CN113427732A - 利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中Shish-kebab前驱体形成的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中Shish‑kebab前驱体形成的方法，该方法先将IPP材料通过固相力化学反应器碾磨为IPP超细粉体，再与PPR、β成核剂熔融共混挤出造粒，利用所得PPR复合粒料微型注塑制备为增韧改性PPR复合材料制品。本发明通过限定微型注塑的强流场作用、β成核剂的引入以及具有取向性的IPP材料进行增韧，在共同作用下成功诱导了PPR中形成大量shish‑kebab取向晶体结构，同时兼容高β晶含量从而大幅改善PPR材料的韧性及力学强度，相较现有技术中同等β晶含量PPR材料具有更佳的力学性能。

Description

利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中Shish-kebab前驱 体形成的方法
技术领域
本发明属于聚丙烯无规共聚物制备工艺技术领域，涉及利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中Shish-kebab前驱体形成的方法，具体而言，是可通过选择废弃回收的具有取向性的IPP材料在特定工艺条件下诱导聚丙烯无规共聚物中Shish-kebab前驱体形成的工艺方法。
背景技术
聚丙烯无规共聚物(PPR)是一种重要的聚丙烯类型，在过去的20年里广泛用作管道、汽车部件、家具和其他工业用途的基质组分。丙烯和乙烯共聚，是一种高效的方法来得到高性能的聚丙烯树脂。在这种共聚物中，均聚物序列是可结晶的，成为结晶相，而具有高乙烯含量的丙烯-乙烯无规链段聚结在一起形成橡胶相。因共聚单体在聚丙烯主链上无规分布，改变了其分子结构和结晶特征，使得材料具有优异的物理机械性能、成型加工性能和良好的化学稳定性。这种生产成本低、无毒抗腐蚀材料在上水管、淡水输送管、建筑采暖管、化学物质输送管、农林灌溉管等管材的发展过程中起到了至关重要的作用。
然而PPR树脂的缺口冲击强度较低，尤其是在低温时更为突出，这在一定程度上限制了材料的使用范围。
现有技术中，提高PPR冲击强度的方法有三种，即共混弹性体、共混纳米粒子、添加β成核剂。其中，一般情况下共混弹性体方法中较为常用的弹性体有聚烯烃弹性体(POE)，弹性体的引入尽管会显著提高PPR的低温冲击韧性，但却以牺牲材料的刚度和拉伸强度为代价；而通过共混纳米粒子既能增韧PPR又能增强PPR，但达到所需的粒子分散状况和界面结合强度的设备要求过高，操作过程较为复杂，工业实施转化成本太高；而添加β成核剂能促进PPR中β晶的形成，使PPR中的α晶体转化为β晶体。根据α晶体和β晶体的结构特点和边界性质，可知α晶体排列较为致密，α晶密度较大，冲击韧性因此较小；而β相的多孔结晶区域中存在大量的连续分子链连接β晶，使得在材料破坏时可吸收较多能量，显示较好的延展性和韧性，但β晶体结构疏松，密度较低，导致PPR材料的力学强度会降低。
目前现有技术中，较多地是采用添加β成核剂的工艺方式，但是所得材料的韧性和冲击性能提升具有一定的上限，在β晶转化率达到一定比例之后，无法进一步提高材料的机械性能上限。
近年的文献报道中，有研究者提出在聚乙烯加工过程中诱导形成Shish-Kebab结构有利于更大程度改善聚乙烯的韧性。本发明申请人在先授权专利“一种以无规聚丙烯作为弹性体增韧等规聚丙烯iPP制品的方法”(申请号：201310193831.0)公开了一种以无规聚丙烯作为弹性体增韧等规聚丙烯iPP制品的方法，经如下的工艺步骤：aPP/iPP共混物制备：将无规聚丙烯aPP与等规聚丙烯iPP粒料于双螺杆挤出机中熔融共混挤出，共混物中无规聚丙烯的含量低于30wt％。再经干燥和注塑成型处理将aPP/iPP共混物粒料在普通注塑机上加工为制品。本发明通过改变加工中的工艺参数改善制品的内部结构以提高其力学性能，在利用aPP对iPP进行增韧的同时，运用注塑过程中的流动场形成的shish-kebab结构，使制品综合性能更完善，既提高了规聚丙烯制品的韧性，又使无规聚丙烯aPP副产品得以充分的利用，且降低了生产成本。
但是，该专利仅针对以iPP(等规聚丙烯)作为基体材料，利用iPP本身的特性，通过注塑过程中的流动场诱导形成shish-kebab结构。在随后的进一步研究过程中，本发明发明人经实验发现，在将基体材料替换为聚丙烯无规共聚物(PPR)时，注塑过程中的流动场无法在PPR内诱导形成shish-kebab结构，从而使得PPR材料的机械性能无法得到提升。
通过进一步的对照实验，本发明发明人还证实了，在仅加强流动场作用力条件下时，PPR基体内也无法很好的形成shish-kebab结构，其机械性能提升可忽略不计，而是否通过aPP对PPR基体进行增韧对上述结果也几乎无任何影响。目前尚未探究出PPR作为基体材料时，为何其很难形成shish-kebab结构的具体原因。
现有技术中，鉴于聚丙烯无规共聚物(PPR)在工业应用领域的重要性，其相关增韧改性研究虽然较为完善，但若是能够通过在其基体内大量诱导形成shish-kebab结构，将进一步有利于提高其机械性能的上限，具有非常良好的市场前景空间和技术转化成效。因此，亟需探索一种能够诱导在PPR基体材料内大量形成shish-kebab结构的工艺方法。
发明内容
本发明针对上述背景技术中的问题，提供一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中Shish-kebab前驱体形成的方法，该方法通过限定微型注塑的强流场作用、β成核剂的引入以及具有取向性的IPP材料进行增韧，在共同作用下成功诱导了PPR中形成大量shish-kebab取向晶体结构，同时兼容高β晶含量从而大幅改善PPR材料的韧性及力学强度，相较现有技术中同等β晶含量PPR材料具有更佳的力学性能。同时经实验实际证明，其中具有取向性的IPP材料可直接选用废弃回收材料，实现了IPP废料回收利用的新途径。
