CN109796912B - 一种改性聚丙烯热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性聚丙烯热熔胶，由以下重量份的组分制备而成：官能化改性聚丙烯5‑30份；第一无规共聚聚丙烯50‑90份；第一乙烯‑α‑烯烃共聚物5‑20份；抗氧剂0.05‑0.5份。本发明还公开了上述改性聚丙烯热熔胶的制备方法。本发明的改性聚丙烯热熔胶粘合强度高；尤其是在低温条件下，它能够快速粘合并且具有较强的粘接力，还能够有助于降低生产成本、提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及包装材料领域，具体涉及一种改性聚丙烯热熔胶及其制备方法。
背景技术
多层阻隔材料广泛应用于快消食品、医药产品等外包装，起到阻隔水份和气体的作用，能够有效延长产品的保质期及货架寿命。目前使用量最大、应用最广泛的多层阻隔材料为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、偏氯乙烯共聚物、尼龙、聚酯等树脂复合而成。聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃材料具有较好的阻水性和加工性，但对气体的阻隔性能较差；乙烯-乙烯醇共聚物、偏氯乙烯共聚物、尼龙等材料具有良好的隔阻气体性能，但阻水性较差；因此，现有技术将上述二者结合，使得多层阻隔材料兼具两者的优点，具有良好的阻隔水份和阻隔气体的功能，从而维持多层阻隔材料覆盖的食品、医药产品等包装的内部环境的稳定性。
在实际生产中，多层阻隔材料多采用共挤流延的方法生产，成品以薄膜、薄片为主，薄膜、薄片再经过二次加工制成各种形状的软包装或容器。制备多层阻隔材料的树脂不单阻隔水份、气体的性能存在差异，而且它们的极性也存在较大差异，比如聚丙烯和乙烯-乙烯醇共聚物、尼龙由于极性差异较大，不能相容，难以简单地结合在一起制成多层阻隔材料，因此，在制备多层阻隔材料时，需要引入热熔胶粘合层使得它们粘合在一起。
现有技术中，最常见的热熔胶材料是由马来酸酐改性的聚烯烃树脂组成，以改性聚乙烯为主。但聚乙烯熔点较低，不能满足121℃蒸煮灭菌要求。因此，在高级熟食包装中会选择改性聚丙烯热熔胶作为粘接树脂。
中国专利CN103756595B、CN104371597B，采用马来酸酐官能化改性聚丙烯和乙(丙)烯共聚物、共聚聚丙烯、弹性体等树脂共混制备聚丙烯热熔胶。但是，上述专利存在以下不足：首先，作为关键组分的马来酸酐官能化改性聚丙烯的熔融指数较高，说明其降解严重、分子量低，会影响制得的多层阻隔材料的粘合强度。其次，上述专利制得的改性聚丙烯冷却结晶速度快、结晶度高，一旦结晶则失去粘接能力，无法满足在生产多层阻隔材料的过程中，热熔胶在低温条件下进行快速粘合的要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种改性聚丙烯热熔胶，其粘合强度高；尤其是在低温条件下，它能够快速粘合并且具有较强的粘接力。
本发明的目的之二在于提供本发明目的之一的改性聚丙烯热熔胶的制备方法，用该方法制备的官能化改性聚丙烯具有降解程度低、冷却结晶速度慢的优点，能够有效适应现有的工业化生产工艺流程，实现连续化生产。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种改性聚丙烯热熔胶，其特征在于，由以下重量份的组分制备而成：
官能化改性聚丙烯5-30份；第一无规共聚聚丙烯50-90份；第一乙烯-α-烯烃共聚物5-20份；抗氧剂0.05-0.5份。
进一步地，所述官能化改性聚丙烯由以下重量份的组分制备而成：
第二无规共聚聚丙烯40–95份；第二乙烯-α-烯烃共聚物5–60份；极性单体0.5–4份；引发剂0.02–2份；改性助剂0.05–5份。
进一步地，所述第一无规共聚聚丙烯与所述第二无规共聚聚丙烯均由丙烯和α-烯烃无规共聚而成；所述第一无规共聚聚丙烯与所述第二无规共聚聚丙烯的密度均为0.85–0.95g/cm3、熔融指数均为1–15g/10min；所述第一无规共聚聚丙烯与所述第二无规共聚聚丙烯的α-烯烃的碳原子数均为2–20个，所述第一无规共聚聚丙烯与所述第二无规共聚聚丙烯中的α-烯烃分别占各自质量百分比的0.5％-10％。
进一步地，所述第一乙烯-α-烯烃共聚物与所述第二乙烯-α-烯烃共聚物均由乙烯和α-烯烃共聚而成；所述第一乙烯-α-烯烃共聚物与所述第二乙烯-α-烯烃共聚物的结晶度均少于50％、密度均为0.85–0.95g/cm3、熔融指数均为0.5–10g/10min；所述第一乙烯-α-烯烃共聚物与所述第二乙烯-α-烯烃共聚物的α-烯烃的碳原子数均为2–20个，所述第一乙烯-α-烯烃共聚物与所述第二乙烯-α-烯烃共聚物中的α-烯烃分别占各自质量百分比的2％-30％。
