包含聚丙烯均聚物和回收塑料材料的聚烯烃组合物制造技术

本发明专利技术涉及聚烯烃组合物，所述聚烯烃组合物包含：a)至少一种聚丙烯均聚物；b)包含比率为3:7至10:1的聚丙烯和聚乙烯的回收塑料材料的共混物(A)，所述共混物(A)从源自消费后废料和/或工业后废料的废塑料材料回收；c)玻璃纤维；以及d)至少一种偶联剂；其中所述聚烯烃组合物的特征在于至少2g/10分钟的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO 1133测量)；至少4GPa的拉伸模量(ISO 527

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含聚丙烯均聚物和回收塑料材料的聚烯烃组合物
[0001]本专利技术涉及包含至少一种聚丙烯均聚物和回收塑料材料的聚烯烃组合物，涉及包含所述聚烯烃组合物的制品以及用于制备这样的聚烯烃组合物的方法。
[0002]描述
[0003]聚烯烃，特别是聚乙烯和聚丙烯，在宽范围的应用(包括用于食品和其他物品的包装、纤维、汽车组件和各种各样的制成制品)中越来越多地被大量消耗。基于聚乙烯的材料是特定问题，因为这些材料被广泛地用于包装。考虑到与再循环回到流中的废料的量相比所收集的废料的量巨大，塑料废料流的智能再利用和塑料废料的机械回收仍然具有很大的潜力。
[0004]通常，市场上回收的大量聚丙烯为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)二者的混合物，这对于消费后废料流尤其如此。此外，来自消费后废料来源的商业回收物常规地与非聚烯烃材料(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯)或非聚合物物质(例如木材、纸、玻璃或铝)交叉污染。这些交叉污染极大地限制回收流的最终应用，使得没有留下有益的最终用途。聚烯烃回收材料，尤其是来自消费后废料流的聚烯烃回收材料，为PE和PP的混合物。回收物的品质越好，其越不可获得，并且其越昂贵。
[0005]寻求回收物的消费者需要与原生材料类似的刚度
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冲击强度。这对于用于结构产品的增强玻璃纤维化合物也是有效的。与原生材料相比，回收物的品质问题可以在一定程度上通过增强回收物来克服，其中增强颗粒物理地结合不同的域(PP和PE)。
[0006]研究了包含原生聚合物(即，第一次使用的聚合物)和回收混合塑料的组合物。
[0007]WO 2014167493 A1描述了用于制备聚烯烃混合物的方法，所述方法包括将基础聚合物混合物MB和聚合物混合物MPR混合在一起的步骤(a)，其中所述混合物MPR由消费后塑料材料的回收获得。
[0008]还研究了用玻璃纤维(glass fibre，GF)增强的回收混合塑料。例如，回收PP或PP/PE混合物已经用GF或具有其他填料的混合GF增强。
[0009]EP 2845876 B1描述了包含两种或更多种树脂和玻璃纤维的组合物，所述组合物包含：包含废聚乙烯(PE)和废聚丙烯(PP)的树脂混合物；长度为10mm或更大的长玻璃纤维；以及基于橡胶的树脂，其中基于100重量份的树脂混合物，所述组合物包含3重量份至30重量份的长玻璃纤维、10重量份至50重量份的基于橡胶的树脂和10重量份至35重量份的LDPE。
[0010]EP 3406662 A1描述了用回收废玻璃纤维和回收聚合物化合物生产的结构上增强的塑料复合材料产品及其制造方法。增强的复合材料制品包含：从废料流中收集并用作填料的回收玻璃纤维，回收玻璃纤维为增强的复合材料制品的总重量的30％至70％；着色剂，所述着色剂为增强的复合材料制品的总重量的1％至2％；以及从废料流中收集并通过黑色着色剂和化学粘结剂基本上润湿回收玻璃纤维的回收树脂。回收树脂包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)或工程级树脂中的至少一者。
[0011]Bajracharya等(Experimental and theoretical studies on the properties of injection moulded glass fibre reinforced mixed plastics composites."
