一种含有再生料PCR的改性聚丙烯及其制备方法与流程

一种含有再生料pcr的改性聚丙烯及其制备方法
技术领域
1.本技术涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种含有再生料pcr的改性聚丙烯及其制备方法。


背景技术：

2.随着塑料工业的发展，越来越多的塑料应用到了生活的各个部分，随着时间的推移，塑料制品不可避免遭受老化、破损和废弃。聚丙烯是一种常见的高分子材料，具有良好的性能和广泛的应用，也是汽车车身上使用量最大的非金属材料，随着聚丙烯pp废弃量逐年增加，其回收再利用成为必然趋势。通过把回收再利用的聚丙烯材料应用在汽车上，可以减少环境污染、降低生活生产成本和运营成本，实现资源的再生利用和绿色低碳化发展。但是开发pcr-pp材料用于汽车外饰零件，再生料(pcr)与新料聚丙烯pp之间的相容性、强度、韧性等方面有偏差，从而会影响到最后制备得到的pcr-pp材料的性能，因此，需要加入其他的助剂来提高再生料pcr和新料pp之间的相容性。
3.一些相关技术中，通过在回收聚丙烯中加入富水性淀粉材料，降低了制备得到的聚丙烯回收材料的气味，而且提高了材料的弯曲强度和弯曲模量。然而，通过在回收聚丙烯中加入富水性淀粉材料，对于聚丙烯材料的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能的改善有限，不满足汽车外饰等零部件要求。
4.在另一些相关技术中，通过使用天然纤维和发泡剂母粒，在减少难闻气味的同时，提高回收聚丙烯的强度。然而，使用天然纤维和发泡剂母粒虽然提高了聚丙烯的强度，但拉伸强度、抗冲击强度等力学性能的改善有限，不满足汽车外饰零部件要求。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种含有再生料pcr的改性聚丙烯及其制备方法，以解决相关技术中回收聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能改善有限，不满足汽车外饰零部件要求。
6.第一方面，提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，按照重量百分比计算，该含有再生料pcr的改性聚丙烯包括：
7.聚丙烯再生料大于0且小于等于50％、相容剂5～15％、抗氧剂0.1～1％、填料10～30％、润滑剂0.1～1％，以及聚丙烯补充余量至100％，其中，所述相容剂采用改性聚烯烃。
8.一些实施例中，按照重量百分比计算，该含有再生料pcr的改性聚丙烯还包括颜料0.01～0.1％。
9.一些实施例中，所述颜料包括钛白粉、立德粉、氧化锌、颜料蓝、酞菁类颜料中的一种或多种。
10.一些实施例中，所述聚丙烯再生料包括洗衣机桶用聚丙烯回收料、仪表盘用聚丙烯回收料、门内饰板用聚丙烯回收料和保险杆用聚丙烯回收料中的一种或多种。
11.一些实施例中，所述改性聚烯烃包括聚烯烃、单体和引发剂，所述单体的重量为改
性聚烯烃重量的0.5～5％，所述引发剂的重量为聚烯烃重量的0.02～0.08％。
12.一些实施例中，所述改性聚烯烃的制备方法包括：
13.将聚烯烃、单体和引发剂混合后，加入双螺杆中挤出造粒即得。
14.一些实施例中，挤出温度为170～250℃，螺杆转速为350～550r/min。
15.一些实施例中，所述单体包括丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酸、降冰片烯二酸酐、双马来酰亚胺中的一种或多种；
16.和/或，所述引发剂包括过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈、双-2,5-己烷中的一种或多种。
17.一些实施例中，所述改性聚烯烃中的聚烯烃包括乙烯丙烯共聚物、聚乙烯、聚丁烯、聚戊烯、聚辛烯、丙烯丁烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、辛烯乙烯共聚物中的一种或多种。
18.一些实施例中，所述聚烯烃为聚乙烯和辛烯乙烯共聚物。
19.一些实施例中，所述聚乙烯和辛烯乙烯共聚物的重量比为(1～5)：1；
20.和/或，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一种或多种。
21.一些实施例中，所述抗氧剂包括羟基胺类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
22.一些实施例中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，且所述受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为(1～2)：1。
23.一些实施例中，所述填料包括滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、白炭黑、膨润土、凹凸棒土、淀粉中的一种或多种。
24.一些实施例中，所述填料为碳酸钙和滑石粉，所述碳酸钙和滑石粉的重量比为1：(0.5～2)。
25.一些实施例中，所述润滑剂包括金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂、烃类润滑剂、硅氧烷润滑剂中的一种或多种。
26.一些实施例中，所述润滑剂为金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂，所述金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂的重量比为(1～8)：(0.5～2)：1。
