CN114181350A - 一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法 - Google Patents
一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114181350A CN114181350A CN202111681300.7A CN202111681300A CN114181350A CN 114181350 A CN114181350 A CN 114181350A CN 202111681300 A CN202111681300 A CN 202111681300A CN 114181350 A CN114181350 A CN 114181350A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- modifier
- linear low
- density polyethylene
- polyethylene
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 title claims abstract description 90
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 76
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 66
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 66
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 23
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 12
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004209 oxidized polyethylene wax Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000013873 oxidized polyethylene wax Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 12
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 12
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZACVGCNKGYYQHA-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexoxycarbonyloxy 2-ethylhexyl carbonate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)OOC(=O)OCC(CC)CCCC ZACVGCNKGYYQHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OXGOEZHUKDEEKS-UHFFFAOYSA-N 3-tert-butylperoxy-1,1,5-trimethylcyclohexane Chemical compound CC1CC(OOC(C)(C)C)CC(C)(C)C1 OXGOEZHUKDEEKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhex-3-yne Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C#CC(C)(C)OOC(C)(C)C ODBCKCWTWALFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MNYLCGIJDZPKLE-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-2-yloxy butaneperoxoate Chemical compound CCCC(=O)OOOC(C)(C)CC MNYLCGIJDZPKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- SWAXTRYEYUTSAP-UHFFFAOYSA-N tert-butyl ethaneperoxoate Chemical compound CC(=O)OOC(C)(C)C SWAXTRYEYUTSAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 24
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010096 film blowing Methods 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 9
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 4
