用于增容聚烯烃的组合物及方法与流程

背景技术：

1、来自塑料的污染是当今社会的关键问题。塑料耐用、重量轻并且可以以低成本获得，从而带来了极大的社会效益和技术进步。因此，塑料很难被其他材料替代。聚合物树脂及纤维的全球产量从1950年的200万公吨增加至了2015年的3.8亿公吨。截至2015年，仅＜10％的这些聚合物在美国得以再循环，并且约79％的这些聚合物(超过60亿公吨)最终进入垃圾填埋场和自然环境。

2、尽管塑料废物可以是用于制备增值材料的重要原料，但大多数塑料废物已经通过机械方法或焚烧而被降级循环(downcycled)，具有有限的经济优势。

3、聚烯烃(例如聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)及聚苯乙烯(ps))是最广泛使用的热塑性塑料，其构成了接近80％的塑料废物流。所有三种主要塑料pe、pp、ps在热力学上是不混溶的，并且它们的简单共混物具有较差的机械性能。

4、再循环塑料在其使用寿命期间已经由于湿度、uv光、化学氧化及其他环境因素的组合效应而经历热机械降解。

5、由于多相聚合物体系中的严重降解效应，大多数这些塑料仅可再循环一次。

6、为改进这些再循环塑料混合物的性能并且将其回收为高质量材料，已经应用了各种增容策略，包括使用预制或原位产生的嵌段共聚物。

7、仍然需要用于升级循环(upcycling)塑料的快速且具有成本效益的方法，其中新的塑料具有与原始塑料类似或甚至增强的机械特性。

技术实现思路

1、本公开提供了通过动态共价交联使聚烯烃快速升级循环成可延展的热固性材料的方法以及相关的使用方法。

2、根据本公开的某些实施方案，通过反应性增容将动态共价键掺入至聚烯烃中使得线性链能够交联(图1a)。通过动态共价键的聚合物链交换不仅可以在相同的聚合物链之间进行，还可以在不同的不相容的聚合物链之间进行(图1b)，从而实现具有最小微观相分离及宏观相分离的聚合物融合。

3、在一个实施方案中，提供了掺入可裂开的共价交联(si-o-si或si-o-c)并且将聚烯烃转化为交联的聚合物的方法。这些交联的聚烯烃如常见的热塑性塑料一样具有可延展性和可加工性，但是具有高机械特性及抗蠕变性。动态共价交联可使用外部触发剂进行裂开，且交联的聚合物可降解为线性热塑性链。可以进行多次再加工和再循环。

4、在一个实施方案中，本公开涉及增容的聚烯烃中的硅氧烷(si-o-si)及硅烷基醚(si-o-c)交联键的可逆性及可调节动力学概况。可逆的硅氧烷(si-o-si)及硅烷基醚(si-o-c)键联可通过硅烷基醚交换、硅烷基醚复分解及硅氧烷交换实现聚合物链重排及不同聚合物链之间的强界面相互作用(图2)。

5、在一个方面中，本公开提供了自由基介导的熔融加工程序(例如，挤出或压塑成型)以将各种可容易获得的含有硅烷基醚或硅氧烷的官能化试剂接枝至常见聚烯烃(pe、pp、ps)中。这种方法提供了几个优势，包括但不限于使用最少量的溶剂、较短的反应时间、连续的工艺并且更容易集成至现有的基础设施中。

6、在一些实施方案中，公开了包含第一组分、第二组分及第三组分的聚烯烃组合物。在一个方面中，第一组分含有选自由以下各项组成的组的聚合物：一种或多种聚乙烯(pe)、一种或多种聚丙烯(pp)及一种或多种聚苯乙烯(ps)；在另一个方面中，第二组分含有选自由以下各项组成的组的聚合物：一种或多种聚乙烯、一种或多种聚丙烯及一种或多种聚苯乙烯(ps)。在另一个方面中，第三组分为连接第一组分及第二组分的共价交联，并且该共价交联选自由以下各项组成的组：硅氧烷键(si-o-si)、硅烷基醚键(si-o-c)及其组合。

7、在一些实施方案中，第一组分与第二组分不同。在一个方面中，第一组分及第二组分可含有不同类型的聚合物。在一个方面中，第一组分可为一种或多种聚乙烯，第二组分可为一种或多种聚丙烯或一种或多种聚苯乙烯。在另一个方面中，第一组分可为一种或多种聚丙烯，第二组分可为一种或多种聚乙烯或一种或多种聚苯乙烯。在另一个方面中，第一组分可为一种或多种聚苯乙烯，第二组分可为一种或多种聚乙烯或一种或多种聚丙烯。

