CN1432584A - 一种增加聚丙烯聚合物熔体强度的方法 - Google Patents

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黄成�
王兴仁
柏基业
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Abstract

一种增加聚丙烯聚合物熔体强度的方法，该方法为：a.在去氧或相似情况下的混合容器中，在室温20～26℃下，将稀释的低分解温度过氧化物引发剂，与线形聚丙烯聚合物混合，b、在去氧或相似情况下，将以上所得混合物加入已升温至70～90℃的带有搅拌装置的卧式反应器，并保持足够时间，c、在去氧情况下，将以上所得混合物移入第三搅拌釜，釜内添加受阻酚类的主抗氧剂和亚磷酸酯类的辅助性抗氧剂，以在造粒过程中减活化残余的自由基，d、将上一步产生的混合物进入螺杆挤出机熔融挤出造粒，获得最终产品。该方法成本低、节约能源、安全、无污染，适合于连续化、规模化生产。

Description

一种增加聚丙烯聚合物熔体强度的方法
一、技术领域
本发明是一种提高聚丙烯聚合物性能的工艺方法，属于高分子材料中聚丙烯聚合物制造的技术领域。
二、背景技术
商用聚丙烯是一种等规的、半结晶状的热塑性聚合物，然而由于其熔体强度和应变硬化不足，造成其在熔融加工方面的缺点，如基材高速挤出时的边缘摆动、片材下垂和热成型中局部变薄、塌陷等；从而限制了其在挤出涂层、吹塑、发泡及型材挤塑热成型方面的应用。黑蒙特公司专利CN1045107A公告了一种通过在反应器中添加稀释的过氧化物引发剂以改进聚丙烯熔体强度的方法。虽然获得了长链支化、具有应变硬化特性的聚丙烯，，但由于过氧化物价格非常昂贵，加上该技术在工业应用及技术的局限性方面的原因，使得该技术不能进入实用阶段
在工艺方面，现有技术中改性聚丙烯中残余自由基的减活化一般采用添加甲硫醇或通过将聚合物升温至120℃以上。然而甲硫醇是一种极易燃烧和爆炸的气体，且具有极强的特殊臭味，而将聚合物升温至120℃以上，一方面对设备要求很高，而且消耗巨大。
三、技术内容
1、发明目的：
本发明的目的是提供一种成本低、节约能源、安全、无污染、适合于连续化规模化生产的一种增加聚丙烯聚合物熔体强度的方法。
2、技术方案：
本发明的一种增加聚丙烯聚合物熔体强度的方法为：
a、在去氧或相似情况下的混合容器中，在室温20～26℃下，将稀释的低分解温度过氧化物引发剂，与线形聚丙烯聚合物混合，
b、在去氧或相似情况下，将以上所得混合物加入已升温至70～90℃的带有搅拌装置的卧式反应器，并保持足够时间，该时间一般是所在温度下过氧化物分解的5～10个半衰期，产生大量的线形丙烯聚合物链段，以及形成大量的长支链，但不至于形成凝胶，
c、在去氧情况下，将以上所得混合物移入第三搅拌釜，釜内添加受阻酚类的主抗氧剂和亚磷酸酯类的辅助性抗氧剂，以在造粒过程中减活化残余的自由基，
d、将上一步产生的混合物进入螺杆挤出机熔融挤出造粒，获得最终产品，卧式反应器具有小流量的气体循环装置，以使多余的溶剂回收，第三搅拌釜内受阻酚类主抗氧剂为“1010”型抗氧剂，亚磷酸酯类辅助性抗氧剂为“P-EPQ”型抗氧剂。
3、技术效果：
1、现有技术中改性聚丙烯中残余自由基的减活化一般采用添加甲硫醇或通过将聚合物升温至120℃以上。然而甲硫醇是一种极易燃烧和爆炸的气体，且具有极强的特殊臭味，而将聚合物升温至120℃以上，一方面对设备要求很高，而且消耗巨大，因而在造粒过程中添加P-EPQ既可以克服添加甲硫醇所带来的安全问题和环保问题，也可以节约能源，使运行成本降低。
2、现有技术中一般采用单釜操作，为了实现该工艺技术的连续化和规模化，本发明采用连续操作。
3、由于现有技术所涉及过氧化物较难得到，而且价格昂贵，本发明所采用引发剂国内生产技术成熟，价格低廉，引发活性高。
四、具体实施方法
将1200克聚丙烯粉料(扬子石化公司塑料厂F401，MFR2.2g/10min，未加任何添加剂)，加入设有搅拌器的容器中。关闭容器，并充入高纯氮气，直到残氧含量小于100ppm，充氮结束后，将10ml，83℃下具有0.1小时半衰期的过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)(浓度为99wt％，天津市汉沽高分子化工助剂厂)与50ml己烷(市售分析纯)混合后加入容器与聚合物混合约10分钟，使聚丙烯与过氧化物混合直到呈均匀的混合物，然后将该混合物移入升温至83℃的卧式反应器(4L，北京化工研究院制造)搅拌40分钟后，在氮封状态下将该混合物移入第三带搅拌的混合容器，按聚丙烯总重量的各0.1wt％加入抗氧剂P-EPQ(科莱恩化工(上海)有限公司)、1010和HA(硬脂酸钙)，搅拌均匀后进入双螺杆挤出机造粒，在室温下冷却后，获得最终产品。
用该方法制得的聚丙烯(共)聚合物熔体强度为1.68×105pa.s，而原聚丙烯(F401)熔体的强度为0.097×105pa.s。

Claims (3)

1、一种增加聚丙烯聚合物熔体强度的方法，其特征在于该方法为：
a、在去氧或相似情况下的混合容器中，在室温20～26℃下，将稀释的低分解温度过氧化物引发剂，与线形聚丙烯聚合物混合，
b、在去氧或相似情况下，将以上所得混合物加入已升温至70～90℃的带有搅拌装置的卧式反应器，并保持足够时间，该时间一般是所在温度下过氧化物分解的5～10个半衰期，产生大量的线形丙烯聚合物链段，以及形成大量的长支链，但不至于形成凝胶，
c、在去氧情况下，将以上所得混合物移入第三搅拌釜，釜内添加受阻酚类的主抗氧剂和亚磷酸酯类的辅助性抗氧剂，以在造粒过程中减活化残余的自由基，
d、将上一步产生的混合物进入螺杆挤出机熔融挤出造粒，获得最终产品。
2、根据权利要求1所述的一种增加聚丙烯聚合物熔体强度的方法，其特征在于卧式反应器具有小流量的气体循环装置，以使多余的溶剂回收。
3、根据权利要求1所述的一种增加聚丙烯聚合物熔体强度的方法，其特征在于第三搅拌釜内受阻酚类主抗氧剂为“1010”型抗氧剂，亚磷酸酯类辅助性抗氧剂为“P-EPQ”型抗氧剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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