本發(fā)明涉及增容劑，尤其是涉及一種組合物及其制備方法與在聚烯烴增容中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在2020年，全球通用塑料的生產(chǎn)中，聚丙烯(pp)和聚乙烯(pe)合計(jì)占比達(dá)到64％，但這些材料的回收率卻極低。pe和pp因其優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和難以降解的特性，一旦進(jìn)入生態(tài)環(huán)境，就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的白色污染問(wèn)題。此外，由于pe和pp的密度和外觀相近，導(dǎo)致它們?cè)诨厥者^(guò)程中難以有效分離，混合后更是增加了分揀的難度。為了解決這一問(wèn)題，回收再利用成為了最具可行性的解決方案。然而，單純的加工共混往往導(dǎo)致力學(xué)性能顯著下降，斷裂伸長(zhǎng)率通常僅為15％左右。這主要因?yàn)閜e和pp通常是不相容的，要實(shí)現(xiàn)有效的材料復(fù)合和回收，必須對(duì)這些材料進(jìn)行增容處理。

2、目前，增容的策略中，兩嵌段或多嵌段共聚物被廣泛應(yīng)用。例如，在pmma/ps等體系中的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的研究進(jìn)展，但在pe/ipp體系中的應(yīng)用則相對(duì)較少。

3、其中一種增容策略是接枝共聚物增容，這種方法由geoffrey?w.coates課題組和?？松梨诘腸arlos?r.lópez-barrón團(tuán)隊(duì)分別進(jìn)行過(guò)研究。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)主鏈聚乙烯的側(cè)鏈聚丙烯較長(zhǎng)時(shí)，增容效果更佳，同時(shí)側(cè)鏈的摩爾數(shù)增加也會(huì)提高增容效果。無(wú)規(guī)共聚物乙丙橡膠(epr)和三元乙丙橡膠(epdm)也是常用的增容和復(fù)合添加劑。盡管epdm在pe和ipp的復(fù)合中表現(xiàn)出了較好的增容效果，但其需求較高的添加量，而添加量過(guò)多又會(huì)影響整體力學(xué)性能。

4、另外一種增容策略是dow，dow化學(xué)利用鏈穿梭技術(shù)制備的多嵌段obc也表現(xiàn)出良好的增容和增強(qiáng)性能，并已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段，因此被認(rèn)為是最為成熟的增容策略。然而，這些共聚法的制備方法仍受到催化劑的限制。雖然催化劑的選擇非常廣泛，但控制接枝共聚物的結(jié)構(gòu)仍然困難，且常常會(huì)出現(xiàn)未反應(yīng)的支鏈均聚物，支鏈過(guò)長(zhǎng)則會(huì)降低共聚效率。

5、基于此，亟需開(kāi)發(fā)一種新型的，能夠以較低添加量表現(xiàn)出極佳聚丙烯(pp)和聚乙烯(pe)增容效果的增容劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種組合物，所述組合物包括聚烯烴和作為增容劑的環(huán)烯烴共聚物，從而實(shí)現(xiàn)聚烯烴塑料的回收。

2、本發(fā)明的第一個(gè)方面在于：

3、提供一種組合物。

4、本發(fā)明的第二個(gè)方面在于：

5、提供一種組合物的制備方法。

6、具體而言，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面采用的技術(shù)方案為：

7、一種組合物，組分包括環(huán)烯烴共聚物和聚烯烴；

8、所述環(huán)烯烴共聚物為所述聚烯烴的增容劑；

9、所述環(huán)烯烴共聚物的原料包括以下組分：

10、環(huán)烯烴、鏈穿梭劑、助催化劑、乙烯和催化劑1和催化劑2；

11、所述催化劑1和催化劑2的結(jié)構(gòu)式為：

12、

13、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果之一：

14、本發(fā)明的組合物，組分包括環(huán)烯烴共聚物和聚烯烴，其中，環(huán)烯烴共聚物作為聚烯烴的增容劑，使得本發(fā)明的組合物為相容的組合物，從而實(shí)現(xiàn)聚烯烴塑料的回收。

15、聚烯烴(如聚乙烯和聚丙烯)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)分別為-120℃和-30℃，在如此低的tg下，它們的界面處基本處于無(wú)定型狀態(tài)，表現(xiàn)出較軟且缺乏力學(xué)強(qiáng)度。因此，本發(fā)明的烯烴共聚物，不僅作為一種能夠與聚烯烴(如聚乙烯和聚丙烯)都相容的增容劑，而且本發(fā)明的烯烴共聚物的中含有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)大于25℃的鏈段，tg相對(duì)較高，從而使得其能夠固定這些無(wú)定型鏈段，降低界面聚烯烴高分子鏈的運(yùn)動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)力學(xué)性能的增強(qiáng)，最終使得所述組合物具有極優(yōu)良的力學(xué)拉伸性能。

16、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述環(huán)烯烴共聚物與所述聚烯烴的質(zhì)量比為0.1-10：1-1.2。