进一步地，所述极性单体为含有极性官能团的不饱和羧酸及其衍生物；所述引发剂为过氧化物引发剂；所述改性助剂为单官能团或多官能团接枝改性助剂。
进一步地，所述极性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐、5-降冰片烷-2,3-二酸酐、衣康酸酐和甲基顺丁烯二酸酐的一种或两种以上组合；
所述引发剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、二氯代过氧化苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化乙酸叔丁酯中的一种或两种以上组合；
所述改性助剂为苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚醚多元醇三丙烯酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯和双三羟甲基丙烷丙烯酸酯中的一种或两种以上组合。
进一步地，所述极性单体为马来酸酐；所述引发剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷中的一种或两种以上组合。
进一步地，所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1330、抗氧剂168、抗氧剂618、抗氧剂215和抗氧剂225中的一种或两种以上组合。
进一步地，所述改性聚丙烯热熔胶的密度为0.88–0.93g/m3，熔融指数为1–15g/10min；所述官能化改性聚丙烯的密度为0.85–0.95g/cm3，熔融指数为2–30g/10min，所述官能化改性聚丙烯的官能化接枝率占其重量百分比的0.5％-2.5％。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
本发明的目的之一所述的改性聚丙烯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：将第二无规共聚聚丙烯和第二乙烯-α-烯烃共聚物混合均匀，放进螺杆挤出机，螺杆挤出机的混合区温度为130–200℃、反应区温度为150–230℃，终止区温度为150–220℃；然后加入极性单体、引发剂、改性助剂，挤出造粒，得到官能化改性聚丙烯；
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：将所述制备官能化改性聚丙烯的步骤得到的官能化改性聚丙烯、第一无规共聚聚丙烯、第一乙烯-α-烯烃共聚物和抗氧剂放进螺杆挤出机内熔融共混，温度设置为150–220℃，挤出造粒，得到改性聚丙烯热熔胶。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1.本发明的改性聚丙烯热熔胶，其能够用于粘接不同性质、不同作用的阻隔树脂材料，使之成为多层阻隔薄膜；而且粘合强度高，尤其是在低温条件下，它能够快速粘合阻隔材料并具有较强的粘接力。
2.在本发明的关键组分是官能化改性聚丙烯，本发明在制备官能化改性聚丙烯的过程中加入了改性助剂，该改性助剂可在聚丙烯熔融接枝反应的过程中和极性单体协同起效，抑制聚丙烯降解，从而起到提高聚丙烯分子量，增加其力学强度，改善加工性能的作用。
具体起效原理在于：含苯环的改性助剂可提供富余电子从而稳定接枝过程中产生的大分子自由基，避免了大分子自由基失活降解；含多官能团的改性助剂可起到交联剂的作用，将接枝过程中断裂的大分子重新连接起来。因此，本发明制备的官能化改性聚丙烯的分子量较大，具有较高的力学强度，可在粘接聚丙烯和乙烯-乙烯醇共聚物、尼龙等极性材料的过程中提供足够的粘接强度，从而有效避免了多层阻隔薄膜层与层之间出现脱层的问题。
3、本发明在制备官能化改性聚丙烯的过程中加入了低结晶度的乙烯-α-烯烃共聚物，低结晶度乙烯-α-烯烃共聚物可以破坏聚丙烯的规整性，减缓其结晶速度、延长结晶时间，从而延长改性聚丙烯热熔胶和极性材料粘合的时间。因此，本发明的改性聚丙烯热熔胶可以在较低的温度、较短的粘合时间内产生足够的粘接强度，满足低温条件下快速粘合的要求。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
一种改性聚丙烯热熔胶，由以下重量份的组分制备而成：
官能化改性聚丙烯5-30份；第一无规共聚聚丙烯50-90份；第一乙烯-α-烯烃共聚物5-20份；抗氧剂0.05-0.5份。
