[发明专利]一种可实现轻量化的低成本、低气味、可降解的天然纤维增强聚乙烯再生料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可以实现轻量化的低成本、低气味的天然纤维增强可降解聚乙烯再生料及其制备方法，由以下重量百分比的原料组成：聚乙烯再生料34‑99wt％；天然纤维1‑50wt％；相容剂0.1～10wt％，发泡剂母粒0.1～5wt％；以及抗氧剂0.01‑1wt％。将聚乙烯再生料及抗氧剂等由双螺杆挤出机主加料口中加入，天然纤维和发泡剂母粒从螺杆中间的熔融段加入，获得天然纤维增强的聚乙烯再生料。将上述天然纤维增强聚乙烯复合材料采用注塑成型的方法，在二次开模条件下或者欠注注射条件下制备低成本、低气味、可降解的天然纤维增强聚乙烯产品。本发明在解决资源浪费问题的同时，赋予材料密度低、低气味、高性能、可降解特性，为汽车轻量化和环保发展提供新的途径。

技术领域

本发明涉及聚乙烯再生料的回收利用技术领域，具体公开了一种可以实现轻量化的低成本、低气味的植物纤维增强可降解聚乙烯及其制备方法。

背景技术

聚乙烯以密度低、力学性能均衡等优点成为通用聚合物材料之一，广泛应用于汽车、电子、日用品、包装等行业。随着市场上家电、快递包装物等的更新换代，制品无法自行降解，被称为“白色污染”。因此，废旧家电、包装物等回收利用成为一个亟待解决的问题。快递包装袋、薄膜、饮料瓶盖等一般由聚乙烯材料制成，具有良好的韧性，对聚乙烯再生料进行改性可用于生产部分汽车产品。但是聚乙烯再生料已经循环利用，导致再生料一般具有较难闻的气味。目前改善聚乙烯再生料气味方法主要是使用遮蔽性或吸附型。

遮蔽型改善效果取决于改善剂的保存时间、是否暴露于受热或湿润环境，还有成型件是否进行严密的阻隔于空气等包装因素，并不能从根本上消除回收材料中难闻的气味。吸附型主要是物理吸附，受吸附剂比表面积大小等影响，吸附效果有限。

总之，添加添加剂降低聚乙烯再生料气味效果有限，且对聚乙烯降解等任何改善，成本较高，更无法实现聚乙烯轻量化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供实现轻量化的低成本、低气味、可降解的天然纤维增强聚乙烯再生料及其制备方法。

是选用天然纤维和发泡剂母粒同时使用，一方面提高改善聚乙烯再生料的气味，利用发泡剂母粒在高温下分解，促进熔体粘度降低，有效降低注塑温度，减少难闻气味物质产生减少，同时分解产生的CO2和水蒸气能否稀释气体浓度。另一方面天然纤维加入能够提高回收聚乙烯的强度，其自身的可降解特性使得天然纤维增强的聚乙烯材料易于降解，解决聚乙烯再生料的应用问题，提升聚乙烯再生料的附加值。其制备方法简单方便，生产效率高，加工成本低，易于实现批量化生产。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种实现轻量化的低成本、低气味、可降解的天然纤维增强聚乙烯再生料及其制备方法，由以下重量百分比的原料组成：

聚乙烯再生料：45-95wt％

天然纤维0-50wt％；

相容剂0-10wt％；

发泡剂母粒0.1-5wt％；

抗氧剂0-1wt％。

进一步的，所述聚乙烯再生料的原材料灰分≤5％，熔体流动速率≥2g/10min。

进一步的，所述天然纤维为苎麻纤维、黄麻纤维、竹纤维中一种或几种，所述天然纤维的长径比为30～100。进一步的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯，接枝率为2～10wt％，气味≤4.0(PV3900)。进一步的，所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，其中主抗氧剂选自受阻酚和硫酯类抗氧剂的组合物，辅抗氧剂选自亚磷酸酯抗氧剂中一种。

进一步的，所述的发泡剂母粒由以下重量百分比的原料组成：

酸化碳纳米管：0.01-30wt％

碳酸氢钠0.01-40wt％；