一种窄分子量分布聚丙烯及制备方法技术

本申请实施例提供了一种窄分子量分布聚丙烯及制备方法，其中制备方法通过挤出设备的螺杆挤出部对聚丙烯原料进行熔融混炼和拉伸剪切，螺杆挤出部的第一螺杆和第二螺杆差速转动，螺杆挤出部的不同加热段机筒的温度不同；将聚丙烯原料挤出至冷却部冷却；将聚丙烯条料通过造粒部进行切粒得到窄分子量分布聚丙烯的粒料；制备方法操作简单且成本低，无需添加化学助剂，制备得到的聚丙烯粒料分子量分布窄，结晶度高，力学性能良好，发泡性能良好。发泡性能良好。发泡性能良好。

【技术实现步骤摘要】
一种窄分子量分布聚丙烯及制备方法


[0001]本申请实施例涉及但不限于聚丙烯材料领域，尤其涉及一种窄分子量分布聚丙烯及制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯拥有优异的力学性能和良好的加工性能，其中窄分子量分布的聚丙烯成丝性能良好，不易断链，且所获得的丝线直径更加均匀。这使得窄分子量分布聚丙烯所制得的熔喷布的性能更加均匀良好，因而在口罩、防护服等相关领域得到广泛应用。
[0003]目前，窄分子量分布聚丙烯的制备方法主要采用催化法和化学降解法。这两种方法均是通过调控所加入的催化剂或降解助剂的种类与含量来实现反应程度的控制，从而得到所预期的分子量分布。催化剂或降解助剂以及反应过程中产生的副产品容易残留在制备得到的聚丙烯成品中，影响成品纯度和质量。