为实现上述目的，本发明是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中Shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为10～30℃，碾磨压力为3～30KN，磨盘转速为100～300转/分，循环碾磨1～8次；
(2)将包括10～30份IPP超细粉体，70～90份PPR，0.1～0.5份β成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；其中，IPP超细粉体和PPR共计100份；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为600～800bar，料筒温度为180～250℃，模具温度为80～110℃。
其中，步骤(1)中所述采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP材料，通常为通过单向拉伸工艺技术或是双向拉伸工艺技术加工所得具有各向异性或是各向同性的IPP材料。为了进一步提高其取向性作用，并诱导生成更高含量的shish-kebab取向晶体结构，优选为采用双向拉伸工艺技术具有各向同性取向性的IPP材料。经过对照实验，采用双向拉伸工艺技术具有各向同性取向性的IPP材料对比采用单向拉伸工艺技术具有各向异性取向性的IPP材料，其最终所得增韧改性PPR复合材料制品的力学强度进一步提升至少8％。
进一步地，步骤(1)中所述采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP材料，可选择市面上经过上述相同工艺技术加工所得制品的回收废料。为了更好地说明本发明，并提供一种经过实际实验验证适宜的技术方案，所述采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP材料选择包括常规香烟商品外包装所用IPP薄膜材料(即条装香烟商品或盒装香烟商品外包装的透明塑料质感薄膜材料)或是与上述香烟商品外包装所用IPP薄膜材料同等或类似工艺标准制备所得IPP薄膜材料，例如化妆品、电池等常规商品外包装所用IPP薄膜材料。类似的回收废料还包括采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP管材废料。
注意的是，基于IPP材料在经采用双向拉伸工艺技术加工后，因IPP材料本身的性质，无法通过成品材料检测其具体拉伸倍数或与其取向性相关性能数据指标，同时经过实际实验验证，对满足具有取向性的IPP废料也可作为本发明的组分进行回收利用，因此本发明仅能通过IPP材料的拉伸工艺方式对其取向性的性能进行限定，通常而言，在满足采用拉伸工艺技术具有取向性的前提下，市面上常规的IPP材料都满足作为本发明技术方案的选择。
其中，步骤(1)中所述IPP材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，因IPP材料本身性质，通常可通过简单剪裁为长径不超过50mm的碎片状，或是通过高混机、颚式破碎机现有粉碎技术常规设备进行处理后即可加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理。为了更好地说明本发明，并提供一种技术方案供以参考，当所述采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP材料选择为常规香烟商品外包装所用IPP薄膜材料时，将其通过常规粉碎技术预处理为长径不超过30mm的方型片状。
其中，步骤(1)中所述磨盘型固相力化学反应器为本发明申请人在先授权专利“力化学反应器”(申请号95111258.9)中所公开的磨盘型固相力化学反应器。
通常地，上述循环碾磨的工艺实际操作为将混合物料经磨盘型固相力化学反应器碾磨后，收集出料端产物后再度放入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨处理，上述过程视为循环碾磨1次。
值得进一步说明的是，在本发明技术方案中限定采用了磨盘型固相力化学反应器对IPP材料进行碾磨粉碎处理，是在本发明的发明人通过对照实验发现，仅有在通过磨盘型固相力化学反应器的强剪切力碾磨作用下，IPP超细粉体更易均匀分散于PPR基体从而大量诱导形成shish-kebab前驱体结构。现有技术中常规的粉碎设备无法很好地实现上述技术效果，因此基于实事求是，本发明对IPP材料的碾磨粉碎处理所使用工艺及设备进行了限定。
其中，步骤(2)中所述PPR为本领域技术常规熔融混炼用加工粉料或粒料，本领域技术人员可根据具体需求，选择市面购买的PPR粉料或粒料。
其中，步骤(2)中所述β成核剂为聚丙烯加工领域中常规使用的β成核剂，包括脂肪二羧酸盐类β成核剂、芳香胺类β成核剂和稀土类β成核剂其中任意一种。值得说明的是，所述成核剂的添加量可选择与现有技术中PPR加工工艺一致，但并不意味着与现有技术中PPR加工工艺添加同样份量的β成核剂都能够达到本发明最佳的技术效果。优选地，所述β成核剂为WBG成核剂。
为了更好地说明本发明，并提供一种优选的技术方案，步骤(2)所述β成核剂为WBG成核剂，添加量为0.3～0.4份。
其中，步骤(2)中所述熔融共混挤出造粒为本领域常规熔融共混挤出造粒工艺方式选择。为了更好地说明本发明，并提供一种技术方案供以参考，所述熔融共混挤出造粒为通过单螺杆挤出机进行熔融共混挤出，温度为170～200℃，冷却造粒。
