[发明专利]利用废电瓶壳料制备的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及的是一种利用废电瓶壳料制备的聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯具有无毒、密度小、可回收利用等特性，可应用于电器、汽车等领域。但聚丙烯具有以下缺点：耐候性差，耐光、热及抗老化性差，抗静电性能差，喷涂、着色等二次加工性能差，与其它极性材料的相容性差等，这样就需要对聚丙烯材料进行一定的改性，才能满足使用要求。

随着环保要求的不断提高，电动汽车及电瓶车的产销量所占比例会越来越大。2012年，全国汽车产销量和电瓶车销量分别为1927.18万辆和1930.64万辆，同比分别增长4.6%和4.3%，全国电瓶车产销量增速同样是稳中有进。由此可见，废旧电瓶壳的产生也越来越多，对于废品的产生不及时回收处理，将会造成严重浪费。

随着石油资源的日益稀缺和国际油价受政治经济因素的影响，合成塑料树脂价格日益提升，加之人们环境意识的不断提高，塑料的循环利用越来越受到各国重视。由于废旧电瓶壳，受热、光、微生物等作用，分子链发生了不同程度的降解，使其力学性能大幅度降低，将失去基本的使用价值。另外，由于废旧电瓶壳的回收料通常粘附有大量的泥沙、螺丝钉、金属标识等杂质，这些杂质也给聚丙烯的回收应用带来许多困难。不加处理直接回收得到的聚丙烯性能差、杂质多和外观均无法满足基本使用要求。因此，对于回收的电瓶壳料需要进行后处理，并添加适当的助剂才能真正回收应用。

现有采用废旧料制备材料的技术也已有报道，如，申请号为201010134971.7（公开号为CN101798423A）的中国专利申请公开了一种以废旧聚丙烯塑料件为原料的改性复合材料及其制备方法，该改性复合材料由以下按重量百分比计的组分组成：聚丙烯原生料0～95%、回收PP废料5%～100%、填料0～60%、增韧剂0～20%、偶联剂0～1.5%、热稳定剂0～1%、光稳定剂0～1%、加工助剂0～1%和成核剂0～1%，制备包括以下步骤：将上述物料高速搅拌混合均匀，得到混合料；将混合料在挤出设备内以180℃～235℃的温度下熔融共混，挤出造粒；挤出、拉条、冷却、切粒，得到改性复合材料。该改性复合材料可用于汽车配件、家电、周转箱、地台板、管材等。该改性复合材料中主要的基体原料为聚丙烯原生料，回收PP的利用率很低，且制得的改性复合材料的性能较差，当增大回收PP废料的用量的时候改性复合材料的性能急剧下降。

发明内容

本发明提供了一种利用废电瓶壳料制备的聚丙烯复合材料，具有优异的性能，可代替高冲击PP共聚新料用作汽车挡泥板的材料。

一种利用废电瓶壳料制备的聚丙烯复合材料，由以下重量百分含量的原料组成：

作为优选，所述的利用废电瓶壳料制备的聚丙烯复合材料，由以下重量百分含量的原料组成：

本发明中，特定含量的废旧电瓶壳聚丙烯料、聚乙烯、相容剂、复合光热稳定剂以及润滑剂之间有一定的协同作用，组合在一起能够明显提高本发明利用废电瓶壳料制备的聚丙烯复合材料的力学性能，使其具有与PP共聚新料（即直接利用聚丙烯、聚乙烯为原料合成的PP共聚新料）相当的力学性能和流动加工性能，杂质少，可部分或全部代替PP新料用作汽车挡泥板用材料，解决了目前废旧电瓶聚丙烯壳料回收应用的问题。

所述的废旧电瓶壳聚丙烯料选用废弃的由共聚聚丙烯注塑的电瓶壳料，即废旧电瓶壳共聚聚丙烯料，废旧电瓶壳共聚聚丙烯料相对于一般的废旧电瓶壳均聚聚丙烯料具有更高的冲击性能和稳定性，适合于需要高冲击性的汽车制件材料要求。所述的废旧电瓶壳聚丙烯料为直径小于等于10mm的碎片，水分重量百分含量≤0.3%。

所述的聚乙烯选用高密度聚乙烯、低密度聚丙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或两种，可选用市售产品。由于聚丙烯存在常低温冲击性能较差，尺寸稳定性差等缺点，因此添加适当的聚乙烯进行改性，达到良好的韧性。

所述的相容剂选用马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯中的一种或两种，可选用市售产品。由于聚丙烯为非极性材料，与极性材料相容性差，而废旧电瓶壳聚丙烯料杂质较多，或者留有金属标识，这些都是属于极性物质，因此相容剂的作用就在于将非极性的聚丙烯材料与极性物质能有效混合，增强两相界面间的粘结，达到良好的力学性能。