8、在一些实施方案中，第一组分与第二组分相同。在一个方面中，第一组分及第二组分可含有选自由以下各项组成的组的相同类型的聚合物：聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)及聚苯乙烯(ps)。例如，第一组分及第二组分可为两种pe，或两种pp，或两种ps。

9、在一些实施方案中，聚烯烃组合物的第三组分的硅烷基醚或硅氧烷键可在第一组分或第二组分的相同聚合物链内或在第一组分或第二组分的不同聚合物链之间经历动态键交换反应。

10、在一些实施方案中，这里公开了一种多层薄片，其含有3个或更多个层：包含聚乙烯的第一层、包含聚丙烯的第二层及为粘附层的第三层。在一个方面中，粘附层为包含含有硅氧烷键(si-o-si)和/或硅烷基醚键(si-o-c)的共价交联的薄层，该共价交联连接第一层的聚乙烯及第二层的聚丙烯。在另一个方面中，粘附层被设置在第一层与第二层之间，并且与第一层及第二层直接接触。在一些实施方案中，粘附层的厚度为0.5至10μm(微米)、1至10μm、1至5μm、2至5μm或约2μm。

11、在一些实施方案中，第一层中的聚乙烯选自由以下各项组成的组：高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)、超高分子量聚乙烯(uhmwpe)、极低密度聚乙烯(vldpe)及聚乙烯聚烯烃嵌段共聚物，并且第二层中的聚丙烯选自由以下各项组成的组：全同立构聚丙烯(ipp)、抗冲击改性聚丙烯(impact modifiedpolypropylene)、聚丙烯纤维及双轴取向聚丙烯(bopp)。

12、在一些实施方案中，公开一种用于制备增容的聚烯烃的方法，其至少包括步骤(a)及步骤(b)。在步骤(a)中，将聚烯烃、官能化试剂及自由基引发剂混合，使得混合物中的聚烯烃在自由基引发剂的存在下与官能化试剂反应以形成官能化的聚烯烃。在步骤(b)中，将交联剂添加至来自步骤(a)的官能化的聚烯烃中，使得官能化的聚烯烃与交联剂反应以形成增容的聚烯烃。

13、在一个方面中，进行步骤(a)及步骤(b)的温度是相同的。在另一个方面中，进行步骤(a)及步骤(b)的温度是不同的。在另一个方面中，进行步骤(a)的温度在100℃和230℃之间、在100℃和200℃之间、在140℃和180℃之间、在150℃和180℃之间或在180℃和200℃之间或为约170℃，或为约180℃。在另一个方面中，当进行步骤(a)的温度为180℃时，反应时间为1至3min、或2min、或3min。在另一个方面中，当进行步骤(a)的温度为170℃时，反应时间为8至12min或约10min。在另一个方面中，进行步骤(b)的温度在100℃和230℃之间、在100℃和200℃之间、在140℃和180℃之间、在150℃和180℃之间、在180℃和200℃之间，或为约170℃，或为约180℃。在另一个方面中，当进行步骤(b)的温度为180℃时，反应时间为1至3min、或2min、或3min。在另一个方面中，当进行步骤(b)的温度为170℃时，反应时间为5至12min或约10min。

14、在一些实施方案中，聚烯烃及官能化试剂以在5:1(w/w)和200:1(w/w)之间的比率或以比率100:1(w/w)添加至步骤(a)中的反应中，并且其中官能化的聚烯烃及交联剂以在5:1(w/w)和200:1(w/w)之间的比率或以100:1(w/w)的比率添加至步骤(b)中的反应中。

