一种高透明食品级聚丙烯专用料及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高透明食品级聚丙烯专用料，其制备包括以下步骤：（1）丙烯、乙烯原料精制；（2）特定催化剂Cat‑Ⅱ及外给电子体D‑Ⅱ体系下，乙烯、丙烯在Unipol工艺聚丙烯装置气相流化床反应器中进行二元无规共聚反应，（3）聚合产品脱气，（4）聚合粉料与特定添加剂共挤造粒，得到产品。一种高透明聚丙烯专用料及其在Unipol气相流化床工艺上的生产方法，采用该生产配方得到的透明聚丙烯专用料绿色环保不含任何塑化剂、具有较高的熔融指数、适中的冲击强度及弯曲模量。

A high transparent food grade polypropylene special material and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种高透明食品级聚丙烯专用料及其生产方法
本专利技术涉及聚丙烯生产
，具体涉及一种高透明食品级聚丙烯专用料及其生产方法。
技术介绍
聚丙烯由于其杰出的机械性能、耐热性能以及电绝缘性能和低廉的价格、优异的加工性能，已成为五大通用合成树脂中增长速度最快、新品开发最为活跃的品种。由于均聚聚丙烯的结晶性能，使其制品的光泽和透明性差，外观缺少美感，使其在透明包装、日用品等应用领域的发展受到制约。而PP经过透明改性后，不仅可承袭其质轻、价廉、卫生、耐高温、易加工成型等优点，且透明性和表面光泽度可与其他一些透明树脂(聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS等)相媲美，性价比较高，可广泛应用于透明包装、医疗器械、家庭用品、一般工业等领域。以往透明料聚丙烯主要应用于保鲜盒、透明整理箱、运动水杯及小家电等领域，近年来，逐渐被用于果茶/奶茶杯领域，且需求增长速度较快，由于奶茶杯需要满足冷热饮料的盛放需求，且其加工速度较快，因此要求原料具有较高的流动性、适当的韧性及透明性。目前，国内外主流的透明聚丙烯生产工艺包括环管工艺、三井油化工艺及英力士气相工艺，相关专利技术较多。专利技术CN104327207、CN103030886A公开了一种耐热透明聚丙烯及其制备方法，其生产工艺为环管反应器，虽然其刚韧平衡性较好，但产品熔融指数较低（8-10g/10min），且分子量分布较窄，不能满足快速注塑成型的需求。专利技术CN105218718A公开了一种由乙烯、丙烯、丁烯三元共聚的透明料，该产品使用Innovene气相工艺技术，虽然该产品具有较好的耐热性及透明性，但其催化剂体系为邻苯二甲酸酯类催化剂，其中含有“塑化剂”，不能满足食品接触相关要求，且其最终产品熔融指数也未能达到快速注塑加工要求。专利技术CN106554448A公开了Sphripol聚合工艺生产的抗冲共聚透明聚丙烯，虽然该产品引入了乙丙橡胶相，具有较高的抗冲击性能，但该产品弯曲模量较低仅890-980Mpa，最终注塑制品易翘曲。以上专利技术所涉及透明聚丙烯专用料均存在熔融指数偏低、分子量分布窄、含有“塑化剂”的缺点，不能满足下游快速加工成型的需求。Unipol气相流化床聚丙烯工艺还处于技术消化期，尚未检索到该技术在透明聚丙烯相关领域专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高透明食品级聚丙烯专用料及其生产方法，一种高透明聚丙烯专用料及其在Unipol气相流化床工艺上的生产方法，采用该生产配方得到的透明聚丙烯专用料绿色环保不含任何塑化剂、具有较高的熔融指数、适中的冲击强度及弯曲模量。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种高透明食品级聚丙烯专用料，其制备包括以下步骤：（1）丙烯、乙烯原料精制；（2）特定催化剂Cat-Ⅱ及外给电子体D-Ⅱ体系下，乙烯、丙烯在Unipol工艺聚丙烯装置气相流化床反应器中进行二元无规共聚反应，（3）聚合产品脱气，（4）聚合粉料与特定添加剂共挤造粒，得到产品。进一步的；所述Cat-Ⅱ催化剂，以MgCl2或C4H10MgO2为载体，TiCl4为活性中心，Al(C2H5)3为助催化剂；外给电子体D-Ⅱ为硅烷类物质。进一步的；所述特定添加剂包括主抗氧化剂、助抗氧化剂、除酸剂、抗静电剂及增透剂。进一步的；所述助抗氧化剂为：Irgafos168、Ultranox626中的一种或两种复配。进一步的；所述除酸剂为硬脂酸钙；抗静电剂为Armostat600、GMS中的一种；增透剂为：Millad3905、Millad3988、MilladNX8000K中的一种。进一步的；所述主抗氧化剂添加量为400-1000ppm；助抗氧化剂为添加量200-1000ppm；抗静电剂添加量为100-500ppm；增透剂添加量为1500-2500ppm。进一步的；所述助抗氧化剂复配使用时，Irgafos-168：Ultranox626添加量之比为2-4:1。进一步的；生产方法：A：以0.05-0.2Mpa/h的速率逐渐降低丙烯分压，以0.03-0.1℃/min的速率逐渐降低反应器温度；B:以200-300kg/h的速率逐渐建立乙烯组分；C：降低循环气压缩机导叶开度以增加表观气速，确保反应器流化良好；D；通过适当调节温度及丙烯分压调整反应器冷凝量，确保反应器内部干湿平衡；E:反应平稳后逐渐增加H2/C3摩尔比，调节所需要的熔融指数产品；F:当熔融指数达到设定目标值是，加入透明料添加剂，切入合格料仓。进一步的；述气相流化床反应器中丙烯分压为1.5-2.5Mpa，乙烯分压为0.02-0.09Mpa，冷凝量为5-15%，催化剂固体流量0.2-1.0kg/h，催化剂丙烯载体流量60-100kg/h；反应器为1-2个串联流化床反应器。进一步的；所述相流化床反应器中H2/C3摩尔比为0.05-0.1，C2/C3摩尔比为0.01-0.04。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、聚丙烯熔融指数范围可控，在20-65g/10min，弯曲模量≥900Mpa，简支梁缺口冲击强度≥3.5KJ/m2，热变形温度≥65℃，灰分≤250ppm，黄色指数≤-4，不含邻苯二甲酸酯类塑化剂。2、所生产的聚丙烯产品具有可调的熔融指数、较低的雾度、适中的冲击强度及弯曲模量。本专利技术提供的配方下，透明制品外观光滑、成型收缩率低、透明度高，满足食品接触及国家相关标准要求。3、本专利技术催化剂体系活性较高且不含“塑化剂”，绿色环保、可满足食品接触相关规范要求。4、本专利技术最终产品熔融指数可调范围宽、分子量分布宽易于下游快速注塑加工。5、本专利技术仅使用单个流化床反应器生产聚丙烯透明专用料，减少了设备投资及生产成本，该方法下产率高达20t/h。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种高透明食品级聚丙烯专用料，其制备包括以下步骤：（1）丙烯、乙烯原料精制；（2）特定催化剂Cat-Ⅱ及外给电子体D-Ⅱ体系下，乙烯、丙烯在Unipol工艺聚丙烯装置气相流化床反应器中进行二元无规共聚反应，（3）聚合产品脱气，（4）聚合粉料与特定添加剂共挤造粒，得到产品；以丙烯、乙烯为原料，丙烯、乙烯通过精制后进入到Unipol工艺聚丙烯装置气相流化床反应器中，添加特定催化剂Cat-Ⅱ，且在外给电子体D-Ⅱ体系下进行二元无规共聚反应，得到聚丙烯熔融指数范围可控，在20-65g/10min，弯曲模量≥900Mpa，简支梁缺口冲击强度≥3.5KJ/m2，热变形温度≥65℃，灰分≤250ppm，黄色指数≤-4，不含邻苯二甲酸酯类塑化剂的产品。...