27.一些实施例中，所述聚丙烯为均聚物聚丙烯、无规共聚聚丙烯、抗冲击共聚聚丙烯中的一种或多种。
28.第二方面，提供了一种如上任一所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯的制备方法，其包括：
29.将聚丙烯再生料、相容剂、抗氧剂、填料、润滑剂以及聚丙烯混合均匀后，用螺杆挤出机挤出，挤出后经水冷却，切粒，即得。
30.一些实施例中，挤出温度为180～250℃，转速为100～300rad/min。
31.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
32.本技术实施例提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯及其制备方法，本技术通过用使用改性聚烯烃，并将其作为相容剂应用在本体系中，能够提高聚丙烯再生料和聚丙烯之间的相容性，从而能够减少聚丙烯再生料的加入对制备得到的改性聚丙烯性能的影响，从而提高制备得到的改性聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能，满足汽车零部件对材料强度、刚度要求。
33.本技术人创造性的发现，通过将特定的聚乙烯和辛烯乙烯共聚物通过马来酸酐单体进行改性，得到的相容剂应用于体系中，能够提高特定的再生料pcr和聚丙烯的相容性，从而保证制备得到的改性聚丙烯的力学性能。这可能是由于一方面聚乙烯和辛烯乙烯共聚物均为链状结构，相容性好，且不含支链的乙烯链段、含长支链的辛烯链段能够共同降低聚丙烯的结晶度，调节分子链的柔韧性，从而提高制备得到的改性聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能，另一方面选用特定量的马来酸酐对聚乙烯和辛烯乙烯共聚物进行改性，马来酸酸酐为不饱和五元酸酐，其极性效应高，从而能够提高共聚反应的活性，而且极性基团的引入能够增进聚丙烯和再生料pcr之间的相容性，大大提高了最终制得的改性聚丙烯的力学性能。
34.本技术人意外发现，通过选用特定的填料，能够在增加改性聚丙烯拉伸强度、弯曲强度等力学性能的同时，还能够增加改性聚丙烯的尺寸稳定性，而且适量填料的填充能够降低生产成本，具有良好的经济效益。
35.本技术人意外发现，选用特定的金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂作为润滑剂，三种原料之间协同作用，能够在增加改性聚丙烯熔融速率的同时，还不影响其力学性能。这可能是由于三种特定的润滑剂与聚丙烯和再生料pcr之间具有良好的相容性，同时对改性聚丙烯的内部和外部进行润滑，增加了体系相容性的同时，还增加了改性聚丙烯熔融速率。
36.总之，本技术提供的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其拉伸强度可以达到17mpa以上，甚至达到20mpa左右，弯曲模型达到1873mpa以上甚至达到2000mpa左右，悬臂梁缺口冲击强度达到了42kj/m2以上，熔融指数达到26.5g/10min以上。力学性能得到大幅提升，满足汽车零部件对材料强度、刚度要求。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本技术实施例提供的含有再生料pcr的改性聚丙烯的制备方法流程图。
具体实施方式
39.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.本技术提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，按照重量百分比计算，该含有再生料pcr的改性聚丙烯包括：聚丙烯再生料大于0且小于等于50％、相容剂5～15％、抗氧剂0.1～1％、填料10～30％、润滑剂0.1～1％，以及聚丙烯补充余量至100％，其中，所述相容剂采用改性聚烯烃。
41.本技术通过用使用改性聚烯烃，并将其作为相容剂应用在本体系中，能够提高聚
丙烯再生料和聚丙烯之间的相容性，从而能够减少聚丙烯再生料的加入对制备得到的改性聚丙烯性能的影响，从而提高制备得到的改性聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能，满足汽车零部件对材料强度、刚度要求。
42.由于汽车外饰等零部件可能有不同的颜色要求，因此，本技术可以增加颜料，以使制备得到的改性聚丙烯具备所需的颜色。具体地，按照重量百分比计算，该含有再生料pcr的改性聚丙烯还包括颜料0.01～0.1％。
43.可以理解的是，所述颜料的选择有多种，比如，作为示例，所述颜料包括钛白粉、立德粉、氧化锌、颜料蓝、酞菁类颜料中的一种或多种。
44.进一步优选的，所述颜料为钛白粉。
45.优选的，所述钛白粉中二氧化钛的含量≥88wt％，吸油值为10-25g/100g，填充密度为0.1-0.5l/kg；进一步优选的，所述钛白粉中二氧化钛的含量≥91wt％，吸油值为17g/100g，填充密度为0.25l/kg。
46.在一些优选的方案中，所述钛白粉可以购买成品，比如购买自美国杜邦公司生产的钛白粉r-902+。
47.可以理解的是，所述聚丙烯再生料的选择有多种，比如，作为示例，所述聚丙烯再生料包括洗衣机桶用聚丙烯回收料、仪表盘用聚丙烯回收料、门内饰板用聚丙烯回收料和保险杆用聚丙烯回收料中的一种或多种。
48.作为相容剂，所述改性聚烯烃包括聚烯烃、单体和引发剂，所述单体的重量为改性聚烯烃重量的0.5～5％，所述引发剂的重量为聚烯烃重量的0.02～0.08％。