作为进一步的实施方式，官能化改性聚丙烯由以下重量份的组分制备而成：
第二无规共聚聚丙烯40–95份；第二乙烯-α-烯烃共聚物5–60份；极性单体0.5–4份；引发剂0.02–2份；改性助剂0.05–5份。
作为进一步的实施方式，第一无规共聚聚丙烯与第二无规共聚聚丙烯均由丙烯和α-烯烃无规共聚而成；第一无规共聚聚丙烯与第二无规共聚聚丙烯的密度均为0.85–0.95g/cm3、熔融指数均为1–15g/10min，熔融指数是在温度为230℃、压力为2.16kg的条件下测得；第一无规共聚聚丙烯与第二无规共聚聚丙烯的α-烯烃的碳原子数均为2–20个，第一无规共聚聚丙烯与第二无规共聚聚丙烯中的α-烯烃分别占各自质量百分比的0.5％-10％。
第一无规共聚聚丙烯与第二无规共聚聚丙烯均由丙烯和α-烯烃无规共聚而成，两者均是聚合物，但是由于聚合度可以相同，也可以不同，所以第一无规共聚聚丙烯与第二无规共聚聚丙烯可以是相同的物质，也可以是不相同的物质。第一无规共聚聚丙烯与第二无规共聚聚丙烯可以采用茂金属催化生产而得。
作为进一步的实施方式，第一乙烯-α-烯烃共聚物与第二乙烯-α-烯烃共聚物均由乙烯和α-烯烃共聚而成；第一乙烯-α-烯烃共聚物与第二乙烯-α-烯烃共聚物的结晶度均少于50％、密度均为0.85–0.95g/cm3、熔融指数均为0.5–10g/10min，熔融指数是在温度为190℃、压力为2.16kg的条件下测得；第一乙烯-α-烯烃共聚物与第二乙烯-α-烯烃共聚物的α-烯烃的碳原子数均为2–20个，第一乙烯-α-烯烃共聚物与第二乙烯-α-烯烃共聚物中的α-烯烃分别占各自质量百分比的2％-30％。
第一乙烯-α-烯烃共聚物与第二乙烯-α-烯烃共聚物均由乙烯和α-烯烃共聚而成，两者均是聚合物，但是由于聚合度可以相同，也可以不同，所以第一乙烯-α-烯烃共聚物与第二乙烯-α-烯烃共聚物可以是相同的物质，也可以是不相同的物质。第一乙烯-α-烯烃共聚物与第二乙烯-α-烯烃共聚物可以采用茂金属催化生产而得。
作为进一步的实施方式，极性单体为含有极性官能团的不饱和羧酸及其衍生物；引发剂为过氧化物引发剂；改性助剂为单官能团或多官能团接枝改性助剂。
作为进一步的实施方式，极性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐、5-降冰片烷-2,3-二酸酐、衣康酸酐和甲基顺丁烯二酸酐的一种或两种以上组合；
引发剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、二氯代过氧化苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化乙酸叔丁酯中的一种或两种以上组合；
改性助剂为苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚醚多元醇三丙烯酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯和双三羟甲基丙烷丙烯酸酯中的一种或两种以上组合。
作为进一步的实施方式，极性单体为马来酸酐；引发剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷中的一种或两种以上组合。
作为进一步的实施方式，抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1330、抗氧剂168、抗氧剂618、抗氧剂215和抗氧剂225中的一种或两种以上组合。
作为进一步的实施方式，改性聚丙烯热熔胶的密度为0.88–0.93g/m3，熔融指数为1–15g/10min，熔融指数是在温度为230℃、压力为2.16kg的条件下测得；官能化改性聚丙烯的密度为0.85–0.95g/cm3，熔融指数为2–30g/10min，熔融指数是在温度为190℃、压力为2.16kg的条件下测得，官能化改性聚丙烯的官能化接枝率占其重量百分比的0.5％-2.5％。
上述的改性聚丙烯热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：将第二无规共聚聚丙烯和第二乙烯-α-烯烃共聚物混合均匀，放进螺杆挤出机，螺杆挤出机的混合区温度为130–200℃、反应区温度为150–230℃，终止区温度为150–220℃；然后加入极性单体、引发剂、改性助剂，挤出造粒，得到官能化改性聚丙烯；
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：将制备官能化改性聚丙烯的步骤得到的官能化改性聚丙烯、第一无规共聚聚丙烯、第一乙烯-α-烯烃共聚物和抗氧剂放进螺杆挤出机内熔融共混，温度设置为150–220℃，挤出造粒，得到改性聚丙烯热熔胶。
