用后其塑料性能必然会受到不同程度的损伤，故不宜直接用其制作高档次的新制品。另外，废旧塑料常为多成分混杂料，如要净化分离，可能回收成本很高。因此，常利用各种改性方法来提高再生料的性能，称其为改性回收法。事实证明，这种方法是行之有效的理想方法。
再生料改性方法与常规料一样可分为物理改性和化学改性两大类。其具体的改性方法很多，可按不同改性要求选用，以提高再生料的性能、加工性，降低成本。
物理改性回收技术是向再生料中加入其他聚合物、填料或增强、增韧等改性材料后再与各类助剂组成配方料，经捏合、塑炼制成改性再生料的技术。其改性料不改变原材料的化学组成及结构，但可调节聚合物的组成，发挥各类改性材料的性能，提高再生料的使用性能或加工性，降低成本，简化分离工序，降低回收成本。物理改性回收利用适于提高二级回收料的性能，也可回收利用不容易分离干净的回收料。物理回收工艺可分为共混、填充、增强、增韧等改性方法。
1.配制改性再生料
在配制物理改性料时，回收料都需经分离、清洗、粉碎、干燥后按改性要求选用适当的助剂配制成配方料，然后再经捏合、塑炼才可造粒或直接成型制作改性再生料制品。其中，配料是首要的重要工序。
（1）配料 它是指按改性再生料的性能要求、成本、回收料品种及预处理质量、纯度、回收料性能下降情况等各方面因素，选择适当品种和配比的各类助剂，以一定的配制工艺与回收料各组分一起配制成改性再生料的工艺，是保证再生料性能和价值的重要措施。无论采用哪一种物理共混改性方法，都需按具体情况加入相应作用的助剂，如对热降解、光老化、增塑剂流失严重的回收料，或配制耐热、改善加工性的再生料等，则共混改性时都需加入相应的改性助剂。助剂的品种很多，其常用品种举例见表20-23。
表20-23 几种常用改性助剂（配合剂）
此外，按改性要求还可加入各种改性剂，如为了提高抗冲击性在PVC再生料中可加入CPE、MBS、EVA等改性剂；在PP再生料中加入EPM、EPDM、ULDPE/VLDPE等改性剂等。
（2）配制工艺 改性再生料的配制过程按塑炼方法可分为两种形式，一种形式是配料后经捏合、挤出机塑炼成条料，另一种形式是用开炼机或密炼机塑炼成片料。这两种方式塑炼后的条料或片料都可切粒成粒料，或制成片材（型材），也可将塑炼后的热坯料直接成型加工制品。
1）捏合。再生回收料与各类配合剂的捏合是十分重要和必要的，它能使需要配合的各组分在塑化混熔前达到宏观上的均匀分散而成为一个均态多组分的混合物。在选定捏合设备与配合组分后，捏合的效果主要取决于对捏合工艺（如捏合温度、时间、加料顺序、搅拌速度等）的控制。
回收塑料的捏合一般在混合造粒之前进行，如果再生料粉碎后不需造粒而直接加工成型，则应先捏合后成型。如果回收料进行原位反应挤出的改性，则应将有关在另外加料口单独加入的配合剂分开；另外，需进行动态硫化时，也应将交联剂组分分开，以便适时加入。
捏合工序的捏合温度、时间、搅拌速度、加料顺序等的操作及控制可参照原树脂捏合工艺进行。
2）造粒。不论何种废旧塑料制品，在制备回收废旧塑料的再生粒料前，首先应进行预处理，鉴别、分拣、清洗、粉碎或切碎（硬制品通过破碎而粉碎，软制品进行切碎），然后经过两段热干燥，使水分含量不超过0.5%，这样的回收碎料称为前处理料。
将前处理料经过其他组分的配合与捏合即可造粒。有的回收料（如回收PVC软制品）也可不经过切碎而直接用开炼机塑化、放片、切料。各类品级的回收料或前处理料的造粒工艺如下：
制备PP、PE的再生钙塑粒料可采用开炼或密炼工艺，其工艺流程基本相同，只是捏合后经开炼机塑化、混炼、放片后切粒，也可由密炼机塑化、混炼，接开炼机放片后切粒。
