以废旧聚丙烯洗衣机料生产的高熔指高抗冲r-PP及制备方法与流程

本技术涉及废旧聚丙烯回收的，尤其是涉及一种以废旧聚丙烯洗衣机料生产的高熔指高抗冲r-pp及制备方法。

背景技术：

1、聚丙烯(pp)是目前第二大通用塑料，随着建筑、汽车、家电和包装等行业的发展，废旧pp成为近年来产量较大的废弃高分子材料之一。目前，处理废旧pp的途径主要有：焚烧供能、催化裂解制备燃料、直接利用和再资源化，而出于对处理废旧pp过程中的技术可行性、成本、能量消耗和环境保护等因素的考虑，再资源化是目前最常用、有效和最为提倡的处理废旧pp途径。

2、洗衣机是一种很常见的家电，洗衣机的内桶和波轮等部件均是由pp制成，而洗衣机的寿命一般仅有8-14年，因此每年都会产生大量的废旧pp洗衣机料，将这些废旧pp洗衣机料经过回收机的热化挤出制粒，得到pp再生料(r-pp)，可以再次当作原料用于生产注塑制品、薄膜制品和纤维制品等。

3、目前，利用废旧pp洗衣机料制备r-pp时，主要通过在底料中加入增韧剂，如poe、sebs、sbs、mlldpe和eva等，以提升底料抗冲击强度，获得具有更好力学性能的r-pp。但现有技术中增韧剂的添加量通常较大，从而降低了r-pp的熔融指数，影响r-pp的弯曲模量，从而大大限制了r-pp的使用领域。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中由于r-pp的熔融指数较低，使其使用领域受到限制的问题，本技术提供了一种以废旧聚丙烯洗衣机料生产的高熔指高抗冲r-pp及其制备方法。本技术中制备的r-pp具有更高的熔融指数和抗冲击强度，使其应用领域更加广泛，拥有更广阔的市场前景。

2、第一方面，本技术提供一种以废旧聚丙烯洗衣机料生产的高熔指高抗冲r-pp，采用如下技术方案：

3、一种以废旧聚丙烯洗衣机料生产的高熔指高抗冲r-pp，按重量份计，所述r-pp的制备原料包括以下成分：废旧聚丙烯洗衣机破碎料80-120份、白油0.5-2份、熔指调节剂0.1-0.5份、乙丙橡胶均化剂0.3-1.0份、抗氧剂0.1-0.5份和润滑剂0.2-0.8份。

4、通过采用上述技术方案，在聚丙烯制备的过程中，乙烯气体会与少量丙烯单体合成乙丙橡胶分子链。熔指调节剂的主要成分为过氧化物，过氧化物受热时会产生大量的自由基，自由基能够造成聚丙烯大分子链的断裂，将其降解为较小的聚丙烯分子，暴露出反应活性位点，乙丙橡胶均化剂通过和反应活性位点连接，将聚丙烯中的乙丙橡胶分子进行均化，使其粒径一致，促进β晶型聚丙烯的形成，从而使聚丙烯具有更高的熔融指数和抗冲击强度。

5、另外，由于熔指调节剂、乙丙橡胶均化剂、抗氧剂和润滑剂均为粉末状，原料配方中的白油能够润湿废旧聚丙烯破碎料表面，使粉末状的试剂粘附于废旧聚丙烯破碎料，保证后续反应的正常进行。抗氧剂能够提高聚丙烯的热加工稳定性，尽可能减少聚丙烯在长期使用过程中的热氧化降解，延长其使用寿命。润滑剂能够提升聚丙烯的挤出速率，降低粘连，易脱模，改善其流动性和加工性。

6、本技术中，熔指调节剂为深圳市鑫昌龙新材料研究所有限公司的熔指调节剂r1-1；乙丙橡胶均化剂为美丽肯公司daltemax 5000a；润滑剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡和石蜡中的一种或多种。

7、作为优选：所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料的片径均值为0.5-1.5cm。

8、通过采用上述技术方案，将回收的洗衣机内桶破碎成片径均值为0.5-1.5cm的聚丙烯破碎料时，利于其它粉末助剂分散在破碎料里，有助于废旧聚丙烯洗衣机破碎料和其它粉末助剂的混合，从而提升废旧聚丙烯洗衣机料的回收效果。

9、在一些优选的实施方式中，所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料的片径均值为0.8-1.2cm。

10、作为优选：所述熔指调节剂的添加量为所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料添加量的0.1％-0.5％。

11、通过采用上述技术方案，将熔指调节剂的添加量控制在上述范围内时，对废旧聚丙烯洗衣机破碎料的降解效果更好，使其能够暴露出更多的反应活性位点，便于乙丙橡胶均化剂的结合，保证乙丙橡胶分子的均化效果，从而提升r-pp的熔融指数和抗冲击强度。

12、在一些优选的实施方式中，所述熔指调节剂的添加量可以为所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料添加量的0.3％或0.5％等。

13、作为优选：所述乙丙橡胶均化剂的添加量为所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料添加量的0.3％-1％。