通常地，除所述成核剂外，本发明还可添加其它现有技术公知的抗氧剂、阻燃剂、防老剂等其它加工助剂。但前提是，这些加工助剂对本发明的目的实现以及对本发明优良效果的取得不得造成不利影响。
本发明的发明点在于，经本发明的发明人研究发现，借助于IPP材料的取向结构，即使在加工温度下，短时间内其取向结构也不会尽数解取向，同时在强流场下，PPR/WBG/IPP体系通过预取向结构和强流场作用诱导形成了shish-kebab取向晶体，再借助于β成核剂形成了大量β晶附着在shish-kebab取向晶体表面为PPR的冲击韧性上限提高创造了条件，且由于其取向结构的存在，导致力学强度不再会降低。
在微型注射的强大的流场作用下(剪切速率大于104s-1)，PPR/WBG/IPP体系中发生高度取向，球晶转化为shish-kebab晶体，且在高剪切速率下及成核剂的协同作用下，导致PPR/WBG/IPP体系的晶体短周期降低(如说明书附图1所示)，证明shish-kebab晶体含量得到了提高。样品的SAXS图如说明书附图2所示，可以明显看出仅在PPR/WBG/IPP体系中才有取向结构和shish-kebab晶体。此外，在微型注塑工艺结束后，由于形成较多的shish-kebab晶体，其晶体明显细化，且其诱导形成的shish-kebab并不会再转化为各向同性的球晶结构，因此，在PPR/WBG/IPP体系中，由于晶体细化，克服了大球晶间应力集中易破裂的缺陷，当受到外力冲击时，容易使应力分散，因而具有优异的增韧效果(如说明书附图3所示)，且生成的shish-kebab相互紧密堆叠，断裂时需要克服的阻力更大，导致需要更大的断裂强度才能发生断裂。而对于其他没有形成shish-kebab晶体的体系，其中含有大量各向同性的球晶，当PPR发生形变时，由外力引发的裂纹很容易沿着这些界面扩展，使材料产生脆性断裂，这是导致PPR韧性很差的原因。
综上所述，因此参照本发明技术方案制备所得增韧改性PPR复合材料制品的韧性和冲击性能得以大幅提升，所得增韧改性PPR材料样品对比纯PPR材料，缺口冲击强度从36～43KJ/m2提升到48～61KJ/m2，断裂强度从28～33MPa增加到34～43Mpa，断裂伸长率从70～81％增加到160～182％，具有极佳的商业价值。
进一步地，为了得到综合性能更佳的增韧改性PPR复合材料制品，优选地，所述方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将回收收集所得香烟商品外包装所用IPP薄膜材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为20～30℃，碾磨压力为5～20KN，磨盘转速为100～200转/分，循环碾磨3～8次；
(2)将包括10～15份IPP超细粉体，85～90份PPR，0.3～0.4份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；其中，IPP超细粉体和PPR共计100份；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为700～800bar，料筒温度为200～250℃，模具温度为90～110℃。
通过上述优选技术方案，制备所得增韧改性PPR复合材料制品经检测，样品缺口冲击强度达55～61KJ/m2，断裂强度达41～43Mpa，断裂伸长率达170～182％。
本发明具有如下的有益效果：
1、本发明技术方案通过限定微型注塑的强流场作用、β成核剂的引入以及采用拉伸工艺具有取向性的IPP材料进行增韧，在共同作用下成功诱导了PPR中形成大量shish-kebab前驱体结构，从而大幅改善PPR材料的韧性及力学强度。
2、本发明技术方案通过引入了具有取向性的IPP材料去诱导PPR中形成shish-kebab前驱体结构，成为诱导PPR结晶的主要原料，并证实了具有取向性的IPP废料也同样适用于本发明技术方案，实现了具有取向性的IPP废料的回收利用，并提供一种商品外包装所用IPP薄膜材料回收利用的新途径。
3、本发明技术方案通过诱导形成shish-kebab取向晶体结构同时兼容高β晶含量从而大幅改善PPR材料的韧性及力学强度，相较现有技术中同等β晶含量PPR材料具有更佳的力学性能。
4、本发明成功探索实现了PPR基材料中形成shish-kebab前驱体结构的技术方案，为后续进一步提升PPR基材料的机械性能奠定了技术基础。
5、本发明基于固相剪切技术和微型注塑工艺，具有生产工艺简单，易于操作，可批量化、连续化生产，具有明显的商业推广优势。
附图说明
图1为本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3所制得不同体系(纯PPR、PPR/IPP、PPR/WBG、PPR/WBG/IPP)的微型注塑件的一维电子密度相关函数图(上图)，以及根据上图中相应数据计算得到下图的对应的长周期(L)、短周期(Lc)、层间非晶区(La)的柱状信息图(下图)。在IPP和WBG同时引入时，短周期(Lc)由7.774nm降低为2.22nm，而层间非晶区距离基本不变，因此shish-kebab晶体中kebab含量增多。
图2为本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3所制得不同体系(纯PPR、PPR/IPP、PPR/WBG、PPR/WBG/IPP)的微型注塑件的SAXS图。很明显看出，其他体系中小角衍射图都表现出了强烈的各项同性，因此无法诱导出shish-kebab晶体。而实施例1的PPR-WBG-IPP体系中表现出了较为强烈的各项异性，证明其存在一定含量的shish-kebab晶体。
