高密度聚乙烯制造技术

一种适合于生产薄膜的多峰高密度聚乙烯组合物，所述组合物包括含有较低分子量聚乙烯组分和较高分子量聚乙烯组分的ＨＤＰＥ聚合物，其中所述ＨＤＰＥ聚合物具有１３或更高的ＳＨＩ（２．７／２１０），并且当所述多峰ＨＤＰＥ组合物形成由所述ＨＤＰＥ聚合物组成且厚度为３０μｍ的吹塑薄膜时，依照ＡＳＴＭ　Ｆ　１２４９，所述薄膜在３８℃和９０％湿度下具有小于４．５ｇ／ｍ↑［２］／２４小时的ＷＶＴＲ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有优良阻隔性能以及显著的力学性能和优良加工性的多峰高密度聚乙烯(HDPE)组合物及其制备方法。本专利技术还涉及了包含 至少 一层所述多峰HDPE组合物的薄膜。
技术介绍
HDPE广泛地用于制造具有广泛用途(例如，收缩薄膜、购物袋等)的 薄膜。HDPE薄膜也通常用于食品包装，例如包装谷物。用于食品包装的薄 膜需要阻隔性能(即，它们应该具有防潮性)以防止或最小化被包装产品的 变质，以此延长其保质期。通常，这通过向单独的阻隔层上层叠HDPE薄膜 层来实现。典型的阻隔层由铝或聚对苯二曱酸乙二酯制成。用于包装的HDPE薄膜还需要具有一定的强度。这保证薄膜不易破损 (例如，在运输或装卸过程中)，并且在包装物被打开后可以保持其形状。 特别重要的是，用于食品包装不应有撕裂的倾向。已经意识到，很多薄膜， 特别是用于食品包装的薄膜的问题在于在打开包装物时，非常容易被意外地 撕裂。不利的是，此类裂口很容易延伸，这会导致包装内容物的泄露。例如，在干燥的食品包装中，薄膜需要具有良好的湿气阻隔性能。同时， 需要薄膜具有优良的力学性能并且薄膜的制造是经济而环境友好的。因此， 需要在低水蒸汽透过率(本文缩写为WVTR)和优良的撕裂强度间的最佳平 衡，同时保持尽可能小的薄膜厚度。已知可以使具有窄分子量分布的特定聚合物获得可接受的WVTR性质 和力学性能，所谓分子量分布可以表达为重均分子量与数均分子量的比值， Mw/Mn (本文缩写为MWD )，也可以表达为所表现的流变性质，例如，剪 切稀化指数(本文缩写为SKI (2.7/210))。然而，这通常影响薄膜生产线 的处理能力，并限制产量。还会使所形成薄膜的表面性能受到影响。此外， 窄MWD会给出较高的摩擦系数(COF),这可能会导致包装机械的故障。 摩擦的问题可以通过添加滑爽剂解决。已表明HDPE薄膜中包含5 ~ 10wt。/。的低密度聚乙烯LDPE可改善其撕 裂强度，人们认为这可能是由于LDPE所提供的支链阻止了裂口的扩大。 W096/18678指出包含高分子量HDPE与少量茂金属化合物催化的LLDPE (线性低密度聚乙烯)的薄膜具有改进的撕裂强度。W096/18678还公开了 可以使用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异丙基-苯乙烯、乙烯-丙烯橡胶、 乙烯-丙烯-二烯系橡胶和丁基橡胶代替LLDPE以实现相同的目的。其它对撕裂问题的解决方法不是向HDPE中添加助剂，而是改进其加工 方式。例如，已经有建议可将HDPE与高度枝化的聚合物相邻地共挤出以使 撕裂最小化。也有报道，通过使用高梗结构(high stalk configuration)和最 大吹胀比来改善薄膜强度和撕裂强度。然而，这些先前的方法并非没有缺点。由于HDPE和LDPE固有粘度的 不同，很难将它们混合，而且因此，所得薄膜往往不均匀。此外，在薄膜的 加工过程中引入改进(例如，包括含有高度枝化的聚合物的层)往往花费较 高。因此，人们仍然需要在WVTR、力学性能以及加工性能之间具有优良 平衡的备选的HDPE薄膜。
技术实现思路
本专利技术人已惊喜地发现可以使用具有宽分子量分布的多峰高密度聚乙 烯(HDPE)组合物制备具有出人意料的良好抗水汽渗透性质的薄膜。因此，本专利技术提供了包含至少 一种HDPE聚合物的适合于制备单层或多 层薄膜的多峰HDPE组合物，所述HDPE聚合物包含较低分子量(LMW ) 聚乙烯组分和较高分子量(HMW)聚乙烯组分。使用本专利技术多峰HDPE组合物生产的单层或多层薄膜在阻隔性能(用 WVTR表示)和优良加工性质(用例如SHI表示)之间具有优良平4lf。优 选，该聚乙烯组合物也可以使薄膜具有极好的力学性能，表示为加工方向的 撕裂强度值，MD (Elmendorf)。