[发明专利]反应挤出制备的回收高密度聚乙烯/聚丙烯复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用回收料通过反应挤出制备的HDPE/PP复合材料，属于回收高分子复合材料的改性领域。

背景技术

对于HDPE制品的回收可以在一定程度上解决白色污染问题，缓解塑料废弃物对环境的压力。另一方面，随着城镇建设的飞速发展，HDPE管材的需求量迅速增长，这也加剧了对于石油资源的耗费。如果能将回收的HDPE用于生产管材，一方面可以变“废”为宝，节约成本，另一方面可以大大缓解环境和能源的双重压力。利用回收HDPE制备管材专用料的研究在专利CN101805472A已有报道。

然而，回收的HDPE中往往含有少量的PP。在对回收料进行过氧化物交联改性时，PP分子链容易发生断裂，使得体系的熔融指数上升，不利于管材的挤出。另一方面，PP的引入易使材料发脆，使得材料的机械性能，特别是冲击强度和断裂伸长率下降。有文献报道，PP交联过程中加入助交联剂，可以降低其熔融指数，同时提高其机械性能。本发明考虑在回收料的交联改性过程中加入助交联剂，一方面可以使体系中的PP不发生降解而发生交联，降低材料的熔融指数；另一方面，由于在交联过程中抑制了PP的进一步降解，使得PP自由基可与PE的自由基相结合，形成PE-g-PP接枝共聚物，改善两者的相容性，提高共混物的机械性能，从而获得符合性能要求的管材料。

专利CN101863091A对HDPE及PP包装材料的回收进行了报道，报道中将废弃的塑料包装材料再回收利用，重新造粒，实现了资源的循环利用。关于PP交联的专利报道主要集中在辐射交联(CN1142514)和硅烷交联(CN101158423)，通过交联获得力学性能和耐高温性能优异的材料。也有专利报道(CN101805472A)利用回收的HDPE进行交联改性制备管材专用料。但目前还没有关于在对含有PP的回收HDPE交联改性时，如何克服PP的存在对交联反应及最终性能的影响的报道。

发明内容

本发明的目的是解决回收HDPE采用过氧化物交联改性降低其熔融指数、提高其性能、拓宽其应用范围的过程中，由于原料中含有PP而引起熔融指数上升、性能下降的问题，提出在交联体系中加入助交联剂，改善体系的熔融指数和机械性能，从而获得应用范围更为广泛的材料。

本发明是通过如下技术方案实现的。

一种反应挤出制备的回收高密度聚乙烯/聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的回收高密度聚乙烯/聚丙烯复合材料是通过以下步骤制备的：

(1)将回收的含5～30％PP的HDPE作为回收料进行干燥，按如下重量份数比，回收料∶交联剂∶助交联剂＝(97.5～99.85)∶(0.05～0.5)∶(0.1～2)进行配料，然后将配料加入高速混合机进行混合；回收料的干燥选择80℃下干燥4h，高速混合时间为10min；

(2)将步骤(1)得到的混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口中；

(3)利用双螺杆挤出机进行挤出，挤出机的温度设置为140～210℃，挤出速度为120～300rpm，依次通过水槽冷却、吹干机吹干、切粒机切割得到所需的交联HDPE/PP复合材料；

其中，HDPE：ρ＝0.94g/cm³，M_n＝21000，M_w＝228000；PP：ρ＝0.91g/cm³，M_n＝44000，M_w＝188000，

所述交联剂采用过氧化物、乙烯基硅氧烷、烯丙基硅氧中的一种或多种，

所述的助交联剂采用烯丙基类助交联剂。

作为优选，所述的交联剂采用过氧化二异丙苯或过氧化苯甲酰。

作为优选，所述的助交联剂采用三烯丙基三聚氰酸酯或三烯丙基异三聚氰酸酯。

作为优选，所述的回收HDPE选取含5％PP的回收料。

有益效果

本发明通过在利用HDPE回收料交联制备管材的体系中加入助交联剂，克服了回收料中的PP引起熔融指数上升和机械性能下降的问题，从而获得了适合管材挤出的材料，并提高了材料的机械性能，真正做到了变“废”为宝，在缓解环境压力的同时也减轻了对石油能源的压力。

本专利的优点将通过具体实例进行说明。

具体实施方式

实施例1：

按下列组分配料：回收料(来自于饮料瓶盖，其中PP含量为5％)：过氧化二异丙苯(DCP)∶三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)＝100∶0.25∶0.5。