改质的循环的相对富聚乙烯的聚烯烃材料制造技术

一种通过共混以下各项可获得的聚乙烯

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改质的循环的相对富聚乙烯的聚烯烃材料
专利

[0001]本专利技术涉及一种新型聚烯烃组合物，其包含高含量如大于或等于30重量％的循环的相对富聚乙烯的材料。

技术介绍

[0002]聚烯烃，特别是聚乙烯和聚丙烯，在许多应用中被日益增加地大量消费，所述应用包括用于食品和其他商品的包装、纤维、汽车部件以及各种各样的制造制品。其原因不仅是有利的性价比，而且是这些材料的高通用性以及非常广泛的可能改性，这允许在广泛的应用中调整最终使用性能。化学改性、共聚、共混、牵伸、热处理以及这些技术的组合可以将普通等级的聚烯烃转化为具有所需性能的有价值产品。这导致产生巨大量的聚烯烃材料用于消费应用。
[0003]在过去的十年期间，已出现关于塑料及其以当前量使用的环境可持续性的关注。这导致了关于聚烯烃的处理、收集和循环的新立法。此外，许多国家已在努力提高塑料材料的百分比，这些塑料材料被循环而不是送到填埋场。
[0004]在欧洲，塑料废弃物每年占大约2700万吨废弃物；在2016年的这一数量中，有740万吨在填埋场被处理，1127万吨被燃烧(以产生能量)并且约850万吨被循环(http：//www.plasticsrecyclers.eu/plastic
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recyclingaccessedAugust2018)。基于聚乙烯的材料是一个特别的问题，因为这些材料被广泛用于包装。考虑到收集到的废弃物与被循环回到物流中的废弃物的量(仅占约30％)相比的巨大量，塑料废弃物流的智能再利用和塑料废弃物的机械循环仍然具有极大的潜力。
[0005]以汽车工业为例。在欧洲，来自欧盟的报废(end
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of
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life，ELV)指令规定，其中85％/95％来自车辆的材料应为可循环的或可回收的。当前汽车部件的循环率显著低于该目标。平均而言，车辆由9重量％的塑料组成，在这9重量％之中，目前只有3重量％被循环。因此，如果要实现对于汽车工业中的塑料循环的目标，仍然存在要满足的需求。与其中聚烯烃被燃烧并用作能量的“高能循环”相反，本专利技术特别关注机械循环的废弃物流。由于成本原因，较差的机械性能和较差的加工性能，所以含有交联聚烯烃的废弃物流通常用于能量回收(例如，在地区供热厂中进行焚烧或在水泥工业中用于热产生)，并且通常很少被循环到新产品中。
[0006]聚烯烃领域的一个主要趋势是使用循环材料，该循环材料来源于各种各样的来源。耐久物品物流如来源于废弃电气设备(WEE)或报废车辆(ELV)的那些含有各种各样的塑料。可以对这些材料进行加工以回收丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯(ABS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)塑料。可以利用在水中的密度分离进行分离，然后基于荧光、近红外吸收或拉曼荧光进行进一步分离。然而，通常很难获得纯的循环聚丙烯或纯的循环聚乙烯。通常，市场上的循环量的聚丙烯是聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的混合物，这对于消费后废弃物流尤其如此。已经发现，来自消费后废弃物来源的商业回收物通常含有PP和PE的混合物，其中次要组分的含量达到最高＜50重量％。
[0007]循环聚烯烃的质量越好，则该材料越昂贵。此外，循环的聚烯烃材料经常被非聚烯烃材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯或者非聚合物物质如木材、纸、玻璃或铝交叉污染。这导致在主要聚合物相之间的相容性差。
[0008]这样的循环富聚乙烯材料通常具有比原始材料的性能差得多的性能，除非添加到最终化合物中的循环聚烯烃的量极低。例如，这样的材料通常具有在气味和味道方面的差性能、有限刚度、有限冲击强度和差的拉伸性能，并且因此不适合消费者要求。对于多种应用，例如电缆护套、容器、汽车部件或家居制品，非常重要的是聚乙烯共混物显示出高的刚度(拉伸模量)以及高的冲击强度和相对高的弹性(断裂拉伸应变)。这通常排除了将循环材料用于高质量零件的应用，并且意味着它们仅用于低成本、要求不高的应用中，如例如垃圾袋。为了改善这些材料的机械性能，已经提出添加相对大量的填料以及增容剂/偶联剂和弹性体聚合物。这些材料通常是原始材料，其中聚烯烃组分是由石油生产的。
[0009]US 2009/0048403涉及聚烯烃组合物，其包含按重量计A)30至80％的聚烯烃组分，该聚烯烃组分含有不小于80％的选自聚乙烯、聚丙烯或其混合物的废弃材料，和B)20至70％的弯曲模量等于或低于600MPa的多相聚烯烃组合物。组分B)包括一种或多种丙烯聚合物，该丙烯聚合物选自结晶丙烯均聚物或者丙烯与至多10％的乙烯或一种或多种其他α
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烯烃共聚单体的共聚物或者它们的组合，和(b)乙烯与其他α
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烯烃的共聚物，以及任选地与少量的二烯(典型地相对于(b)的重量为1％至10％)的共聚物或共聚物的组合物，所述共聚物或组合物含有15％以上，特别是15％至90％，优选15％至85％的乙烯。这个申请旨在具有特定拉伸性能的材料，其可以用于柔性箔如用于农业、屋顶和市政池塘应用的土工膜。这个申请特别展示了使用多相聚烯烃来改善循环的聚合物材料的性能。
[0010]WO 03/087215 A1非常笼统并且涉及由来自多种来源的废弃塑料生成循环塑料材料的技术，所述来源如办公自动化设备(打印机，计算机，复印机等)、白色家电(冰箱，洗衣机等)、消费电子产品(电视，盒式磁带录像机，立体声音响等)、自动碎纸机残留物、包装废弃物、家庭废弃物、建筑废弃物以及工业成型和挤出废料。可以通过选择循环进料中使用的废弃塑料材料的类型、确定从分离工艺中回收的循环塑料材料的类型和量以及将循环塑料材料与其他材料共混来控制循环塑料材料的预定性能。这个文献涉及丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)材料、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)材料、聚丙烯(PP)材料和聚碳酸酯(PC)材料。这个公开内容主要涉及不同等级的聚合物的混合物。此外，这个公开内容涉及含有一系列其他添加剂如炭黑和金属如Cd、Pb、Hg、Cr和Ni的材料。
