CN102952326A

CN102952326A - 一种改性线性聚乙烯树脂及其制备方法

Info

Publication number: CN102952326A
Application number: CN201210391233XA
Authority: CN
Inventors: 苏肖群; 蔡伟; 岑静芸; 柒兵文; 马宇罡
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: CN102952326B

Abstract

本发明公开一种改性线性聚乙烯树脂，由以下质量分数的主要原料制备而成：线性聚乙烯树脂99.0~99.8%、开口剂0.1～0.6%、爽滑剂0.01～0.15%、抗氧剂0.01～0.15%、热稳定剂0.01～0.07%和抗静电剂0.01～0.1%。该改性线性聚乙烯树脂既具备线性聚乙烯树脂应有的力学性能，易于开口，透明度高。本发明还公开了该改性线性聚乙烯树脂的制备方法。

Description

一种改性线性聚乙烯树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种改性线性聚乙烯树脂，尤其涉及一种改性线性聚乙烯树脂，本发明还涉及该线性聚乙烯树脂的制备方法。

背景技术

线性低密度聚乙烯(Linear low density polyethylene，简称为LLDPE)为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度为0.918～0.935g/cm³。它与LDPE相比，具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。并可耐酸、碱、有机溶剂等，普遍应用于制作农膜、包装薄膜、复合薄膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。在线性聚乙烯树脂的应用中，下游用户往往要求线性聚乙烯树脂具备良好的开口性能，并且具有较高的透明度，这样才能提高使用效率。然而，目前应用于包装薄膜领域的国内线性聚乙烯树脂的开口性能都较差，原因是未使用开口剂，或使用了不同性能的开口剂和爽滑剂。例如，国内线性低密度聚乙烯薄膜树脂产品主要以DFDA-7042为主，均未添加开口助剂，在吹制薄膜的生产中，为便于使用，并希望树脂原料具有开口性能，大部分用户需要另行添加开口助剂，由于在加工过程分散不均匀，导致薄膜存在较多质量问题，如薄膜析出物多，晶点多，影响薄膜的印刷性和透明度等。

由于受到分子结构制约，LLDPE分子链为短的支状结构，具有更高的结晶度，造成了透明度一直相对不高。在本行业中，为了提高线性聚乙烯树脂的开口性，在线性聚乙烯树脂中添加开口剂来提高产品的开口性能。为了提高线性聚乙烯树脂的透明度，降低浊度，会在线性聚乙烯树脂中添加增透剂。但是，在线性聚乙烯树脂中添加普通开口剂会提高线性聚乙烯薄膜的浊度，而添加普通增透剂又影响线性聚乙烯树脂的开口性，例如，目前国内使用最多的开口线性聚乙烯产品是进口的1002KW，虽然具有较高的开口性，但添加了过多的开口剂，吹制的薄膜浊度很高，影响了薄膜的视觉效果。可见，目前的改性技术中，LLDPE薄膜的开口性和透明性的提高是相互制约的。因而，尽管本行业相继开发生产了一些开口线性聚乙烯树脂产品，但主要是在线性聚乙烯树脂中添加开口剂进行改性，虽提高了薄膜的开口性，但是，在实际使用当中，薄膜的开口性根本达不到要求，而且薄膜表面存在析出物多、透明度低。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种改性线性聚乙烯树脂，该改性线性聚乙烯树脂在具备线性聚乙烯树脂应有的力学性能的同时，具有高开口性，而且浊度低，透明度高。

本发明的目的之二是提供上述改性线性聚乙烯树脂的制备方法。

本发明的第一个目的是通过以下技术措施来实现的：一种改性线性聚乙烯树脂，由以下质量分数的主要原料制备而成：

线性聚乙烯树脂 99.0～99.8%

开口剂 0.1～0.6%

爽滑剂 0.01～0.15%

抗氧剂 0.01～0.15%

热稳定剂 0.01～0.07%

抗静电剂 0.01～0.1%。

在本发明中以线性聚乙烯树脂为基础原料，加入开口剂混合制备而成。其中，开口剂具有抗粘结性、可有效地防止薄膜间的粘结，在表面形成大量凸起的小点，在两层薄膜之间起到“架桥”作用，能明显降低薄膜粘结阻力，从而提高线性聚乙烯树脂的开口性能。爽滑剂可以提高树脂薄膜的抗粘结性、增加爽滑性，降低薄膜的摩擦系数，并且还保证了薄膜的透明性不受影响。抗氧剂可以提高树脂的抗氧化能力，防止树脂氧化，延长其使用寿命。热稳定剂，防止聚合物受热分解，提高产品的热稳定性。抗静电剂可以疏导树脂积聚的静电，防止树脂间的积聚，还可降低薄膜间的粘连强度，从而提高其开口性能，而且与上述抗氧剂、热稳定剂按一定比例协同使用，还能使薄膜的透明度有所提高。

