聚合物膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚合物膜及其制备方法。该聚合物膜由聚丙烯组合物形成，所述聚丙烯组合物含有：(a)70-95重量％的结晶聚丙烯A，该结晶聚丙烯A选白丙烯均聚物和丙烯无规共聚物中的至少一种，(b)5-30重量％的乙烯-丙烯弹性共聚物；其中，所述聚丙烯组合物和所述结晶聚丙烯A的分子量分布指数均大于4，所述聚丙烯组合物在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率为5-10g/10min，与所述结晶聚丙烯A的熔体质量流动速率之比为0.7-1.3。该聚合物膜不仅具有较高的透明性，而且具有良好的抗冲击性能，且轴向和径向上性能均匀性良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚合物膜，以及该聚合物膜的制备方法。
技术介绍
聚烯烃类薄膜在食品包装、冷藏包装、冷冻包装、医疗器械、日用品包装等领域得到了广泛的应用，这些领域通常要求薄膜具有较好的透明性。与乙烯、丁烯等单体无规共聚得到丙烯共聚物所制成的薄膜一般具有较好的透明度，向均聚聚丙烯中加入透明助剂也可制得高透明度的薄膜。但作为包装薄膜，还需具有较好的抗冲性能，以防止薄膜在外力冲击作用下遭到破坏。无规聚丙烯和均聚聚丙烯受限于其分子结构，抗冲击性能均不够理想。为了提高薄膜的抗冲击性能，CN1675257A中提到向间规聚丙烯中添加10-50％超低密度聚乙烯(ULDPE)来提高薄膜的冲击性能，这种方法虽然能够在保持透明性的同时提高抗冲击性能，但间规聚丙烯和ULDPE生产方法较为复杂，且ULDPE添加量高，导致生产过程较为复杂，容易出现问题，而且这种方法成本较高。CN1861674A中提到了采用80-95％的高结晶无规共聚物与5-20％的乙烯-丙烯弹性体共聚物共混，从而提高制品的抗冲性能和透明度，但第一该方法需要共混步骤，第二该组合物主体为无规共聚物，会降低制品的刚性和耐热性能，而对包装薄膜来说，需要较好的刚性和挺度使其在收卷和包装过程中不易打褶。为了提高薄膜的抗冲性能和韧性，还可通过多层共挤的方法制备薄膜，如CN101913279A就采用了三层共挤的方法制备复合薄膜，薄膜中层为按1：10-1：3比例共混的弹性体和PP，由弹性体提供较好的抗冲击性能，但这种方法一是既需要分层进行不同配方的共混，二是在弹性体含量较高的情况下存在难以分散均匀的可能，并会影响到薄膜的光学和力学性能。通常抗冲聚丙烯通过齐格勒纳塔催化剂在多级聚合反应中制备。该方法生产的抗冲聚丙烯中，乙烯-丙烯弹性共聚物和均聚聚丙烯会发生相分离导致最终产品的雾度增加，另外，通过常规齐格勒-纳塔催化剂制备的二元乙烯-丙烯弹性共聚物通常具有非常不均匀的组成，所以这种共聚物通常不具有透明性。这就导致通常的抗冲聚丙烯生产的薄膜雾度很高，不能满足同时提高薄膜抗冲性能和透明性的要求。采用茂金属催化剂生产抗冲聚丙烯，虽然能够得到韧性和透明性均较好的产品，但茂金属催化剂相对于齐格勒-纳塔催化剂成本较高，且无法用大部分的聚烯烃装置生产。由于制备的聚丙烯分子量分布很窄，制膜过程中的加工流动性比齐格勒-纳塔催化剂生产的聚丙烯差，因此无法得到广泛的应用。因此，需要一种透明性和抗冲击性能好，且具有较高刚性和挺度的薄膜，该种薄膜采用的原料制备方法经济性和适应性强，且制膜过程相对简便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中聚丙烯薄膜透明性和抗冲性不能兼得，以及刚度与挺度差的缺陷，从而提供一种聚合物膜，以及该聚合物膜的制备方法。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种聚合物膜，该聚合物膜由聚丙烯组合物形成，所述聚丙烯组合物含有：(a)70-95重量％的结晶聚丙烯A，该结晶聚丙烯A选自丙烯均聚物和丙烯无规共聚物中的至少一种，以丙烯无规共聚合物的总重量为基准，该丙烯无规共聚合物含有97-99.9重量％的丙烯结构单元、0-1重量％的乙烯结构单元和0-2重量％的具有4-10个碳原子的α-烯烃结构单元，且乙烯结构单元和具有4-10个碳原子的α-烯烃结构单元的总含量为0.1-3重量％；(b)5-30重量％的乙烯-丙烯弹性共聚物B，以乙烯-丙烯弹性共聚物B的总重量为基准，该乙烯-丙烯弹性共聚物B含有60-92重量％的丙烯结构单元、8-25重量％的乙烯结构单元以及0-15重量％的具有4-10个碳原子的α-烯烃结构单元，其中，所述聚丙烯组合物和所述结晶聚丙烯A的分子量分布指数均大于4，所述聚丙烯组合物在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率为5-10g/10min，与所述结晶聚丙烯A的熔体质量流动速率之比为0.7-1.3。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了上述聚合物膜的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)在第一烯烃聚合条件下，将第一单体a与具有高立构选择性的齐格勒纳塔催化剂接触反应，并从接触反应后得到的混合物中除去未反应的单体，得到含有结晶聚丙烯A的第一混合物，其中，所述第一单体a含有丙烯以及任选的乙烯和/或具有4-10个碳原子的α-烯烃；(2)在烯烃气相聚合条件下，将第二单体b与步骤(1)得到的所述含有结晶聚丙烯A的第一混合物接触反应，得到含有结晶聚丙烯A和乙烯-丙烯弹性共聚物B的第二混合物，并从该第二混合物中除去未反应的单体，得到聚丙烯组合物，其中，所述第二单体b含有丙烯以及乙烯和/或具有4-10个碳原子的α-烯烃，得到聚丙烯组合物；(3)将步骤(2)得到聚丙烯组合物和任选的抗氧剂与成膜助剂混合并挤出造粒，将得到的粒料制成聚合物膜。