耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料及其制备方法，属于合成树脂生产技术领域。其技术方案为：专用料的原料包括以下组份，丙烯、受阻胺型抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、抗酸剂、液体抗静电剂、活化剂、主催化剂和给电子体，专用料通过以下方法制备，原料丙烯预精制与保安精制；聚合主催化剂的配制、给电子体的配制及输送、活化剂的计量及输送；预聚合与聚合反应；高低压闪蒸脱气；聚合物汽蒸与干燥；粉料输送与挤压造粒；产品均化与包装。本发明专利技术通过对配方的合理调整、耐辐照添加剂配方的在线加入等生产工艺的优化，经一次热加工即可生产出耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料，避免混合、制备过程中直接接触氧气，提高机械性能和光学性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合成树脂生产
，具体涉及一种耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前医疗制品普遍采用环氧乙烷灭菌，但环氧乙烷为可疑致癌物，灭菌周期长，需要长时间通风降低环氧乙烷浓度，另外残留的环氧乙烷危害使用者的健康、污染环境。除此外，γ射线辐照杀菌是更环保、卫生的灭菌方式，而常规聚丙烯料在接受10kGy剂量时则开始变色，机械强度减弱、冲击强度降低，难以耐受25kGy的辐照杀菌剂量。
[0003]近年来在聚丙烯用于耐受高能电子射线和γ射线辐照杀菌的改性研究中，陆续取得进展。CN96197212.2含有由约99
‑
50wt％丙烯均聚物或共聚物和1—50wt％由单点催化剂催化制备的聚乙烯的一种共混物，但在实际应用中，更倾向于使用均一的聚丙烯材料。CN202010237120.9聚丙烯树脂组合物的原料组成中，包含0.05～0.2质量份的酚类抗氧剂、0.05～0.2质量份的硫代酯类抗氧剂，该类抗氧剂在热加工过程中，易产生异味挥发性气体，另外酚类抗氧剂在辐照杀菌过程中极易被氧化成醌类显色物质，加剧辐照后材料的变色程度。这些采用共混组合物改性的方案，混合、制备过程中直接接触氧气，熔融后制备，增加了一次热加工历程，导致氧含量及二次热加工对产品氧化降解的导致的机械性能、光学性能的下降，通常需要添加弹性体增韧，生产成本高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料及其制备方法，以解决常规的聚丙烯材料难以耐受高剂量辐射，机械性能、光学性能差的问题。
[0005]本专利技术的技术方案为：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料，包括以下组份：
[0007]丙烯99.57％
‑
99.81％M
[0008]受阻胺型抗氧剂800
‑
1200ppm M
[0009]亚磷酸酯类抗氧剂800
‑
1600ppm M
[0010]抗酸剂200
‑
1000ppm M
[0011]液体抗静电剂40
‑
200ppm M
[0012]活化剂120
‑
200ppm M
[0013]主催化剂20
‑
22ppm M
[0014]给电子体12
‑
20ppm M
[0015]其中M为聚丙烯产品的质量。
[0016]优选地，所述受阻胺型抗氧剂为HALS
‑
944或HALS
‑
622，亚磷酸酯类抗氧剂为AT
‑
168，抗酸剂为硬脂酸钙，液体抗静电剂为季四戊酰胺。
[0017]优选地，所述主催化剂为DQC
‑
401，活化剂为三乙基铝，给电子体为甲基环己基二甲氧基硅烷。
[0018]优选地，所述三乙基铝与甲基环己基二甲氧基硅烷按照Al/Si的摩尔比为25
‑
28添加，三乙基铝与DQC
‑
401按照Al/Ti摩尔比为100
‑
110添加。
[0019]第二方面，提供了一种耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料的制备方法，包括以下步骤：
[0020](1)原料丙烯预精制与保安精制；
[0021]预精制：将原料丙烯除游离水，经羰基硫水解、常温氧化锌脱硫得丙烯混合物；
[0022]保安精制：经预精制后的丙烯混合物，进入丙烯保安精制单元，经过CO汽提、羰基硫水解、常温氧化锌脱硫以及脱砷，脱除原料中存在的微量对催化剂有严重毒害作用的杂质CO、CO2、COS、H2S、H2O、AsH3，使精制后的丙烯达到以下要求：
[0023]组分单位控制指标丙烯摩尔比≥99.50％乙烯μL/L≤100不凝气(N2,CH4)μL/L≤100乙炔μL/L≤5丙炔+丙二烯μL/L≤5丁二烯μL/L≤50丁烯μL/L≤100水μL/L≤10一氧化碳μL/L≤1二氧化碳μL/L≤5氧气μL/L≤5总硫(以H2S计)μL/L≤3醇(以甲醇计)μL/L≤1
[0024](2)聚合主催化剂的配制、给电子体的配制及输送、活化剂的计量及输送；
[0025]主催化剂的配制：在氮气保护下，将主催化剂和凡士林油于配制罐中混合，加入脂进行浆液配制，配制温度65
‑
75℃，用氮气压将配制好的膏状的主催化剂压入催化剂注入器，经计量后催化剂被送往催化剂预接触罐；
[0026]给电子体的配制及输送：将给电子体加入配制罐，用工业白油将给电子体稀释至有效浓度18％
‑
32％(wt)；给电子体计量泵将给电子体送入聚合区的催化剂预接触罐；