15、在一个实施方案中，自由基引发剂用于所公开的方法中。在另一个实施方案中，官能化试剂用于所公开的方法中。在另一个实施方案中，一种或多种自由基引发剂及一种或多种官能化试剂用于所公开的方法中。在一个方面中，官能化试剂选自由以下各项组成的组：乙烯基三乙氧基硅烷(tevs)、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、三(2-甲氧基乙氧基)(乙烯基)硅烷、甲基丙烯酸3-(三甲氧基硅烷基)烷基酯、丙烯酸3-(三甲氧基硅烷基)烷基酯、甲基丙烯酸3-(三乙氧基硅烷基)烷基酯、丙烯酸3-(三乙氧基硅烷基)烷基酯、聚(乙二醇)硅烷基醚二甲基丙烯酸酯(n＝1-50)、聚(乙二醇)硅烷基醚二丙烯酸酯(n＝1-50)、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(n＝1-50)、聚(乙二醇)丙烯酸酯(n＝1-50)、2,4,6,8-四乙烯基-2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷、乙烯基-封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝150-80,000)、乙烯基-封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基-封端的聚苯基甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、乙烯基苯基甲基-封端的乙烯基苯基硅氧烷-苯基甲基硅氧烷共聚物(mn＝800-80,000)、乙烯基-封端的三氟丙基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基-封端的二乙基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基甲基硅氧烷均聚物(mn＝500-80,000)、聚二甲基硅氧烷(mn＝150-80,000)、双(二乙烯基)-封端的乙烯基烷氧基硅氧烷均聚物(mn＝500-80,000)、甲基丙烯酰氧基丙基-封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、甲基丙烯酰氧基丙基-封端的支链的聚二甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、丙烯酰氧基-封端的环氧乙烷-二甲基硅氧烷-环氧乙烷aba嵌段共聚物(mn＝500-80,000)、(甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、(丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)。

16、在另一个方面中，自由基引发剂选自由以下各项组成的组：过氧化二异丙苯(dcp)、过氧化苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、1,1'-[1,4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双[2-(1,1-二甲基乙基)过氧化物]、过氧化二-叔丁基、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化月桂酰、过氧化2-丁酮、过氧化二-叔丁基、2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔、2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷。

17、在另一个方面中，交联剂选自由以下各项组成的组：八甲基环四硅氧烷、双(七甲基环四硅氧烷基)-乙烷、脂族二醇、聚乙烯醇(n＝1-20)、三甲基硅烷氧基-封端的聚二甲基硅氧烷(n＝1-20)、烷基-封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝150-80,000)、三甲基硅氧烷封端的甲基氢硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、1,2-双(三甲氧基硅烷基)烷烃、双[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]胺、双(3-(甲基氨基)丙基)三甲氧基硅烷。

18、在一些实施方案中，官能化试剂及交联剂为相同化学物质，因此上述步骤(a)及步骤(b)同时在100℃和200℃之间、在100℃和140℃之间、在140℃和180℃之间、在150℃和180℃之间、在180℃和200℃之间或在约170℃或在约180℃的温度下进行。在另一个方面中，当进行步骤(b)的温度为180℃时，反应时间为1至3min、或2min、或3min。在另一个方面中，当进行步骤(b)的温度为170℃时，反应时间为5至12min或约10min。可充当官能化试剂及交联剂两者的化学物质的实例包括但不限于硅氧烷及硅烷基醚，其中硅烷基醚或硅氧烷含有选自由以下各项组成的组的两个或更多个基团：乙烯基基团、丙烯酸酯基团及甲基丙烯酸酯基团。此类化学物质的特定实例包括但不限于2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷(d4v)、聚(乙二醇)硅烷基醚二甲基丙烯酸酯(n＝1-50)、聚(乙二醇)硅烷基醚二丙烯酸酯(n＝1-50)、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(n＝1-50)、聚(乙二醇)丙烯酸酯(n＝1-50)、乙烯基-封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝150-80,000)、乙烯基-封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基-封端的聚苯基甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、乙烯基苯基甲基-封端的乙烯基苯基硅氧烷-苯基甲基硅氧烷共聚物(mn＝800-80,000)、乙烯基＝封端的三氟丙基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基-封端的二乙基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基甲基硅氧烷均聚物(mn＝500-80,000)、聚二甲基硅氧烷(mn＝150-80,000)、双(二乙烯基)-封端的乙烯基烷氧基硅氧烷均聚物(mn＝500-80,000)、甲基丙烯酰氧基丙基-封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、甲基丙烯酰氧基丙基-封端的支链的聚二甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、丙烯酰氧基-封端的环氧乙烷-二甲基硅氧烷-环氧乙烷aba嵌段共聚物(mn＝500-80,000)、(甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、(丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)。