49.进一步优选的，所述单体的重量为改性聚烯烃重量的3％。进一步优选的，所述引发剂的重量为聚烯烃重量的0.05％。
50.进一步地，为了获得改性聚烯烃，本技术提供了相应的制备方法，具体地，所述改性聚烯烃的制备方法包括：将聚烯烃、单体和引发剂混合后，加入双螺杆中挤出造粒即得。可以理解的是，可以根据实际制备需要，选择合适的挤出温度和螺杆转速，比如，作为示例，挤出温度为170～250℃，螺杆转速为350～550r/min。
51.可以理解的是，所述单体的选择有多种，比如，作为示例，所述单体包括丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酸、降冰片烯二酸酐、双马来酰亚胺中的一种或多种。进一步优选的，所述单体为马来酸酐。
52.可以理解的是，所述引发剂的选择有多种，比如，作为示例，所述引发剂包括过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈、双-2,5-己烷中的一种或多种。进一步优选的，所述引发剂为双-2,5-己烷。
53.可以理解的是，所述改性聚烯烃中的聚烯烃的选择有多种，比如，作为示例，所述改性聚烯烃中的聚烯烃包括乙烯丙烯共聚物、聚乙烯、聚丁烯、聚戊烯、聚辛烯、丙烯丁烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、辛烯乙烯共聚物中的一种或多种。
54.进一步优选的，所述聚烯烃为聚乙烯和辛烯乙烯共聚物。其中，所述聚乙烯和辛烯乙烯共聚物的量可以根据制备需要确定，比如，作为示例，所述聚乙烯和辛烯乙烯共聚物的重量比为(1～5)：1；进一步优选的，所述聚乙烯和辛烯乙烯共聚物的重量比为3:1。
55.可以理解的是，所述聚乙烯的选择有多种，比如，作为示例，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一种或多种。进一步优选的，所述聚乙烯为线性低密度聚乙
烯。优选地，线性低密度聚乙烯的密度为0.910～0.925g/ml，高密度聚乙烯的密度为0.941～0.960g/ml。
56.优选的，所述线性低密度聚乙烯在190℃下的熔融指数为1.0-10.0g/10min，维卡软化温度为80-110℃；进一步优选的，所述线性低密度聚乙烯在190℃下的熔融指数为4.0g/10min，维卡软化温度为92℃。
57.在一些优选的方案中，所述线性低密度聚乙烯可以购买成品，比如购买自扬子石化生产的dfda-7042。
58.优选的，所述辛烯乙烯共聚物在190℃下的熔融指数为5-25g/10min，在121℃下的门尼粘度ml1+4为0.5-8mu；进一步优选的，所述辛烯乙烯共聚物在190℃下的熔融指数为13g/10min，在121℃下的门尼粘度ml1+4为3mu。
59.在一些优选的方案中，所述辛烯乙烯共聚物可以购买成品，比如购买自韩国sk公司生产的poe 8613l。
60.本技术人创造性的发现，通过将特定的聚乙烯和辛烯乙烯共聚物通过马来酸酐单体进行改性，得到的相容剂应用于体系中，能够提高特定的再生料pcr和聚丙烯的相容性，从而保证制备得到的改性聚丙烯的力学性能。这可能是由于一方面聚乙烯和辛烯乙烯共聚物均为链状结构，相容性好，且不含支链的乙烯链段、含长支链的辛烯链段能够共同降低聚丙烯的结晶度，调节分子链的柔韧性，从而提高制备得到的改性聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能，另一方面选用特定量的马来酸酐对聚乙烯和辛烯乙烯共聚物进行改性，马来酸酸酐为不饱和五元酸酐，其极性效应高，从而能够提高共聚反应的活性，而且极性基团的引入能够增进聚丙烯和再生料pcr之间的相容性，大大提高了最终制得的改性聚丙烯的力学性能。
61.可以理解的是，所述抗氧剂的选择有多种，比如，作为示例，所述抗氧剂包括羟基胺类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。
62.进一步优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，且所述受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为(1～2)：1。进一步优选的，所述受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为3:2。
63.优选的，所述受阻酚类抗氧剂的主要成分为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三甲基-2,4,6,-三(3,5,-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的一种或多种；进一步优选的，所述受阻酚类抗氧剂的主要成分为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯。
[0064]
优选的，所述β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的添加量为受阻酚类抗氧剂的1-5wt％。
[0065]
在一些优选的方案中，主要成分为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的受阻酚类抗氧剂购买自美国巴斯夫公司生产的irganox1010。
[0066]
