改性聚丙烯、制备改性聚丙烯的方法、改性聚丙烯组合物和发泡产品技术

一种改性聚丙烯具有熔体流动速率为０．１－１０克／１０分钟，熔体张力为３－２０克，和用沸腾的对二甲苯萃取法测定时胶凝部分为０．０１－２５重量％。改性聚丙烯、制备改性聚丙烯的方法、和含有改性聚丙烯的改性聚丙烯组合物能够制备具有极好的发泡性能和食品卫生特性的发泡产品。由改性聚丙烯或改性聚丙烯组合物获得的发泡产品重量轻、刚性高和耐化学性和食品卫生特性极好，因此它可以用于食品包装容器和托盘，特别是面条或冰淇淋的容器，和鱼或肉的托盘，而上述容器迄今为止已经使用了聚苯乙烯。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性聚丙烯、制备改性聚丙烯的方法、含有改性聚丙烯的改性聚丙烯组合物以及由改性聚丙烯或改性聚丙烯组合物得到的发泡产品。然而，聚丙烯是一种结晶树脂，因此当它熔融时具有低粘度和低的熔体张力，所以在聚丙烯的发泡过程中，存在泡孔易于破坏的问题。由于这个原因，所以难以使聚丙烯起泡和获得具有极好外观和极好成形性的低密度的发泡产品。为了改进聚丙烯的发泡性能，例如在日本专利公开号40420/1970已经提出了一种制备发泡产品的方法，即将发泡剂和交联添加剂加入到聚丙烯中使分子交联。然而，即使使用该方法，聚丙烯熔体张力的改进也不够，而且未反应的交联添加剂仍残留在聚丙烯中产生强恶臭气味。结果，所得到的发泡产品不适用于食品包装。为了改进聚丙烯的泡沫性能，例如在日本专利公开号2574/1969中还提出一种方法，即将聚丙烯与聚乙烯混合，然后使该混合物发泡。然而，此方法对聚丙烯的熔体张力的改进效果较小，且不能获得可二次加工性极好的发泡产品。在WO99/27007中，描述了可以使用过氧化二碳酸酯作为自由基聚合的引发剂，改性聚丙烯的熔体粘度不是降低，而是增加。然而，在此文献中，仅仅介绍了将丙烯均聚物、一种聚丙烯嵌段共聚物、一种聚丙烯无规共聚物和几种过氧化二碳酸酯以一定比例混合而获得的改性聚丙烯树脂，既没有公开获得具有适合于泡沫成型性能的树脂的配方，也没有公开准确控制发泡产品性能的建议。而且，由在WO99/27007中描述的组合物能得到的仅仅是表面外观差的发泡板材。
技术实现思路
在如上所述的情况下，本专利技术人研究并发现了具有特定熔体流动速率、特定熔体张力和特定胶凝部分的改性聚丙烯适合于泡沫成型，而且可以由改性聚丙烯获得外观极好的发泡产品。本专利技术人也发现包含改性聚丙烯和非交联聚丙烯或高压低密度聚乙烯的改性聚丙烯组合物也适合于泡沫成型，而且由该组合物可以获得外观极好的发泡产品。通过本专利技术人的研究，已经发现了在通过聚丙烯与过氧化二碳酸酯的熔融反应获得的改性聚丙烯中含有凝胶组分，且如果含有一定数量凝胶组分的改性聚丙烯发泡，那么制备出不均匀的泡孔。基于该发现，本专利技术人还研究并发现了在特定条件下使用挤出机将聚丙烯与过氧化二碳酸酯熔融捏和可以获得泡孔几乎均匀的且发泡性能改进的改性聚丙烯。因此，完成了本专利技术。经过本专利技术人的进一步研究，发现因为聚丙烯与过氧化二碳酸酯化合物反应而获得的改性聚丙烯的熔体粘度增加，所以常常在造粒过程中线料(strands)破裂，从而使粒化变得困难，或在生产板时出现表面粗糙化，使所得到的板的外观变差。基于该发现，本专利技术人进一步研究并发现将聚丙烯、聚丙烯交联型过氧化物和聚丙烯分解型过氧化物熔融捏和可以解决上述问题。因此，完成了本专利技术。本专利技术的第一个目的是提供一种改性聚丙烯，它能够制备具有极好发泡性能和食品卫生特性，并且可用于食品托盘等等的发泡产品。本专利技术的第二个目的是提供一种发泡性能改进的改性聚丙烯的制备方法，以及能够制备具有极好的食品卫生特性并适用于食品托盘等等的发泡产品的改性聚丙烯的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种能够制备具有极好的成形性、极好的外观、均匀的泡孔和极好的耐热性的发泡产品的改性聚丙烯的制备方法。本专利技术的第四个目的是提供一种适用于制备具有极好耐热性、高膨胀比、极好成形性、低密度和美丽外观的发泡产品的改性聚丙烯的制备方法。本专利技术的第五个目的是提供一种发泡性能改进的改性聚丙烯组合物。本专利技术的第六个目的是提供一种改性聚丙烯组合物，它能够制备具有极好食品卫生特性，并且适用于食品托盘等等的发泡产品。