回收PVC料因其熔体粘度高，适宜在开炼机上人工控制，不论是否是钙塑再生料，皆可采用开炼工艺，其流程如下：
对回收料的造粒需注意以下事项：
①强喂料。为防止轻质薄膜类回收前处理料在喂料时产生“架桥”现象，可在挤出机上通过喂料螺杆预压缩，使物料压实，喂料螺杆的速度应与挤出造粒速度相匹配。
②采用排气式挤出机。无论使用单螺杆挤出机，还是使用双螺杆挤出机，都应是排气式的，尤其是在回收料中有一定量的水分，易分解和易挥发成分时，使其水分和挥发分得以及时由螺杆挤出机排出。
③熔体过滤。获得高质量的再生粒料需要进行熔体过滤，以清除其中的杂质。熔体的过滤装置可采用间歇或连续过滤网设备。间歇式因更换网时需中断熔体流动，对热切造粒有不利的影响。
若采用双螺杆挤出机，以螺杆反向旋转式塑炼为好。双螺杆挤出机比单螺杆挤出机能耗低，效率高。反向式双螺杆挤出机不是靠摩擦产生对物料的剪切力，即不取决于进料和塑炼，故可采用多处进料口，这对于进行原位反应挤出或动态硫化工艺都是适合的。
2.共混改性再生技术
通常，利用共混改性技术制作共混改性塑料（又称塑料合金）的主要目的是为了提高塑料使用性及加工性，而对废旧塑料还有一个主要目的是节省分离工序，降低回收成本。因为废旧塑料经常是某些塑料的混合料，且很难分离或分离成本较高，如果直接用混合料制作再生料，则性能会大大地下降，而如采用共混改性方法，则可解决既保全塑料性能又可省去分离的难题。如PE的回收料常由HDPE、LDPE、LLOPE混在一起，很难分离，但采用共混技术使LL-DPE与LDPE共混，或HDPE与LDPE、LLDPE共混，则无需分离即可配制成拉伸强度、抗撕裂强度较高的薄膜，或用作吹塑桶、周转箱用的再生料。
（1）共混改性再生料的配料共混改性再生料也由配方料制成，其配方料是由两种以上塑料组成的共混料、相容剂及其他助剂等组成的。其中，共混料以回收料为主，按改性要求可选用混合回收料、两种以上单品种回收料或回收料与少量新塑料（可用与回收料相同品种或不同品种）等形式组成。
配方料应按对回收料性能评估（测试）情况，如弯曲强度、模量、拉伸强度、伸长率、冲击强度、MI值、染色性、外观质量等性能情况，回收料品种及组分（混合料或单品种类）、含杂质及污染情况，共混料性能要求及共混工艺等情况来确定共组分及配比。
选择共混塑料品种时，组成共混料的各塑料品种的各组分必须是部分相容的，即要符合下列条件之一：
①聚合物之间的溶解度参数之差小于0.5（最佳为0.2），常见聚合物的溶解度参数见表20-24。
②有相同（或相似）的化学结构，如结晶型塑料与结晶型塑料之间、非结晶型塑料与非结晶型塑料之间。
④有导入互穿聚合物的网络结构。
一般来说，同结构类型的塑料，如结晶型塑料和结晶型塑料、非结晶型塑料和非结晶型塑料的共混性（相容性）较好，如PE和PP、PC和ABS都比较适合共混。但这并不是绝对的，如ABS和HIPS虽属同类，却不能共混。表20-25显示了部分塑料（聚合物）的相容性。
由于废旧塑料组分的复杂性和不确定性，共混改性具有很大的灵活性，具体的共混方法及配方将根据废旧塑料的来源及性质来确定。
表20-24 部分聚合物的溶解度参数值及相应的溶剂
注：1cal=4.1868J。
表20-25 部分塑料（聚合物）的相容性
注：相容性等级：1表示很好，2表示好，3表示中等，4表示差（不相容），加括号的数字，如（1）、（2）、（3）、（4）表示相容性等级与组分比例有关。
当共混料中两种塑料相容性不良时，则需选用对两种塑料都有相容性的中介助剂与两种塑料共混，将不相容的两种塑料通过这种助剂改善界面之间的相容性，使其彼此达到部分相容（非整体相容）的效果，于是就创造了组建共混的体系，这种助剂常称为相容剂。