在一些优选的方案中，主要成分为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的受阻酚类抗氧剂购买自美国巴斯夫公司生产的irganox1076。
[0067]
优选的，所述亚磷酸酯类抗氧剂的主要成分为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二
亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)异辛烷氧基亚磷酸酯中的一种或多种；进一步优选的，所述亚磷酸酯类抗氧剂的主要成分为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
[0068]
在一些优选的方案中，所述亚磷酸酯类抗氧剂可为市售，例如供应商美国巴斯夫公司生产的irganox168。
[0069]
可以理解的是，所述填料的选择有多种，比如，作为示例，所述填料包括滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、白炭黑、膨润土、凹凸棒土、淀粉中的一种或多种。
[0070]
进一步优选地，所述填料为碳酸钙和滑石粉，所述碳酸钙和滑石粉的重量比为1：(0.5～2)。进一步优选的，所述碳酸钙和滑石粉的重量比为1:1。
[0071]
优选的，所述碳酸钙的活化度≥90％，平均粒径≤10μm；进一步优选的，所述碳酸钙的活化度≥97％，平均粒径≤2.5μm。
[0072]
在一些优选的方案中，所述碳酸钙可以购买成品，比如购买自常州市乐环商贸有限公司生产的活性轻质碳酸钙。
[0073]
优选的，所述滑石粉的目数为600-2000目，白度≥90％；进一步优选的，所述滑石粉的目数为1250目，白度≥94％。
[0074]
在一些优选的方案中，所述滑石粉可以购买成品，比如购买自常州市乐环商贸有限公司生产的1250目滑石粉。
[0075]
本技术人意外发现，通过选用特定的填料，能够在增加改性聚丙烯拉伸强度、弯曲强度等力学性能的同时，还能够增加改性聚丙烯的尺寸稳定性，而且适量填料的填充能够降低生产成本，具有良好的经济效益。
[0076]
可以理解的是，所述润滑剂的选择有多种，比如，作为示例，所述润滑剂包括金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂、烃类润滑剂、硅氧烷润滑剂中的一种或多种。
[0077]
进一步优选的，所述润滑剂为金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂，所述金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂的重量比为(1～8)：(0.5～2)：1。进一步优选的，所述金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂的重量比为4:1:1。
[0078]
可以理解的是，所述金属皂类润滑剂的选择有多种，比如，作为示例，所述金属皂类润滑剂包括硬脂酸铅、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钡中的一种或多种；进一步优选的，所述金属皂类润滑剂为硬脂酸钙。
[0079]
可以理解的是，所述脂肪酸酰胺类润滑剂的选择有多种，比如，作为示例，所述脂肪酸酰胺类润滑剂包括油酸酰胺、硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸正丁酯、甘油三羟硬脂酸酯中的一种或多种；进一步优选的，所述脂肪酸酰胺类润滑剂为油酸酰胺。
[0080]
优选的，所述油酸酰胺的固含量为10-30wt％，25℃时的表面张力为15-35mn/m；进一步优选的，所述油酸酰胺的固含量为18wt％，25℃时的表面张力为21-23mn/m。
[0081]
在一些优选的方案中，所述油酸酰胺可以购买成品，比如购买自石家庄多亿化工科技有限公司生产的油酸酰胺。
[0082]
可以理解的是，所述烃类润滑剂的选择有多种，比如，作为示例，所述烃类润滑剂包括聚乙烯蜡、微晶石蜡、液体石蜡、固体石蜡、氯化石蜡中的一种或多种；进一步优选的，所述烃类润滑剂为聚乙烯蜡。
[0083]
优选的，所述聚乙烯蜡的软化点为90-110℃，在140℃下的粘度为10-50cps；进一步优选的，所述聚乙烯蜡的软化点为95℃，在140℃下的粘度为10-20cps。
[0084]
在一些优选的方案中，所述聚乙烯蜡可以购买成品，比如购买自常州可赛成功塑胶材料公司生产的wax 2420(聚乙烯蜡)。
[0085]
本技术人意外发现，选用特定的金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂作为润滑剂，三种原料之间协同作用，能够在增加改性聚丙烯熔融速率的同时，还不影响其力学性能。这可能是由于三种特定的润滑剂与聚丙烯和再生料pcr之间具有良好的相容性，同时对改性聚丙烯的内部和外部进行润滑，增加了体系相容性的同时，还增加了改性聚丙烯熔融速率。
[0086]
可以理解的是，所述聚丙烯的选择有多种，比如，作为示例，所述聚丙烯为均聚物聚丙烯、无规共聚聚丙烯、抗冲击共聚聚丙烯中的一种或多种。
[0087]
优选的，所述抗冲击共聚聚丙烯在230℃下的熔融指数为10-50g/10min，23℃下的悬臂梁缺口冲击强度为30-60kj/m2，拉伸屈服强度为15-30mpa；进一步优选的，所述抗冲击共聚聚丙烯在230℃下的熔融指数为30g/10min，23℃下的悬臂梁缺口冲击强度为46kj/m2，拉伸屈服强度为20.3mpa。
[0088]