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 2-prop-2-enoyloxyethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOC(=O)C=C KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012968 metallocene catalyst Substances 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N methyl pentane Natural products CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OWUTVCVPEOXXHD-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(prop-1-enyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=CC OWUTVCVPEOXXHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006257 Heat-shrinkable film Polymers 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006300 shrink film Polymers 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- MJINPUKGRATQAC-UHFFFAOYSA-N triethoxy(prop-1-enyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=CC MJINPUKGRATQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F255/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
- C08F255/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F289/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to macromolecular compounds not provided for in groups C08F251/00 - C08F287/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2351/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
- C08J2351/06—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2451/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2451/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
- C08J2451/06—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法,运用分子量约为1000‑5000的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡等烷烃及其衍生物作为长支链的接枝单体,保证线型低密度聚乙烯接枝生成长支链线型低密度聚乙烯;运用分子量在100‑300的烷烃为较短支链的接枝单体,使过氧化物引发剂生成的大分子自由基与接枝单体结合,降低线型低密度聚乙烯交联度;运用极性烯烃单体与线型低密度聚乙烯接枝,一方面降低聚乙烯的交联,另一方面增加聚乙烯材料的表面极性。本发明制得的高熔体强度线型低密度聚乙烯具有长支链、短支链的LLDPE,提高LLDPE的熔体强度,改善其加工性能,拓宽其在薄膜和泡沫塑料方面的应用。
Description
技术领域
本发明属于聚乙烯加工技术领域,具体涉及一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法。
背景技术
线型低密度聚乙烯(LLDPE)是由乙烯和α-烯烃(1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)在Z-N催化剂或茂金属催化剂的作用下无规共聚生成的具有側基和短支链结构的线型聚烯烃。LLDPE密度一般为0.910-0.93g/cm3,与低密度聚乙烯(LDPE)相比,具有较好的强度、韧性、耐穿刺性能,由于分子中缺乏长支链,熔体强度较低,加工性能不如LDPE。一般需要与LDPE或EVA等材料共混或多层共挤的方式制备具有热收缩性薄膜;或者选择双向拉伸工艺制备具有热收缩性薄膜。限制了LLDPE在热收缩膜和聚乙烯泡沫塑料方面的使用。
目前LLDPE改性的方法主要有:利用茂金属催化剂合成乙烯与α-辛烯等分子量较大的烯烃聚合;在LLDPE分子上接枝分子量较大的α-烯烃;在LLDPE分子上接枝含有氨基、羧基、羟基等官能团的极性单体,再利用这些官能团与长链烃类衍生物反应生成含有长支链LLDPE。但这些方法都较为繁复,而且所制得的改性LLDPE的熔体强度并未得到有效提升,还需进一步的研究探索。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法,利用分子量约为1000-5000的聚乙烯蜡和分子量约为100-300的石蜡等改性剂与LLDPE在过氧化物的作用下发生接枝反应生成具有长支链、短支链的LLDPE,提高LLDPE的熔体强度,改善其加工性能,拓宽其在薄膜和泡沫塑料方面的应用。
