本發(fā)明涉及材料回收，具體涉及一種利用廢舊洗衣機(jī)桶料制備的聚丙烯回料及其方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、廢舊家電塑料的回收、分離、再生利用是構(gòu)筑循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的因素之一。德國(guó)在化學(xué)再生利用方面處于領(lǐng)先地位，而日本則建立了非?？茖W(xué)的家電回收網(wǎng)絡(luò)和再生利用企業(yè)經(jīng)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)。目前我國(guó)廢舊家電產(chǎn)品回收體系已初步完善，到2025年，在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)一批廢舊家電家具等再生資源回收體系典型城市，培育一批回收龍頭企業(yè)，推廣一批典型經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，形成一批政策法?guī)標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)廢舊家電家具回收量比2023年增長(zhǎng)15%以上，廢舊家電家具規(guī)范化回收水平明顯提高。廢舊家電塑料再生利用作為廢舊家電處理深加工的重要部分也在不斷發(fā)展完善。根據(jù)不同破碎、分選以及再生利用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，組合選用，采用合適的處理利用技術(shù)可促進(jìn)高值高效廢舊家電塑料資源化利用。伴隨著再生塑料回收加工技術(shù)提高，以及未來生產(chǎn)責(zé)任延伸制度的要求，再生塑料應(yīng)用逐步向原生料應(yīng)用領(lǐng)域滲透，除部分食品級(jí)行業(yè)明文禁止使用再生料之外，每個(gè)品種再生塑料的消費(fèi)結(jié)構(gòu)與對(duì)應(yīng)原料的消費(fèi)結(jié)構(gòu)逐步趨向一致，將低碳節(jié)能融入產(chǎn)品全生命周期，為塑料行業(yè)綠色低碳發(fā)展提供新路徑。

2、自2019年起全球開展應(yīng)對(duì)塑料污染物的行動(dòng)，塑料應(yīng)用企業(yè)(包裝、汽車、電子、電器、家居、紡織等等)紛紛承諾大幅度擴(kuò)大再生塑料的使用。家電是再生塑料最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一，應(yīng)用占比高達(dá)37%，遠(yuǎn)高于汽車的15%。根據(jù)咨詢與研究公司fiormarkets的報(bào)告，到2026年，全球再生熱塑性塑料市值預(yù)計(jì)將達(dá)到1047.6億美元，2019年至2026年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為9.98%。而廢舊家電中，洗衣機(jī)的消費(fèi)量巨大，2016-2020年五年間，洗衣機(jī)中塑料的消費(fèi)量在100.31萬(wàn)噸-112.81萬(wàn)噸/年。洗衣機(jī)中的主要材質(zhì)為塑料、金屬等，塑料含量高達(dá)46.76%左右。其中洗衣機(jī)內(nèi)桶、蓋板、底座、渦輪、排水閘門等都是塑料材質(zhì)的，主要涉及塑料品種為pp、ps、abs、pvc等。

3、洗衣機(jī)筒一般為共聚聚丙烯材料，填充少、熔體流動(dòng)速率高、抗沖擊能力強(qiáng)。回收的廢舊洗衣機(jī)桶聚丙烯材料因老化、降解，其性能已經(jīng)明顯衰減，回收料的再次造粒過程中，聚丙烯鏈段會(huì)再次破壞和降解，因此為了更好地利用回收料，一般會(huì)進(jìn)行再改性，提高聚丙烯的強(qiáng)度和耐老化性能。