制备官能化改性聚丙烯的步骤和制备改性聚丙烯热熔胶的步骤中，螺杆挤出机选自于单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，其中，单螺杆挤出机的单螺杆长径比为20:1-40:1，螺杆直径为60–120mm，螺杆转速为150–500rpm。双螺杆挤出机的双螺杆长径比为28:1-40:1，螺杆直径为35–75mm，螺杆转速为150–500rpm。
实施例1：
一种改性聚丙烯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：将80份密度为0.90g/cm3、熔融指数为8g/10min(230℃，2.16kg)的第二无规共聚聚丙烯和20份密度为0.88g/cm3、熔融指数为2g/10min(190℃，2.16kg)的第二乙烯-α-烯烃共聚物加入混合机，混合5min，搅拌速度为1000r/min；然后将搅拌均匀的物料放进φ65双螺杆挤出机中，螺杆长径比36:1，双螺杆挤出机的三个反应区温度均为180℃，螺杆转速300rpm。挤出机混合区通过计量称加入2份马来酸酐、0.3份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、1份苯乙烯，挤出造粒，得到官能化改性聚丙烯。
官能化改性聚丙烯的密度为0.90g/cm3，熔融指数为30g/10min(190℃，2.16kg)，接枝率按重量比为1.3％。
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：将20份官能化改性聚丙烯、60份密度为0.90g/cm3、熔融指数为8g/10min(230℃，2.16kg)的第一无规共聚聚丙烯、20份密度为0.89g/cm3；熔融指数为4g/10min(190℃，2.16kg)的第一乙烯-α-烯烃共聚物和0.2份抗氧剂1010放进加入混合机中，搅拌速度1000r/min，混合5min。然后将混合均匀的物料投入到φ65双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1、加工温度为190℃、螺杆转速300rpm；挤出造粒，得到改性聚丙烯热熔胶。
改性聚丙烯热熔胶的密度为0.90g/cm3，熔融指数为11g/10min(230℃，2.16kg)。
实施例2：
一种改性聚丙烯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：将40份密度为0.91g/cm3、熔融指数为2.5g/10min(230℃，2.16kg)的第二无规共聚聚丙烯和60份密度为0.89g/cm3、熔融指数为8g/10min(190℃，2.16kg)的第二乙烯-α-烯烃共聚物加入混合机，混合5min，搅拌速度为1000r/min；然后将搅拌均匀的物料放进φ65双螺杆挤出机中，螺杆长径比36:1，双螺杆挤出机的三个反应区温度均为190℃，螺杆转速为250rpm。挤出机混合区通过计量称加入1份马来酸、0.1份叔丁基异丙苯基过氧化物、0.5份对甲基苯乙烯，挤出造粒，得到官能化改性聚丙烯。
官能化改性聚丙烯的密度为0.90g/cm3，熔融指数为15g/10min(190℃，2.16kg)，接枝率按重量比为0.6％。
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：将30份官能化改性聚丙烯、65份密度为0.91g/cm3、熔融指数为6g/10min(230℃，2.16kg)的第一无规共聚聚丙烯、5份密度为0.92g/cm3；熔融指数为2g/10min(190℃，2.16kg)的第一乙烯-α-烯烃共聚物和0.1份抗氧剂215放进加入混合机中，搅拌速度1000r/min，混合5min。然后将混合均匀的物料投入到φ65双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1、加工温度为190℃、螺杆转速300rpm；挤出造粒，得到改性聚丙烯热熔胶。
改性聚丙烯热熔胶的密度为0.91g/cm3，熔融指数为8g/10min(230℃，2.16kg)。
实施例3：