技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
本发明的第一个目的是,提供一种制备高熔体强度线型低密度聚乙烯的方法,按重量份计,将线型低密度聚乙烯100份、改性剂与引发剂0.5-3份加入混合机中混合后,再进行造粒;
所述改性剂包括第一改性剂10-50份、第二改性剂1-10份;
所述第一改性剂包括分子量为1000-5000的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的任意一种或两种及以上的组合物;
所述第二改性剂包括分子量为100-300的烷烃中的任意一种或两种及以上的组合物;
在本发明的一种实施方式中,所述改性剂还包括第三改性剂0.5-2份,所述第三改性剂为极性烯烃单体,包括马来酸酐、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯类(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙烯酸乙二醇酯等)、乙烯基硅氧烷(如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等)、丙烯基硅氧烷(如丙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三乙氧基硅烷等)中的任意一种或两种及以上的组合物。这些极性烯烃单体都有一定极性,能增加聚乙烯制品的表面极性,从而增加聚乙烯制品与粘结剂的粘结性能以及着色性。
第一改性剂选用分子量约为1000-5000的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡,可以作为长支链的接枝单体,保证线型低密度聚乙烯接枝生成长支链线型低密度聚乙烯。
第二改性剂选用液体石蜡、固体石蜡、碳数为10-20的烷烃等分子量在100-300的烷烃为较短支链的接枝单体,使过氧化物生成的大分子自由基与接枝单体结合,降低线型低密度聚乙烯交联度。
第三改性剂选用极性烯烃单体与线型低密度聚乙烯接枝,一方面降低聚乙烯的交联,另一方面增加聚乙烯材料的表面极性。
第一改性剂和第二改性剂与LLDPE在第三改性剂过氧化物的作用下发生接枝反应生成具有长支链、短支链的改性LLDPE,能有效提高LLDPE的熔体强度,改善其加工性能,拓宽其在薄膜和泡沫塑料方面的应用。
该制备方法简单易操作,所需原料常见易得,且所需设备均为目前常用制造设备,适于工业化应用。
在本发明的一种实施方式中,所述改性剂包括第一改性剂20-50份。
在本发明的一种实施方式中,所述改性剂包括第一改性剂30-50份。
在本发明的一种实施方式中,所述第一改性剂包括分子量为1000-4000的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的任意一种或两种及以上的组合物。
在本发明的一种实施方式中,所述第一改性剂包括分子量为1000-3000的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的任意一种或两种及以上的组合物。
在本发明的一种实施方式中,所述第一改性剂包括分子量为1000-2000的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的任意一种或两种及以上的组合物。
在本发明的一种实施方式中,所述改性剂包括第二改性剂2-8份。
在本发明的一种实施方式中,所述的引发剂包括过氧化物中任意一种或两种及以上的组合物。
在本发明的一种实施方式中,所述的过氧化物包括过氧化二异丙苯、过氧化二特丁烷、过氧化二苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基己烷、1,l-二(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔、3,3-二(叔戊基过氧基)丁酸乙酯、过乙酸叔丁基酯、过氧化二碳酸二-(2-乙基已基)酯中的一种或两种及以上的组合物。
在本发明的一种实施方式中,所述分子量为100-300的烷烃包括液体石蜡、固体石蜡、碳数为10-20的烷烃中任意一种或两种及以上的组合物。
在本发明的一种实施方式中,所述造粒包括密炼造粒和挤出造粒。
在本发明的一种实施方式中,所述密炼造粒包括以下步骤:将线型低密度聚乙烯、第一改性剂、第二改性剂、第三改性剂与引发剂加入混合机中混合2-3分钟后,加入密炼机中密炼,在熔融状态下密炼5-30分钟出料,在单螺杆挤出机中造粒,所述单螺杆挤出机的三段温度分别为130-150℃,150-180℃,180-200℃。
在本发明的一种实施方式中,所述单螺杆挤出机的三段温度分别为140-150℃,160-170℃,180-190℃。
在本发明的一种实施方式中,所述单螺杆挤出机的三段温度分别为150℃,170℃,180℃。
在本发明的一种实施方式中,所述挤出造粒包括以下步骤:将线型低密度聚乙烯、第一改性剂、第二改性剂、第三改性剂与引发剂加入混合机中混合2-3分钟后,加入双螺杆挤出机中造粒,所述双螺杆挤出机各区温度分别为130-140℃,140-150℃,150-160℃,160-170℃,170-180℃,180-190℃,180-190℃,190-200℃,180-190℃,模头温度为180-190℃。
在本发明的一种实施方式中,所述双螺杆挤出机各区温度分别为133-138℃,142-146℃,152-156℃,162-167℃,173-176℃,180-185℃,182-186℃,190-195℃,180-185℃,模头温度为183-186℃。