相容剂的品种很多，可按共混体系中不同塑料品种、组分酌情择取。例如，以PE为主的回收料中含有PVC及少量的PP时，则PVC必须分离，而少量的PP无碍相容，可不加相容剂，但PP量大时则必须加入EPDM作相容剂；以PP为主的回收料中常含有PE和PVC，则必须加入CPE作相容剂才能组成共混体；以PVC为主的回收料与PE共混时可选用CPE、EVA作相容剂，与PP共混时则需选用CPE、EPDM作相容剂。
相容剂的相容机理可分两类，一类是通过与塑料发生反应产生化学键而相容，另一类是通过降低共混聚合物间表面张力而相容，前者称为反应型相容剂，后者称为非反应型相容剂。
反应型相容剂具有相容性及分散性好的特点，只要添加少量的相容剂（一般为3%～5%）就可使相容性很差的两种塑料相容并呈微观分散，但价格高，副反应多，必须控制混炼及成型条件，否则易导致降低塑料的物性。其主要用途是可作共混料的相容剂，还可以增加或改善某些性能，如作涂料、表面改性剂等。其常用品种见表20-26。
非反应型相容剂不含反应基团，混炼时不参加化学反应，仅利用其乳化作用提高相容性，因此与塑料混炼时容易控制工艺，但用量较大，其常用品种见表20-27。
表20-26 常用反应型高分子相容剂
注：AA为乙醛；ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；EAA为乙烯-丙烯酸共聚物；ENR为环氧化天然橡胶；EPR为乙丙橡胶；EPDM为三元乙丙橡胶；GMA为甲基丙烯酸缩水甘油酯；MA为丙烯酸甲酯；MMA为甲基丙烯酸甲酯；NR为天然橡胶；PA为聚酰胺；PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯；PC为聚碳酸酯；PCL为聚己内酰胺；PPE为聚苯醚；PS为聚苯乙烯；SEBS为苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯三嵌段聚合物；St为淀粉；-co-表示共聚；-g-表示改性；-s-表示硫化。
表20-27 非反应型高分子相容剂
注：CPE为氯化聚乙烯；BR为丁基橡胶；EVA为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物：PB为聚丁二烯；PBA为聚对苯甲酰胺；PDMS为聚二甲基硅氧烷；PEA为苯乙醇；PEO为聚乙酸乙二醇酯；PVDF为聚偏（二）氟乙烯；SAN为苯乙烯-丙烯腈共聚物；SBR为丁苯橡胶；-b-表示共混；-g-表示改性。
AB型相容剂由原料聚合物A、B经接枝或嵌段而成，A（B）链段与聚合物A（B）具有良好的相容性，这类相容剂实际应用较少。AC（ABC）型相容剂由单体A、C（A、B、C）或相应的聚合物经接枝或嵌段共聚而成，它也适用于聚合物A、B组成的混合体系，链段C可溶于B或与B有强烈的相互作用。CD型属于新型相容剂，链段C、D可分别与聚合物A、B相容，它适用于聚合物A、B不易共聚的场合。
通过大分子单体法合成的帘状或梳型接枝共聚物是一种优良的相容剂，增容效果优于普通的嵌段共聚物和接枝共聚物，结构规整，且相容性可调整。
（2）共混改性再生塑料共混工艺 共混工艺可分为物理法及化学法，具体工艺简介见表20-28。
表20-28 塑料合金制法一览表(www.xing528.com)
（3）共混改性再生料的应用 由于共混改性技术可有效地提高再生料的性能和经济价值，简化分离工序，降低回收成本等诸多优越性，所以在回收利用废旧塑料领域内应用很广。共混改性的再生共混塑料品种也很多，现简述如下：