【技术保护点】
1.一种高透明食品级聚丙烯专用料，其特征在于：其制备包括以下步骤：/n（1）丙烯、乙烯原料精制；/n（2）特定催化剂Cat-Ⅱ及外给电子体D-Ⅱ体系下，乙烯、丙烯在Unipol工艺聚丙烯装置气相流化床反应器中进行二元无规共聚反应，/n（3）聚合产品脱气，/n（4）聚合粉料与特定添加剂共挤造粒，得到产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种高透明食品级聚丙烯专用料，其特征在于：其制备包括以下步骤：
（1）丙烯、乙烯原料精制；
（2）特定催化剂Cat-Ⅱ及外给电子体D-Ⅱ体系下，乙烯、丙烯在Unipol工艺聚丙烯装置气相流化床反应器中进行二元无规共聚反应，
（3）聚合产品脱气，
（4）聚合粉料与特定添加剂共挤造粒，得到产品。


2.根据权利要求1所述的一种高透明食品级聚丙烯专用料，其特征在于：所述所述Cat-Ⅱ催化剂，以MgCl2或C4H10MgO2为载体，TiCl4为活性中心，Al(C2H5)3为助催化剂；外给电子体D-Ⅱ为硅烷类物质。


3.根据权利要求1所述的一种高透明食品级聚丙烯专用料，其特征在于：所述特定添加剂包括主抗氧化剂、助抗氧化剂、除酸剂、抗静电剂及增透剂。


4.根据权利要求3所述的一种高透明食品级聚丙烯专用料，其特征在于：所述助抗氧化剂为：Irgafos168、Ultranox626中的一种或两种复配。


5.根据权利要求3所述的一种高透明食品级聚丙烯专用料，其特征在于：所述除酸剂为硬脂酸钙；抗静电剂为Armostat600、GMS中的一种；
增透剂为：Millad3905、Millad3988、MilladNX8000K中的一种。


6.根据权利要求3所述的一种高透明食品级聚丙烯专用料，其特征在于：所述主抗氧化剂添加量为400-1000ppm；助抗氧化剂为添加量200-1000ppm；抗静电剂添加量为100-...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏俊，方鹤，杨建，严凌，龙德晓，曾凯，白伟涓，杨亚乔，赵学诗，
申请(专利权)人：云南云天化石化有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53