在本发明的一种实施方式中,所述双螺杆挤出机各区温度分别为135℃,145℃,155℃,165℃,175℃,180℃,185℃,190℃,185℃,模头温度为185℃。
本发明的第二个目的是,提供一种上述方法制备得到的高熔体强度线型低密度聚乙烯。
在本发明的一种实施方式中,所述高熔体强度线型低密度聚乙烯的结构如下式Ⅰ所示:
其中,m、n、g、h、x、y独立地为正整数,x、y取值范围约为70-360。
在本发明的一种实施方式中,所述高熔体强度线型低密度聚乙烯为粒状或粉状。
本发明的第三个目的是,提供一种高熔体强度线型低密度聚乙烯的应用,包括在薄膜和泡沫塑料领域的应用。
有益效果:本发明提供的高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法,与现有技术相比,具有以下优势:
(1)运用分子量约为1000-5000的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡等烷烃及其衍生物作为长支链的接枝单体,保证线型低密度聚乙烯接枝生成长支链线型低密度聚乙烯;
(2)运用分子量在100-300的烷烃为较短支链的接枝单体,使过氧化物生成的大分子自由基与接枝单体结合,降低线型低密度聚乙烯交联度;
(3)运用极性烯烃单体与线型低密度聚乙烯接枝,一方面降低聚乙烯的交联,另一方面增加聚乙烯材料的表面极性;
(4)本发明利用分子量约为1000-5000的聚乙烯蜡和分子量约为100-300的石蜡与LLDPE在引发剂过氧化物的作用下发生接枝反应生成具有长支链、短支链的LLDPE,提高LLDPE的熔体强度,改善其加工性能,拓宽其在薄膜和泡沫塑料方面的应用;
(5)本发明的制备方法适于工业化应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1-8制得的接枝改性线型低密度聚乙烯结构示意图;
图2为实施例1-8制得的接枝改性线型低密度聚乙烯吹膜图;
图3为对比例制得的线型低密度聚乙烯吹膜图。
具体实施方式
本发明公开了一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法,运用分子量约为1000-5000的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡等烷烃及其衍生物作为长支链的接枝单体,保证线型低密度聚乙烯接枝生成长支链线型低密度聚乙烯;运用分子量在100-300的烷烃为较短支链的接枝单体,使过氧化物引发剂生成的大分子自由基与接枝单体结合,降低线型低密度聚乙烯交联度;运用极性烯烃单体与线型低密度聚乙烯接枝,一方面降低聚乙烯的交联,另一方面增加聚乙烯材料的表面极性。本发明制得的高熔体强度线型低密度聚乙烯具有长支链、短支链的改性LLDPE,提高LLDPE的熔体强度,改善其加工性能,拓宽其在薄膜和泡沫塑料方面的应用。
下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。根据下述实施例,可以更好的理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
以下实施例中的数据处理及测试方法如下:
(1)10000个碳原子中含有长支链数,
公式为:
其中GPC峰值为凝胶渗透色谱测试的聚乙烯分子量分布峰的峰值,粘度峰值是根据旋转粘度计测定的分子量分布峰的峰值,两者的比值与聚乙烯分子中的长支链具有相关性,由此得到聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数。
(2)熔体强度利用德国Geottfert公司的Rheotens熔体强度仪测定,测试温度为190℃,口模直径2mm,拉伸加速度20mm/s2。
(3)薄膜的热收缩率根据国标GB/T19787-2005测定。
实施例1
线型低密度聚乙烯100份,分子量约为1000-2000的聚乙烯蜡10份,液体石蜡2份,马来酸酐2份,过氧化二苯甲酰0.5份分别加入混合机混合2-3分钟,加入密炼机密炼,熔融状态下密炼5分钟,加入单螺杆挤出机造粒,单螺杆挤出机三段温度分别为150℃,170℃,180℃。烘干后,加入吹膜机吹膜,测试力学性能,薄膜纵向热收缩率大于40%,横向热收缩率大于10%,改性后聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数等于9,即LCB/104等于9,熔体强度约为297mN。
实施例2
线型低密度聚乙烯100份,分子量约为1000-2000的聚乙烯蜡30份,液体石蜡4份,正十二烷烃2份,丙烯酸2份,过氧化二异丙苯1.5份分别加入混合机混合2-3分钟,加入双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各区温度分别为135℃,145℃,155℃,165℃,175℃,180℃,185℃,190℃,185℃,模头温度为185℃。烘干后,加入吹膜机吹膜,测试力学性能,薄膜纵向热收缩率大于40%,横向热收缩率大于10%,改性后聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数等于25,即LCB/104等于25,熔体强度约为325mN。
实施例3
