[发明专利]一种低VOC高强度再生聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低VOC高强度再生聚丙烯材料，其包括如下重量份的组分：再生聚丙烯70～80份、水母粒2～5份、氨纶10～18份和相容剂4～8份；所述水母粒是以聚丙烯树脂为载体和以水为萃取液的多孔母粒，所述相容剂含有马来酸酐基团。本发明通过加入水母粒来降低再生PP的VOC，同时通过水母粒、氨纶和马来酸酐接枝的相容剂对再生PP进行协同增强增韧改性，显著提高了再生PP的抗冲击强度，使其在制成制件后具有优异的抗跌落性能，实现再生PP的回收利用。

技术领域

本发明属于再生聚丙烯材料技术领域，具体涉及一种低VOC高强度再生聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有密度低、价格低廉、强度高、耐热和耐酸碱等优异性能，已被广泛地应用在化工、农业、汽车、家居和家电等领域中。例如家电冰箱的风道盖板、抽屉和蒸发皿等零部件上的聚丙烯用量正在逐步增加。然而，PP不属于生物降解材料，废弃后在自然界长期存在，由聚丙烯等“白色塑料”引发的“白色污染”问题亟需解决。

白色塑料的循环再利用是缓解“白色污染”和响应环保号召的有效措施。然而，再生PP的回收利用仍存在如下待解决的技术问题：1、再生料中部分已发生老化降解，导致力学性能较差。2、异味较大，会释放VOC，损害人体健康。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低VOC高强度再生聚丙烯材料及其制备方法。

为实现其目的，本发明所采用的技术方案为：

一种低VOC高强度再生聚丙烯材料，其包括如下重量份的组分：再生聚丙烯70～80份、水母粒2～5份、氨纶10～18份和相容剂4～8份；所述水母粒是以聚丙烯树脂为载体和以水为萃取液的多孔母粒，所述相容剂含有马来酸酐基团。

本发明利用水母粒释放的水分子与异味小分子物质产生共沸作用，降低异味小分子物质的沸点，由此实现更好地去除再生PP的异味物质。具体为，在挤出过程中，水母粒中的聚丙烯树脂会受热熔融，而萃取液会汽化形成水蒸气，水蒸气会捕捉聚丙烯树脂产生的异味小分子物质并形成气泡，当气泡转移至熔体表面时，配合辅助的负压挤出工艺，即可将水分子和异味物质进行脱除，实现再生PP的低气味。

其次，氨纶具有较好的弹性和韧性，本发明采用氨纶替代现有技术常规使用的增强增韧填料(例如玻璃纤维和无机粉状填料等)，能极大地增加再生PP的韧性。而且，氨纶的软化点为200℃左右，因此在挤出和注塑等加工过程中，氨纶能形成一定的定向取向，进一步增强增韧再生PP。但由于氨纶与PP的相容性较差，两者共混后会存在相容性不良现象，形成应力集中点，导致再生PP拉伸强度和韧性降低，同时由于水母粒在挤出过程会释放水分子，导致氨纶发生微量的水解，形成氨基、羧基、羟基等极性官能团，进一步降低氨纶和再生PP的相容性，造成性能缺陷点；为此，本发明在配方体系中加入含有马来酸酐基团的相容剂，一方面，该相容剂能提高再生PP与氨纶的相容性，另一方面，该相容剂的马来酸酐基团能与水解氨纶的氨基、羧基、羟基等官能团发生缩合反应，在再生PP基体内形成微交联网络，如此不仅可防止水解的氨纶对再生PP造成不良影响，而且能进一步协同增强增韧再生PP，以及改善再生PP各向异性的性能，使再生PP具有优异的抗冲击性。

所述再生聚丙烯可以是冰箱的抽屉、风道盖板、蒸发皿，洗衣机的桶料，吨包袋，或电视机外壳等聚丙烯材质零部件的粉碎回收料。

所述水母粒可选用如下牌号中的至少一种：LDV1040(合肥创新轻质材料有限公司)、BYK4200(德国比克化学)。

优选地，所述氨纶为弹性回复率≥95％(200％伸长)的高弹氨纶纤维丝。高弹性的氨纶纤维丝，有利于提高再生PP的韧性。

优选地，所述氨纶的粗细为30D～120D，更优选为40D～80D。若氨纶纤维丝太细，会导致无法有效增强再生PP，导致再生PP材料的强度不够。若氨纶纤维丝太粗，则与再生PP的相容性过差，容易在再生PP基体中形成缺陷，造成应力集中点，降低再生PP的力学性能。