一种高透明、高光泽聚丙烯树脂及其制备方法技术

技术编号：40609746 阅读：3 留言：0更新日期：2024-03-12 22:17

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，公开了一种高透明、高光泽聚丙烯树脂及其制备方法。所述聚丙烯树脂分子量分布值为2～3，二甲苯可溶物检出值≤1.6wt％，雾度2.3‑8.2(1mm)％，光泽度120.8‑137.4(60°)％。本发明专利技术聚丙烯树脂分子量分布窄，α‑烯烃在聚丙烯分子链中分布均匀，析出物和挥发物低，大球晶少，透明度和光泽度高，应用于食品、药品、家用品等对透明性和卫生性要求较高的领域。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料，具体涉及一种高透明、高光泽聚丙烯树脂及其制备方法。

技术介绍

1、聚丙烯树脂具有密度小、综合性能优良、易加工、绿色无毒等优点，发展迅速，随着聚丙烯光学性能的不断提升，进一步拓宽了其应用领域，在食品、药品、家用品等行业的需求量不断扩大，如家用物品、贮物箱、薄壁容器、注射器、饮料瓶等透明塑料制品。

2、聚丙烯是一种半结晶型高聚物，晶态呈球晶结构，结晶缓慢，球晶粗大，因聚丙烯球晶尺寸远大于可见光波波长，因此当光通过时必然引起光线散射，使聚丙烯制品透明性较差；粗大的球晶也使制品表面的凹凸增加，表面粗糙度的增加使得聚丙烯制品的光泽度下降，进一步影响制品的透明性。

3、为了提高聚丙烯的光学性能，除添加透明剂外，采用传统的齐格勒-纳塔催化剂生产聚丙烯时，一般采用乙烯等其它α-烯烃与丙烯进行无规共聚，降低聚丙烯链的规整性，使其结晶能力变差，球晶尺寸变小。但该工艺生产的聚丙烯分子量分布宽，而且乙烯等其它α-烯烃在聚丙烯分子链中插入不均匀，分子量较低的聚丙烯组分中乙烯含量多，使聚丙烯无规物增多；分子量较高的聚丙烯组分中乙烯含量少，这部分聚丙烯链规整性好，球晶较大，影响其透明度和光泽度等光学性能。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种高透明、高光泽茂金属聚丙烯树脂，与齐格勒-纳塔聚丙烯树脂相比，分子量分布窄，共聚单体在聚丙烯分子链中分布均匀，析出物和挥发物低，大球晶少，透明度和光泽度高。

2、一种高透明、高光泽聚丙烯树脂，

<p>3、为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种共聚聚丙烯，所述共聚聚丙烯的熔体流动速率为1～35g/10min，优选为1.5～25g/10min。

4、本专利技术所述共聚聚丙烯可以通过如下步骤制备：

5、(1)将丙烯、主催化剂和助催化剂引入预聚合反应器内进行预聚合反应，得到丙烯预聚物；

6、(2)将步骤(1)丙烯预聚物与丙烯、其它α-烯烃和氢气引入第一环管反应器内进行第一无规共聚反应，得到第一聚合反应丙烯共聚物；

7、(3)将步骤(2)第一聚合反应丙烯共聚物与丙烯、其它α-烯烃和氢气在第二环管反应器内进行第二无规共聚反应，得到第二聚合反应丙烯共聚物；

8、(4)将步骤(3)第二聚合反应丙烯共聚物依次气固分离、脱活和干燥处理，得到所述共聚聚丙烯。

9、在一些实施方案中，本专利技术所述共聚聚丙烯的制备步骤：步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中所述丙烯的添加量为100重量份；步骤(1)中所述的主催化剂为负载型茂金属催化剂，所述负载型茂金属催化剂添加量为0.0035～0.015重量份；步骤(1)中所述助催化剂为烷基铝助催化剂，选自三异丁基铝、三乙基铝、三甲基铝、三正己基铝中的至少一种，所述烷基铝助催化剂添加量为0.015～0.075重量份；步骤(2)和步骤(3)中所述的其它α-烯烃添加量0.1～12份，优选地，α-烯烃为乙烯，所述乙烯添加量为0.1～2.4重量份，优选0.2～1.7重量份；步骤(2)和步骤(3)中所述氢气添加量为0～0.005重量份。