在一些优选的方案中，所述抗冲击共聚聚丙烯可以购买成品，比如购买自美国埃克森美孚化工生产的抗冲击共聚聚丙烯树脂achieve
tm
advanced pp8285e1。
[0089]
参见图1所示，本技术还提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯的制备方法，其特征在于，其包括：
[0090]
101：将聚丙烯再生料、相容剂、抗氧剂、填料、润滑剂以及聚丙烯混合均匀，按照重量百分比计算，聚丙烯再生料大于0且小于等于50％、相容剂5～15％、抗氧剂0.1～1％、填料10～30％、润滑剂0.1～1％，以及聚丙烯补充余量至100％，其中，所述相容剂采用改性聚烯烃。
[0091]
102：用螺杆挤出机挤出，挤出后经水冷却，切粒，即得含有再生料pcr的改性聚丙烯。
[0092]
可以理解的是，步骤102中，可以根据实际制备需要，选择合适的挤出温度和螺杆转速，比如，作为示例，挤出温度为180～250℃，转速为100～300rad/min。
[0093]
以下通过几个实施例和对比例，对本技术进行进一步地说明。
[0094]
实施例1
[0095]
实施例1提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，按重量百分比计，所述含有再生料pcr的改性聚丙烯的原料包括：聚丙烯再生料10％、相容剂10％、抗氧剂0.5％、填料20％、润滑剂0.5％、颜料0.05％，聚丙烯补充余量至100％。
[0096]
所述聚丙烯再生料来自于洗衣机桶用聚丙烯回收料。
[0097]
所述相容剂为改性聚烯烃。
[0098]
所述改性聚烯烃的制备方法为：将聚烯烃、单体和引发剂混合后，加入双螺杆中挤出造粒即得。挤出温度为200℃，螺杆转速为450r/min。
[0099]
所述聚烯烃为聚乙烯和辛烯乙烯共聚物。
[0100]
所述聚乙烯和辛烯乙烯共聚物的重量比为3:1。
[0101]
所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。
[0102]
所述线性低密度聚乙烯在190℃下的熔融指数为4.0g/10min，维卡软化温度为92℃。
[0103]
所述线性低密度聚乙烯购买自扬子石化生产的dfda-7042。
[0104]
所述辛烯乙烯共聚物在190℃下的熔融指数为13g/10min，在121℃下的门尼粘度ml1+4为3mu。
[0105]
所述辛烯乙烯共聚物购买自韩国sk公司生产的poe 8613l。
[0106]
所述单体为马来酸酐。
[0107]
所述单体的重量为改性聚烯烃重量的3％。
[0108]
所述引发剂为双-2,5-己烷。
[0109]
所述引发剂的重量为聚烯烃重量的0.05％。
[0110]
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂。
[0111]
所述受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为3:2。
[0112]
所述受阻酚类抗氧剂由主要成分为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的受阻酚类抗氧剂和主要成分为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的受阻酚类抗氧剂组成。
[0113]
主要成分为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的受阻酚类抗氧剂的添加量为受阻酚类抗氧剂的3wt％。
[0114]
主要成分为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的受阻酚类抗氧剂购买自美国巴斯夫公司生产的irganox1010。
[0115]
主要成分为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的受阻酚类抗氧剂购买自美国巴斯夫公司生产的irganox1076。
[0116]
所述亚磷酸酯类抗氧剂的主要成分为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。
[0117]
所述亚磷酸酯类抗氧剂购买自美国巴斯夫公司生产的irganox168。
[0118]
所述填料为碳酸钙和滑石粉。
[0119]
所述碳酸钙和滑石粉的重量比为1:1。
[0120]
所述碳酸钙的活化度≥97％，平均粒径≤2.5μm。
[0121]
所述碳酸钙购买自常州市乐环商贸有限公司生产的活性轻质碳酸钙。
[0122]
所述滑石粉的目数为1250目，白度≥94％。
[0123]
所述滑石粉购买自常州市乐环商贸有限公司生产的1250目滑石粉。
[0124]
所述润滑剂为金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂。
[0125]
所述金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂的重量比为4：1：1。
[0126]
所述金属皂类润滑剂为硬脂酸钙。
[0127]
所述脂肪酸酰胺类润滑剂为油酸酰胺。
[0128]
所述油酸酰胺的固含量为18wt％，25℃时的表面张力为21-23mn/m。
[0129]
所述油酸酰胺购买自石家庄多亿化工科技有限公司生产的油酸酰胺。
[0130]
所述烃类润滑剂为聚乙烯蜡。
[0131]
所述聚乙烯蜡的软化点为95℃，在140℃下的粘度为10-20cps。
[0132]