4、發(fā)明專利cn103254509b公開了廢舊聚丙烯洗衣機(jī)塑料再生專用料及其制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中家電abs塑料外殼未得到回收利用，浪費(fèi)資源的問題，本發(fā)明可有效的將報(bào)廢洗衣機(jī)的聚丙烯塑料回收再利用，性能基本達(dá)到聚丙烯新料k7726性能。發(fā)明專利cn107540938b公開了一種改性聚丙烯回收料及其制備方法，該發(fā)明在聚丙烯回收料中加入聚丙烯接枝丙烯酸而引入強(qiáng)極性反應(yīng)性基團(tuán)，并與的2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁過氧基)己烷共同作用，提高材料的強(qiáng)度、黏結(jié)力、分散性能等，可用于對(duì)剛韌平衡性有較高要求產(chǎn)品的制作如汽車車門踏步本體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及一種聚丙烯材料，特別適用于綠色環(huán)保、低碳需求的新能源汽車和家電的噴涂飾件。該材料創(chuàng)新性地采用廢舊洗衣機(jī)桶料進(jìn)行制備，并結(jié)合增強(qiáng)、增韌以及界面相容性改善技術(shù)，顯著提高了聚丙烯復(fù)合材料的整體性能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種利用廢舊洗衣機(jī)桶料制備的聚丙烯回料，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括如下原料：

4、廢舊洗衣機(jī)桶聚丙烯回收料????5-50；

5、聚丙烯??????????????????????20-40；

6、等規(guī)茂金屬聚丙烯????????????1-10；

7、無(wú)機(jī)填料????????????????????1-40；

8、增韌劑??????????????????????1-25；

9、復(fù)合光熱穩(wěn)定劑??????????????0.1-2；

10、碳?xì)饽z????????????????????0.5-10。

11、優(yōu)選的技術(shù)方案：

12、廢舊洗衣機(jī)桶聚丙烯回收料????10-30；

13、聚丙烯??????????????????????10-30；

14、等規(guī)茂金屬聚丙烯????????????2-5；

15、無(wú)機(jī)填料????????????????????10-30；

16、增韌劑??????????????????????5-20；

17、復(fù)合光熱穩(wěn)定劑??????????????0.1-2；

18、碳?xì)饽z????????????????????1-5。

19、所述的廢舊洗衣機(jī)桶聚丙烯回收料，其密度為0.90~0.94g/cm3，230℃，2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率為20-40g/10min，簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度6-12kj/m2。優(yōu)選青島海綠源循環(huán)科技有限公司生產(chǎn)的廢舊洗衣機(jī)桶料，該廢舊洗衣機(jī)桶料通過了多級(jí)水洗池，氣流分選，光學(xué)色選保障了產(chǎn)品的純度；通過熱摩擦洗，保障產(chǎn)品的潔凈度，“磨除”聚丙烯塑料難處理的表面老化層，保障產(chǎn)品的純度，這些工藝步驟共同作用，最大限度地減少了聚丙烯回收料對(duì)噴涂性能的不利影響。

20、所述的聚丙烯為共聚聚丙烯，其密度為0.89~0.91g/cm3，230℃，2.16kg條件下的熔體流動(dòng)速率2-30g/10min，簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度≥10kj/m2。

21、所述的等規(guī)茂金屬聚丙烯為低立體規(guī)則性聚烯烴，其密度為0.89~0.91g/cm3，熔體流動(dòng)速率50-1000g/10min。優(yōu)選日本出光的l-modu系列聚丙烯，該聚烯烴與以往聚烯烴相比，具有低彈性率，低分子量，高流動(dòng)性，同時(shí)還具有低熔點(diǎn)和優(yōu)秀的柔軟性能特點(diǎn)，可以代替內(nèi)部潤(rùn)滑劑，減少低分子物質(zhì)的析出，同時(shí)還能提高填充物的分散擴(kuò)散性。

22、所述的無(wú)機(jī)填料為滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、晶須、硅灰石等市售適用于改性聚丙烯的各種無(wú)機(jī)填料，優(yōu)選滑石粉，滑石粉粒徑為10~50μm，其中sio2重量百分含量大于60%?？蛇x用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家如：桂林天城、江蘇立達(dá)、廈門鑫宛、遼寧海城等多家公司的產(chǎn)品。