1）塑木复合材料，即利用废旧混合塑料与木粉共混组合而成的复合材料。由于两组分都是廉价、资源丰富的废弃物，因此将两者共混成复合材料是两全其美的设想，这样既可节省资源，废物利用，变废为宝，又可减轻环境污染。因此，这种材料是一种节省能源，保护环境，富有经济价值的绿色环保材料。
近年来，该材料在国内外发展很快，用塑木复合材料代替木材制作的制品广泛用于建筑、汽车、货物包装运输、装饰材料、日常生活用具等各领域，其制品有板材、型材、片材、管材及模塑制品等。
塑木复合材料的主要特点是耐用、寿命长。它有类似于木质的外观，比塑料硬度高，具有优良的物性，比木材尺寸稳定性好，不会产生裂缝和翘曲，无木材节疤和斜纹，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽的各种制品，具有热塑性塑料的加工性，容易成型，用一般塑料加工设备或稍加改造后便可进行成型加工，加工设备新，投入资金少，便于推广应用，有类似木材的二次加工性，可切割、粘接，用钉子或螺栓连接固定，可涂漆，产品规格、形状可根据用户要求调整，灵活性大，不怕虫蛀、耐老化、耐腐蚀、吸水性小，不会吸湿变形等。
由于塑木共混体系的相容性较差，强度较低，塑木制品一般都做成大截面的粗大制品，典型的塑木制品有托盘、室外露天桌椅、建筑模板、交通护栏等。
复合材料由混合废旧回收塑料、相容剂或偶联剂及其他助剂组成。废旧塑料可用单一品种或混合料，也可用分离后剩下的质量很差的尾料，即由多种塑料，甚至是由金属、砂石等杂质聚集一起的混杂料，也可按制品性能要求选择不同品种塑料的共混料。
相容剂或偶联剂是复合料中的重要助剂。由于木粉与塑料相容性极差，不能直接共混组成结构材料，因此木粉与废旧塑料都必须经相容处理后才能混合塑炼。提高相容性的方法有偶联剂法及相容剂法两种。偶联剂法常用硅烧偶联剂和钛酸酯偶联剂。相容剂法则常用马来酸酐等接枝的植物纤维、马来酸酐改性的聚烯烃树脂、丙烯酸酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物等。其中，综合性能较好的是CPE体系、丙烯酸酯体系复合相容剂，其次是EVA+丙烯酸酯+低分子乙烯聚合物体系、脂肪酸酯+烯烃聚合物+活性剂体系等复合相容剂。
此外，按需还可加入分散剂、增塑剂等各种助剂。不同添加剂的用量，品种对复合材料的性能，相容性有不同的影响，需酌情选择品种及配比，使木粉在混合料中充分分散，在熔融状态下呈假塑性流体，随剪切速率增加，表观粘度下降，具有良好的流动性和填充性，以适应挤出、注射、模塑成型等工艺的成型特性。
塑木复合材料的加工工艺流程如图20-22所示。
图20-22 塑木复合材料的加工工艺流程
用废旧塑料尾料制成的塑木共混料的相容性很差，各组分的塑料之间以及塑料与木粉之间都具有不相容性。要改善体系的相容性，通常的办法是进行表面处理，即加入相应的相容剂或偶联剂，但对组成复杂的尾料来说，效果不会很理想，因此对这种塑木复合材料追求通常意义上的相容性并不现实。
现在，较好的解决方法是利用加工手段，即经过挤出机的高温高压将各组分强制地粘接在一起，各种杂质（金属、砂石）、高熔点塑料（如PET等）都被视作填料，而PE、PP等起粘接作用。国内和国外都有这方面的设备和工艺生产废旧塑料塑木制品，如比利时的AdvancedRecyclingTechnologies公司生产的ET-1型设备可以生产的废旧塑料塑木制品包括厚壁制品（如托盘和露天桌椅）和厚重的挤出型材等。它可以用绝大多数不经分离的混合废旧塑料，包括包装、电气、汽车等用的废旧塑料。加工时，废旧塑料须先粉碎成6mm左右的碎片，薄膜或薄片必须密实成小颗粒以保持摩擦力。