19、在一些实施方案中，自由基引发剂、官能化试剂及交联剂分散于基于树脂的聚合物中以形成多个固体增容剂颗粒，其中基于树脂的聚合物充当固体载体。在一个方面中，固体载体为聚合物树脂(还被称为“载体树脂”)。在另一个方面中，多个固体增容剂颗粒在本公开中可被称为母料。在一个方面中，将多个固体增容剂颗粒添加至多个固体聚烯烃颗粒中以形成混合物，然后将该混合物加热至100℃或更高、或100℃至200℃、或100℃至150℃、或100℃至180℃的温度以形成增容的聚烯烃。在一些实施方案中，官能化试剂与交联剂相同并且将自由基引发剂及官能化试剂/交联剂分散于基于树脂的聚合物中以形成多个固体增容剂颗粒。在一个方面中，固体载体为聚合物树脂(还被称为“载体树脂”)。在另一个方面中，将多个固体增容剂颗粒添加至固体聚烯烃颗粒中以形成混合物，将该混合物加热至100℃或更高、或100℃至200℃、或100℃至150℃、或100℃至180℃的温度以形成增容的聚烯烃。

20、在一些实施方案中，公开了含有自由基引发剂、官能化试剂及交联剂的增容剂组合物。在一个方面中，自由基引发剂、官能化试剂及交联剂构成增容剂组合物的活性成分并且这些活性成分分散于固体载体中以形成固体增容剂颗粒。在一个方面中，固体载体由基于树脂的聚合物制成。在一些实施方案中，活性成分和基于树脂的聚合物之间的重量比大于30％，或大于50％，或大于90％，或大于99％。

21、在一些实施方案中，活性成分(即自由基引发剂、官能化试剂及交联剂)彼此不同。在一些实施方案中，官能化试剂及交联剂为相同化学物质并且选自由硅氧烷及硅烷基醚组成的组，其中硅烷基醚或硅氧烷含有选自由以下各项组成的组的两个或更多个基团：乙烯基基团、丙烯酸酯基团及甲基丙烯酸酯基团。可充当官能化试剂及交联剂两者的此类化学物质的实例包括但不限于2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷(d4v)、聚(乙二醇)硅烷基醚二甲基丙烯酸酯(n＝1-50)、聚(乙二醇)硅烷基醚二丙烯酸酯(n＝1-50)、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(n＝1-50)、聚(乙二醇)丙烯酸酯(n＝1-50)、乙烯基-封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝150-80,000)、乙烯基-封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基-封端的聚苯基甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、乙烯基苯基甲基-封端的乙烯基苯基硅氧烷-苯基甲基硅氧烷共聚物(mn＝800-80,000)、乙烯基-封端的三氟丙基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基-封端的二乙基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、乙烯基甲基硅氧烷均聚物(mn＝500-80,000)、聚二甲基硅氧烷(mn＝150-80,000)、双(二乙烯基)-封端的乙烯基烷氧基硅氧烷均聚物(mn＝500-80,000)、甲基丙烯酰氧基丙基-封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、甲基丙烯酰氧基丙基-封端的支链的聚二甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)封端的聚二甲基硅氧烷(mn＝500-80,000)、丙烯酰氧基-封端的环氧乙烷-二甲基硅氧烷-环氧乙烷aba嵌段共聚物(mn＝500-80,000)、(甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、(丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(mn＝500-80,000)。

22、在一些实施方案中，用于增容剂组合物的自由基引发剂的实例包括但不限于过氧化二异丙苯(dcp)、过氧化苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、1,1'-[1,4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双[2-(1,1-二甲基乙基)过氧化物]、过氧化二-叔丁基、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化月桂酰、过氧化2-丁酮、过氧化二-叔丁基、2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔、2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷。在一些实施方案中，用于增容剂组合物的官能化试剂的实例包括但不限于乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、三(2-甲氧基乙氧基)(乙烯基)硅烷、甲基丙烯酸3-(三甲氧基硅烷基)烷基酯、丙烯酸3-(三甲氧基硅烷基)烷基酯、甲基丙烯酸3-(三乙氧基硅烷基)烷基酯、丙烯酸3-(三乙氧基硅烷基)烷基酯、聚(乙二醇)硅烷基醚二甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)硅烷基醚二丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)丙烯酸酯、2,4,6,8-四乙烯基-2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷、乙烯基-封端的聚二甲基硅氧烷、乙烯基-封端的二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、乙烯基-封端的聚苯基甲基硅氧烷、乙烯基苯基甲基-封端的乙烯基苯基硅氧烷-苯基甲基硅氧烷共聚物、乙烯基-封端的三氟丙基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、二乙基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物(乙烯基-封端的)、乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、乙烯基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、乙烯基甲基硅氧烷均聚物、聚二甲基硅氧烷、双(二乙烯基)封端的乙烯基烷氧基硅氧烷均聚物、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基-封端的支链的聚二甲基硅氧烷、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)封端的聚二甲基硅氧烷、丙烯酰氧基-封端的环氧乙烷-二甲基硅氧烷-环氧乙烷aba嵌段共聚物、(甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、(丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物。在一些实施方案中，用于增容剂组合物的交联剂的实例包括但不限于八甲基环四硅氧烷、双(七甲基环四硅氧烷基)-乙烷、脂族二醇、聚乙烯醇、三甲基硅烷氧基-封端的聚二甲基硅氧烷、烷基-封端的聚二甲基硅氧烷、三甲基硅氧烷封端的甲基氢硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、1,2-双(三甲氧基硅烷基)烷烃、双[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]胺、双(3-(甲基氨基)丙基)三甲氧基硅烷。