10、在一些优选的实施方案中，本专利技术所述共聚聚丙烯的制备步骤：步骤(1)中所述预聚合反应条件为：聚合温度10～20℃，聚合压力3.0～3.9mpa，聚合停留时间0.15～0.25h；步骤(2)中所述第一无规共聚反应条件和步骤(3)中所述第二无规共聚反应条件均为：聚合温度60～75℃，聚合压力3.0～3.9mpa，聚合停留时间0.8～1.2h；步骤(4)中所述气固分离为在1.6～2.0mpa闪蒸罐中气固分离，并于0.04～0.08mpa低压脱气罐中进一步脱气，所述脱活为在汽蒸器中用0.01～0.06mpa蒸汽使催化剂失活，所述干燥为在干燥器中用70～110℃循环热氮干燥除去水分。

11、在本专利技术优选的实施方案中，上述共聚聚丙烯中乙烯检出值≤3.5wt％。

12、为解决上述技术问题，本专利技术技术方案还提供一种高透明、高光泽聚丙烯树脂，所述聚丙烯树脂的分子量分布值为2～3，优选分子量分布值为2.3～2.8。

13、在本专利技术优选的一种高透明、高光泽聚丙烯树脂，实施方案中，所述聚丙烯树脂的二甲苯可溶物检出值≤1.6wt％。

14、在本专利技术优选的一种高透明、高光泽聚丙烯树脂实施方案中，所述聚丙烯树脂的雾度2.3-8.2(1mm)％，光泽度120.8-137.4(60°)％。

15、在本专利技术优选的一种高透明、高光泽聚丙烯树脂实施方案中，所述聚丙烯树脂包含如下组分：上述所述的共聚聚丙烯100重量份；抗氧剂0.08～0.30重量份，优选抗氧剂0.10～0.20重量份；酸中和剂0.02～0.10重量份，优选酸中和剂0.03～0.08份；透明剂0.10～0.40份。

16、在本专利技术优选的一种高透明、高光泽聚丙烯树脂实施方案中，所述聚丙烯树脂通过如下步骤制备：将共聚聚丙烯、抗氧剂及酸中和剂及透明剂混合，在熔融挤出温度170～250℃挤出造粒。

17、在本专利技术优选的一种高透明、高光泽聚丙烯树脂实施方案中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂组成的混合物，受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为1:(1～4)，优选重量比为1:(1～2)。17.根据权利要求11所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4羟基苄基)苯、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸季戊醇酯。

18、在本专利技术优选的一种高透明、高光泽聚丙烯树脂实施方案中，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二亚磷酸双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯。

19、在本专利技术优选的一种高透明、高光泽聚丙烯树脂实施方案中，所述酸中和剂为硬脂酸钙或氢化滑石粉。

20、在本专利技术优选的一种高透明、高光泽聚丙烯树脂实施方案中，所述透明剂为二(3，4－二甲基二苄叉)山梨醇、双[2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]羟基铝、1,3-2,4-二对烯丙基亚苄叉山梨醇。

21、在本专利技术优选的一种高透明、高光泽聚丙烯树脂在食品、药品、家用品等对透明性和卫生性要求较高的领域应用。

22、α-烯烃

23、α-烯烃指双键在分子链端部的单烯烃，分子式是r-ch＝ch2，其中r为烷基。若r为直链烷基，则称为直链α-烯烃，本专利技术中所述α-烯烃优选为乙烯。

24、负载型茂金属催化剂

25、本专利技术所述负载型茂金属催化剂，包括载体以及负载于载体上的茂金属组分，载体可以为已知的茂金属催化剂所用载体，包括二氧化硅、氧化铝，茂金属组分包括二氯二茂锆、甲基铝氧烷。