技术实现思路

[0004]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0005]本申请实施例提供了一种窄分子量分布聚丙烯及制备方法。
[0006]本申请的第一方面的实施例，一种聚丙烯粒料的制备方法，包括：
[0007]通过挤出设备的螺杆挤出部对聚丙烯原料进行熔融混炼和拉伸剪切，得到聚丙烯条料其中，所述螺杆挤出部的第一螺杆和第二螺杆差速转动，所述螺杆挤出部的不同加热段机筒的温度不同；
[0008]将所述聚丙烯条料挤出至所述挤出设备的冷却部进行冷却；
[0009]将经冷却的聚丙烯条料通过所述挤出设备的造粒部进行切粒，得到窄分子量分布聚丙烯的粒料。
[0010]本申请的第一方面的某些实施例，在通过挤出设备的螺杆挤出部对聚丙烯原料进行熔融混炼和拉伸剪切之前，所述制备方法包括：
[0011]对所述聚丙烯原料进行烘干。
[0012]本申请的第一方面的某些实施例，对所述聚丙烯原料进行烘干的烘干温度范围为50℃至85℃，烘干时间范围为2h至3h。
[0013]本申请的第一方面的某些实施例，所述第一螺杆与所述第二螺杆的速度比范围为1:5至2:3。
[0014]本申请的第一方面的某些实施例，所述第一螺杆的转速的范围为30rpm至1500rpm。
[0015]本申请的第一方面的某些实施例，所述螺杆挤出部的腔体的温度范围为80℃至220℃。
[0016]本申请的第一方面的某些实施例，所述第一螺杆设有第一啮合块，所述第二螺杆
设有第二啮合块，所述第一啮合块的错列角范围为20度至180度，所述第二啮合块的错列角范围为20度至180度。
[0017]本申请的第一方面的某些实施例，所述第一啮合块的长度与所述第一螺杆的总长度之比的范围为25％至60％；所述第二啮合块的长度与所述第二螺杆的总长度之比的范围为25％至60％。
[0018]本申请的第二方面的实施例，一种聚丙烯粒料，按照如上所述的制备方法制备得到。
[0019]上述方案至少具有以下的有益效果：制备方法操作简单、成本低、易于推广。无需借助化学助剂即可实现窄分子量分布聚丙烯的制备，保证了聚丙烯成品的纯度，保证了制备得到的聚丙烯粒料的无毒无害，使得制备过程和制备产品符合绿色制造原则。制备得到的聚丙烯粒料分子量分布窄，结晶度高，力学性能良好，发泡性能良好。
附图说明
[0020]附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0021]图1是挤出设备的结构示意图；
[0022]图2是第一螺杆和第二螺杆啮合在一起时的结构示意图；
[0023]图3是本申请实施例所提供的聚丙烯粒料的制备方法的步骤图；
[0024]图4是对比例1的聚丙烯原料经模压成板然后发泡所得的发泡样品的脆断面的扫描电镜图；
[0025]图5是对比例2的聚丙烯粒料经模压成板然后发泡所得的发泡样品的脆断面的扫描电镜图；
[0026]图6是实施例1的聚丙烯粒料经模压成板然后发泡所得的发泡样品的脆断面的扫描电镜图；
[0027]图7是对比例1的聚丙烯原料、对比例2的聚丙烯粒料、实施例1的聚丙烯粒料和实施例2的聚丙烯粒料分别被压板然后裁制所得标准力学样条的拉伸强度的柱状图。
具体实施方式
[0028]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0029]需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0030]下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。
[0031]本申请的实施例，挤出机结构示意图如图1所示。
[0032]参照图1，挤出设备包括螺杆喂料部100、挤出部200、冷却部300和造粒部400。
[0033]其中，螺杆挤出部200的腔体内设有第一螺杆210和第二螺杆220，第一螺杆210和
第二螺杆220啮合，第一螺杆210与第一驱动器传动连接，第二螺杆220与第二驱动器传动连接；冷却部300与螺杆挤出部200的第一出料口连接；造粒部400与冷却部300的第二出料口连接，造粒部400设有牵引辊410和切刀420。
[0034]螺杆挤出部200的上端设有喂料斗100，通过喂料斗100可以将聚丙烯原料上料到螺杆挤出部200的螺槽内。
[0035]参照图2，第一螺杆210设有第一啮合块221，第二螺杆220设有第二啮合块222，第一啮合块221的错列角范围为20度至180度，第二啮合块222的错列角范围为20度至180度。具体地，第一啮合块221的错列角可以为30度、45度、60度、90度、120度、180度；第二啮合块222的错列角可以为30度、45度、60度、90度、120度、180度。
[0036]第一啮合块221的长度与第一螺杆210的总长度之比的范围为25％至60％；第二啮合块222的长度与第二螺杆220的总长度之比的范围为25％至60％。
[0037]第一啮合块221与第二啮合块222配合，起到拉伸剪切作用，被拉伸展开后的聚丙烯分子链(尤其是长链)在剪切力作用下被剪切断链，从而达到均化分子链长度的目的。
[0038]第一螺杆210设有正向输送杆224，第二螺杆220设有反向输送杆223。正向输送元件主要起到向前输送物料的作用，反向输送元件主要作用是阻挡正向输送元件输送来的物料，配合第一啮合块221和第二啮合块222的拉伸剪切作用，能达到更好的分子链长度均化的效果。
[0039]冷却部300设有进水口和出水口，在冷却部300可以通过液冷方式对材料冷却。
[0040]本申请的实施例，提供了一种窄分子量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种窄分子量分布聚丙烯的制备方法，其特征在于，包括：通过挤出设备的螺杆挤出部对聚丙烯原料进行熔融混炼和拉伸剪切，得到聚丙烯条料，其中，所述螺杆挤出部的第一螺杆和第二螺杆差速转动，所述螺杆挤出部的不同加热段机筒的温度不同；将所述聚丙烯条料挤出至所述挤出设备的冷却部进行冷却；将经冷却的聚丙烯条料通过所述挤出设备的造粒部进行切粒，得到窄分子量分布聚丙烯的粒料。2.根据权利要求1所述的一种窄分子量分布聚丙烯的制备方法，其特征在于，在通过挤出设备的螺杆挤出部对聚丙烯原料进行熔融混炼和拉伸剪切之前，所述制备方法包括：对所述聚丙烯原料进行烘干。3.根据权利要求2所述的一种窄分子量分布聚丙烯的制备方法，其特征在于，对所述聚丙烯原料进行烘干的烘干温度范围为50℃至85℃，烘干时间范围为2h至3h。4.根据权利要求1所述的一种窄分子量分布聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述第一螺杆与所述第二螺杆的速度比...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖书平，曾鹏程，徐百平，吴焕东，杨柳，喻慧文，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：