一种聚丙烯聚合物、制备方法及其制备的高光泽聚丙烯树脂技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯聚合物，并进一步公开其制备方法，以及其制备的高光泽聚丙烯树脂。本发明专利技术所述聚丙烯聚合物，基于该树脂通过丙烯与乙烯两次共聚分别生成无规共聚聚丙烯和抗冲共聚聚丙烯，从而获得分散相的分布更加均匀、细化的产品。本发明专利技术所述聚丙烯树脂基于制备的聚丙烯聚合物制得，制得产品橡胶相含量低、橡胶相尺寸小、分散性好，分布均匀，可以使产品达到更高的光泽度和刚性、并保证产品良好的抗冲击性能，弥补了现有技术不足，可广泛应用于对光泽度和抗冲性、刚性有较高要求的家电、汽车、玩具、家居制品等领域注塑制品的生产。

A polypropylene polymer, its preparation method and preparation of high gloss polypropylene resin

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯聚合物、制备方法及其制备的高光泽聚丙烯树脂
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种聚丙烯聚合物，并进一步公开其制备方法，以及其制备的高光泽聚丙烯树脂。
技术介绍
聚丙烯(Polypropylene，简称PP)是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，同时具有密度低、强度高、易回收等特点，是最为常见的高分子材料之一。聚丙烯树脂即是基于聚丙烯基体形成的树脂材料，是一种结构规整的结晶性聚合物，为淡乳白色粒料、无味、无毒、质轻的热塑性树脂，也是通用树脂中最轻的一种。聚丙烯树脂的机械性能良好，耐热性能良好，化学稳定性好，可耐酸、碱和有机溶剂，与大多数化学药品(如发烟硝酸、铬酸溶液、卤素、苯、四氯化碳、氯仿等)均不发生作用，且几乎不吸水，广泛应用于汽车、家电、家居、包装、建材等各个领域。但是，由于与其他诸如ABS、HIPS等树脂塑料相比，聚丙烯不仅存在着刚性低、收缩率较大等差异，更明显的缺陷在于聚丙烯的光泽度明显偏低，这一缺陷明显限制了聚丙烯树脂材料在对光泽度有较高要求的诸如电器外壳、文具、家用制品等产品上的应用。现有聚丙烯材料一般分为均聚、无规共聚、抗冲共聚三种类型，其中，无规共聚型和抗冲共聚型材料一般是由丙烯与乙烯、丁烯等α-烯烃单体共聚得到的产物。从通常产品的测试情况看，抗冲共聚型聚丙烯的光泽度较低，并且随着乙烯含量增加，其光泽度可由70左右下降至30以下；均聚型聚丙烯和无规共聚型聚丙烯类型材料的光泽度虽然略为理想，通常可以达到80-90，但是其抗冲击性能一般在5kJ/m2以下，明显存在着抗冲击性能较差的缺陷，无法满足家电等诸多应用领域的使用要求。由于均聚、无规共聚聚丙烯与抗冲共聚型聚丙烯的聚集态结构的差异主要在于抗冲共聚聚丙烯基体中分散着橡胶相，导致了共聚单体乙烯的含量越多、橡胶相也越多，其对光泽度不利影响就越大。同时，根据现有技术中对高结晶的抗冲共聚聚丙烯测试结果表明，其光泽度与普通抗冲共聚聚丙烯相比并未有提高。因此，单从进行基体部分的调整方面无法获得高光泽抗冲共聚聚丙烯，使得高光泽聚丙烯的工艺依然存在巨大的技术难题。当前，国内外主要通过在PP树脂中加入BaSO4等无机填料的方式进行改性制备高光泽PP，使得聚丙烯材料的光泽度得到一定提高。但同时导致了聚丙烯产品的密度大大提高，并且导致产品的色泽外观、卫生性、应用成本等也受到改性材料及加工过程的影响。如中国专利CN101942146A公开的高光泽聚丙烯材料，该方案中虽然有效提高了聚丙烯材料的光泽度，但其抗冲击强度却明显降低了，导致其产品在对冲击性能有一定要求的制品上应用时受到限制；又如中国专利CN107573584A公布了一种蒸煮膜用聚丙烯组合物，该产品的光泽度较高，但其采用的聚合工艺极易使得其弯曲性能偏低，适用于膜制品但不适用于对机械强度要求较高的注塑制品；又如中国专利CN101633763A中公开的高光泽聚丙烯制备技术，其是通过分别在於浆、本体於浆、气相法中前段生成均聚物、后段生成共聚物，有效提高了产品的光泽度，但没有披露其产品刚韧综合性能情况。可见，开发一种高光泽聚丙烯材料对于进一步提高聚丙烯树脂的应用领域具有积极的意义。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种聚丙烯共聚物，并进一步公开其制备方法；本专利技术所要解决的第二个技术问题在于提供一种基于上述聚丙烯聚合物制备的高光泽聚丙烯树脂。为解决上述技术问题，本专利技术所述的一种聚丙烯聚合物的制备方法，包括如下步骤：(1)在双环管液相反应器内，通入乙烯、丙烯和氢气为原料，在催化剂存在下进行无规共聚反应，形成乙丙无规共聚物；(2)将所得乙丙无规共聚物输送至气相反应器内，继续通入乙烯、丙烯和氢气进行共聚反应，得到乙丙橡胶相聚丙烯聚合物。优选的，所述反应中，所述催化剂包括齐格勒那塔催化剂。优选的，所述反应中，所述双环管液相反应器和所述气相反应器中还设置有D-Donor给电子体。