17、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述環(huán)烯烴共聚物與所述聚烯烴的質(zhì)量比為0.14-0.2：1-1.2。

18、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述聚烯烴為多種聚烯烴混合物。

19、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述聚烯烴包括第一聚烯烴和第二聚烯烴。

20、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述組合物中，第一聚烯烴的質(zhì)量含量為5％-95％，第二聚烯烴的質(zhì)量含量為5％-95％。

21、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述組合物中，所述第一聚烯烴與所述第二聚烯烴的質(zhì)量比為30-40：60-70。

22、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述組合物中，所述第一聚烯烴與所述第二聚烯烴的質(zhì)量比為30-35：65-70。

23、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述聚烯烴包括聚丙烯和聚乙烯中的至少一種。

24、聚丙烯和聚乙烯本身具有較差的相容性，通過(guò)加入本發(fā)明的環(huán)烯烴共聚物作為聚丙烯和聚乙烯的增容劑，使得含有聚丙烯、聚乙烯和環(huán)烯烴共聚物的組合物，具有極優(yōu)良的力學(xué)拉伸性能。

25、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述聚丙烯包括全同聚丙烯、無(wú)規(guī)聚丙烯和間規(guī)聚丙烯中的至少一種。

26、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述聚乙烯包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯和聚乙烯纖維中的至少一種。

27、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述環(huán)烯烴包括冰片烯、乙叉降冰片烯、雙環(huán)戊二烯、環(huán)戊烯和環(huán)辛烯中的至少一種。

28、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述鏈穿梭劑包括烷基鋅化合物和烷基鋁化合物中的至少一種。

29、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述烷基鋅化合物包括二甲基鋅(me2zn)、二乙基鋅(et2zn)和二苯基鋅(ph2zn)中的至少一種。

30、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述烷基鋁化合物包括三甲基鋁(me3al)、三乙基鋁(et3al))、三異丁基鋁(bui3al)和三叔丁基鋁(but3al)中的至少一種。

31、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述助催化劑包括甲基鋁氧烷、烷基鋁和有機(jī)硼中的至少一種。

32、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述助催化劑和催化劑的摩爾比為500-3000。

33、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述乙烯用量包括但不限于0.5個(gè)大氣壓-20個(gè)大氣壓。

34、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述溶劑包括己烷、環(huán)己烷、庚烷、甲苯和二甲苯中的至少一種。

35、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述組合物中，原料組分還包括助劑。

36、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述組合物中，所述助劑包括抗氧化劑。

37、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述組合物中，所述抗氧化劑用量為聚烯烴質(zhì)量的0.2-0.5％。

38、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述環(huán)烯烴共聚物的制備方法，包括以下步驟：

39、s1在負(fù)壓環(huán)境中，混合環(huán)烯烴、鏈穿梭劑和助催化劑于溶劑中，得到混合液，再通入乙烯；

40、s2、將催化劑1和催化劑2加入步驟s1中進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到所述環(huán)烯烴共聚物。

41、本發(fā)明使用的環(huán)烯烴共聚物，作為聚烯烴的增容劑，所述環(huán)烯烴共聚物為乙烯基共聚物(包括嵌段、梯度、無(wú)規(guī))，為通過(guò)將乙烯與至少一種共聚單體聚合制得。

42、本發(fā)明使用的環(huán)烯烴共聚物，在制備時(shí)，選擇特定結(jié)構(gòu)的催化劑1和催化劑2，制備得到的環(huán)烯烴多嵌段共聚物，不僅同時(shí)具有插入率低的環(huán)烯烴/烯烴鏈軟段(低tg1)，還具有插入率高的環(huán)烯烴/烯烴鏈硬段(高tg2)。

43、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述環(huán)烯烴共聚物作為增容劑在不相容的聚烯烴中的應(yīng)用。

44、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述催化劑1和催化劑2的摩爾比為1-10：10-1。通過(guò)改變兩個(gè)催化劑的摩爾比，從而改變插入率低的環(huán)烯烴/烯烴鏈軟段和插入率高的環(huán)烯烴/烯烴鏈硬段的比例，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)烯烴嵌段共聚物材料力學(xué)性能的調(diào)控。

45、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述環(huán)烯烴共聚物的原料組分中，乙烯摩爾含量為10％-90％。

46、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述環(huán)烯烴共聚物的原料組分中，環(huán)烯烴的摩爾含量為10％-90％。

47、具體而言，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面采用的技術(shù)方案為：

48、一種制備所述組合物的方法，包括以下步驟：

49、混合環(huán)烯烴共聚物和聚烯烴，經(jīng)混煉處理，得到所述組合物。

50、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述混煉處理時(shí)，溫度為170℃-200℃。

51、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述混煉處理時(shí)，溫度為170℃-190℃。

52、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述混煉處理時(shí)，混煉時(shí)間為1-10分鐘。

53、根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述混煉處理時(shí)，混煉時(shí)間為1-5分鐘。

54、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)現(xiàn)的實(shí)踐了解到。