CN109233113A - 一种利用降解法制备的无规共聚聚丙烯及其制备方法 - Google Patents

一种利用降解法制备的无规共聚聚丙烯及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用降解法制备的无规共聚聚丙烯及其制备方法，属于材料技术领域。本发明所述无规共聚聚丙烯的原料包括低熔指无规共聚聚丙烯、固体降解剂、抗氧剂、爽滑剂/抗静电剂、酸清除剂；所述低熔指无规共聚聚丙烯在温度230℃，压力2.16kg下，熔融指数为1‑10g/10min；所述固体降解剂为聚丙烯上负载有5‑20wt.％过氧化物的固体颗粒；所述过氧化物为二叔戊基过氧化物、2,5‑二甲基‑2,5双(叔丁基过氧基)己烷和过氧化二异丙苯中的至少一种。本发明制备的无规共聚聚丙烯具有较高的熔融指数，较窄的分子量分布，良好的加工流变性及可纺性，及优异的耐老化性能。

Description

一种利用降解法制备的无规共聚聚丙烯及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用降解法制备的无规共聚聚丙烯及其制备方法，属于材料技术领域。
背景技术
国内聚丙烯无纺布的市场容量巨大，根据中国纺熔非织造布信息网提供的数据，2015年聚丙烯纺粘非织造布产量达到169万吨，占纺粘布总量的71.64％。目前，高端的聚丙烯纤维料大部分需要进口，主要牌号有韩国的S905、美国Exxon的3155E系列和巴塞尔的HP462S，这些进口原料主要用于生产品质要求较高的卫生保护用品和医疗卫生用品等。
目前，国内生产高熔指无纺布专用料主要应用降解法。传统的降解法使用的是液体过氧化物作为降解剂，由于液体过氧化物在混合过程中分散性差，使产品的熔融指数波动大，熔指分布不均，导致产品的可纺性差。另外，局部的过度降解产生的小分子会使材料产生异味。
传统的聚丙烯无纺布专用料都是均聚聚丙烯，力学性能较好，但材质偏硬，熔点较高。对于柔软的聚丙烯无纺布，国内通常采用的是用均聚聚丙烯与30％的丙烯基弹性体来生产，主要用于卫生用品，且成本较高。
发明内容
本发明通过提供一种新的无规共聚聚丙烯，解决了上述问题。
本发明提供了一种利用降解法制备无规共聚聚丙烯的方法，所述无规共聚聚丙烯的原料包括低熔指无规共聚聚丙烯、固体降解剂、抗氧剂、爽滑剂/抗静电剂、酸清除剂；所述低熔指无规共聚聚丙烯在温度230℃，压力2.16kg下，熔融指数为1-10g/10min；所述固体降解剂为聚丙烯上负载有5-20wt.％过氧化物的固体颗粒；所述过氧化物为二叔戊基过氧化物、2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷和过氧化二异丙苯中的至少一种。
本发明优选为所述低熔指无规共聚聚丙烯在温度230℃，压力2.16kg下，熔融指数为2-5g/10min。
本发明优选为所述过氧化物为2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷。
本发明优选为作为过氧化物载体的所述聚丙烯在温度230℃，压力2.16kg下，熔融指数为1-10g/10min。
本发明优选为所述低熔指无规共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯和C4-C10的α烯烃中的至少一种，且共聚单体的含量为2-5％。
本发明优选为所述C4-C10的α烯烃为α-丁烯和α-辛烯中的至少一种。
本发明优选为所述低熔指无规共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，且乙烯的含量为2-4％。
本发明优选为所述抗氧剂为抗氧剂3114、抗氧剂330、抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂264中的至少一种。
本发明优选为所述抗氧剂为抗氧剂3114、抗氧剂330和抗氧剂168，且抗氧剂3114、抗氧剂330和抗氧剂168的重量比为1：1：0.2-5。
本发明优选为抗氧剂3114、抗氧剂330和抗氧剂168的重量比为1：1：1。
本发明优选为所述爽滑剂/抗静电剂为单甘酯、芥酸酰胺或油酸酰胺。
本发明优选为所述爽滑剂/抗静电剂为单甘酯。
本发明优选为所述酸清除剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。
本发明优选为所述酸清除剂为硬脂酸钙。
本发明优选为所述无规共聚聚丙烯的原料，按重量份，由下述组份组成：
本发明优选为所述方法为：按预定重量份，将低熔指无规共聚聚丙烯、固体降解剂、抗氧剂、爽滑剂/抗静电剂、酸清除剂在造粒机中混匀、造粒，得到高熔指无规共聚聚丙烯；所述高熔指无规共聚聚丙烯在温度230℃，压力2.16kg下，熔融指数为25-55g/10min，高熔指无规共聚聚丙烯的分子量分布为2-3，高熔指无规共聚聚丙烯的熔点小于150℃，高熔指无规共聚聚丙烯在200℃时的氧化诱导期大于9min。
本发明优选为所述造粒机的一段温度为180-200℃，二段温度为220-240℃，三段温度为190-210℃，四段温度为190-210℃。
本发明另一目的为提供一种上述方法制备的无规共聚聚丙烯。
本发明有益效果为：
本发明制备的无规共聚聚丙烯具有较高的熔融指数，较窄的分子量分布，良好的加工流变性及可纺性，及优异的耐老化性能。
利用本发明所述无规共聚聚丙烯生产的无纺布制品具有柔软的手感，良好的低温粘合及热封性能，极大地降低了生产加工过程中的能耗。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述低熔指无规共聚聚丙烯L6D20在温度230℃，压力2.16kg下，熔融指数为2g/10min；低熔指无规共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯，且乙烯的含量为3.2％。
下述固体降解剂为均聚聚丙烯上负载有10wt.％2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷的固体颗粒；作为2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷载体的均聚聚丙烯在温度230℃，压力2.16kg下，熔融指数为2g/10min。
下述抗氧剂为抗氧剂3114、抗氧剂330和抗氧剂168，且抗氧剂3114、抗氧剂330和抗氧剂168的重量比为1：1：1。
下述爽滑剂/抗静电剂为单甘酯。
下述酸清除剂为硬脂酸钙。
下述熔融指数测试参考GB/T 3682-2000。
下述分子量分布测试采用GPC法。
下述氧化诱导期测试参考GB/T 19466.6-2009。
下述熔点和结晶温度测试参考GB/T 19466.3-2004。
下述拉伸屈服强度测试参考GB/T 1040.1-2006。
下述弯曲模量测试参考GB/T 9341-2008。
实施例1
一种利用降解法制备高熔指无规共聚聚丙烯纤维料的方法，所述方法为：按预定重量份，将100份低熔指无规共聚聚丙烯、0.6份固体降解剂、0.1份抗氧剂、0.02份爽滑剂/抗静电剂、0.02份酸清除剂在双螺杆造粒机中混匀、造粒，得到高熔指无规共聚聚丙烯纤维料；
所述造粒机的一段温度为180℃，二段温度为225℃，三段温度为195℃，四段温度为195℃。
对比例1
上述实施例1制备的高熔指无规共聚聚丙烯纤维料与现有的高熔指均聚聚丙烯纤维料H39S-3进行性能对比，其结果见表1。
表1实施例1制备的高熔指无规共聚聚丙烯纤维料与现有的高熔指均聚聚丙烯纤维料H39S-3的性能对比
应用例1
利用实施例1制备的高熔指无规共聚聚丙烯纤维料生产无纺布
将实施例1制备的高熔指无规共聚聚丙烯纤维料在纺粘无纺布实验机上进行无纺布生产，挤压机的一段温度为210℃，二段温度为215℃，三段温度为215℃，四段温度为200℃，箱体温度为125℃，宽幅1.2m，纺丝速度10m/min，其结果为：实施例1制备的高熔指无规共聚聚丙烯纤维料可纺性好，生产的无纺布手感柔软。