所述聚乙烯蜡购买自常州可赛成功塑胶材料公司生产的wax 2420(聚乙烯蜡)。
[0133]
所述颜料为钛白粉。
[0134]
所述钛白粉中二氧化钛的含量≥91wt％，吸油值为17g/100g，填充密度为0.25l/kg。
[0135]
所述钛白粉购买自美国杜邦公司生产的钛白粉r-902+。
[0136]
所述聚丙烯为抗冲击共聚聚丙烯。
[0137]
所述抗冲击共聚聚丙烯在230℃下的熔融指数为30g/10min，23℃下的悬臂梁缺口冲击强度为46kj/m2，拉伸屈服强度为20.3mpa。
[0138]
所述抗冲击共聚聚丙烯购买自美国埃克森美孚化工生产的抗冲击共聚聚丙烯树脂achieve
tm
advanced pp8285e1。
[0139]
实施例1中含有再生料pcr的改性聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
[0140]
将原料按重量份计混合均匀后，用螺杆挤出机挤出，挤出后经水冷却，切粒，即得。螺杆挤出机的挤出温度为220℃，转速为200rad/min。
[0141]
实施例2
[0142]
实施例2提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，该含有再生料pcr的改性聚丙烯与实施例1的不同之处在于：
[0143]
按重量百分比计，所述含有再生料pcr的改性聚丙烯的原料包括：聚丙烯再生料20％、相容剂10％、抗氧剂0.5％、填料20％、润滑剂0.5％、颜料0.05％，聚丙烯补充余量至100％。
[0144]
实施例3
[0145]
实施例3提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，该含有再生料pcr的改性聚丙烯与实施例1的不同之处在于：
[0146]
按重量百分比计，所述含有再生料pcr的改性聚丙烯的原料包括：聚丙烯再生料30％、相容剂10％、抗氧剂0.5％、填料20％、润滑剂0.5％、颜料0.05％，聚丙烯补充余量至100％。
[0147]
实施例4
[0148]
实施例4提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，该含有再生料pcr的改性聚丙烯与实施例1的不同之处在于：
[0149]
按重量百分比计，所述含有再生料pcr的改性聚丙烯的原料包括：聚丙烯再生料40％、相容剂10％、抗氧剂0.5％、填料20％、润滑剂0.5％、颜料0.05％，聚丙烯补充余量至100％。
[0150]
实施例5
[0151]
实施例5提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，该含有再生料pcr的改性聚丙烯与实施例1的不同之处在于：
[0152]
按重量百分比计，所述含有再生料pcr的改性聚丙烯的原料包括：聚丙烯再生料50％、相容剂10％、抗氧剂0.5％、填料20％、润滑剂0.5％、颜料0.05％，聚丙烯补充余量至100％。
[0153]
对比例1
[0154]
对比例1提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，该含有再生料pcr的改性聚丙烯与实施例1的不同之处在于：
[0155]
所述聚烯烃为聚乙烯。
[0156]
所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯。
[0157]
对比例2
[0158]
对比例2提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，具体实施方式同实施例1，不同之处在于：
[0159]
未将聚烯烃进行改性，聚烯烃是聚乙烯和辛烯乙烯共聚物，并不添加单体和引发剂。
[0160]
对比例3
[0161]
对比例3提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，具体实施方式同实施例1，不同之处在于：
[0162]
所述填料为碳酸钙。
[0163]
对比例4
[0164]
对比例4提供了一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，具体实施方式同实施例1，不同之处在于：
[0165]
所述润滑剂为脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂。
[0166]
所述脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂的重量比为1：1。
[0167]
所述脂肪酸酰胺类润滑剂为油酸酰胺。
[0168]
所述油酸酰胺的固含量为18wt％，25℃时的表面张力为21-23mn/m。
[0169]
所述油酸酰胺购买自石家庄多亿化工科技有限公司生产的油酸酰胺。
[0170]
所述烃类润滑剂为聚乙烯蜡。
[0171]
所述聚乙烯蜡的软化点为95℃，在140℃下的粘度为10-20cps。
[0172]
所述聚乙烯蜡购买自常州可赛成功塑胶材料公司生产的wax 2420(聚乙烯蜡)。
[0173]
性能测试
[0174]
1、拉伸强度
[0175]
对实施例1-5和对比例1-4制备得到的改性聚丙烯，参考gb/t1040.1中记载的方法，实验速度50mm/min，测试其拉伸强度，结果记入表1。
[0176]
2、弯曲模量
[0177]
对实施例1-5和对比例1-4制备得到的改性聚丙烯，参考gb/t9341，样条尺寸80mm
×
10mm
×
(4.0
±
0.2)mm，实验速度2mm/min，支撑跨度64mm，测试其弯曲模量，结果记入表1。