令人惊讶的是，具有宽分子量分布的多峰HDPE组合物易于被加工成单 层或多层膜。因此，本专利技术一方面提供了适合于薄膜生产的多峰高密度聚乙烯组合 物，所述组合物包括含有较低分子量聚乙烯组分和较高分子量聚乙烯组分的 HDPE聚合物，其中所述组合物形成包含所述HDPE聚合物且厚度为30 的吹塑薄膜，依照ASTMFi249，所述薄膜在38。C和卯％湿度下具有小于 5.0 g/m2/24小时的WVTR，优选小于4.5 g/m2/24小时，更优选小于4 g/m2/24 小时。本专利技术另 一方面提供了适合于薄膜生产的多峰高密度聚乙烯组合物，所 述组合物包括含有较低分子量聚乙烯组分和较高分子量聚乙烯组分的 HDPE聚合物，其中所述HDPE聚合物具有13或更高的SHI (2.7/210), 并且当组合物形成包含所述HDPE聚合物且厚度为30 pm的吹塑薄膜时，依 照ASTM F 1249，所述薄膜在38。C和90%湿度下具有小于4.5 g/m2/24小时 的WVTR。本专利技术另一方面提供了适合于薄膜生产的多峰高密度聚乙烯组合物，所 述组合物包括含有较低分子量聚乙烯组分和较高分子量聚乙烯组分的 HDPE聚合物，其中所述HDPE聚合物具有至少为10的Mw/Mn比值，并且 当组合物形成包含所述HDPE聚合物且厚度为30 pm的吹塑薄膜时，依照 ASTM F 1249，所述薄膜在38。C和90%湿度下具有小于5.0 g/m2/24小时的 WVTR。本专利技术再一方面提供了适合于薄膜生产的多峰高密度聚乙烯组合物，所 述组合物包含含有低分子量聚乙烯组分和较高分子量聚乙烯组分的HDPE 聚合物，其中所述聚合物具有13或更高的SHI (2.7/210)和至少为10的Mw/Mn比值，当组合物形成包含所述HDPE聚合物且厚度为30 pm的吹塑 薄膜时，依照ASTM F 1249，所述薄膜在38。C和90%湿度下具有小于5.0 g/m2/24小时的WVTR。本专利技术另一方面提供了含有至少一层上述组合物的薄膜。在一个具体实 施方案中，本专利技术薄膜中至少一层是由上文或下文中所述HDPE组合物组成 的。本专利技术另一方面提供了制备上文或下文中所述薄膜的方法，所述方法包 含挤出上文所定义的本专利技术的多峰HDPE组合物。具体实施方式短语"当所述组合物制成由所述HDPE聚合物组成且厚度为30 pm的 吹塑薄膜时"，其意并非在于限制薄膜的厚度，而仅在于说明对WVTR的 定量测量方法。换句话说，包含本专利技术的HDPE、但还具有一层或多层其它 组分和/或厚度不是30 |im的薄膜也被包含在本专利技术的范围之内。需要满足 的条件是，当单独使用HDPE组合物的HDPE聚合物(即，作为唯一聚合物 组分)形成30pm厚的薄膜时，要达到指定的WVTR值。按实施例4中所示的方案制备30 pm厚的薄膜用于评估WVTR和其它 与薄膜厚度相关的参数值。因此，在以下挤出条件下，形成所述30nm厚的 薄膜吹张比(BUR)是3:1;冷却线(FLH)在模具以上70cm;温度曲线为200°C，平直的；产出率为120kg/h;^f吏用内冷系统；无颈。通常，"多峰"指包含至少两种聚乙烯组分的HDPE 長合物，其中所述 聚乙烯组分在不同的聚合条件下生产，从而造成组分间不同的(重均)分子量和分子量分布。因此，本专利技术组合物的聚合物为多峰聚乙烯。前缀"多-(multi)"是指在聚合物中存在不同聚合物组分的数目。因此，例如，由仅 由两个组分组成的聚合物被成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合于生产薄膜的多峰高密度聚乙烯组合物，所述组合物包括含有较低分子量聚乙烯组分和较高分子量聚乙烯组分的ＨＤＰＥ聚合物，其中所述ＨＤＰＥ聚合物具有１３或更高的ＳＨＩ（２．７／２１０），并且　当所述多峰ＨＤＰＥ组合物形成包含所述ＨＤＰＥ聚合物且厚度为３０μｍ的吹塑薄膜时，　依照ＡＳＴＭ　Ｆ１２４９，所述薄膜在３８℃和９０％湿度下具有小于４．５ｇ／ｍ↑［２］／２４小时的ＷＶＴＲ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约伦尼尔森，爱玲赫兰，汉斯约尔格费尔，
申请(专利权)人：保瑞利斯科技公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]