23、在一些实施方案中，基于树脂的聚合物含有一种或多种添加剂。一种或多种添加剂的实例可包括uv-稳定剂(例如，炭黑、苯并三唑、羟基-苯基三嗪)、抗静电剂(例如，季铵盐、脂族胺、磷酸酯及乙二醇)、防滑剂(例如，氧化铝、二氧化硅、碎玻璃、长链脂肪酸酰胺)、防结块剂(例如，二氧化硅或滑石)、抗冲击改性剂(例如，抗冲击改性剂树脂)、加工助剂(例如，金属皂、烃蜡、酰胺蜡、脂肪酸、脂肪醇及酯，以及含氟聚合物)，及熔体强度增强剂(例如，丙烯酸熔体强度增强剂)。

24、在一些实施方案中，本公开涉及过氧化物作为自由基引发剂以及含有硅烷基醚和硅氧烷的乙烯基或丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作为官能化试剂的用途，该官能化试剂可通过自由基反应高效地接枝至聚烯烃上。自由基引发剂(例如过氧化二异丙苯(dcp))的热分解形成自由基物质，其优先地从c-c链夺取氢以产生巨自由基。巨自由基添加至含有乙烯基或丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的分子中且发生接枝。使用乙烯基三烷氧基硅烷作为官能化试剂的优势中之一是，由于庞大的侧基，它们不容易均聚。另外，与先前证明的具有腐蚀性、挥发性和毒性的马来酸酐相比，这些单体具有低毒性和低挥发性。

25、在另一方面中，本公开提供了上述官能化试剂至单一类型聚烯烃(包括但不限于高密度聚乙烯(hdpe)、低密度聚乙烯(ldpe)、聚丙烯(pp)及聚苯乙烯(ps))的接枝程序。官能性单体的接枝可安装用于可逆的硅烷基醚或硅氧烷交联键形成的硅烷基醚或硅氧烷基团。

26、在另一个方面中，本公开提供了pe、pp及ps的各种组合物的聚合物共混物的接枝程序。根据本发明的组合物中单一类型的塑料的量可在3重量％至97重量％之间变化。共混物中每种聚合物类型的官能化密度可通过调整反应温度、停留时间、混合速度、过氧化物类型及量来调节。

27、在另一个方面中，本公开涉及通过与交联剂的反应使单组分官能化的聚烯烃进行交联，其中交联剂为具有不同长度、柔性和反应性的硅烷基醚、硅氧烷及二醇(实例在图3a至图3b中示出)。交联剂通过硅烷基醚或硅氧烷交换或复分解反应与聚合物链上的硅烷基醚或硅氧烷基团反应。挥发性小分子副产物(例如甲醇、甲氧基三甲基硅烷)可在硅烷基醚形成期间在体系中以少量(<0.5重量％)形成。

28、在另一个方面中，本公开涉及通过与交联剂的反应使官能化的聚烯烃共混物进行交联，其中交联剂为具有不同长度、柔性及反应性的硅烷基醚、硅氧烷及二醇。交联剂的实例在图3a至图3b中示出。交联剂通过硅烷基醚或硅氧烷交换或复分解反应与聚合物链上的硅烷基醚或硅氧烷基团反应。挥发性小分子副产物(例如甲醇、甲氧基三甲基硅烷)可在硅烷基醚形成期间在体系中以极少量(<0.5重量％)形成。

