针对回收瓶盖(聚乙烯,PE)与瓶身(聚对苯二甲酸乙二醇酯,PET)回收过程复杂的问题,以“PE及PET的回收再生问题的解决与理论研究”为方向,发挥瞿金平院士团队在基于拉伸流场支配的聚合物塑化输运的新理论所开发的拉伸流变挤出机方面的长期积累和综合优势,以茂金属聚乙烯(m-PE)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为主要研究对象,研究了反应型相容剂(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯,E-MA-GMA)含量、基体配比、不同机理的加工设备对这种不相容共混物微观结构、动态流变性能、力学性能的影响,并将不同机理的加工设备应用到废旧PE及PET的回收再生利用领域,研究不同机理的加工设备对回收PE/PET共混材料结构与性能的影响。首先将m-PE/PET基体配比固定为80/20,采用拉伸流变挤出机(ERE)研究相容剂含量对不相容共混物结构与性能的影响。在实验过程中发现,此基体配比下,加入相容剂一定程度降低了拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度,断裂伸长率最高下降42.1%,弯曲强度最高下降达26.1%;未添加相容剂时共混体系各项力学性能反而处于最高水平,具有较好的相形态结构、紧密粘结的界面。因此我们猜测两种不相容共混物在拉伸流场作用下实现了强制增容。为了验证拉伸流场的强制增容作用,采用拉伸流变挤出机制备了不同基体配比的m-PE/PET共混材料,设置未添加相容剂和添加4 wt%相容剂两组进行对照。实验结果表明,当PET含量为30 wt%以上时加入相容剂能显著改善相形态,显著提高共混材料力学性能;当PET含量降低到20 wt%及以下时,加入相容剂对拉伸强度的提高不明显,反而大大降低断裂伸长率,当基本配比为80/20时加入相容剂后断裂伸长率下降最为明显,高达21.4%。即当PET含量较少时,不相容两相在拉伸流场作用下可以实现强制增容。为了进一步验证拉伸流变挤出机的强制增容效果,采用双螺杆挤出机(TSE)制备了相同组分配比的m-PE/PET共混材料,也设置了未添加相容剂和添加4 wt%相容剂两组进行对照。实验结果表明,在各个基体配比下,无论是否添加相容剂,经拉伸流变挤出机加工的共混材料均具有更完美的相形态、更优异的综合力学性能。经拉伸流变挤出机加工的未添加相容剂的共混材料综合力学性能甚至优于经双螺杆挤出机加工的添加了4 wt%相容剂的共混材料。在90/10的基体配比下,经拉伸流变挤出机加工的未添加相容剂的共混材料相对于经双螺杆挤出机加工的添加了4 wt%相容剂的共混材料拉伸强度和断裂伸长率提升最为明显,分别提升高达60.1%和55.0%。在此基础上,又分别采用双螺杆挤出机与拉伸流变挤出机制备了不同基体配比的来自废旧PET饮料瓶的PE及PET回收共混料,发现拉伸流变挤出机可以实现回收PE/PET共混材料的高性能再生利用。通过不同机理的加工设备在未添加相容剂情况下对回收PE/PET共混物结构与性能的研究,经拉伸流变挤出机加工的共混物在各个基体配比下均具有更完美的相形态、更高的热变形温度、更高的综合力学性能。拉伸流场在废旧PE及PET的回收再生利用领域具有实用价值,可以减少资源浪费,减轻环境压力。