2）常用共混改性再生塑料。常用的共混再生塑料品种很多，举例介绍见表20-29。
3.填充改性再生技术
它是指在回收料中加入一定比例的各种填充材料，以提高再生料机电性能和热性能，调节收缩率，降低成本等各种性能的再生料改性技术。
（1）填充材料（填充剂）的品种及特性 填充材料（又称填料）品种很多，按形状有气体、液体和固体之分；按化学组成分为无机填料（如碳酸钙、陶土）、有机填料（如木粉、纤维）；按形状分为粉状填料（如碳酸钙、硫酸钡等）、纤维状（如玻璃纤维、石棉等）、片状填料、带状填料、织物填料、中空微球填料等；按用途可分为补强性填料（可改进物理、力学性能，赋予特殊功能性）和增量性（增加体积或质量以降低成本）填料。在再生料中常用固体改性填料，其中以粉粒料为主，纤维状固体填料应用较少。
填充改性再生常用填料见表20-30。
表20-29 几种常用共混改性再生塑料
表20-30 填充改性再生常用填料
（2）填充改性再生料配制工艺 填充改性再生料有粒料、片材等品种，可供挤出、压制、模塑等工艺成型加工。再生料的制作工艺大致可分为回收料破碎、配料、塑炼（包括密炼、开炼、挤出等）、造粒（拉片切粒、拉片材）等工序。
配料工序包括填料粉碎、干燥、活化处理，以及按配方将回收料、填料、助剂组成配方料进行捏合混炼等步骤。
（3）应用举例 填充改性再生料应用举例见表20-31。
4.增强改性再生技术
它是指在通用塑料的回收料中加入一定量的玻璃纤维、石棉纤维、合成纤维和天然纤维等增强材料，以提高再生料性能的改性技术。
（1）增强改性再生料的配料 增强再生料是以通用热塑性回收塑料为基体（粘结剂），以增强纤维材料为骨架，再加入相关助剂后高速混合、塑炼（挤出或开炼）、造粒或成片而成的复合材料。
表20-31 填充改性再生料应用举例
常用增强材料的特性简述如下：
1）玻璃纤维（无碱）是最常用的增强材料，主要品种有短纤维、纱、织物、粗纱、毡等，经偶联处理后可与树脂组成毡（布）、长纤维、短纤维增强的热塑性复合材料。可提高回收料的强度、耐热性、抗蠕变性和抗疲劳性，降低成型收缩率。玻璃纤维用量一般为20%～30%，与回收料可制作玻璃钢（FRTP）制品。
2）合成纤维是指从石油、煤、天然气中提炼出来的纤维。合成纤维品种很多，主要有涤纶（聚酯纤维）、腈纶（聚丙烯腈纤维）、锦纶（聚酰胺纤维）、氨纶（聚氨酯纤维）等。其中，涤纶和腈纶用量最大，可提高再生料的强度、耐磨性和耐酸碱性。
3）石棉纤维（湿石棉）可提高再生料的耐蚀性、耐磨性、耐热性、尺寸稳定性和耐电弧性。
（2）应用举例 增强改性再生料应用举例如下：
1）玻璃纤维增强PP再生料。可用短切玻璃纤维与回收PP直接挤出造粒，或用长纤维经挤塑浸渍树脂后挤出条料，经冷却切粒组成增强改性PP料。增强料含量为10%～40%（质量分数），玻璃纤维均经偶联处理，短切纤维长度为0.6～6mm。再生料具有较高的力学性能，拉伸强度可从18～25MPa（回收料）提高到30～50MPa，可用于制作汽车配件、通信机机架、散热器零件、照明设备零件、蓄电池外壳、泵壳体和泵盖等。
回收PP也可与天然纤维、合成纤维配制增强改性再生料，如与碳纤维、芳纶纤维配制的增强改性料可作高档复合材料。
2）玻璃纤维增强PE再生料。用经偶联处理的短切玻璃纤维直接与HDPE挤出造料，玻璃纤维含量为20%，其拉伸强度可达38.9MPa（∥）、26.1MPa（⊥），断裂伸长率16%（∥）、28%（⊥），弯曲强度59.5MPa（∥）、弯曲模量1460MPa（⊥），软化温度为141℃。其改性再生料已用作工程塑料。