[0178]
3、抗冲击性能
[0179]
对实施例1-5和对比例1-4制备得到的改性聚丙烯，参考gb/t1843，样条尺寸80mm
×
10mm
×
(4.0
±
0.2)mm，a型缺口，温度23℃，测试其悬臂梁缺口冲击强度，结果记入表1。
[0180]
4、熔融指数
[0181]
对实施例1-5和对比例1-4制备得到的改性聚丙烯，参考gb/t3682.1-2018，方法a(质量测量方法)，测试条件为：230℃/2.16kg，测试其熔融指数，结果记入表1。
[0182]
表1
[0183] 拉伸强度mpa弯曲模量mpa悬臂梁缺口冲击强度kj/m2熔融指数g/10min实施例119.919804829.4实施例219.319534628.6实施例318.619274527.8
实施例418.318974426.9实施例517.818734226.5对比例117.518864129.2对比例216.218203925.6对比例317.920204329.1对比例418.819104324.5
[0184]
从实施例1至5的测试数据来看，拉伸强度可以达到17mpa以上，甚至达到20mpa左右，弯曲模型达到1873mpa以上甚至达到2000mpa左右，悬臂梁缺口冲击强度达到了42kj/m2以上，熔融指数达到26.5g/10min以上。力学性能得到大幅提升，满足汽车零部件对材料强度、刚度要求。
[0185]
结合对比例1和实施例1，对比例1中聚烯烃采用单组份的聚乙烯时，其力学性能相对而言有所降低，说明聚乙烯和辛烯乙烯共聚物通过马来酸酐单体进行改性，得到的相容剂应用于体系中，能够提高特定的再生料pcr和聚丙烯的相容性，从而保证制备得到的改性聚丙烯的力学性能。这可能是由于一方面聚乙烯和辛烯乙烯共聚物均为链状结构，相容性好，且不含支链的乙烯链段、含长支链的辛烯链段能够共同降低聚丙烯的结晶度，调节分子链的柔韧性，从而提高制备得到的改性聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能，另一方面选用特定量的马来酸酐对聚乙烯和辛烯乙烯共聚物进行改性，马来酸酸酐为不饱和五元酸酐，其极性效应高，从而能够提高共聚反应的活性，而且极性基团的引入能够增进聚丙烯和再生料pcr之间的相容性，大大提高了最终制得的改性聚丙烯的力学性能。
[0186]
结合对比例2和实施例1，对比例2中聚烯烃并未进行改性，其力学性能相对而言有所降低，说明使用改性聚烯烃，并将其作为相容剂应用在本体系中，能够提高聚丙烯再生料和聚丙烯之间的相容性，从而能够减少聚丙烯再生料的加入对制备得到的改性聚丙烯性能的影响，从而提高制备得到的改性聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能，满足汽车零部件对材料强度、刚度要求。
[0187]
结合对比例3和实施例1，对比例3中填料采用单组份的碳酸钙，其力学性能相对而言有所降低，说明双组份的填料配比，能够在增加改性聚丙烯拉伸强度、弯曲强度等力学性能的同时，还能够增加改性聚丙烯的尺寸稳定性，而且适量填料的填充能够降低生产成本，具有良好的经济效益。
[0188]
结合对比例4和实施例1，对比例4中润滑剂采用双组份的脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂，而非三组份，其力学性能相对而言有所降低，说明金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂作为润滑剂，三种原料之间协同作用，能够在增加改性聚丙烯熔融速率的同时，还不影响其力学性能。这可能是由于三种特定的润滑剂与聚丙烯和再生料pcr之间具有良好的相容性，同时对改性聚丙烯的内部和外部进行润滑，增加了体系相容性的同时，还增加了改性聚丙烯熔融速率。
[0189]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连
接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0190]
需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0191]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于，按照重量百分比计算，该含有再生料pcr的改性聚丙烯包括：聚丙烯再生料大于0且小于等于50％、相容剂5～15％、抗氧剂0.1～1％、填料10～30％、润滑剂0.1～1％，以及聚丙烯补充余量至100％，其中，所述相容剂采用改性聚烯烃。2.如权利要求1所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：按照重量百分比计算，该含有再生料pcr的改性聚丙烯还包括颜料0.01～0.1％。3.如权利要求2所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述颜料包括钛白粉、立德粉、氧化锌、颜料蓝、酞菁类颜料中的一种或多种。4.如权利要求1所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述聚丙烯再生料包括洗衣机桶用聚丙烯回收料、仪表盘用聚丙烯回收料、门内饰板用聚丙烯回收料和保险杆用聚丙烯回收料中的一种或多种。5.如权利要求1所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述改性聚烯烃包括聚烯烃、单体和引发剂，所述单体的重量为改性聚烯烃重量的0.5～5％，所述引发剂的重量为聚烯烃重量的0.02～0.08％。