26、分子量分布值

27、分子量分布值用来表示分子量分布分散程度的指数。分子量分布值等于重均分子量除以数均分子量。分子量分布值等于1时，是均一分子量的聚合物，分子量分布值比1越大其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种共聚聚丙烯，其特征在于，所述共聚聚丙烯的熔体流动速率为1～35g/10min，优选为1.5～25g/10min。

2.根据权利要求1所述共聚聚丙烯，其特征在于，所述共聚聚丙烯通过如下步骤制备：

3.根据权利要求2所述共聚聚丙烯，其特在在于，

4.根据权利要求2所述共聚聚丙烯，其特在在于，

5.根据权利要求3所述共聚聚丙烯，其特在在于，所述共聚聚丙烯中乙烯检出值≤3.5wt％。

6.一种高透明、高光泽聚丙烯树脂，其特征在于，所述聚丙烯树脂的分子量分布值为2～3，优选分子量分布值为2.3～2.8。

7.根据权利要求6所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述聚丙烯树脂的二甲苯可溶物检出值≤1.6wt％。

8.根据权利要求6所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述聚丙烯树脂的雾度2.3-8.2(1mm)％，光泽度120.8-137.4(60°)％。

9.根据权利要求6-8任一项所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述聚丙烯树脂包含如下组分：权利要求1所述的共聚聚丙烯100重量份；抗氧剂0.08～0.30重量份

10.根据权利要求9所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述聚丙烯树脂通过如下步骤制备：将共聚聚丙烯、抗氧剂及酸中和剂及透明剂混合，在熔融挤出温度170～250℃挤出造粒。

11.根据权利要求9所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂组成的混合物，受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的重量比为1:(1～4)，优选重量比为1:(1～2)。

12.根据权利要求11所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4羟基苄基)苯、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸季戊醇酯。

13.根据权利要求11所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述亚磷酸酯类抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二亚磷酸双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯。

14.根据权利要求9所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述酸中和剂为硬脂酸钙或氢化滑石粉。

15.根据权利要求9所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述透明剂为二(3，4－二甲基二苄叉)山梨醇、双[2,2′-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]羟基铝、1,3-2,4-二对烯丙基亚苄叉山梨醇。

16.根据权利要求6-15任一项所述的聚丙烯树脂，在食品、药品、家用品等对透明性和卫生性要求较高的领域应用。

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【技术特征摘要】

1.一种共聚聚丙烯，其特征在于，所述共聚聚丙烯的熔体流动速率为1～35g/10min，优选为1.5～25g/10min。

2.根据权利要求1所述共聚聚丙烯，其特征在于，所述共聚聚丙烯通过如下步骤制备：

3.根据权利要求2所述共聚聚丙烯，其特在在于，

4.根据权利要求2所述共聚聚丙烯，其特在在于，

5.根据权利要求3所述共聚聚丙烯，其特在在于，所述共聚聚丙烯中乙烯检出值≤3.5wt％。

6.一种高透明、高光泽聚丙烯树脂，其特征在于，所述聚丙烯树脂的分子量分布值为2～3，优选分子量分布值为2.3～2.8。

7.根据权利要求6所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述聚丙烯树脂的二甲苯可溶物检出值≤1.6wt％。

8.根据权利要求6所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述聚丙烯树脂的雾度2.3-8.2(1mm)％，光泽度120.8-137.4(60°)％。

9.根据权利要求6-8任一项所述聚丙烯树脂，其特征在于，所述聚丙烯树脂包含如下组分：权利要求1所述的共聚聚丙烯100重量份；抗氧剂0.08～0.30重量份，优选抗氧剂0.10～0.20重量份；酸中和剂0.02～0.10重量份，优选酸中和剂0.03～0.08份；透明剂0.10～0.40份。

10.根据权利要求9...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁向斌，钟峰，陶红，王璐，钱涛，余莹波，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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