增容剂有助于混合树脂的回收和升级

随着塑料回收现在是一个全球增长的市场，增容树脂和添加剂正越来越多地用于解决从包装和消费品到建筑、农业和汽车等应用中使用混合树脂的挑战。提高材料性能，改进加工，降低成本和环境足迹是关键目标之一，聚烯烃和PET等大容量商品塑料将引领这一活动。

使用回收材料的一个主要障碍是分离不相容的塑料既昂贵又耗时。通过使不兼容的塑料在熔体中混合，增容剂有助于减少分离的需求，并为材料制造商提供更高质量产出的潜力，同时由于增加回收含量和获得新的低质量、低成本的来源，降低成本。

在这些可回收的增容剂中有特殊的聚烯烃弹性体，苯乙烯嵌段共聚物，化学改性聚烯烃，以及基于钛铝化学的添加剂。其他新产品也出现了。预计所有这些都将成为即将到来的行业贸易展的中心舞台。

聚烯烃弹性体作为增容剂

特种聚烯烃弹性体(poe)和聚烯烃塑化体(POPs)最初是为了提高聚烯烃的冲击和拉伸强度等性能而推出的，现在已经成为回收PE和PP的增容剂，有时还会与PET或尼龙等其他材料一起使用。

这些产品包括陶氏的Engage poe，乙烯基随机共聚物与α -烯烃共聚物;向OBCs、烯烃共聚物中注入交替的硬段和软段块;以及埃克森美孚Vistamaxx丙烯-乙烯和Exact乙烯-辛烯持久性有机化合物。

根据ExxonMobil产品解决方案的市场开发人员Jesús Cortés的说法，这些产品出售给塑料回收/合成和其他处理器，指出兼容性可能是帮助回收商使用交叉污染和潜在的低成本聚烯烃流的关键因素。陶氏包装和特种塑料全球可持续发展总监张汉表示:“我们的客户受益于创造更高质量的最终产品，同时获得更广泛的回收流程。我们为使用增容剂的处理器提供服务，在保持可加工性的同时增加回收内容。”

“我们的客户受益于创造更高质量的最终产品，同时获得更广泛的回收流程。”

ExxonMobil ' Cortés证实，同样的Vistamaxx和Exact等级适用于初次树脂改性，被用于增色回收塑料。他指出，Vistamaxx聚合物可使HDPE、LDPE和LLDPE与PP相容，并补充说，由于聚合物如PET或尼龙的极性，需要接枝Vistamaxx等级才能有效地使聚烯烃与此类树脂相容。“例如，我们与几种接枝Vistamaxx的化合物进行合作，使聚烯烃与尼龙相容，同时希望保持Vistamaxx聚合物对化合物配方的性能改善。”

Cortés说兼容性可以通过机械性能的提高来确认，比如非常理想的抗冲击性。在重新使用材料时，增加流量也很有意义——一个例子是从HDPE瓶流开发一个注射成型配方。他指出，目前所有的特种弹性体都有各自的用途。“与其比较它们的总体效率，讨论的框架应该是选择最适合特定项目的工具。”

例如，他说，“当PE与PP兼容时，我们看到Vistamaxx的效果更好。但市场也需要抗冲击性能的改善，乙烯辛烯塑体在寻求低温抗冲击强度时可以有一个适合的地方。”

Cortés补充说，“乙烯-辛烯塑体，如我们的Exact等级或陶氏Engage，以及我们的Vistamaxx的装载水平是非常相似的。”ExxonMobil在大多数项目中采用5%的装载量，然后根据需要增加或减少装载量。

陶氏的Zhang解释说，虽然PP的存在通常会提高HDPE的刚度(用弯曲模量来衡量)，但它会降低韧性(用冲击强度和拉伸延伸率来衡量)，因为这两种成分不相容。在这种HDPE/PP混合物中使用增容剂，通过减少相分离和改善界面结合，改善了刚度/韧性平衡。

张说，Engage poe和Infuse obc最适合用于HDPE、LDPE和LLDPE与PP的增容，这要归功于PE的骨架和α -烯烃共聚单体。作为PE/PP混合物的增容剂，它们通常以2%到5%的重量使用。Zhang指出，通过改善刚度和韧性的平衡，Engage POE增容剂(例如8100级)使机械回收PE/PP混合物(包括富PE和富PP废料流)具有更高的应用价值。应用包括注塑汽车零件，油漆罐，垃圾桶，船运箱，托盘和户外家具。