一种改性聚丙烯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：将70份密度为0.91g/cm3、熔融指数为3.5g/10min(230℃，2.16kg)的第二无规共聚聚丙烯、25份密度为0.88g/cm3、熔融指数为8g/10min(230℃，2.16kg)的第二无规共聚聚丙烯、5份密度为0.87g/cm3、熔融指数为0.5g/10min(190℃，2.16kg)的第二乙烯-α-烯烃共聚物加入混合机，混合5min，搅拌速度为1000r/min；然后将搅拌均匀的物料放进φ65双螺杆挤出机中，螺杆长径比36:1，双螺杆挤出机的混合区、反应区和终止区的温度分别为150℃、185℃、170℃，螺杆转速为200rpm。在螺杆挤出机的混合区通过计量称加入3份富马酸、0.25份双(叔丁基过氧化异丙基)苯、2份二丙烯酸乙二醇酯和2份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，挤出造粒，得到官能化改性聚丙烯。
官能化改性聚丙烯的密度为0.90g/cm3，熔融指数为9g/10min(190℃，2.16kg)，接枝率按重量比为1.9％。
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：将5份官能化改性聚丙烯、75份密度为0.90g/cm3、熔融指数为2.5g/10min(230℃，2.16kg)的第一无规共聚聚丙烯、5份密度为0.92g/cm3；熔融指数为1g/10min(190℃，2.16kg)的第一乙烯-α-烯烃共聚物、15份密度为0.86g/cm3；熔融指数为1.5g/10min(190℃，2.16kg)的第一乙烯-α-烯烃共聚物和0.2份抗氧剂225放进加入混合机中，搅拌速度1000r/min，混合5min。然后将混合均匀的物料投入到φ65双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1、加工温度为200℃、螺杆转速350rpm；挤出造粒，得到改性聚丙烯热熔胶。
改性聚丙烯热熔胶的密度为0.90g/cm3，熔融指数为3.2g/10min(230℃，2.16kg)。
实施例4：
一种改性聚丙烯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：将50份密度为0.90g/cm3、熔融指数为12g/10min(230℃，2.16kg)的第二无规共聚聚丙烯、10份密度为0.89g/cm3、熔融指数为2g/10min(230℃，2.16kg)的第二无规共聚聚丙烯、40份密度为0.88g/cm3、熔融指数为1g/10min(190℃，2.16kg)的第二乙烯-α-烯烃共聚物加入混合机，混合5min，搅拌速度为1000r/min；然后将搅拌均匀的物料放进φ75双螺杆挤出机中，螺杆长径比40:1，双螺杆挤出机的混合区、反应区和终止区的温度分别为140℃、175℃、170℃，螺杆转速为150rpm。在螺杆挤出机的混合区通过计量称加入0.8份丙烯酸、0.25份过氧化苯甲酸叔丁酯、1份二乙烯基苯和0.5份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，挤出造粒，得到官能化改性聚丙烯。
官能化改性聚丙烯的密度为0.89g/cm3，熔融指数为15g/10min(190℃，2.16kg)，接枝率按重量比为0.5％。
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：将30份官能化改性聚丙烯、50份密度为0.90g/cm3、熔融指数为6.6g/10min(230℃，2.16kg)的第一无规共聚聚丙烯、10份密度为0.91g/cm3；熔融指数为2g/10min(190℃，2.16kg)的第一乙烯-α-烯烃共聚物、10份密度为0.88g/cm3；熔融指数5g/10min(190℃，2.16kg)的第一乙烯-α-烯烃共聚物和0.1份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168放进加入混合机中，搅拌速度1000r/min，混合5min。然后将混合均匀的物料投入到φ75单螺杆挤出机中，单螺杆挤出机的螺杆长径比为40:1、加工温度为210℃、螺杆转速400rpm；挤出造粒，得到改性聚丙烯热熔胶。
改性聚丙烯热熔胶的密度为0.90g/cm3，熔融指数为11g/10min(230℃，2.16kg)。
实施例5：
一种改性聚丙烯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：将40份密度为0.91g/cm3、熔融指数为6g/10min(230℃，2.16kg)的第二无规共聚聚丙烯、40份密度为0.89g/cm3、熔融指数为6g/10min(230℃，2.16kg)的第二无规共聚聚丙烯、20份密度为0.87g/cm3、熔融指数为2g/10min(190℃，2.16kg)的第二乙烯-α-烯烃共聚物加入混合机，混合5min，搅拌速度为1000r/min；然后将搅拌均匀的物料放进φ65双螺杆挤出机中，螺杆长径比36:1，双螺杆挤出机的混合区、反应区和终止区的温度分别为160℃、195℃、180℃，螺杆转速为400rpm。在螺杆挤出机的混合区通过计量称加入4份马来酸酐、0.3份2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、2份苯乙烯、2份二乙烯基苯和1份三烯丙基异氰尿酸酯，挤出造粒，得到官能化改性聚丙烯。