Composites Part A:Applied Science and Manufacturing,2016,84:393
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405)和Bajracharya等(Durability characteristics and property prediction of glass fibre reinforced mixed plastics composites."Composites Part B:Engineering,2017,116:16
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29)使用由澳大利亚的Repeat Plastics(Replas)Pty从消费后塑料废料和工业后塑料废料中收集的呈薄片形式的PE/PP回收物。回收物具有906MPa的拉伸模量。用10％ GF、20％ GF和30％ GF(长度为4.0mm且直径为13.7μm)对其进行了增强。通过30％ GF实现了3068MPa的最大拉伸模量。
[0012]因此，存在同时具有良好的拉伸模量和冲击强度的增强回收物的实例。然而，提供具有与原生聚合物类似的特性的聚烯烃组合物但也包含消费后回收物(post
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consumer recyclate，PCR)以使最终解决方案在CO2足迹方面更加经济友好将是有利的。
[0013]因此，本专利技术的目的是提供具有改善的刚度
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冲击强度平衡的包含从废塑料材料中回收的聚烯烃材料的聚烯烃组合物。
[0014]该目的通过提供包含以下的聚烯烃组合物来解决：
[0015]a)30重量％至60重量％(基于聚合物组合物的总重量)的至少一种聚丙烯均聚物，
[0016]b)15重量％至40重量％(基于聚合物组合物的总重量)的包含比率为3:7至10:1的聚丙烯和聚乙烯的回收塑料材料的共混物(A)，所述共混物(A)从源自消费后废料和/或工业后废料的废塑料材料回收，所述共混物(A)的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO 1133测量)在8g/10分钟至14g/10分钟的范围内，
[0017]c)17重量％至50重量％(基于聚合物组合物的总重量)的玻璃纤维；
[0018]d)0.5重量％至2.5重量％(基于聚合物组合物的总重量)的至少一种偶联剂，以及任选地另外的添加剂，其中所有成分的总和总是为100重量％，
[0019]其中聚烯烃组合物具有
[0020]‑
至少2g/10分钟的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO1133测量)；
[0021]‑
至少4GPa的拉伸模量(根据ISO 527
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2测量，23℃)，和
[0022]‑
至少5kJ/m2的冲击强度(夏氏1eA+23℃)。
[0023]本专利技术的包含组合物的回收物的特征在于高拉伸模量与高冲击强度相结合。不同种类的聚合物与具有玻璃纤维增强的回收物的组合的性能不容易预测。由于不同组分之间的相互作用，因此特别难以预测拉伸模量。此外，回收物聚烯烃通常被极性聚合物(例如，PA、PET)或其他非极性聚合物(non
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PO)(例如PS或填料)等污染，这使得最终机械性能的明确计算更加困难。
[0024]如以下进一步详细讨论的，本专利技术的聚烯烃组合物的熔体流动速率可以覆盖宽范围，并且可以根据消费者需求来调节。熔体流动速率对于模具中的流动是重要的指标。熔体流动速率的变化对转化界面和最终使用性能具有影响。通过提供具有不同熔体流动速率的聚烯烃组合物，可以满足消费者需求。
[0025]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】1.一种聚烯烃组合物，包含：a)30重量％至60重量％(基于聚合物组合物的总重量)的至少一种聚丙烯均聚物，b)15重量％至40重量％(基于所述聚合物组合物的总重量)的包含比率为3:7至10:1的聚丙烯和聚乙烯的回收塑料材料的共混物(A)，所述共混物(A)从源自消费后废料和/或工业后废料的废塑料材料回收，所述共混物(A)的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO 1133测量)在8g/10分钟至14g/10分钟的范围内，c)17重量％至50重量％(基于所述聚合物组合物的总重量)的玻璃纤维；d)0.5重量％至2.5重量％(基于所述聚合物组合物的总重量)的至少一种偶联剂，以及任选地另外的添加剂，其中所有成分的总和总是为100重量％，其中所述聚烯烃组合物的特征在于：
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至少2g/10分钟的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO1133测量)；
‑
至少4GPa的在23℃下的拉伸模量(ISO 527
‑
2)，以及
‑
至少5kJ/m2的冲击强度(ISO 179，夏氏1eA+23℃)。2.根据权利要求1所述的聚烯烃组合物，特征在于，所述聚烯烃组合物包含：a)30重量％至50重量％(基于所述聚合物组合物的总重量)的所述至少一种聚丙烯均聚物，b)15重量％至40重量％(基于所述聚合物组合物的总重量)的包含聚丙烯和聚乙烯的回收塑料材料的所述共混物(A)，所述共混物(A)的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO 1133测量)在10g/10分钟至12g/10分钟的范围内，c)20重量％至50重量％(基于所述聚合物组合物的总重量)的玻璃纤维；d)0.5重量％至2.5重量％(基于所述聚合物组合物的总重量)的所述至少一种偶联剂，以及任选地另外的添加剂，其中所有成分的总和总是为100重量％。3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃组合物，特征在于，所述聚烯烃组合物包含：a1)至少一种第一聚丙烯均聚物；a2)至少一种第二聚丙烯均聚物；其中所述至少一种第一聚丙烯均聚物和所述至少一种第二聚丙烯均聚物在其熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg载荷，根据ISO 1133测量)方面彼此不同。4.根据前述权利要求中的一项所述的聚烯烃组合物，特征在于，所述聚烯烃组合物包含：a1)至少一种第一聚丙烯均聚物；a2)至少一种第二聚丙烯均聚物；a3)至少一种第三聚丙烯均聚物；其中所述至少一种第一聚丙烯均聚物、所述至少一种第二聚丙烯均聚物和所述至少一种第三聚丙烯均聚物在其熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg载荷，根据ISO 1133测量)方面彼此不同。5.根据前述权利要求中的一项所述的聚烯烃组合物，特征在于，所述聚丙烯均聚物选自包括以下的组：
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熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO 1133测量)在5g/10分钟至15g/10分钟、优选地5g/10分钟至10g/10分钟的范围内，更优选为8g/10分钟的至少一种聚丙烯均聚物
(PPH
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1)；
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熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO1133测量)在10g/10分钟至30g/10分钟、优选地15g/10分钟至25g/10分钟的范围内，更优选为20g/10分钟的至少一种聚丙烯均聚物(PPH
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2)；
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熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO1133测量)在60g/10分钟至100g/10分钟、优选地70g/10分钟至80g/10分钟的范围内，更优选为75g/10分钟的至少一种聚丙烯均聚物(PPH
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3)；
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熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg，根据ISO1133测量)在100g/10分钟至150g/10分钟、优选地100g/10分钟至130g/10分钟的...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏珊，
申请(专利权)人：博里利斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：