本专利技术的第七个目的是提供一种适用于制备具有极好耐热性、高膨胀比、极好成形性、低密度和美丽外观的发泡产品的改性聚丙烯组合物。本专利技术的第八个目的是提供一种具有极好耐热性、高膨胀比、极好成形性、低密度和美丽外观的发泡产品。本专利技术的第九个目的是提供一种发泡产品，它由通过特定方法制备的且具有改进发泡性能的改性聚丙烯制备。本专利技术的第十个目的是提供一种发泡产品，它由通过特定方法制备的、具有极好的食品卫生特性且适用于食品托盘等等的改性聚丙烯制备。本专利技术的第十一个目的是提供一种发泡产品，它由通过特定方法制备的且具有极好成形性、极好外观、均匀泡孔和极好耐热性的改性聚丙烯制备。本专利技术的第十二个目的是提供一种发泡产品，它由通过特定方法制备的且具有极好耐热性、高膨胀比、极好成形性、低密度和美丽外观的改性聚丙烯制备。本专利技术的第十三个目的是提供一种发泡产品，它由具有改进发泡性能的改性聚丙烯组合物制备。本专利技术的第十四个目的是提供一种发泡产品，它由改性聚丙烯组合物制备、具有极好的食品卫生特性且适用于食品托盘等等。本专利技术的第十五个目的是提供一种发泡产品，它由改性聚丙烯组合物制备的，且具有极好耐热性、高膨胀比、极好成形性、低密度和美丽的外观。本专利技术的改性聚丙烯(A1)具有0.1-10克/10分钟的熔体流动速率(ASTMD1238，230℃，载荷为2.16千克)，3-20克的熔体张力，和0.01-25重量％的胶凝部分(通过沸腾的对二甲苯萃取法测定)。例如，在170-250℃的温度下将98.5-99.7重量％的熔体流动速率为0.4-15克/10分钟的聚丙烯(B1)与0.3-1.5重量％的过氧化二碳酸酯(C)熔融捏和而获得本专利技术的改性聚丙烯(A1)。在本专利技术中，过氧化二碳酸酯(C)优选是双(4-叔-丁基环己基)过氧化二碳酸酯或联十六烷基过氧化二碳酸酯。制备本专利技术改性聚丙烯(A2)的方法包括在170-250℃的温度下使用挤出机将聚丙烯(B2)和过氧化二碳酸酯(C)熔融捏和，用这种方式使比能(Esp)变为0.25-0.8kW·hr/kg以制备熔体流动速率为0.1-10克/10分钟(ASTMD1238，230℃，载荷为2.16千克)、熔体张力为3-20克和胶凝部分为0.01-25重量％(通过沸腾的对二甲苯萃取法测定)的改性聚丙烯(A2)。在本专利技术中，挤出机优选是双螺杆挤出机。在双螺杆挤出机的螺杆布置中，最好是提供至少一个捏和区。在本专利技术中，过氧化二碳酸酯(C)优选是双(4-叔-丁基环己基)过氧化二碳酸酯或联十六烷基过氧化二碳酸酯。制备本专利技术改性聚丙烯(A3)的方法包括在160-250℃温度下将聚丙烯(B1)、聚丙烯交联型过氧化物(D)和聚丙烯分解型过氧化物(E)熔融捏和。在本专利技术中，聚丙烯交联型过氧化物(D)优选是过氧化二碳酸酯，而过氧化二碳酸酯优选是双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯或联十六烷基过氧化二碳酸酯。在本专利技术中，聚丙烯分解型过氧化物(E)优选是二烷基过氧化物，而二烷基过氧化物优选是2，5-二甲基2，5-双(叔丁基过氧)己烷。制备本专利技术改性聚丙烯(A4)的方法包括在160-250℃的温度下将聚丙烯(B1)和聚丙烯交联型过氧化物(D)熔融捏和，然后在160-250℃的温度下将所得到的捏合料和聚丙烯分解型过氧化物(E)熔融捏和。在本专利技术中，聚丙烯交联型过氧化物(D)优选是过氧化二碳酸酯，而过氧化二碳酸酯优选是双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯或联十六烷基过氧化二碳酸酯。在本专利技术中，聚丙烯分解型过氧化物(E)优选是二烷基过氧化物，而二烷基过氧化物优选是2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷。本专利技术的改性聚丙烯组合物(F1)是一种包本文档来自技高网...

【技术保护点】
改性聚丙烯（Ａ１），其具有０．１－１０克／１０分钟的熔体流动速率（ＡＳＴＭＤ１２３８，２３０℃，载荷为２．１６千克），３－２０克的熔体张力，和通过沸腾的对二甲苯萃取法测定的０．０１－２５重量％的胶凝部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：是久金造，秋山直也，桥本干夫，胁田阳一，
申请(专利权)人：株式会社宏大化纤，
类型：发明
国别省市：JP[日本]