3）玻璃纤维增强改性再生PVC。用短切玻璃纤维与PVC可采用直接挤出造粒或开炼拉片切粒工艺制作增强再生料。选用适当的偶联剂（如KH50）处理的玻璃纤维，含量为20%时具有增强、增韧效果，且再生料加工性良好，拉伸强度可达80.9MPa，缺口冲击强度可达5.23kJ/m2，性能优于PP增强料。
4）玻璃纤维增强改性再生EPS。用EPS脱泡的破碎粉配入助剂后可与短切玻璃纤维组成增强改性再生料。其再生料有两种制作方法：一种是将破碎回收料与玻璃纤维（经偶联处理）含量为20%～30%混合料制成模塑粉；另一种是将80%玻璃纤维与20%粉碎PS混合塑炼成母粒料，成型时加入树脂中即可制成玻璃纤维含量为20%的制品。
改性PS再生料可用于模压、注射、挤出成型，如注射料可提高刚性、韧性、强度和抗蠕变性，降低热膨胀率，且可保持PS原有的电绝缘性、耐化学药品性、耐老化性和低温尺寸稳定性，但冲击强度有所降低。
5.增韧改性再生技术
由于塑料在加工和使用过程中会发生降解、老化等现象，致使回收料的力学性能、抗冲击性大为下降，因此在利用回收料时采用适当的弹性体或共混型热塑性弹性体与回收料共混可具有增韧改性作用。
（1）增韧改性再生料的配料 增韧改性再生料由回收料、增韧剂、活性剂、相容剂等组分通过前述的共混工艺组合而成。由于其改性以提高增韧性能为主，故称为增韧改性，其增韧材料品种可分为如下两类：
1）弹性体增韧材料，主要品种有顺丁橡胶（BR）、三元乙丙橡胶（EPDM）、苯乙烯/乙烯酯共聚物（SBS）、丁苯橡胶（SBR）和丁基橡胶（IIR）等。
2）非弹性体增韧材料，如HDPE、EVA、MBS、ABS、CPE、活化有机粒子等，这类改性剂具有韧柔性和抗冲击性，加入回收料中可成为软段提高回收料的韧性。
（2）应用举例 增韧改性再生料应用举例如下：
1）增韧改性PP回收料。可用弹性体或非弹性体增韧剂配制增韧再生料，以提高耐低温性和抗冲击性，如用PP/HDPE/EPDM（5%～20%，质量分数）共混物的冲击强度可达90kJ/m2。
2）弹性体增韧PE再生料。可用各类弹性体配制增韧再生料，也可用活性无机粒子（如活化Ca-CO3、活化TiO2）配制增韧料，如用活化CaCO3与HDPE共混后性能大大超过HDPE，缺口冲击强度可提高4倍，拉伸强度可提高60%。
3）增韧改性PVC再生料。PVC为热敏性塑料，加工时降解程度及增塑剂迁移现象较严重，回收料性能明显下降，所以增韧改性很有必要，且有显著效果。如用NBR-26、NBR-40、CPE（含Cl<35%，质量分数）/LDPE、NBR/CPE等改性剂可与PVC废鞋底、薄膜、泡沫鞋底等废旧料配制成增韧料，都有较好改性效果。
非弹性体改性增韧再生料品种，如用VA含量为5%～15%（质量分数）的EVA与PVC组成改性料，具有良好的抗冲击性、流动性、热稳定性、耐化学药品性、耐低温性和耐候性，且手感良好，可制作硬质或软质制品；用MBS（含量为5%～30%，质量分数）与PVC共混后可提高拉伸强度、冲击强度和模量，尤其是采用MBS中丁二烯含量为40%的品种，增韧效果更好，且可提高PVC的透明度，但价格较高；用含丁二烯50%（质量分数）的ABS与PVC共混，也可获得较好的增韧效果。
4）增韧改性PS再生料。由于丁苯橡胶与PS相容性较好，故常用作增韧剂配制增韧PS再生料，其再生料具有较高的冲击强度。
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