[发明专利]一种聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯组合物及其制备方法。具体说，涉及一种具有良好氧气阻隔性的聚丙烯组合物及其制备方法。

技术背景

聚丙烯是一种综合性能良好的通用塑料，在许多领域都有广泛的应用。将聚丙烯用作阻隔性包装材料，其突出的优点是优异的水汽阻隔性能。一些常见的氧气、二氧化碳阻隔材料，如乙烯—乙烯醇共聚物(EVOH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等在水汽存在的条件下，阻隔性能会迅速下降。此外，聚丙烯(PP)卫生性能好，易于回收处理，对环境友好，符合当前环保的要求。而目前通常采用的高阻隔材料如聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等，在回收处理时会产生有害气体，造成环境污染，危害人体健康。

然而，聚丙烯由于自身的结构因素，对氧气、二氧化碳等气体的阻隔性较低，不能满足对阻隔性要求较高的包装制品的需要，从而也阻碍了聚丙烯在包装领域的进一步应用。针对提高聚丙烯树脂的阻隔性能，目前较为常用的方法主要是将聚丙烯与阻隔性树脂进行层状共混，或进行蒙脱土填充。但层状共混需要加入大量的高阻隔性树脂，工艺条件控制复杂，不易得到理想的层状共混结构；而进行蒙脱土填充，则由于聚丙烯与蒙脱土极性相差较大，采用通常的熔融共混法难以获得剥离型聚丙烯—蒙脱土共混物，对聚丙烯阻隔性的改善作用有限。

为了改善聚丙烯的阻隔性能，人们尝试了通过其它的途径，但这些方法大多数仅着重于提高聚丙烯的水汽阻隔性能。

公开号为CN1453306的专利公开了一种高阻隔聚丙烯透明片材树脂组合物及其制造方法，主要改进了聚丙烯的透明性、热成型性能和水汽阻隔性，未涉及对聚丙烯氧气阻隔性能的改善。

公开号为CN1289351的专利介绍了一种多层密封性双轴取向聚丙烯薄膜，通过在聚丙烯中添加1-15wt％的平均分子量为600-1500的烃类树脂和1-6wt％的平均分子量为200-700的蜡来改善聚丙烯的阻隔性能。该专利同样只针对聚丙烯的水蒸气阻隔性能，未涉及对氧气的阻隔性的改善。

公开号为CN1275145的专利通过将两种熔点不同的聚丙烯共混的方法制备了阻隔性能改善的聚丙烯组合物，其中熔点较高的聚丙烯用齐格勒—纳塔催化剂制备，熔点较低的聚丙烯用金属茂催化剂制备。但是该方法对聚丙烯阻隔性改善作用有限，且所制备聚丙烯组合物的其它性能如雾度等有不同程度的下降。

石油树脂是聚丙烯常用的改性剂之一，由于聚丙烯和石油树脂具有良好的相容性，石油树脂的加入可以填补聚丙烯分子无定形区的晶格缺陷，使分子间密实度增加，有效阻碍了小分子液体、气体的通过，从而可以在一定程度上提高聚丙烯的阻隔性能。

公开号为CN1471543的专利和公开号为CN1471463的专利制备了阻隔性能改善的可用于收缩包裹应用的聚丙烯薄膜，该薄膜以聚丙烯α成核剂、氢化石油树脂等作为添加剂，以改善聚丙烯的阻隔性能和/或光学性能等。其中，对聚丙烯的阻隔性能起改善作用的主要是氢化石油树脂；α成核剂主要改善聚丙烯的光学性能。但是石油树脂不能从根本上改善聚丙烯分子无定形区的晶格缺陷，仅仅依靠加入石油树脂不能显著提高聚丙烯的阻隔性能，从而无法满足实际使用的要求。

综上所述，本领域仍需提供一种制备方法简单、具有良好氧气阻隔性能的聚丙烯组合物。

发明内容

本发明人通过大量的试验研究发现，采用石油树脂和β成核剂共同改性聚丙烯树脂，可以使聚丙烯材料对氧气具有良好的阻隔性能，且制备方法工艺简单、条件易于控制、适用性强，能够用于医药、食品及其他有阻隔、卫生等要求的包装领域。

本发明的目的是提供了一种聚丙烯组合物，其包含有以下组分：

(1)聚丙烯树脂，100重量份；

(2)选自石油树脂、聚α-甲基苯乙烯树脂、聚茚烯树脂和聚萜烯树脂中的至少一种，0.1～15重量份，优选为1-7重量份；

(3)β成核剂，0.01～1重量份，优选为0.03-0.5重量份；

在本发明的聚丙烯组合物中，组分(1)聚丙烯树脂优选熔融指数为0.1-30g/min的均聚或共聚聚丙烯树脂或这些树脂的混合物，更优选为96％或更高全同立构度的均聚聚丙烯。