图3为本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3所制得不同体系(纯PPR、PPR/IPP、PPR/WBG、PPR/WBG/IPP)的微型注塑件的断面电镜照片。很明显看出，当PPR发生形变时，由外力引发的裂纹很容易沿着这些界面扩展，使材料产生脆性断裂，这是导致PPR韧性很差的原因，在没有同时引入IPP和WBG时，断裂面较为平整，因此更容易发生脆性断裂。而引入IPP和WBG时，形成β晶，且晶体明显细化，克服了大球晶间应力集中易破裂的缺陷，当受到外力冲击时，容易使应力分散，因而具有优异的增韧效果。
图4为本发明实施例1所制得增韧改性PPR复合材料制品在进行二维小角X射线散射(SAXS)测试时的照片。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。值得指出的是，给出的实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明保护范围。
下述实施例及对比例中性能测试是按照下述标准进行：
XRD实验根据国标GB/T 30904-2014进行实验。
力学性能测试遵照ASTM D 412规则，夹头的运行速度为50mm/min。
冲击实验根据国标GB/T 1043.1-2008进行实验。
实施例1
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将回收收集所得香烟商品外包装所用IPP薄膜材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，碾磨压力为10KN，磨盘转速为100转/分，循环碾磨5次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR，0.3份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR复合材料制品作为样品进行测试，样品β晶含量为71％，缺口冲击强度为61KJ/m2，断裂强度为43MPa，断裂伸长率为180％。
实施例2
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将双轴拉伸横向倍率为2，纵向倍率为2的IPP薄膜经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，碾磨压力为10KN，磨盘转速为100转/分，循环碾磨5次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR，0.3份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR复合材料制品作为样品进行测试，样品β晶含量为65％，缺口冲击强度为55KJ/m2，断裂强度为37MPa，断裂伸长率为170％。
实施例3
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将双轴拉伸横向倍率为3，纵向倍率为3的IPP薄膜经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，碾磨压力为10KN，磨盘转速为100转/分，循环碾磨5次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR，0.3份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR复合材料制品作为样品进行测试，样品β晶含量为68％，缺口冲击强度为57KJ/m2，断裂强度为39MPa，断裂伸长率为173％。
实施例4
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将单轴拉伸倍率为2，取向度为52％的IPP薄膜经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，碾磨压力为10KN，磨盘转速为100转/分，循环碾磨5次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR，0.3份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR复合材料制品作为样品进行测试，样品β晶含量为43％，缺口冲击强度为48KJ/m2，断裂强度为35MPa，断裂伸长率为152％。
实施例5
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将单轴拉伸倍率为4，取向度为75％的IPP薄膜经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，碾磨压力为10KN，磨盘转速为100转/分，循环碾磨5次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR，0.3份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR复合材料制品作为样品进行测试，样品β晶含量为50％，缺口冲击强度为51KJ/m2，断裂强度为37MPa，断裂伸长率为159％。
实施例6
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将回收收集所得化妆品商品包装所用IPP薄膜材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，碾磨压力为10KN，磨盘转速为100转/分，循环碾磨5次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR，0.3份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR复合材料制品作为样品进行测试，样品β晶含量为63％，缺口冲击强度为56KJ/m2，断裂强度为41MPa，断裂伸长率为165％。
实施例7
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将回收收集所得锂电池包装所用IPP薄膜材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，碾磨压力为10KN，磨盘转速为100转/分，循环碾磨5次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR，0.3份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR复合材料制品作为样品进行测试，样品β晶含量为68％，缺口冲击强度为55KJ/m2，断裂强度为42MPa，断裂伸长率为168％。
实施例8
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将回收收集所得香烟商品外包装所用IPP薄膜材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为10℃，碾磨压力为30KN，磨盘转速为150转/分，循环碾磨1次；
(2)将包括30份IPP超细粉体，70份PPR，0.1份庚二酸/硬脂酸钙成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为600bar，料筒温度为180℃，模具温度为80℃。
实施例9
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将回收收集所得香烟商品外包装所用IPP薄膜材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为20℃，碾磨压力为3KN，磨盘转速为300转/分，循环碾磨8次；
(2)将包括15份IPP超细粉体，85份PPR，0.4份庚二酸钙成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为700bar，料筒温度为220℃，模具温度为90℃。
实施例10
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将双轴拉伸横向倍率为2，纵向倍率为2的IPP薄膜经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为30℃，碾磨压力为5KN，磨盘转速为250转/分，循环碾磨3次；
(2)将包括20份IPP超细粉体，80份PPR，0.2份苯二甲酸环己酰胺(DCTH)成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为650bar，料筒温度为250℃，模具温度为110℃。
实施例11
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将双轴拉伸横向倍率为3，纵向倍率为3的IPP薄膜经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为20℃，碾磨压力为20KN，磨盘转速为200转/分，循环碾磨6次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR，0.5份2,6-萘二甲酸环己酰胺成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为800bar，料筒温度为240℃，模具温度为100℃。
实施例12
本实施例一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将主要成分为IPP且查询是经过了双向拉伸工艺加工的管材废料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为10℃，碾磨压力为15KN，磨盘转速为150转/分，循环碾磨4次；
(2)将包括25份IPP超细粉体，75份PPR，0.2份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为600bar，料筒温度为220℃，模具温度为100℃。
对比例1
本对比例PPR材料制品的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将100份PPR熔融共混挤出造粒，得PPR粒料；
(2)将步骤(2)所得PPR粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR材料制品作为样品进行测试，样品中无β晶，缺口冲击强度为37KJ/m2，断裂强度为33MPa，断裂伸长率为80％。
对比例2
本对比例增韧改性PPR材料制品的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将100份PPR，0.3份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR粒料；
(2)将步骤(2)所得PPR粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR材料制品作为样品进行测试，样品β晶含量为32％，缺口冲击强度为43KJ/m2，断裂强度为28MPa，断裂伸长率为85％。
值得说明的是，本对比例是基于实施例1的对照实验，因此未达到添加β成核剂的最适工艺条件，而实施例1中添加具有取向性的IPP薄膜材料具有进一步增加β晶转换率的效果，因此实施例1中样品β晶含量大幅高于本对比例。
对比例3
本对比例增韧改性PPR复合材料制品的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将回收收集所得香烟商品外包装所用IPP薄膜材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，碾磨压力为10KN，磨盘转速为100转/分，循环碾磨5次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为750bar，料筒温度为200℃，模具温度为100℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR复合材料制品作为样品进行测试，样品β晶含量为5％，缺口冲击强度为38KJ/m2，断裂强度为33MPa，断裂伸长率为75％。
对比例4
本对比例增韧改性PPR复合材料制品的方法，按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将回收收集所得香烟商品外包装所用IPP薄膜材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为25℃，碾磨压力为10KN，磨盘转速为100转/分，循环碾磨5次；
(2)将包括10份IPP超细粉体，90份PPR，0.3份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过普通注塑机加工为增韧改性PPR复合材料制品；其中，注塑机的工艺参数设置为：一区、二区温度为200℃，三区、四区温度为190℃，注射压力为70MPa，模具温度为50℃。
将步骤(3)制备所得增韧改性PPR复合材料制品作为样品进行测试，样品中β晶含量为27％，缺口冲击强度为40KJ/m2，断裂强度为30MPa，断裂伸长率为90％。

Claims (10)

1.一种利用废弃IPP材料诱导聚丙烯无规共聚物中Shish-kebab前驱体形成的方法，按重量份数计，其特征在于包括以下步骤：
(1)将采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为10～30℃，碾磨压力为3～30KN，磨盘转速为100～300转/分，循环碾磨1～8次；
(2)将包括10～30份IPP超细粉体，70～90份PPR，0.1～0.5份β成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；其中，IPP超细粉体和PPR共计100份；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为600～800bar，料筒温度为180～250℃，模具温度为80～110℃。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤(1)中所述采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP材料，为采用双向拉伸工艺技术具有各向同性取向性的IPP材料。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于：步骤(1)中所述采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP材料，选择包括常规香烟商品外包装所用IPP薄膜材料或是与上述香烟商品外包装所用IPP薄膜材料同等或类似工艺标准制备所得IPP薄膜材料，还包括采用拉伸工艺技术具有取向性的IPP管材废料。
4.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于：步骤(1)中所述IPP材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，为长径不超过50mm的碎片状。
5.根据权利要求3所述方法，其特征在于：所述常规香烟商品外包装所用IPP薄膜材料，将其通过常规粉碎技术预处理为长径不超过30mm的方型片状。
6.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于：步骤(2)中所述β成核剂，选择包括脂肪二羧酸盐类β成核剂、芳香胺类β成核剂和稀土类β成核剂其中任意一种。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于：所述β成核剂为WBG成核剂。
8.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于：步骤(2)中所述熔融共混挤出造粒为通过单螺杆挤出机进行熔融共混挤出，温度为170～200℃，冷却造粒。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于按重量份数计，包括以下步骤：
(1)将回收收集所得香烟商品外包装所用IPP薄膜材料经过预处理为适于磨盘型固相力化学反应器进行碾磨的尺寸，然后加入磨盘型固相力化学反应器中进行碾磨粉碎处理，待碾磨完成后，收集得IPP超细粉体；其中，磨盘型固相力化学反应器的工艺参数为：磨盘盘面温度通过通入循环冷却液体控制温度为20～30℃，碾磨压力为5～20KN，磨盘转速为100～200转/分，循环碾磨3～8次；
(2)将包括10～15份IPP超细粉体，85～90份PPR，0.3～0.4份WBG成核剂熔融共混挤出造粒，得PPR复合粒料；其中，IPP超细粉体和PPR共计100份；
(3)将步骤(2)所得PPR复合粒料通过微型注塑的工艺方式制备为增韧改性PPR复合材料制品；其中，微型注塑的工艺参数为：注射压力为700～800bar，料筒温度为200～250℃，模具温度为90～110℃。
10.根据权利要求1～9任一项所述方法制备所得增韧改性PPR复合材料制品。
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