[0027]活化剂的剂量及输送：用氮气压将活化剂送用计量泵送至催化剂预接触罐；
[0028](3)预聚合与聚合反应；
[0029]将配制好的主催化剂、给电子体和活化剂在催化剂预接触罐中预接触，操作温度为8
‑
12℃，压力3.3
‑
4.0MPa，将上述预接触之后的催化剂混合物和精制的丙烯和氢气在预聚合反应器中进行预聚合反应，反应温度为15～22℃，压力为3.2MPa～4.0MPa，反应10
‑
12分钟后将混合物送至聚合反应器；聚合反应器采用两个串联的液相环管，反应温度为68.5℃～71.5℃，压力为3.25～4.0MPa，反应器的操作压力随反应系统的氢气浓度调整，向第二反应器进料丙烯中补充甲基环己基二甲氧基硅烷，与第二反应器进料丙烯质量比为0.008
‑
0.015，第一反应器的平均反应时间为1h，第二反应器的平均反应时间为0.5h，浆液浓度约
为50
‑
55wt％；
[0030](4)高低压闪蒸脱气；
[0031]将聚合反应得到的混合液加热后经闪蒸管线后进入高压闪蒸罐，在电动分离器的作用下，聚合物落到闪蒸罐底部，高压闪蒸罐操作压力1.6
‑
1.9MPa，底部温度70
‑
75℃，气相丙烯从高压闪蒸罐顶部送至高压丙烯洗涤塔洗涤回收；聚丙烯粉料在料位控制下送至低压闪蒸罐进一步闪蒸，压力降低至0.06
‑
0.1MPa，并向闪蒸管线中注入液体抗静电剂，进一步脱除丙烯单体；
[0032](5)聚合物汽蒸与干燥；
[0033]从低压闪蒸罐底部排出的聚丙烯粉料，进入汽蒸罐，压蒸汽从汽蒸罐底部进入失活粉料中的催化剂，将聚合物中残留的单体、脂、低聚物等蒸发出来；经汽蒸后的聚合物下料至流化床干燥器中，热氮气连续鼓入干燥器，当聚合物通过干燥器的螺旋通道时，热氮气使聚合物产生流化，传递热量，并将聚合物中的水份带走，经干燥后，聚合物的水含量大约从2.5
‑
3.5wt％减少到低于0.01...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料，其特征在于，所述专用料包括以下组份：丙烯99.57％
‑
99.81％M受阻胺型抗氧剂800
‑
1200ppm M亚磷酸酯类抗氧剂800
‑
1600ppm M抗酸剂200
‑
1000ppm M液体抗静电剂40
‑
200ppm M活化剂120
‑
200ppm M主催化剂20
‑
22ppm M给电子体12
‑
20ppm M其中M为聚丙烯产品的质量。2.如权利要求1所述的耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料，其特征在于：所述受阻胺型抗氧剂为HALS
‑
944或HALS
‑
622，亚磷酸酯类抗氧剂为AT
‑
168，抗酸剂为硬脂酸钙，液体抗静电剂为季四戊酰胺。3.如权利要求1所述的耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料，其特征在于：所述主催化剂为DQC
‑
401，活化剂为三乙基铝，给电子体为甲基环己基二甲氧基硅烷。4.如权利要求3所述的耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料，其特征在于：所述三乙基铝与甲基环己基二甲氧基硅烷按照Al/Si的摩尔比为25
‑
28添加，三乙基铝与DQC
‑
401按照Al/Ti摩尔比为100
‑
110添加。5.如权利要求1所述的耐辐照杀菌聚丙烯注塑专用料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原料丙烯预精制与保安精制；预精制：将原料丙烯除游离水，经羰基硫水解、常温氧化锌脱硫得丙烯混合物；保安精制：经预精制后的丙烯混合物，进入丙烯保安精制单元，经过CO汽提、羰基硫水解、常温氧化锌脱硫以及脱砷，脱除原料中存在的微量对催化剂有严重毒害作用的杂质CO、CO2、COS、H2S、H2O、AsH3，使精制后的丙烯达到以下要求：
(2)聚合主催化剂的配制、给电子体的配制及输送、活化剂的计量及输送；主催化剂的配制：在氮气保护下，将主催化剂和凡士林油于配制罐中混合，加入脂进行浆液配制，配制温度65
‑
75℃，用氮气压将配制好的膏状的主催化剂压入催化剂注入器，经计量后催化剂被送往催化剂预接触罐；给电子体的配制及输送：将给电子体加入配制罐，用工业白油将给电子体稀释至有效浓度18％
‑
32％(wt)；给电子体计量泵将给电子体送入聚合区的催化剂预接触罐；活化剂的剂量及输送：用氮气压将活化剂送用计量泵送至催化剂预接触罐；(3)预聚合与聚合反应；将配制好的主催化剂、给电子体和活化剂在催化剂预接触罐中预接触，操作温度为8
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12℃，压力3.3
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4.0MPa，将上述预接触之后的催化剂混合物和精制的丙烯和氢气在预聚合反应器中进行预聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延庆，刘荣根，张苡源，谢朴贵，郝永杰，王军，窦凤杰，杨磊，曲铭卿，李凯，张福刚，纵志强，熊炳坚，陈秉正，陈锋，汪俊平，陈建，刘冬琪，李扬，
申请(专利权)人：中国石化青岛炼油化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：