线型低密度聚乙烯100份,分子量约为2000-3000的聚乙烯蜡10份,固体石蜡2份,正十二烷烃2份,乙烯基三乙氧基硅烷2份,2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基己烷0.6份分别加入混合机混合2-3分钟,加入双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各区温度分别为135℃,145℃,155℃,165℃,175℃,180℃,185℃,190℃,185℃,模头温度为185℃。烘干后,加入吹膜机吹膜,测试力学性能,薄膜纵向热收缩率大于40%,横向热收缩率大于10%,改性后聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数等于6,即LCB/104等于6,熔体强度约为295mN。
实施例4
线型低密度聚乙烯100份,分子量约为2000-3000的聚乙烯蜡30份,液体石蜡2份,正十二烷烃6份,丙烯酸甲酯2份,1,l-二(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷2.0份分别加入混合机混合2-3分钟,加入双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各区温度分别为135℃,145℃,155℃,165℃,175℃,180℃,185℃,190℃,185℃,模头温度为185℃。烘干后,加入吹膜机吹膜,测试力学性能,薄膜纵向热收缩率大于40%,横向热收缩率大于10%,改性后聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数等于18,即LCB/104等于18,熔体强度约为315mN。
实施例5
线型低密度聚乙烯100份,分子量约为3000-4000的聚乙烯蜡10份,正十二烷烃6份,苯乙烯2份,过氧化二碳酸二-(2-乙基已基)酯0.8份分别加入混合机混合2-3分钟,加入双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各区温度分别为135℃,145℃,155℃,165℃,175℃,180℃,185℃,190℃,185℃,模头温度为185℃。烘干后,加入吹膜机吹膜,测试力学性能,薄膜纵向热收缩率大于40%,横向热收缩率大于10%,改性后聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数等于3.6,即LCB/104等于3.6,熔体强度约为302mN。
实施例6
线型低密度聚乙烯100份,分子量约为3000-4000的聚乙烯蜡30份,正十二烷烃6份,丙烯基三甲氧基硅烷2份,过氧化二苯甲酰2.5份分别加入混合机混合2-3分钟,加入双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各区温度分别为135℃,145℃,155℃,165℃,175℃,180℃,185℃,190℃,185℃,模头温度为185℃。烘干后,加入吹膜机吹膜,测试力学性能,薄膜纵向热收缩率大于40%,横向热收缩率大于10%,改性后聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数等于12,即LCB/104等于12,熔体强度约为316mN。
实施例7
线型低密度聚乙烯100份,分子量约为4000-5000的聚乙烯蜡10份,正十二烷烃10份,过氧化二苯甲酰1份分别加入混合机混合2-3分钟,加入密炼机密炼,熔融状态下密炼10分钟,加入单螺杆挤出机造粒,单螺杆挤出机三段温度分别为150℃,170℃,180℃。烘干后,加入吹膜机吹膜,测试力学性能,薄膜纵向热收缩率大于40%,横向热收缩率大于10%,改性后聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数等于2.8,即LCB/104等于2.8,熔体强度约为286mN。
实施例8
线型低密度聚乙烯100份,分子量约为4000-5000的聚乙烯蜡30份,液体石蜡2份,正十二烷烃6份,马来酸酐2份,过氧化二苯甲酰3份分别加入混合机混合2-3分钟,加入双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各区温度分别为135℃,145℃,155℃,165℃,175℃,180℃,185℃,190℃,185℃,模头温度为185℃。烘干后,加入吹膜机吹膜,测试力学性能,薄膜纵向热收缩率大于40%,横向热收缩率大于10%,改性后聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数等于8.2,即LCB/104等于8.2,熔体强度约为350mN。
对比例
线型低密度聚乙烯100份,加入双螺杆挤出机造粒,双螺杆挤出机各区温度分别为135℃,145℃,155℃,165℃,175℃,180℃,185℃,190℃,185℃,模头温度为185℃。烘干后,加入吹膜机吹膜,测试力学性能,薄膜纵向热收缩率小于10%,横向热收缩率小于5%,LCB/104等于0,熔体强度约为165mN。
各实施例及对比例的整合如下表所示:
LCB/104代表聚乙烯分子中主链碳数为10000时长支链(LCB)的个数,其值越大表明分子中的长支链数密度越大。熔体强度越大,聚乙烯吹膜的加工性能越好,发泡倍率越容易控制。