6.如权利要求5所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于，所述改性聚烯烃的制备方法包括：将聚烯烃、单体和引发剂混合后，加入双螺杆中挤出造粒即得。7.如权利要求6所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：挤出温度为170～250℃，螺杆转速为350～550r/min。8.如权利要求5所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述单体包括丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酸、降冰片烯二酸酐、双马来酰亚胺中的一种或多种；和/或，所述引发剂包括过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈、双-2,5-己烷中的一种或多种。9.如权利要求1至8任一所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述改性聚烯烃中的聚烯烃包括乙烯丙烯共聚物、聚乙烯、聚丁烯、聚戊烯、聚辛烯、丙烯丁烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、辛烯乙烯共聚物中的一种或多种。10.如权利要求9所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述聚烯烃为聚乙烯和辛烯乙烯共聚物。11.如权利要求10所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述聚乙烯和辛烯乙烯共聚物的重量比为(1～5)：1；和/或，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的一种或多种。12.如权利要求1所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述抗氧剂包括羟基胺类抗氧剂、硫醚类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。13.如权利要求12所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，且所述受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为(1～2)：1。14.如权利要求1所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述填料包括滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、白炭黑、膨润土、凹凸棒土、淀粉中的一种或多种。
15.如权利要求14所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述填料为碳酸钙和滑石粉，所述碳酸钙和滑石粉的重量比为1：(0.5～2)。16.如权利要求1所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述润滑剂包括金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂、烃类润滑剂、硅氧烷润滑剂中的一种或多种。17.如权利要求16所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述润滑剂为金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂，所述金属皂类润滑剂、脂肪酸酰胺类润滑剂和烃类润滑剂的重量比为(1～8)：(0.5～2)：1。18.如权利要求1所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯，其特征在于：所述聚丙烯为均聚物聚丙烯、无规共聚聚丙烯、抗冲击共聚聚丙烯中的一种或多种。19.一种如权利要求1至18任一所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯的制备方法，其特征在于，其包括：将聚丙烯再生料、相容剂、抗氧剂、填料、润滑剂以及聚丙烯混合均匀后，用螺杆挤出机挤出，挤出后经水冷却，切粒，即得。20.如权利要求19所述的含有再生料pcr的改性聚丙烯的制备方法，其特征在于：挤出温度为180～250℃，转速为100～300rad/min。

技术总结
本申请涉及一种含有再生料PCR的改性聚丙烯及其制备方法，按照重量百分比计算，该含有再生料PCR的改性聚丙烯包括：聚丙烯再生料大于0且小于等于50％、相容剂5～15％、抗氧剂0.1～1％、填料10～30％、润滑剂0.1～1％，以及聚丙烯补充余量至100％，其中，所述相容剂采用改性聚烯烃。本申请通过用使用改性聚烯烃，并将其作为相容剂应用在本体系中，能够提高聚丙烯再生料和聚丙烯之间的相容性，从而能够减少聚丙烯再生料的加入对制备得到的改性聚丙烯性能的影响，从而提高制备得到的改性聚丙烯的拉伸强度、抗冲击强度等力学性能，满足汽车零部件对材料强度、刚度要求。刚度要求。刚度要求。


技术研发人员：熊芬 刘丹丹 刘彬 黄骏霖 谢德钰
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/23