根据本专利技术的第三个方面，本专利技术还提供了上述方法制备的聚合物膜。本专利技术的聚合物膜不仅具有较高的透明性，而且具有良好的抗冲击性能。另外，本专利技术的聚合物膜中，乙烯-丙烯弹性共聚物能够以较小的尺寸均匀分布于结晶聚丙烯基体中，保证了该聚合物膜轴向和径向上性能的均匀性。在本专利技术的制备方法中：首先，聚丙烯组合物的制备过程可一步完成，无需使用多种不同的组分进行配比共混，大大简化了弹性体选择和加工的流程；其次，只需采用齐格勒-纳塔催化剂，就能使乙烯-丙烯弹性共聚物以较小的尺寸均匀分布于结晶聚丙烯基体中，与使用茂金属催化剂制备聚丙烯的工艺相比，该方法降低了生产成本，既能够赋予薄膜高的抗冲能力，又能保持其优异的透明性。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为实施例1制备的聚丙烯组合物的原子力显微镜照片。图2为实施例3制备的聚丙烯组合物的原子力显微镜照片。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。一种聚合物膜，该聚合物膜由聚丙烯组合物形成，所述聚丙烯组合物含有：(a)70-95重量％的结晶聚丙烯A，该结晶聚丙烯A选自丙烯均聚物和丙烯无规共聚物中的至少一种，以丙烯无规共聚合物的总重量为基准，该丙烯无规共聚合物含有97-99.9重量％的丙烯结构单元、0-1重量％的乙烯结构单元和0-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物膜，该聚合物膜由聚丙烯组合物形成，其特征在于，所述聚丙烯组合物含有：(a)70‑95重量％的结晶聚丙烯A，该结晶聚丙烯A选自丙烯均聚物和丙烯无规共聚物中的至少一种，以丙烯无规共聚合物的总重量为基准，该丙烯无规共聚合物含有97‑99.9重量％的丙烯结构单元、0‑1重量％的乙烯结构单元和0‑2重量％的具有4‑10个碳原子的α‑烯烃结构单元，且乙烯结构单元和具有4‑10个碳原子的α‑烯烃结构单元的总含量为0.1‑3重量％；(b)5‑30重量％的乙烯‑丙烯弹性共聚物B，以乙烯‑丙烯弹性共聚物B的总重量为基准，该乙烯‑丙烯弹性共聚物B含有60‑92重量％的丙烯结构单元、8‑25重量％的乙烯结构单元以及0‑15重量％的具有4‑10个碳原子的α‑烯烃结构单元，其中，所述聚丙烯组合物和所述结晶聚丙烯A的分子量分布指数均大于4，所述聚丙烯组合物在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率为5‑10g/10min，与所述结晶聚丙烯A的熔体质量流动速率之比为0.7‑1.3。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物膜，该聚合物膜由聚丙烯组合物形成，其特征在于，所
述聚丙烯组合物含有：
(a)70-95重量％的结晶聚丙烯A，该结晶聚丙烯A选自丙烯均聚物和
丙烯无规共聚物中的至少一种，以丙烯无规共聚合物的总重量为基准，该丙
烯无规共聚合物含有97-99.9重量％的丙烯结构单元、0-1重量％的乙烯结构
单元和0-2重量％的具有4-10个碳原子的α-烯烃结构单元，且乙烯结构单元
和具有4-10个碳原子的α-烯烃结构单元的总含量为0.1-3重量％；
(b)5-30重量％的乙烯-丙烯弹性共聚物B，以乙烯-丙烯弹性共聚物B
的总重量为基准，该乙烯-丙烯弹性共聚物B含有60-92重量％的丙烯结构单
元、8-25重量％的乙烯结构单元以及0-15重量％的具有4-10个碳原子的α-
烯烃结构单元，
其中，所述聚丙烯组合物和所述结晶聚丙烯A的分子量分布指数均大于
4，所述聚丙烯组合物在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率为
5-10g/10min，与所述结晶聚丙烯A的熔体质量流动速率之比为0.7-1.3。
2.根据权利要求1所述的聚合物膜，其中，所述聚丙烯组合物通过在
具有高立构选择性的齐格勒纳塔催化剂存在下用连续聚合法制得。
3.根据权利要求2所述的聚合物膜，其中，所述聚丙烯组合物、结晶
聚丙烯A的分子量分布均大于4.5，优选均为4.5-20。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的聚合物膜，其中，所述聚丙烯
组合物含有：(a)70-90重量％的结晶聚丙烯A，以及(b)10-30重量％的乙
烯-丙烯弹性共聚物B。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚合物膜，其中，所述结晶聚
丙烯A为丙烯均聚物；所述乙烯-丙烯弹性共聚物B含有75-92重量％的丙
烯结构单元和8-25重量％的乙烯结构单元。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的聚合物膜，其中，所述乙烯-丙
烯弹性共聚物B以平均粒径小于0.5μm的颗粒分散于所述聚丙烯组合物中。
7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐萌，高达利，徐凯，张师军，邹浩，杨芝超，吕芸，郭鹏，吕明福，权慧，杜亚峰，
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北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11