作为本发明的一个实施例方式，所述的主要原料的质量分数为：

线性聚乙烯树脂 99.0～99.5%

开口剂 0.2～0.6%

爽滑剂 0.06～0.15%

抗氧剂 0.07～0.15%

热稳定剂 0.03～0.07%

抗静电剂 0.04～0.1%。

作为本发明的另一个实施例方式，所述的主要原料的质量分数为：

线性聚乙烯树脂 99~99.3%

开口剂 0.3~0.6%

爽滑剂 0.06～0.15%

抗氧剂 0.07～0.15%

热稳定剂 0.03～0.07%

抗静电剂 0.04～0.1%。

本发明所述的线性聚乙烯树脂可以采用熔体流动速率为1.8～2.2g/10min的线性聚乙烯树脂，包括低密度聚乙烯DFDA-7042。

本发明所述的开口剂可以采用水合硅酸镁粉、二氧化硅或硅藻土等。

本发明所述的爽滑剂可以采用芥酸酰胺或油酸酰胺。

本发明所述抗氧剂采用主抗氧剂和辅助抗氧剂混合使用，主抗氧剂和辅助抗氧剂之间比例为1﹕1~3。作为本发明的一个实施例，所述主抗氧剂可以采用 β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（1076）和四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010）中的一种或两种。所述辅助抗氧剂可以采用亚磷酸酯，所述的亚磷酸酯包括三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯(168)和双（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯(626)中的一种或两种。

本发明所述热稳定剂可以采用金属皂类。所述金属皂类可以采用硬脂酸钙或硬脂酸锌。

本发明所述抗静电剂可以采用表面活性剂皂类。所述表面活性剂皂类可以采用十八烷基二乙醇胺(N182)或N,N-二羟乙基十八胺(1800)。

本发明的第二个目的是通过以下技术措施来实现的：一种改性线性聚乙烯树脂的制备方法，按上述比例取线性聚乙烯树脂、开口剂、爽滑剂、抗氧剂、抗静电剂和热稳定剂，加入搅拌机中，搅拌均匀，得到混合物料，将所得的混合物料送进挤出造粒机进行挤出造粒，得到改性线性聚乙烯树脂。

本发明所述混合的时间在2~4min范围内。

所述挤出造粒中的挤出温度为160～250℃，优选180～240℃，更优选190～235℃。所述的挤出造粒机采用双螺杆挤出机。

本发明与现有技术相比具有以下显著效果：

(1) 本发明提供改性线性聚乙烯树脂具备线性聚乙烯树脂应有的力学性能，粘连强度低与现有开口线性聚乙烯产品，其粘连强度可低于10g，即该改性线性聚乙烯树脂具有高开口性。用本发明的改性线性聚乙烯树脂吹制的薄膜具有良好的开口性，达到进口同类产品水平，性能优于国内同类产品。

(2) 本发明通过调整开口剂、爽滑剂、抗氧剂、热稳定剂和抗静电剂之间的比例，使改性线性聚乙烯树脂的透明度得以提高，其浊度低于现有开口线性聚乙烯树脂的浊度，从而使所制备的薄膜具有较高的透明度，表面无明显的迁移物质。

具体实施方式

以下通过实施例更加详细地阐述本发明内容，但是下述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。

以下实施例中，线性聚乙烯树脂采用熔体流动速率为1.8～2.2g/10min的线性聚乙烯树脂：低密度聚乙烯DFDA-7042，并制成粉料。

主抗氧剂可以采用 β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（1076）和四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010）中的一种或两种。所述辅助抗氧剂可以采用亚磷酸酯，所述的亚磷酸酯包括三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯(168)和双（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯(626)中的一种或两种。主抗氧剂和辅助抗氧剂之间比例在1﹕1~3范围之间。

抗静电剂采用十八烷基二乙醇胺(简称：N182)或N,N-二羟乙基十八胺(简称：1800)。

开口剂可以采用水合硅酸镁粉、二氧化硅或硅藻土。

爽滑剂可以采用芥酸酰胺或油酸酰胺。

热稳定剂可以采用金属皂类。所述金属皂类可以采用硬脂酸钙或硬脂酸锌。

实施例1

(1) 按以下配比称取线性聚乙烯树脂粉料、开口剂、爽滑剂、抗氧剂、热稳定剂和抗静电剂，置于高速搅拌机中充分混合2~4min得到混合物，

线性聚乙烯树脂粉料：2000 g

水合硅酸镁粉：5g

芥酸酰胺：2 g

抗氧剂：2g

硬脂酸钙：1g

抗静电剂1800：1g

抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂按重量比1:3混合构成，主抗氧剂为 β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（1076），辅助抗氧剂为三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯(168)。

(2) 将步骤(1)得到的混合物加入螺杆挤出机中，螺杆挤出机及模头温度控制在180℃~210℃，螺杆转速150~250rpm，对混合物熔融共混并挤出造粒，得到改性线性聚乙烯树脂。