14、通过采用上述技术方案，若乙丙橡胶均化剂的添加量过少，则无法充分地与暴露出来的反应活性位点结合，导致乙丙橡胶分子的均化效果较差，从而影响r-pp的熔融指数和抗冲击强度。若乙丙橡胶均化剂的添加量过多，会有大量乙丙橡胶均化剂无法与乙丙橡胶分子结合，不仅使r-pp的抗冲击强度无法进一步提升，还会增加r-pp的制备成本。

15、在一些优选的实施方式中，所述乙丙橡胶均化剂的添加量可以为所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料添加量的0.3％、0.5％、0.7％或1％等。

16、作为优选：所述白油为环烷烃类矿物油，其粘度为50-150cps。

17、通过采用上述技术方案，当白油的粘度处于上述范围内时对废旧聚丙烯洗衣机破碎料的润湿效果较好，能够使其它粉末助剂紧密地黏附于废旧聚丙烯洗衣机破碎料表面，从而保证原料混合的均匀性。

18、在一些优选的实施方式中，所述白油为环烷烃类矿物油，其粘度为100cps。

19、作为优选：所述白油的添加量为所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料添加量的0.8％-1.5％。

20、通过采用上述技术方案，若白油添加量过少，对废旧聚丙烯洗衣机破碎料的润湿效果较差，导致其它粉末助剂无法与废旧聚丙烯洗衣机破碎料混合均匀，影响r-pp的制备效果；若白油添加量过多，容易使粉末助剂团聚结块，从而无法均匀地黏附于废旧聚丙烯洗衣机破碎料表面，影响原料混合的均匀性。

21、在一些具体的实施例中，所述白油的添加量可以为所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料添加量的1％。

22、作为优选：所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物，所述抗氧剂1010和所述抗氧剂168的重量比为1:(0.8-1.2)。

23、通过采用上述技术方案，抗氧剂1010和抗氧剂168复配能够产生协同作用，有效地减少聚丙烯在熔融过程和长期使用过程中的热氧化降解，提高废旧聚丙烯洗衣机破碎料的热加工稳定性。

24、在一些具体的实施例中，所述抗氧剂1010和所述抗氧剂168的重量比可以为1:1。

25、第二方面，本技术提供一种以废旧聚丙烯洗衣机料生产的高熔指高抗冲r-pp的制备方法，采用如下技术方案：

26、一种以废旧聚丙烯洗衣机料生产的高熔指高抗冲r-pp的制备方法，所述方法包括以下步骤：s1、将所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料和所述白油混合后，加入所述熔指调节剂、乙丙橡胶均化剂、抗氧剂和润滑剂，再次混合后获得混合物料；

27、s2、将所述混合物料通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，然后对挤出料进行水冷和切粒，获得高熔指高抗冲r-pp的颗粒。

28、通过采用上述技术方案，先使用白油将废旧聚丙烯洗衣机破碎料润湿，然后加入熔指调节剂、乙丙橡胶均化剂、抗氧剂和润滑剂混合，使这些粉末助剂能够均匀地粘附于废旧聚丙烯洗衣机破碎料表面，制得混合物料。将混合物料喂入双螺杆挤出机中，在熔融挤出的过程中，废旧聚丙烯洗衣机破碎料会与粉末助剂发生反应，提升r-pp的熔融指数和抗冲击强度。

29、本技术中，所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料的制备方法为本领域的常规方法。在一些具体实施方式中，所述废旧聚丙烯洗衣机破碎料的制备方法包括：将回收的洗衣机内桶进行拆解、粉碎、清洗和烘干，获得所述废旧聚丙烯破碎料。

30、在一些具体的实施例中，双螺杆挤出机的过滤网为100目，这样能够有效地去除废旧聚丙烯洗衣机破碎料中的杂质，提升r-pp的性能和品质。

31、作为优选：所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为32-60。

32、通过采用上述技术方案，螺杆的长度较长，混合物料停留在双螺杆挤出机内的时间更长，使混合物料有足够的时间充分反应，从而提升r-pp的熔融指数和抗冲击强度。

33、在一些优选的实施方式中，所述双螺杆挤出机的螺杆长径比为48-56。

34、作为优选：步骤s1中，所述混合为搅拌混合，所述搅拌混合的转速为20-50r/min。

35、通过采用上述技术方案，将r-pp制备原料的搅拌转速控制在上述范围内，有利于粉末助剂能够更加均匀地粘附于废旧聚丙烯洗衣机破碎料表面，保证r-pp的性能。另外，上述范围内的搅拌转速能够减小粉末助剂在搅拌过程中扬起的可能性，减少粉末助剂的散失。

36、在一些具体的实施例中，所述搅拌混合的转速为30r/min。

37、综上所述，本技术的有益技术效果为：本技术通过在r-pp的制备原料中添加熔指调节剂，使废旧聚丙烯洗衣机破碎料中的聚丙烯在高温条件和熔指调节剂的作用下能够降解为较小的聚丙烯分子，暴露出反应活性位点，制备原料中的乙丙橡胶均化剂则会与这些反应活性位点结合，对聚丙烯中的乙丙橡胶分子进行均化，使其粒径一致，从而促进聚丙烯β晶相的形成，进而提升制得的r-pp的熔融指数和抗冲击强度。另外，结合r-pp制备原料中各成分的配比，以及对聚丙烯制备工艺中细节的调整和改进，使得r-pp的制备原料能够充分反应，保证r-pp具有高熔指高抗冲的性能。