[發明專利]一種復合材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202211062552.6
• 申請日: 2022-09-01
• 公開（公告）號: CN115386156A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 陳忠仁;余鋒
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/12;C08L23/16;C08K3/22;C08K3/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張建珍

本發明公開了一種復合材料及其制備方法與應用。所述復合材料的制備原料包括半結晶聚合物、增容劑和硫化劑，所述增容劑包括聚烯烴類增容劑，所述增容劑的質量為所述半結晶聚合物質量的0.1?10％，所述半結晶聚合物包括聚丙烯材料和聚乙烯材料。本發明采用聚烯烴類增容劑，采用較低的含量即可實現對半結晶聚合物組分之間進行增容，同時通過添加硫化劑進行硫化，從而使所得復合材料力學性能優異。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

聚烯烴材料，如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等廣泛應用于各類塑料制品中，如包裝袋、薄膜、塑料容器等，但僅有少量的PP和PE被回收。由于PE和PP的化學性質穩定，不易降解，流入生態環境之后，造成了大家所熟知的白色污染，另外PE和PP密度和外觀相近，不易區分，混合后分揀十分困難。要解決PE和PP污染問題，可行的辦法包括PE和PP的回收再利用。然而將PP和PE簡單的加工共混之后，所得復合材料的力學性能差。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種復合材料，具有力學性能好的特點。

本發明還提出一種復合材料的制備方法。

本發明還提出一種塑料制品。

本發明還提出上述復合材料的應用。

本發明的第一方面，提出了一種復合材料，所述復合材料的制備原料包括半結晶聚合物、增容劑和硫化劑，所述增容劑包括聚烯烴類增容劑，所述增容劑的質量為所述半結晶聚合物質量的0.1-10％，所述半結晶聚合物包括聚丙烯材料和聚乙烯材料。

根據本發明實施例的復合材料，至少具有以下有益效果：聚丙烯材料和聚乙烯材料通常不相容，要實現材料的復合、回收，就要對其進行增容。本發明采用聚烯烴類增容劑(如三元乙丙橡膠)，采用較低的含量即可實現對半結晶聚合物組分之間進行增容，同時通過添加硫化劑進行硫化，從而使所得復合材料力學性能優異。具體地，增容劑與半結晶聚合物，界面交聯增容不相容。在添加增容劑共混的時候，增容劑在半結晶聚合物組分的界面處交聯，從而起到增強界面的作用。本發明中增容增強之后所得的復合材料經反復加工后力學性能依然得以保持，從而保證了復合材料的反復回收和再加工成型，而不是為了簡單復合。同時，本發明中增容劑的添加，不影響聚丙烯材料和聚乙烯材料的結晶性能，添加增容劑之后的復合材料，其結晶度和熔點較未添加增容劑所得的材料，沒有明顯減小，保持了材料原有的剛度。

聚丙烯，簡稱為：PP；聚乙烯，簡稱為：PE。

在本發明的一些實施方式中，所述聚烯烴類增容劑包括三元乙丙橡膠。

三元乙丙橡膠，簡稱為：EPDM。

在本發明的一些優選的實施方式中，所述三元乙丙橡膠包括DOW 4820P、KEP-570或KEP-7141中的至少一種。

在本發明的一些實施方式中，所述半結晶聚合物包括回收的半結晶聚合物。

在本發明的一些實施方式中，所述半結晶聚合物為半結晶聚烯烴材料。優選地，所述半結晶聚合物還包括乙丙共聚物。

在本發明的一些實施方式中，所述聚乙烯材料包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯或聚乙烯纖維中的至少一種。

高密度聚乙烯，簡稱為：HDPE；低密度聚乙烯，簡稱為：LDPE；線性低密度聚乙烯，簡稱為：LLDPE。

在本發明的一些實施方式中，所述制備原料中，所述聚乙烯材料的質量分數為5-90％。

在本發明的一些優選的實施方式中，所述制備原料中，所述聚乙烯材料的質量分數為8-90％。