从上表可以看出,相较于对比例不添加改性剂,本申请实施例的LCB/104和熔体强度都得到明显的提升,有利于改善聚乙烯的挤出吹膜性能,提高制品的热收缩性,有助于控制聚乙烯发泡行为,降低聚乙烯泡沫塑料生产成本。且技术效果与改性剂尤其是第一改性剂的用量成正相关关系,随着第一改性剂的用量增加,LCB/104和熔体强度也相应提升,如实施例1、2,3、4,5、6,7、8四组对比来看,当第一改性剂的用量由10份增加至各自对应的30份时,LCB/104值相应提升了3倍左右;此外,LCB/104和熔体强度与第一改性剂的分子量成负相关关系,如实施例1、3、5、7中的第一改性剂的用量均为10份,及实施例2、4、6、8中的第一改性剂的用量均为30份,随着第一改性剂的分子量的增加,LCB/104和熔体强度的提升效果反而越不明显,因此,可以认为,在分子量为1000-5000的范围内,分子量越小的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡,能获得更好LCB/104和熔体强度技术效果。本申请实施例通过添加分子量较小的聚乙烯蜡、液体石蜡,使聚乙烯与分子数较多、运动能力更好的聚乙烯蜡,液体石蜡发生反应,促进聚乙烯与聚乙烯蜡和液体石蜡的接枝反应,降低分子间形成网状结构的交联及氧化降解,从而实现了烷烃类的物质在过氧化物引发下也可与聚乙烯接枝,利用常用的聚乙烯蜡就可以制备含有长支链的聚乙烯。
实施例7未添加第三改性剂,也获得了LCB/104和熔体强度的明显提升,但仍稍不如其他实施例添加了第三改性剂更为显著,说明第三改性剂对于反应体系有显著的促进作用,可能时因为这些极性烯烃单体都有一定极性,能增加聚乙烯制品的表面极性,从而增加聚乙烯制品与粘结剂的粘结性能以及着色性。极性烯烃单体也有促进聚乙烯接枝反应的作用,但这种方法难以制备长支链。本申请将其作为第三改性剂,可针对性地进行添加选用,在第一改性剂、第二改性剂为主体的反应体系中,提供更进一步的促进作用。
同理,引发剂过氧化物作为一种反应助剂,对于聚乙烯接枝也有一定促进作用,但有交联的问题,本申请将其添加至整体反应体系中,可针对性地进行添加选用,在第一改性剂、第二改性剂为主体的反应体系中,提供更进一步的促进作用。
实施例1-8制得的接枝改性线型低密度聚乙烯的结构大致如图1所示,但需要说明的是,该图仅作示意,不代表仅有这一种结构。从图1的结构式可以看出,该高分子化合物具有显著的长链和短链,说明烷烃类的物质在过氧化物引发下可与聚乙烯接枝,即利用常用的聚乙烯蜡就可以制备含有长支链的聚乙烯。
此外,如图2所示为实施例1-8制得的接枝改性线型低密度聚乙烯吹膜图,图3所示为一种对比例制得的接枝改性线型低密度聚乙烯吹膜图,可以看出,图2中改性的聚乙烯吹膜时熔体挤出口模后很快被吹胀,双向拉伸形成薄膜;图3中没有改性的线型低密度聚乙烯熔体挤出口模后经历一段纵向拉伸,此时聚乙烯呈透明的熔体,表明熔体强度较小,拉伸粘度不能有效抵抗纵向拉伸应力的作用,在纵向拉伸应力的作用下迅速发生取向流动,熔体厚度变薄,温度降低,粘度增大,强度增大,纵向取向流动减弱,泡管在压缩空气的作用下才被吹胀,冷固线明显升高,泡管形状不规整,不同侧面薄膜厚度均一性较差。
本发明利用分子量约为1000-5000的聚乙烯蜡,分子量约为100-300的石蜡或烷烃及少量极性烯烃单体与LLDPE在过氧化物的作用下发生接枝反应生成具有长支链、短支链的LLDPE,提高LLDPE的熔体强度,改善其加工性能,拓宽其在薄膜和泡沫塑料方面的应用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种制备高熔体强度线型低密度聚乙烯的方法,其特征在于,按重量份计,将线型低密度聚乙烯100份、改性剂与引发剂0.5-3份加入混合机中混合后,再进行造粒,
所述改性剂包括第一改性剂10-50份、第二改性剂1-10份;
所述第一改性剂包括分子量为1000-5000的聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡中的任意一种或两种及以上的组合物;
所述第二改性剂包括分子量为100-300的烷烃的任意一种或两种及以上的组合物。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述改性剂还包括第三改性剂0.5-2份,所述第三改性剂为极性烯烃单体,所述极性烯烃单体包括马来酸酐、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯类、乙烯基硅氧烷、丙烯基硅氧烷中的任意一种或两种及以上的组合物。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的引发剂包括过氧化物中任意一种或两种及以上的组合物,所述的过氧化物包括过氧化二异丙苯、过氧化二特丁烷、过氧化二苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基己烷、1,l-二(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔、3,3-二(叔戊基过氧基)丁酸乙酯、过乙酸叔丁基酯、过氧化二碳酸二-(2-乙基已基)酯中的一种或两种及以上的组合物。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分子量为100-300的烷烃包括液体石蜡、固体石蜡、碳数为10-20的烷烃中任意一种或两种及以上的组合物。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述造粒包括密炼造粒和挤出造粒。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述密炼造粒包括以下步骤:将线型低密度聚乙烯、第一改性剂、第二改性剂、第三改性剂与引发剂加入混合机中混合2-3分钟后,加入密炼机中密炼,在熔融状态下密炼5-30分钟出料,在单螺杆挤出机中造粒,所述单螺杆挤出机的三段温度分别为130-150℃,150-180℃,180-200℃;优选的,所述单螺杆挤出机的三段温度分别为150℃,170℃,180℃。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述挤出造粒包括以下步骤:将线型低密度聚乙烯、第一改性剂、第二改性剂、第三改性剂与引发剂加入混合机中混合2-3分钟后,加入双螺杆挤出机中造粒,所述双螺杆挤出机各区温度分别为130-140℃,140-150℃,150-160℃,160-170℃,170-180℃,180-190℃,180-190℃,190-200℃,180-190℃,模头温度为180-190℃;优选的,所述双螺杆挤出机各区温度分别为135℃,145℃,155℃,165℃,175℃,180℃,185℃,190℃,185℃,模头温度为185℃。