23、所述的增韌劑為三元乙丙橡膠、苯乙烯與丁二烯類熱塑性彈性體、順丁橡膠、丁苯橡膠、乙烯-辛烯共聚彈性體等。可選陶氏的poe、沙比克的poe、科騰的sebs等多家多種規(guī)格增韌劑。

24、所述的光熱復(fù)合穩(wěn)定劑選自羥胺類不含酚的主抗氧劑、螺亞磷酸酯類輔助抗氧劑、受阻胺光穩(wěn)定劑中的至少一種。優(yōu)選羥胺類不含酚的主抗氧劑和螺亞磷酸酯類輔助抗氧劑組合。由于廢舊洗衣機(jī)桶料易降解，為了有效利用資源、延長(zhǎng)回收得到的聚丙烯回料壽命，添加復(fù)合穩(wěn)定劑是必須的，這種復(fù)合穩(wěn)定劑能防止廢舊洗衣機(jī)pp料在生產(chǎn)過程中的降解，同時(shí)提高回收的聚丙烯耐熱性，有效滿足汽車和家電制件的長(zhǎng)期使用要求。

25、所述的碳?xì)饽z為我司自制。以間苯二酚（r）和甲醛（f）為原料，碳酸鈉（c）作為催化劑，制備了碳?xì)饽z。碳?xì)饽z具有珍珠串式的無(wú)序多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有高比表面積、高電導(dǎo)率、低密度、連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)且孔洞尺寸很小又與外界相通，具有優(yōu)良的吸、放氫性能，是最輕的固體凝聚態(tài)之一，孔隙率高達(dá)80-98%。碳?xì)饽z用于聚丙烯復(fù)合材料中，在共混過程中對(duì)聚丙烯復(fù)合材料中的小分子分解物進(jìn)行持續(xù)吸收、吸附作用，碳?xì)饽z的多孔能夠吸附殘留未反應(yīng)掉的voc或者氣味物質(zhì)。其中，碳?xì)饽z的多孔性通過多種機(jī)制改善了pp材質(zhì)的噴涂性能，這些機(jī)制包括提高油漆的附著力、增強(qiáng)粘附性、改善均勻性以及提升機(jī)械性能。這些特性使得碳?xì)饽z改性的pp材料在噴涂應(yīng)用中具有潛在的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。碳?xì)饽z的多孔結(jié)構(gòu)可以使油漆更好地滲透到pp材料的表面，增加了油漆與基材的接觸面積，從而提高了油漆的附著力；多孔碳?xì)饽z的表面結(jié)構(gòu)有助于形成更多的機(jī)械錨定點(diǎn)，這些錨定點(diǎn)可以增強(qiáng)噴涂層與pp基材之間的粘附性；由于碳?xì)饽z的多孔結(jié)構(gòu)可以提高油漆層的粘附力，因此噴涂層的機(jī)械性能，如耐磨性和抗沖擊性，也可能得到提升。

26、一種利用廢舊洗衣機(jī)桶料制備的聚丙烯回料制備方法，包括如下步驟：將廢舊洗衣機(jī)桶料制備的聚丙烯回料、聚丙烯、等規(guī)茂金屬聚丙烯、無(wú)機(jī)填料、增韌劑、復(fù)合光熱穩(wěn)定劑和碳?xì)饽z混合均勻，加入共混設(shè)備中180-260℃熔融共混，冷卻、切粒、烘干得到所述的聚丙烯回料。

27、一種利用廢舊洗衣機(jī)桶料制備的聚丙烯回料適用于低碳環(huán)保需求的新能源汽車和家電領(lǐng)域的噴涂飾件。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

29、（1）將廢舊洗衣機(jī)桶料回收再利用，通過共混改性得到了噴涂性能良好、力學(xué)性能等同于新料的聚丙烯復(fù)合材料;

30、（2）本發(fā)明制備方法操作簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊的設(shè)備，成本低，提高廢舊洗衣機(jī)桶材料的回收率和再生利用率，適于工業(yè)化生產(chǎn)推廣應(yīng)用在汽車和家電領(lǐng)域的噴涂飾件。