29、在另一个方面中，本公开涉及通过硅烷基醚/硅氧烷交换/复分解反应使官能化的聚合物共混物进行交联。这可产生不同类型的聚合物链之间的强界面粘附性及整体形态稳定性。交联热塑性聚合物的一些优势包括容易加工、低成本及经加工的材料中的有利特性，诸如耐热性及改进的粘附性。

30、在另一个方面中，本发明提供了使用过氧化物引发剂及官能性交联剂用于聚烯烃的增容方法，其中聚烯烃是不同形式的一种或多种类型的pp、pe及ps。基于组合物的总量，增容剂的量为1重量％至10重量％。

31、在一个实施方案中，本公开涉及用于聚烯烃共混物的通过聚合物链的共价交联的增容技术。根据官能化试剂及交联剂的结构，聚烯烃共混物的增容可以以两种主要的合成方法完成。在方法a中，聚烯烃在自由基引发剂(例如dcp)的存在下以预定比率与官能化试剂(诸如乙烯基三乙氧基硅烷(tevs，图3b))反应以形成官能化的聚烯烃。官能化的聚烯烃进一步以预定比率与交联剂(例如二醇)反应以形成增容的聚烯烃。在方法b中，具有多个反应性基团的官能化试剂(例如d4v(图3b)或乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(图3b))可用作官能化试剂及交联剂两者。在方法b中，聚烯烃共混物的增容可在单个步骤中完成。

32、在另一个实施方案中，自由基引发剂及反应性多乙烯基、多丙烯酸酯或多甲基丙烯酸酯取代的硅烷基醚或硅氧烷的混合物可用作聚烯烃增容剂(图3b)。自由基引发剂及反应性交联剂的重量比在1:10和1:20之间的范围内，或为约1:12、或约1:14、或约1:15、或约1:16、或约1:18。

33、在一些实施方案中，本公开涉及通过反应性加工方法(包括热压、压塑成型、挤出或其他类似技术)使用在某些实施方案中所描述的增容剂组合物来升级循环聚烯烃共混物的本体混合物。聚烯烃共混物可为一种或多种类型的pe、pp及ps。换言之，聚烯烃共混物可含有单个类型，例如仅pe、仅pp或仅ps，或其可含有选自由pe、pp及ps组成的组的两种或三种类型。

34、在一些实施方案中，这里公开了一种多层薄片，该多层薄片包含两种或更多种类型的聚烯烃膜及在两种或更多种类型的聚烯烃膜之间的增容剂。在一个方面中，增容剂充当将两种或更多种类型的聚烯烃膜胶合在一起的粘合剂(adhesive)。例如，多层薄片可含有pe膜及pp膜及位于pe膜与pp膜之间的增容剂，其中增容剂与pe膜及pp膜两者直接接触。

35、在一些实施方案中，本发明涉及在各层之间使用增容剂层压多层聚烯烃，例如不相容的pe膜及pp膜可与增容剂组合物胶合在一起。

36、在一些实施方案中，增容的聚烯烃进一步经受挤出或模塑以形成不同固体形式的增容的聚烯烃。在一个方面中，这里公开了通过将再循环塑料转化为本文中所描述的增容的聚烯烃组合物来再利用塑料的方法。在另一个方面中，根据本公开获得的增容的聚烯烃可制成不同产物。

37、上述实施方案可解决再循环塑料的降解问题。当聚烯烃共混物通过动态共价键交联时，交联的动态性质可实现弹性能量的快速应力松弛及耗散，因此使c-c键的断开及降解降至最低。含有硅烷基醚或硅氧烷键的这些交联的聚烯烃可经历动态键交换反应及聚合物链连接的重排以通过释放应力来适应外部刺激(这里为热及压力)。

38、上述实施方案通过减少一些分选步骤来改进聚烯烃再循环。低等级的混合聚烯烃可通过聚合物链的强共价连接而不是传统的物理相互扩散及缠结来升级循环至高级塑料。可达成废物流中的常见聚烯烃共混物的高效升级循环。

39、来自所公开的实施方案中的任一个的特征及步骤可彼此组合使用，但不限于此。例如，关于一个实施方案所描述的任何组成限制可存在于任何其他所描述实施方案中。另外，通过考虑以下详细描述及附图，本公开的其他特征及优势对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。