[0011]WO2013/025822 A1涉及一种用于由具有受控流变性能(特别地，特定MFR2值)的废弃物流来生成聚烯烃共混物的方法。总体上，这个文献关注于包含聚丙烯和聚乙烯的混合物，并将该混合物与一种或多种过氧化物混炼(compounding)以生产聚烯烃共混物。这个文献提及将聚丙烯(PP)与高密度聚丙烯(HDPE)分离所涉及的困难，并且这种方法是昂贵的。此外，在这些物流中还可以发现少量但可测量的高密度塑料如ABS和HIPS。PP产品中的PP与HDPE的比率可以通过进料物流中的材料的混合和/或通过两种塑料类型的分离程度来控制。
[0012]EP 14167409涉及聚丙烯和聚乙烯的共混物，特别是聚丙烯和聚乙烯的循环共混物，其含有特定种类的增容剂。该特定的增容剂可以导致刚度以及冲击强度和耐热变形性的增加。不幸地，PP和PE是高度不混溶的，从而导致这样的共混物：其相之间的粘合性差，形
态粗糙并且因此机械性能差。可以通过添加增容剂来改善在共混物的各相之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过共混以下各项可获得的聚乙烯
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聚丙烯组合物：a)80至97重量％的共混物(A)，其包含A
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1)聚丙烯，和A
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2)聚乙烯，其中聚丙烯与聚乙烯的重量比为3:7至13:7，并且其中共混物(A)是从消费后和/或工业用后废弃物获得的废弃塑料材料中回收的循环材料；以及b)3至20重量％的增容剂(B)，所述增容剂(B)是包含无规聚丙烯共聚物基体相和分散在其中的弹性体相的多相无规共聚物，其中所述多相无规共聚物具有
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65至88重量％的二甲苯不溶物含量(XCI)(ISO 16152，第一版，25℃)，和
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12至35重量％的二甲苯可溶物含量XCS(ISO 16152，第一版，25℃)，XCS级分的特性粘度(在135℃下根据DINISO 1628/1在十氢化萘中测量的)为1.2dl/g至小于3.0dl/g，和
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300至600MPa的弯曲模量(ISO 178，在注射成型试样上测量的，23℃)；其中比率MFR2(共混物(A))/MFR2(增容剂(B))((ISO1133，2.16kg负荷，在230℃下)在0.5至1.5的范围内；并且其中二甲苯不溶物含量(XCI)和二甲苯可溶物含量(XCS)总计达100重量％。2.根据权利要求1所述的聚乙烯
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聚丙烯组合物，其使用如EN ISO 1873
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2所描述的注射成型试样(狗骨状，4mm厚度)的拉伸模量(根据ISO 527
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2测量的)为至少800MPa。3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯
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聚丙烯组合物，其中所述增容剂(B)的断裂拉伸应变(MD)为至少500％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚乙烯
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聚丙烯组合物，其中所述增容剂(B)的在二甲苯不溶物(XCI)级分中衍生自乙烯的单元的含量为2.0至6.0重量％和/或其中所述增容剂(B)的在所述二甲苯可溶物(XCS)级分中衍生自乙烯的单元的含量为25.0至38.0重量％。5.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯
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聚丙烯组合物，其中所述增容剂(B)的MFR2(ISO1133；2.16kg；230℃)为5至15g/10min和/或其中所述增容剂(B)的衍生自乙烯的单元的总含量为5.0至10.0重量％。6.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯
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聚丙烯组合物，其中所述增容剂(B)的所述二甲苯可溶物(XCS)级分的特性粘度(在135℃下根据DINISO 1628/1在十氢化萘中测量的)为1.3至小于2.2dl/g。7.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯
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聚丙烯组合物，其中所述增容剂(B)的弯曲模量为400至550MPa(ISO 178，在注射成型试样上测量的，23℃)。8.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯
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聚丙烯组合物，其中共混物(A)的通过使用固相微萃取(HS
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SPME
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GC
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MS)测定的柠檬烯含量为1ppm至100ppm，优选1ppm至50ppm，更优选2ppm至50ppm，最优选3ppm至35ppm。9.根据前述权利要求中任一项所述的聚乙烯
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【专利技术属性】
技术研发人员：苏珊娜，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：