官能化改性聚丙烯的密度为0.89g/cm3，熔融指数为28g/10min(190℃，2.16kg)，接枝率按重量比为2.5％。
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：将10份官能化改性聚丙烯、70份密度为0.90g/cm3、熔融指数为6g/10min(230℃，2.16kg)的第一无规共聚聚丙烯、10份密度为0.91g/cm3；熔融指数为4g/10min(190℃，2.16kg)的第一乙烯-α-烯烃共聚物、10份密度为0.88g/cm3；熔融指数1g/10min(190℃，2.16kg)的第一乙烯-α-烯烃共聚物和0.1份抗氧剂225放进加入混合机中，搅拌速度1000r/min，混合5min。然后将混合均匀的物料投入到φ65双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的螺杆长径比为36:1、加工温度为170℃、螺杆转速500rpm；挤出造粒，得到改性聚丙烯热熔胶。
改性聚丙烯热熔胶的密度为0.90g/cm3，熔融指数为13g/10min(230℃，2.16kg)。
对比例1：
一种改性聚丙烯热熔胶的制备方法，通过两步法制备而成，具体步骤包括：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：不加入改性助剂；其他同实施例1。
制得的官能化改性聚丙烯的密度为0.90g/cm3，熔融指数为65g/10min(190℃，2.16kg)，接枝率按重量比为0.7％。
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：同实施例1。
制得的改性聚丙烯热熔胶的密度为0.90g/cm3，熔融指数为13g/10min(230℃，2.16kg)。
对比例2：
一种改性聚丙烯热熔胶的制备方法，通过两步法制备而成，具体步骤包括：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：不加入乙烯-α-烯烃共聚物；其他同实施例3。
制得的官能化改性聚丙烯的密度为0.90g/cm3，熔融指数为17g/10min(190℃，2.16kg)，接枝率按重量比为1.4％。
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：同实施例3。
制得的改性聚丙烯热熔胶的密度为0.90g/cm3，熔融指数为3.5g/10min(230℃，2.16kg)。
验证实施例：
通过以下试验来进一步阐述本发明的改性聚丙烯热熔胶的有益效果。
将实施例1-5、对比例1-2制备得到的改性聚丙烯热熔胶作为多层阻隔薄膜的热熔胶进行五层共挤吹膜测试。
多层阻隔薄膜的结构为：聚丙烯/热熔胶/尼龙/热熔胶/聚丙烯五层对称结构。聚丙烯层和尼龙层的温度分别为200℃和250℃，热熔胶层调节不同温度，接触10秒，以测试不同温度下改性聚丙烯热熔胶的粘接性能，试验结果见表1。由于水冷槽位置已固定，因此可通过调节吹膜速度来控制热熔胶和被粘物料的接触时间，在温度为200℃下测试不同接触时间改性聚丙烯热熔胶的粘接性能，试验结果见表2。改性聚丙烯热熔胶的粘接性能通过测试聚丙烯和尼龙薄膜的T型剥离强度测得。
表1为实施例1-5和对比例1-2在不同温度下的剥离强度测试结果：
表2为实施例1-5和对比例1-2在不同接触时间下的剥离强度测试结果：
从表1、表2可以看出，本发明的改性聚丙烯热熔胶具有优异的粘接性能，尤其是在低温、较短的接触时间内，其粘接强度最为突出，能够有效降低生产多层阻隔薄膜的能耗、提高生产效率，起到节能增效的作用。其中，实施例4的效果最优。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种改性聚丙烯热熔胶，其特征在于，由以下重量份的组分制备而成：
官能化改性聚丙烯5-30份；第一无规共聚聚丙烯50-90份；第一乙烯-α-烯烃共聚物5-20份；抗氧剂0.05-0.5份；
所述官能化改性聚丙烯由以下重量份的组分制备而成：
第二无规共聚聚丙烯40–95份；第二乙烯-α-烯烃共聚物5–60份；极性单体0.5–4份；引发剂0.02–2份；改性助剂0.05–5份。