9.根据权利要求8所述的高熔体强度线型低密度聚乙烯,其特征在于,所述高熔体强度线型低密度聚乙烯为粒状或粉状。
10.如权利要求8或9所述的一种高熔体强度线型低密度聚乙烯的应用,其特征在于,包括在薄膜和泡沫塑料领域的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111681300.7A CN114181350A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111681300.7A CN114181350A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114181350A true CN114181350A (zh) | 2022-03-15 |
Family
ID=80545530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111681300.7A Withdrawn CN114181350A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114181350A (zh) |
-
2021
- 2021-12-28 CN CN202111681300.7A patent/CN114181350A/zh not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100562616B1 (ko) | 엘라스토머의 유동성을 개질시키는 방법 | |
US4413066A (en) | Crosslinkable polyethylene resin compositions | |
CA2290318C (en) | Crosslinked compositions containing silane-grafted polyolefins and polypropylene | |
KR910005680B1 (ko) | 변성 초고분자량 폴리올레핀 제조방법 | |
KR960015194B1 (ko) | 열가소성 폴리비닐 알콜/폴리올레핀 혼합물에 대한 반응성 용융 압출식 그라프트방법 | |
US3218373A (en) | Blend of polystyrenes and a lightly crosslinked copolymer of ethylene and a monoethylenically unsaturated ester | |
JP2000514476A (ja) | ポリマー混合物 | |
JP2002544344A (ja) | 高結晶性eaodmインターポリマー | |
JPH11505279A (ja) | 実質的に線状であるポリエチレンを含有する中モジュラスの成形材料および製造方法 | |
KR20150100675A (ko) | 개선된 발포성 및 향상된 가공성을 위한 폴리올레핀-기재 케이블 화합물 제제 | |
CN101314628A (zh) | 一种高效超低气味马来酸酐接枝组合物 | |
CN111073156B (zh) | 一种微交联发泡大输液软袋用连接体材料及制备方法与应用 | |
JPS61501782A (ja) | 過酸化物処理によるlldpeの改質 | |
JP2582733B2 (ja) | エチレンポリマー組成物と、その製造方法 | |
CN100413920C (zh) | 具有增强发泡性的可高速加工的多孔绝缘材料 | |
BRPI0619677A2 (pt) | copolìmero enxertado mediado por coagente, processo para preparar um copolìmero enxertado mediado por coagente e artigo fabricado | |
CN112852056B (zh) | 一种用于发泡的聚丙烯母粒及其制备方法与应用 | |
CN114181350A (zh) | 一种高熔体强度线型低密度聚乙烯及其制备方法 | |
CN108342012A (zh) | 塑料大棚膜用mLLDPE树脂组合物及其制备方法 | |
CN108724877B (zh) | 多层聚合物薄膜及其制备方法 | |
CN113292760B (zh) | 交联间规聚丙烯泡沫及其制备方法和应用 | |
CN116041855A (zh) | 一种高熔体强度微发泡聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
CN101117372A (zh) | 一种高熔体强度聚丙烯树脂及其制备方法 | |
CN1271124C (zh) | 具有改善的加工性能的聚烯烃薄膜 | |
JPS6261222B2 (zh) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220315 |
|
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |