回收聚丙烯膜的方法与流程

本发明涉及用于形成再生聚丙烯膜的方法(其中，特定的单层聚丙烯膜被回收)、可由此获得的再生聚丙烯膜、单层聚丙烯膜在回收方法中的应用以及再生聚丙烯组合物在膜中的应用。

背景技术：

1、聚烯烃(特别是聚乙烯和聚丙烯)在广泛的应用中被越来越多地大量消费，所述应用包括食品和其他商品的包装、纤维、汽车部件和各种各样的制品。

2、基于聚丙烯的材料在机械回收方面具有巨大潜力，因为这些材料广泛地用于包装。考虑到相对于回收到流(stream)中的废物量而言所收集的废物量巨大，塑料废物流的智能再利用和塑料废物的机械回收仍有巨大的潜力。

3、如果在回收过程中足够小心，有可能获得具有与原始材料差别不大的令人满意的机械性能的再生聚烯烃。或者，可以通过添加各种改性剂聚烯烃来修正机械性能的任何下降。

4、虽然可以用这种方法来修正机械性能，但是很难改进再生聚烯烃的光学性能，尤其是在膜应用方面。

5、因此，开发易于回收且光学性能不会显著下降的聚烯烃膜代表着重大进展。

技术实现思路

1、相应地，本发明人发现，就再生膜的最终光学性能和回收过程期间的能量需求而言，包含茂金属催化的聚丙烯的某些单层聚丙烯膜远比包含齐格勒-纳塔催化的聚丙烯的类似的膜更容易回收。

2、因此，本发明涉及用于形成再生聚丙烯膜的方法，所述方法包括以下步骤：

3、(a)提供单层聚丙烯膜，以所述单层聚丙烯膜的总重量为基准计，所述单层聚丙烯膜包含至少90重量％的无规丙烯共聚物(r-pp)，所述无规丙烯共聚物具有如下性能：

4、i)根据iso 1133在230℃和2.16kg下测量的熔体流动速率(mfr2)为2.0至20.0g/10min；

5、ii)通过差示扫描量热法(dsc)测量的熔融温度(tm)为120至150℃；

6、iii)通过定量13c-nmr光谱分析测定的共聚单体总含量为1.0至10.0mol％，其中，所述共聚单体选自乙烯和c4至c8α-烯烃以及它们的组合；

7、iv)通过定量13c-nmr光谱分析测定的2,1-区域缺陷的含量为0.05至1.4mol％；

8、(b)机械回收步骤(a)的膜，从而获得再生聚丙烯组合物；以及

9、(c)挤出步骤(b)的再生聚丙烯组合物，形成再生聚丙烯膜、优选再生聚丙烯流延膜。

10、在另一实施方式中，本发明涉及再生聚丙烯膜，所述再生聚丙烯膜包含再生聚丙烯组合物，所述再生聚丙烯组合物具有：

11、i)根据iso 1333在230℃和2.16kg下测量的熔体流动速率(mfr2)为2.0至20.0g/10min；

12、ii)通过差示扫描量热法(dsc)测量的熔融温度(tm)为120至150℃；

13、iii)通过定量13c-nmr光谱分析测定的共聚单体总含量为1.0至10.0mol％，其中，所述共聚单体选自乙烯和c4至c8α-烯烃以及它们的组合；以及

14、iv)通过定量13c-nmr光谱分析测定的2,1-区域缺陷的含量为0.05至1.4mol％；

15、其中，所述再生聚丙烯膜在70μm膜样品上测量的凝胶指数为16.0至50.0。

16、在另一实施方式中，本发明涉及单层聚丙烯膜在获得再生聚丙烯膜中的应用，所述单层聚丙烯膜包含至少90重量％的无规丙烯共聚物(r-pp)，所述无规丙烯共聚物具有如下性能：

17、i)根据iso 1133在230℃和2.16kg下测量的熔体流动速率(mfr2)为2.0至20.0g/10min；

18、ii)通过差示扫描量热法(dsc)测量的熔融温度(tm)为120至150℃；

19、iii)通过定量13c-nmr光谱分析测定的共聚单体总含量为1.0至10.0mol％，其中，所述共聚单体选自乙烯和c4至c8α-烯烃以及它们的组合；

20、iv)通过定量13c-nmr光谱分析测定的2,1-区域缺陷的含量为0.05至1.4mol％；

21、所述再生聚丙烯膜在70μm膜样品上测量的凝胶指数为16.0至50.0；

22、所述再生聚丙烯膜通过机械回收所述单层聚丙烯膜而获得。

23、在最后一个实施方式中，本发明还涉及再生聚丙烯组合物在膜中(优选在流延膜中)的应用，所述再生聚丙烯组合物具有如下性能：

24、i)根据iso 1133在230℃和2.16kg下测量的熔体流动速率(mfr2)为2.0至20.0g/10

25、ii)通过差示扫描量热法(dsc)测量的熔融温度(tm)为120至150℃；

26、iii)通过定量13c-nmr光谱分析测定的共聚单体总含量为1.0至10.0mol％，其中，所述共聚单体选自乙烯和c4至c8α-烯烃；以及

27、iv)通过定量13c-nmr光谱分析测定的2,1-区域缺陷的含量为0.05至1.4mol％。

28、定义

29、除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。尽管本文描述了优选的材料和方法，但在实践中可以使用与本文所描述的那些相似或等同的任何方法和材料来测试本发明。在描述和要求保护本发明时，将根据如下列出的定义来使用以下术语。

30、除非另有明确说明，否则使用的术语“一个”、“一种”等均指一个/种以上。

31、丙烯均聚物为基本上由丙烯单体单元组成的聚合物。由于杂质(特别是商业聚合过程期间的杂质)，丙烯均聚物可以包含至多0.1mol％的共聚单体单元，优选至多0.05mol％的共聚单体单元，最优选至多0.01mol％的共聚单体单元。

32、丙烯无规共聚物为丙烯单体单元和共聚单体单元的共聚物，所述共聚单体单元优选选自乙烯和c4-c8α-烯烃，其中，所述共聚单体单元随机分布在聚合物链上。丙烯无规共聚物可以包含来自碳原子数量不同的一种以上共聚单体的共聚单体单元。

33、除非另有说明，下文中的量以重量％(wt.-％)给出。

34、丙烯均聚物和丙烯无规共聚物通常仅存在一个玻璃化转变温度。

1.用于形成再生聚丙烯膜的方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)的机械回收在连续熔体混合装置中进行，优选在170至270℃的温度下进行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述无规丙烯共聚物(r-pp)通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定的分子量分布(mz/mw)为1.10至2.10、更优选为1.30至2.00、最优选为1.50至1.90。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述无规丙烯共聚物(r-pp)根据iso16152测定的二甲苯冷可溶物含量(xcs)为5至25重量％、更优选为10至20重量％、最优选为12至18重量％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，无规共聚物(r-pp)含有两种共聚单体，优选地，第一共聚单体为乙烯，第二共聚单体选自c4至c8α-烯烃；更优选地，第一共聚单体为乙烯，第二共聚单体为1-丁烯。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，步骤(b)中获得的再生聚丙烯组合物的mfr2与步骤(a)中提供的单层聚丙烯膜的无规丙烯共聚物(r-pp)的mfr2的比率[mfr2(b)/mfr2(a)]为1.00至1.30、更优选为1.00至1.20、最优选为1.00至1.15。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，步骤(b)中获得的再生聚丙烯组合物根据iso 16152测定的二甲苯冷可溶物含量(xcs)与步骤(a)中提供的单层聚丙烯膜的无规丙烯共聚物(r-pp)根据iso 16152测定的二甲苯冷可溶物含量(xcs)的比率[xcs(b)/xcs(a)]为1.00至1.30、更优选为1.00至1.20、最优选为1.00至1.10。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，步骤(b)中获得的再生聚丙烯组合物通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定的重均分子量(mw)与步骤(a)中提供的单层聚丙烯膜的无规丙烯共聚物(r-pp)通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定的重均分子量(mw)的比率[mw(b)/mw(a)]为0.90至1.00、更优选为0.95至1.00、最优选为0.97至1.00。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，步骤(b)中获得的再生聚丙烯组合物在70μm流延膜样品上测量的凝胶指数与步骤(a)中提供的单层聚丙烯膜的无规丙烯共聚物(r-pp)在70μm流延膜样品上测量的凝胶指数的比率[凝胶指数(b)/凝胶指数(a)]为1.00至1.50、更优选为1.00至1.30、最优选为1.00至1.10。

10.再生聚丙烯膜，所述再生聚丙烯膜包含再生聚丙烯组合物，所述再生聚丙烯组合物具有：

11.根据权利要求10所述的再生聚丙烯膜，其中，所述再生聚丙烯膜可通过权利要求1至9的方法获得。

12.单层聚丙烯膜在获得再生聚丙烯膜中的应用，所述单层聚丙烯膜包含至少90重量％的无规丙烯共聚物(r-pp)，所述无规丙烯共聚物具有如下性能：

13.再生聚丙烯组合物在膜中、优选在流延膜中的应用，所述再生聚丙烯组合物具有如下性能：