随着能源资源短缺和环境保护意识的提升，废弃材料的资源化和再利用已成为环境学与材料学的重要研究方向。回收塑料是解决污染危机与资源枯竭的关键路径，实现环保与可持续发展的双赢。该团队两项研究均聚焦回收塑料的高值化利用。创新性地引入增强纤维、增韧剂、特殊填料（改性蛋壳粉）及关键增容剂进行改性，成功制备出力学性能（尤其是强度、模量、韧性）和热稳定性显著提升的高性能复合材料。这不仅为废塑料资源化提供了有效途径（尤其蛋壳粉的利用），也为开发可持续建筑材料和高抗冲工业部件开辟了新方向。本文汇总了新疆大学吐尔逊·阿不都热依木教授团队基于回收聚乙烯与聚丙烯复合材料的增强改性及性能研究方面的进展。

  2025年5月30日，吐尔逊·阿不都热依木教授团队在《Construction and Building Materials》在线发表题为“The microstructure and mechanical properties of eggshell powder and glass fiber reinforced recycled polyethylene/high-density polyethylene as non-structural building composites”的研究论文。本文第一作者为2022级硕士李志伟，通讯作者为如仙古丽·加玛力，吐尔逊·阿不都热依木，通讯单位为新疆大学。

图1.复合材料制备流程图

  本团队以再生聚乙烯/高密度聚乙烯（R-PE/HDPE）为基体，以PE-g-MAH为增容剂，以玻璃纤维（GFKH）和硅烷偶联剂KH550处理的蛋壳粉（ESPKH）为增强相，制备了一种具有优异力学性能、良好热稳定性和结晶性能的新型复合材料（图1）。结果表明，与R-PE/HDPE相比，含有30 wt% GFKH和0.5 wt% ESPKH（GFKH/ESPKH0.5）的复合材料在多项性能上表现出显著的增强。具体而言，其结晶度、储能模量、抗拉强度、弯曲强度和冲击强度分别为62.9 %、918.8 MPa、49.91 MPa、42.73 MPa和10.68 KJ/m²。与R-PE/HDPE（47.2 %、441.9 MPa、22.15 MPa、19.85 MPa和5.94 KJ/m²）相比，分别显著提高了33.3 %、107.9 %、125.3 %、115.3 %和79.8 %。热分析表明，GFKH和ESPKH的掺入显著提高了R-PE/HDPE的热稳定性。具体而言，GFKH/ESPKH0.5复合材料的维卡软化温度为122.6 ℃，失重5%时的温度（T_5%）的温度降低了415.6 ℃，与原始的R-PE/HDPE（115.7 ℃和374.6 ℃）相比，分别提高了6.9 ℃和41.0 ℃（图2）。

图2. R-PE/HDPE及其复合材料的机械性能（a）VST（b）拉伸应变-应力曲线（c）弯曲应变-应力曲线和（d）冲击强度

  文章链接：https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.141349

【作者介绍】

  吐尔逊·阿不都热依木：博士生导师，新疆大学化学学院二级教授、高分子化学与物理学科负责人，研究聚焦于高分子结构调控与高性能化，致力于将高分子材料应用于能源、环境与催化转化等关键领域，具体研究方向包括开发用于高效能源存储与转换器件的高分子复合材料、研发高性能通用高分子材料改性技术、设计用于环境污染物检测吸附与降解的功能高分子材料，以及开发用于绿色高效催化转化过程的新型高分子基催化剂或载体。至今以第一/通讯作者在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.等刊物上发表SCI论文近150余篇，论文被引用2800余次，H指数28。研究成果分别获新疆维吾尔自治区自然科学一等奖、新疆大学第九届科学研究优秀成果一等奖、新疆大学第一届自然科学二等奖, 第十四届疆维吾尔自治区优秀论文三等奖等奖励。

  如仙古丽·加玛力，硕士生导师，新疆大学化学化工学院教授。主要从事高分子材料的高性能化与复合改性。至今以第一/通讯作者在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.等刊物上发表SCI论文115余篇，论文被引用1900余次，H指数24。

  李志伟，新疆大学化工学院2022级硕士研究生，师从如仙古丽·加玛力教授。研究方向为通用塑料的加工与改性。至今以第一作者在Constr. Build. Mater，Int. J. Biol. Macromo.刊物上发表SCI论文2篇。曾荣获2024级新疆大学研究生自治区学业奖学金。