优选的，所述双环管液相反应器中，控制C＝2/C＝2+C＝3摩尔比为0.05-0.06，控制第一环管液相反应器内的氢气浓度为400-2000×10-6，控制第二环管液相反应器内的氢气浓度为500-2500×10-6。优选的，所述气相反应器中，控制压力为0.08-1.2MPa、控制反应温度为73-77℃。优选的，所述气相反应器中，控制C＝2/C＝2+C＝3摩尔比为0.05-0.4，控制H2/C＝2+C＝3体积比为0.01-0.2。本专利技术还公开了由所述方法制备得到的聚丙烯聚合物。本专利技术还公开了所述聚丙烯聚合物用于制备高光泽聚丙烯树脂的用途。本专利技术还公开了一种高光泽聚丙烯树脂，其制备原料包括如下质量含量的组分：所述聚丙烯聚合物99.5-99.8wt％；添加剂余量。具体的，所述添加剂包括抗氧剂、润滑剂和/或吸酸剂。本专利技术还公开了一种制备所述高光泽聚丙烯树脂的方法，包括取选定量的所述聚丙烯聚合物与选定添加剂计量混合后通过双螺杆挤出机进行造粒的步骤。本专利技术所述的聚丙烯树脂中，其最终产品中的乙烯含量需控制在2.7-3.3％，优选的3.0％左右，且橡胶分散相尺寸小，一般小于350nm，且一般在100-300nm，分布均匀。本专利技术所述聚丙烯聚合物，基于该树脂通过丙烯与乙烯两次共聚分别生成无规共聚聚丙烯和抗冲共聚聚丙烯，并通过对聚合工艺过程的控制，在聚合前段的环管中聚合得到了无规共聚物，这对降低连续相部分的结晶度有利、从而有利于提高产品光泽度；同时，以无规共聚物作为连续相，可使连续相与分散相橡胶相的相容性进一步提高，从而获得分散相的分布更加均匀、细化的产品，其有利之处在于可以进一步降低橡胶相含量但不降低抗冲击性能，同时减少对产品刚性的不利影响。本专利技术所述聚丙烯树脂基于制备的聚丙烯聚合物制得，即共聚单体乙烯用量低(乙烯含量控制在2.7-3.3％)，橡胶分散相尺寸一般小于350nm，且一般在100-300nm，远小于常规抗冲共聚聚丙烯分散相500-1500nm的尺寸，产品橡胶相含量低、橡胶相尺寸小、分散性好，分布均匀，可以使产品达到更高的光泽度和刚性、并保证产品良好的抗冲击性能。本专利技术所述聚丙烯树脂MFR为2-25g/10min、光泽度≥90(60°照射角)、简支梁缺口冲击强度≥10kJ/m2、弯曲弹性模量≥1050MPa，密度0.9±0.01g/cm3，具有密度低、光泽度高、刚韧平衡性好、应用成本低、加工粘度低、易成型等特点，弥补了现有技术不足，可广泛应用于对光泽度和抗冲性、刚性有较高要求的家电、汽车、玩具、家居制品等领域注塑制品的生产。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中，图1为本专利技术实施例4制得聚丙烯树脂的相态结构图；图2为现有技术中常规抗冲共聚聚丙烯相态结构图；图3为现有技术中无规共聚透明聚丙烯相态结构。具体实施方式制备例1-4本专利技术下述制备例1-4用于制备所述聚丙烯聚合物，具体采用7万吨/每年的双环管-单气相釜的Sphripol聚合装置进行所述聚丙烯聚合物的合成，并采用常规量的齐格勒那塔催化剂，设置有D-Donor型给电子体。下述制备例1-4中对所述聚丙烯聚合物的具体制备方法包括：(1)在双环管液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚丙烯聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在双环管液相反应器内，通入乙烯、丙烯和氢气为原料，在催化剂存在下进行无规共聚反应，形成乙丙无规共聚物；(2)将所得乙丙无规共聚物输送至气相反应器内，继续通入乙烯、丙烯和氢气进行共聚反应，得到乙丙橡胶相聚丙烯聚合物。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在双环管液相反应器内，通入乙烯、丙烯和氢气为原料，在催化剂存在下进行无规共聚反应，形成乙丙无规共聚物；(2)将所得乙丙无规共聚物输送至气相反应器内，继续通入乙烯、丙烯和氢气进行共聚反应，得到乙丙橡胶相聚丙烯聚合物。2.根据权利要求1所述的聚丙烯聚合物的制备方法，其特征在于，所述反应中，所述催化剂包括齐格勒那塔催化剂。3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯聚合物的制备方法，其特征在于，所述反应中，所述双环管液相反应器和所述气相反应器中还设置有D-Donor给电子体。4.根据权利要求1-3任一项所述的聚丙烯聚合物的制备方法，其特征在于，所述双环管液相反应器中，控制C＝2/C＝2+C＝3摩尔比为0.05-0.06，控制第一环管液相反应器内的氢气浓度为400-2000×10-6，控制第二环管液相反应器内的氢气浓度为500-2500×10-6。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽，陈智能，唐岩，苑东兴，蒋善君，卢昶，王秀丽，裴小静，姜洪颖，明月，陈华赉，黄峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11