市场需要提高抗冲击性能，乙烯辛烯塑体在要求低温抗冲击强度时可以有一个合适的组合。

他补充说:“加入低至3%的Engage 8100可使未相容HDPE/PP 70/30混合物的冲击强度和拉伸伸长率提高3倍，同时保持PP组件所赋予的较高模量。”他补充说，对于要求低温延展性的应用，Engage poe由于其极低的玻璃化转变温度，使其具有亚环境温度韧性。

在谈到这些特种弹性体的成本时，埃克森美孚的Cortés表示:“在竞争激烈的回收价值链中，平衡成本和性能非常重要。通过使用Vistamaxx聚合物，回收树脂的性能可以得到提高，使回收树脂能够用于有潜力提取更高经济价值的应用，同时满足对高性能材料的需求。因此，回收商可能有更大的机会来营销他们的回收塑料，而不是把成本作为主要驱动力，使他们能够专注于定制的化合物和性能。”

张说:“除了实现混合聚烯烃的回收，我们还致力于促进聚烯烃与工程塑料(如尼龙和聚酯)的广泛混合物的回收。我们已经提供了一系列功能聚合物，但我们将继续积极开发新的解决方案，以解决包装、基础设施、运输和消费应用中遇到的各种塑料混合物。”

苯乙烯嵌段共聚物和化学改性聚烯烃

苯乙烯嵌段共聚物和化学改性聚烯烃是其他类型的材料，已得到重视的增容剂回收树脂增强和增容。

古陆聚合物提供其圆形+苯乙烯嵌段共聚物添加剂的性能增强平台，用于塑料的升级回收和回收。Kraton专业聚合物全球战略营销总监Yuliya Streen指出了两个有五个等级的系列:圆形+增容系列(C1000, C1010, C1010)和圆形+性能增强系列(C2000和C3000)。这些添加剂代表了基于苯乙烯和乙烯/丁烯(SEBS)的嵌段共聚物家族。它们拥有优越的机械性能，包括在室温或低温下的高冲击强度，在剪裁刚度和冲击性能方面的灵活性，增强的抗应力开裂性，以及改进的加工性能。circle +产品还提供跨原生塑料、PCR和PIR废液流的多树脂兼容性。根据等级不同，可用于PP, HDPE, MDPE, LLDPE, LDPE, PS和HIPS，以及极性树脂如EVOH, PVA和EVA。

“我们已经证明，回收和升级聚烯烃混合塑料垃圾成为更高价值的产品是可能的。”

Streen说:“完全可再加工的圆形+添加剂可以通过增强机械性能和支持聚烯烃基单材料产品设计来实现PCR的升级循环，允许将PCR含量最大化到90%以上。经circular +改性的塑料在经过多次机械回收循环后，由于其物理性能的退化比未改性的树脂更小，因此具有更好的可重用性。测试表明，circular +产品可进行5次热再加工，实现多次重复使用。”

圆形+增容系列是多树脂增容剂，用于升级循环混合PCR和PIR循环流，典型添加水平为3%至5%。混合废物再利用的两个例子包括76%-PCR的HDPE + 19%-PCR的PET + 5% Kraton+ C1010的复合和注塑样品;样品为72%-PCR PP + 18%-PCR PET + 10% Kraton+ C1000。在这些例子中，切口Izod冲击强度分别提高了70%和50%，屈服强度提高了40%和30%，同时保持了刚度并提高了加工性能。在PCR LDPE-PET共混物中也显示了类似的功效。这些产品对尼龙和ABS也很有效。

循环+性能增强系列旨在升级循环混合PCR和PIR聚烯烃和PS流的典型添加水平为3%至10%。最近一个成功的注塑试验是91% pcr的PP + 9% Kraton+ C2000。该配方的冲击模量平衡比竞争产品增加了110%。Streen说:“这种类型的增强对于汽车和工业领域的高性能rPP应用是必需的。这也可以应用于包装，但C2000的剂量将降低，因为不太严格的要求。”

斯特林说，Kraton+材料可以在成型或挤压前与回收塑料进行预复合或干混合，或作为回收过程的一部分。自从circle +在几年前推出以来，该公司已经看到了包括工业托盘、食品和饮料包装、汽车零部件和婴儿汽车座椅在内的多个应用领域的早期应用。圆形+也可用于各种加工技术，包括注射或压缩成型，挤压，旋转成型，复合。