Claims (10)

1.一种利用降解法制备无规共聚聚丙烯的方法，其特征在于：所述无规共聚聚丙烯的原料包括低熔指无规共聚聚丙烯、固体降解剂、抗氧剂、爽滑剂/抗静电剂、酸清除剂；
所述低熔指无规共聚聚丙烯在温度230℃，压力2.16kg下，熔融指数为1-10g/10min；
所述固体降解剂为聚丙烯上负载有5-20wt.％过氧化物的固体颗粒；
所述过氧化物为二叔戊基过氧化物、2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷和过氧化二异丙苯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述低熔指无规共聚聚丙烯的共聚单体为乙烯和C4-C10的α烯烃中的至少一种，且共聚单体的含量为2-5％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂3114、抗氧剂330、抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂264中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂3114、抗氧剂330和抗氧剂168，且抗氧剂3114、抗氧剂330和抗氧剂168的重量比为1：1：0.2-5。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述爽滑剂/抗静电剂为单甘酯、芥酸酰胺或油酸酰胺。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述酸清除剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述无规共聚聚丙烯的原料，按重量份，由下述组份组成：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述方法为：按预定重量份，将低熔指无规共聚聚丙烯、固体降解剂、抗氧剂、爽滑剂/抗静电剂、酸清除剂在造粒机中混匀、造粒，得到高熔指无规共聚聚丙烯；
所述高熔指无规共聚聚丙烯在温度230℃，压力2.16kg下，熔融指数为25-55g/10min，高熔指无规共聚聚丙烯的分子量分布为2-3，高熔指无规共聚聚丙烯的熔点小于150℃，高熔指无规共聚聚丙烯在200℃时的氧化诱导期大于9min。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述造粒机的一段温度为180-200℃，二段温度为220-240℃，三段温度为190-210℃，四段温度为190-210℃。
10.权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述方法制备的无规共聚聚丙烯。
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