2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯热熔胶，其特征在于，所述第一无规共聚聚丙烯与所述第二无规共聚聚丙烯均由丙烯和α-烯烃无规共聚而成；所述第一无规共聚聚丙烯与所述第二无规共聚聚丙烯的密度均为0.85–0.95g/cm3、熔融指数均为1–15g/10min；所述第一无规共聚聚丙烯与所述第二无规共聚聚丙烯的α-烯烃的碳原子数均为2–20个，所述第一无规共聚聚丙烯与所述第二无规共聚聚丙烯中的α-烯烃分别占各自质量百分比的0.5％-10％。
3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯热熔胶，其特征在于，所述第一乙烯-α-烯烃共聚物与所述第二乙烯-α-烯烃共聚物均由乙烯和α-烯烃共聚而成；所述第一乙烯-α-烯烃共聚物与所述第二乙烯-α-烯烃共聚物的结晶度均少于50％、密度均为0.85–0.95g/cm3、熔融指数均为0.5–10g/10min；所述第一乙烯-α-烯烃共聚物与所述第二乙烯-α-烯烃共聚物的α-烯烃的碳原子数均为2–20个，所述第一乙烯-α-烯烃共聚物与所述第二乙烯-α-烯烃共聚物中的α-烯烃分别占各自质量百分比的2％-30％。
4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯热熔胶，其特征在于，所述极性单体为含有极性官能团的不饱和羧酸及其衍生物；所述引发剂为过氧化物引发剂；所述改性助剂为单官能团或多官能团接枝改性助剂。
5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯热熔胶，其特征在于，
所述极性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐、5-降冰片烷-2,3-二酸酐、衣康酸酐和甲基顺丁烯二酸酐的一种或两种以上组合；
所述引发剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、二氯代过氧化苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、双(叔丁基过氧化异丙基)苯、叔丁基异丙苯基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化乙酸叔丁酯中的一种或两种以上组合；
所述改性助剂为苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚醚多元醇三丙烯酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯和双三羟甲基丙烷丙烯酸酯中的一种或两种以上组合。
6.根据权利要求1所述的改性聚丙烯热熔胶，其特征在于，所述极性单体为马来酸酐；所述引发剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷中的一种或两种以上组合。
7.根据权利要求1所述的改性聚丙烯热熔胶，其特征在于，所述抗氧剂为硫代二丙酸二月桂酯、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1330、抗氧剂168、抗氧剂618、抗氧剂215和抗氧剂225中的一种或两种以上组合。
8.根据权利要求1所述的改性聚丙烯热熔胶，其特征在于，所述改性聚丙烯热熔胶的密度为0.88–0.93g/m3，熔融指数为1–15g/10min；所述官能化改性聚丙烯的密度为0.85–0.95g/cm3，熔融指数为2–30g/10min，所述官能化改性聚丙烯的官能化接枝率占其重量百分比的0.5％-2.5％。
9.权利要求2-6任一项所述的改性聚丙烯热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备官能化改性聚丙烯的步骤：将第二无规共聚聚丙烯和第二乙烯-α-烯烃共聚物混合均匀，放进螺杆挤出机，螺杆挤出机的混合区温度为130–200℃、反应区温度为150–230℃，终止区温度为150–220℃；然后加入极性单体、引发剂、改性助剂，挤出造粒，得到官能化改性聚丙烯；
制备改性聚丙烯热熔胶的步骤：将所述制备官能化改性聚丙烯的步骤得到的官能化改性聚丙烯、第一无规共聚聚丙烯、第一乙烯-α-烯烃共聚物和抗氧剂放进螺杆挤出机内熔融共混，温度设置为150–220℃，挤出造粒，得到改性聚丙烯热熔胶。
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