实施例2

线性聚乙烯树脂粉料：2000 g

水合硅酸镁粉：6g

芥酸酰胺：2 g

抗氧剂：1.6g

硬脂酸钙：1.2g

抗静电剂N182：1.1g

抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂按重量比1:3混合构成，主抗氧剂为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（1010），辅助抗氧剂为双（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯(626)。

实施例3

线性聚乙烯树脂粉料：2000 g

水合硅酸镁粉：7g

芥酸酰胺：2 g

抗氧剂：2.2g

硬脂酸钙：1.2g

抗静电剂1800：1.2g

实施例4

线性聚乙烯树脂粉料：2000 g

水合硅酸镁粉：8g

芥酸酰胺：2.1 g

抗氧剂：2.0g

硬脂酸锌：1g

抗静电剂N182：1g

实施例5

线性聚乙烯树脂粉料： 2000 g

水合硅酸镁粉：9g

芥酸酰胺：2.2 g

抗氧剂：1.8g

硬脂酸钙：1.1g

抗静电剂1800：1.1g

实施例6

线性聚乙烯树脂粉料： 2000 g

二氧化硅：6g

油酸酰胺：1g

抗氧剂：1g

硬脂酸钙：1g

抗静电剂1800：1g

抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂按重量比1:2混合构成，主抗氧剂为 β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（1076），辅助抗氧剂为三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯(168)。

实施例7

线性聚乙烯树脂粉料： 2000 g

二氧化硅：12g

油酸酰胺：3g

抗氧剂：2.7g

硬脂酸钙：1.1g

抗静电剂N182：1.2g

抗氧剂由主抗氧剂和辅助抗氧剂按重量比1:1混合构成，主抗氧剂为 β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（1076），辅助抗氧剂为三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯(168)。

以实施例1~5的改性线性聚乙烯树脂为例，与现有技术的线性聚乙烯产品进行性能比较，结果见表1。如表1所示，实施例1~5的改性线性聚乙烯树脂的浊度、粘连强度和摩擦系数均低于现有开口线性聚乙烯产品，而光泽度则高于现有开口线性聚乙烯产品。而且改性线性聚乙烯树脂的粘连强度和摩擦系数低于现有线性聚乙烯产品，说明本发明提供的改性线性聚乙烯树脂的抗粘结性能优异，具高开口性，同时具有较高的透明度。

Claims

1.一种改性线性聚乙烯树脂，其特征在于，由以下质量分数的主要原料制备而成：

线性聚乙烯树脂 99.0～99.8%

开口剂 0.1～0.6%

爽滑剂 0.01～0.15%

抗氧剂 0.01～0.15%

热稳定剂 0.01～0.07%

抗静电剂 0.01～0.1%。

2.根据权利要求1所述的改性线性聚乙烯树脂，其特征在于，所述的线性聚乙烯树脂采用熔体流动速率为1.8～2.2g/10min的线性聚乙烯树脂。

3.根据权利要求1所述的改性线性聚乙烯树脂，其特征在于，所述的开口剂采用水合硅酸镁粉、二氧化硅或硅藻土。

4.根据权利要求1所述的改性线性聚乙烯树脂，其特征在于，所述的爽滑剂采用芥酸酰胺或油酸酰胺。

5.根据权利要求1所述的改性线性聚乙烯树脂，其特征在于，所述抗氧剂采用主抗氧剂和辅助抗氧剂混合使用，主抗氧剂和辅助抗氧剂之间比例为1﹕1~3。

6.根据权利要求5所述的改性线性聚乙烯树脂，其特征在于，所述主抗氧剂采用 β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯或四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；所述辅助抗氧剂采用三［2,4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯或双（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯。

7.根据权利要求1所述的改性线性聚乙烯树脂，其特征在于，所述热稳定剂可以采用金属皂类；所述抗静电剂采用表面活性剂皂类。

8.根据权利要求7所述的改性线性聚乙烯树脂，其特征在于，所述金属皂类采用硬脂酸钙或硬脂酸锌；所述的表面活性剂皂类采用十八烷基二乙醇胺或N,N-二羟乙基十八胺。

9.一种权利要求1~3任一权利要求所述的改性线性聚乙烯树脂的制备方法，其特征在于，按比例取线性聚乙烯树脂、开口剂、爽滑剂、抗氧剂、抗静电剂和热稳定剂，加入搅拌机中，搅拌均匀，得到混合物料，将所得的混合物料送进挤出造粒机进行挤出造粒，得到改性线性聚乙烯树脂。

10.根据权利要求9所述的改性线性聚乙烯树脂的制备方法，其特征在于，所述混合的时间在2~4min范围内；所述挤出造粒中的挤出温度为160～250℃；所述的挤出造粒机采用双螺杆挤出机。