部分广泛的聚键化学改性聚烯烃来自圣莱科特作为偶联剂和增容剂的是Polybond 3150/3002，这是一种马来酸酐接枝的PP，可以使回收的PP与所有类型的尼龙相容。据技术服务和技术经理John Yun称，在5%的典型使用水平下，它已被证明能将凹形Izod冲击强度和反向Izod冲击性能提高三倍以上。市场开发总监Irfaan Foster指出，最初的应用是汽车隔音。最近，它被用于回收的PP/尼龙混合物，用于地板下面板，引擎盖组件和仪表板后面。

另一个等级是Polybond 3029，这是一种马来酸酐接枝的HDPE，两年前作为木塑复合材料的增容剂推出。Yun说，这似乎有希望使50/50 PCR/原始HDPE混合物增容。

钛和锆酸盐

还有一类增容剂是基于钛铝化学，如钛酸盐(Ti)和锆酸盐(Zr)催化剂提供Kenrich石化卖给合成商和模塑商。在该公司的产品中，有一种新型催化剂，以母粒或粉末形式存在，可作为不同聚合物的增容剂，包括聚烯烃、PET、PVC和聚乳酸等生物塑料。据Kenrich总裁和合伙人Sal Monte说，它在聚合反应混合物如PP/PET/PE中的应用已经获得了越来越多的关注。据报道，它已被证明可以提高挤出产量和降低注射成型的周期时间。

据报道，Ken-React CAPS KPR 12/LV颗粒和Ken-React KPR 12/HV粉末已被证明可以使PCR恢复到类似于原始的性质。该产品是将该公司的新烷氧基LICA 12钛酸盐催化剂与混合金属催化剂结合的结果，以“提供更多的价值”，Monte说。“我们向料斗中添加的所有回收材料的总重量为1.5%至1.75%的CAPS KPR 12/LV颗粒，就像颜色精矿一样，并将工艺温度降低10%至20%，以保持活性复合剪切。它们在纳米水平上工作，因此需要反应复合剪切和熔体中需要高扭矩。”

根据Monte的说法，这些添加剂是添加聚合物(如LLDPE和PP)和缩合聚合物(如PET)、有机和无机填料以及聚乳酸等生物塑料的高效增容剂。典型的结果包括:大多数未填充热塑性塑料的挤压、注射和吹塑的加工速度提高了20%，温度降低了9%。回收的80/20% LDPE/PP混合物也取得了类似的结果。在一种情况下，CAPS KPR 12/LV在1.5%时被用来增容三种PIR树脂:来自部分熔融膜的LLDPE，来自混合20-35 MFI注塑帽的PP共聚物，以及来自热成型翻盖食品包装的PET。将PP/PET/PE混合物研磨成¼-in。½-。薄片和熔体复合成颗粒进行注射成型。

其他的发展

的发行事业部中美合作所AEI聚合物是Fine-Blend中国的独家经销商，该公司生产广泛的兼容剂和扩链剂，用于PP，尼龙，PET，工程热塑性塑料，以及PLA和ppat等生物聚合物，包括可回收混合物。添加剂包括非反应性增容剂，多数为嵌段共聚物和接枝共聚物或随机共聚物，在聚合物混合过程中不参与化学反应。一个例子是BP-1310，它已被证明在3%到5%的添加水平下可以提高回收的PP/PS混合物的相容性。一种用于增容回收PE/PS混合物的添加剂正在开发中。

Fine-Blend的反应性增容剂，在混合过程中通过与主要聚合物发生化学反应来提高相容性，包括用于回收PET、PC和尼龙的ECO-112O;hp -2作为ABS与回收PET的增容剂SPG-02对PP和回收PET进行增容。麦科马赫说，它们含有环氧基团，可以与回收聚酯上的羟基发生反应，增加粘度和兼容性。还有一种接枝聚丙烯CMG9801，它可以与尼龙的氨基发生反应。

阅读:添加剂:多用途改性剂泵性能的原生和回收塑料

自2016年以来,英国界面聚合物有限公司。开发了其专利的polfin二嵌段共聚物添加剂技术，据报道，该技术克服了聚烯烃之间固有的分子不相容性，使其能够回收。这些双块添加剂用于原始和回收的PE和PP化合物，板材和薄膜。

与一家主要薄膜生产商合作的一个项目正在进行中，目的是在不显著损失性能的情况下回收多层薄膜。根据业务开发总监Simon Waddington的说法，即使在低添加量的情况下，Polarfin已经被证明可以消除凝胶，这是一个阻碍使用回收混合塑料回收聚烯烃薄膜的常见问题。“我们已经成功地证明，利用我们的Polarfin添加剂技术，回收和升级聚烯烃混合塑料垃圾，成为更高价值的产品是可能的。”