[发明专利]一种聚丙烯组合物及制备方法

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，更具体地说，涉及一种具有低雾度、低迁移物含量、高刚性及高耐热性的聚丙烯组合物及其制备方法，该组合物适用于制备包装容器，尤其是食品和药品包装容器。

背景技术

聚丙烯树脂可通过对分子链结构的剪裁调整透明性、刚性及耐热性等物理机械性能。通常通过与乙烯无规共聚降低结晶度，结合添加能够提高透明性的成核剂来制备高透明性的聚丙烯材料，往往通过共聚更多的共聚单体达到更高的透明性，但这同时降低了材料的结晶度，从而降低了材料的刚性和耐热性，尤其最重要的是提高了材料中非结晶部分的含量，在用于包装油脂性食品时，部分非结晶组分会逐渐向食品中迁移，污染食品，耐热性的下降使其不利于微波加热。

发明内容

本发明通过大量的试验研究发现，用丁烯-1代替乙烯与丙烯无规共聚，在与适量的Millad 3988成核剂组合后，不仅强化了材料的透明性，而且即便丁烯-1含量在比较低的范围内，材料的透明性依然很好，从而允许我们可以通过降低丁烯-1含量来进一步降低迁移物的含量，同时还能兼得优异的刚性和耐热性，得到理想的尤其适于食品和药品包装的材料。

因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种聚丙烯组合物，该组合物兼具高透明性、低迁移物含量、高刚性和高耐热性。

本发明进一步提供所述聚丙烯组合物的制备方法，该方法工艺简单、成本低。

本发明的聚丙烯组合物包含有共混的以下组分：(A)丁烯-1含量0.5～7.5mol％的丙烯-丁烯-1无规共聚物，100重量份；(B)Millad 3988成核剂，0.1～1重量份。

丙烯-丁烯-1无规共聚物中的丁烯-1含量会影响聚丙烯的结晶度，丁烯-1含量越高，聚丙烯结晶度越低，材料的透明性越好，但丁烯-1含量太高，同样会带来迁移物含量的过量，丁烯-1含量太低则会造成结晶度太高，影响透明性，本发明经试验优选出丁烯-1含量0.5～7.5mol％，更优选1～6mol％，进一步优选1.5～5mol％。

不同的成核剂对聚丙烯的透明性的提高程度是不同的，本发明针对丙丁无规共聚物从众多的成核剂中优选出Millad 3988(Milliken Chemical公司生产)，成核剂的用量为0.1～1重量份，优选0.2～0.6重量份，更优选0.2～0.5重量份，可以在获得低迁移物含量的同时，获得更高的透明性和刚性及耐热性。

本发明的组合物还具有以下技术特征：

(1)熔融指数(230℃/2.16kg)0.5～50g/10min，优选3～30g/10min。

(2)正己烷提取物小于1.5g/100g，优选小于1.2g/100g，更优选小于1.0g/100g。

(3)经熔融注射成型的片材雾度(1mm厚片材)小于15％，优选小于12％，更优选小于10％。

(4)热变形温度大于80℃，优选大于90℃，更优选大于100℃。

(5)弯曲模量大于1.1GPa，优选大于1.3GPa，更优选大于1.5GPa。

其中，优选还具有以下技术特征：

(1)正己烷提取物小于1.5g/100g，经熔融注射成型的片材雾度(1mm厚片材)小于10％，热变形温度大于80℃，弯曲模量大于1.1GPa。

(2)正己烷提取物小于1.2g/100g，经熔融注射成型的片材雾度(1mm厚片材)小于10％，热变形温度大于90℃，弯曲模量大于1.3GPa。

(3)正己烷提取物小于1.0g/100g，经熔融注射成型的片材雾度(1mm厚片材)小于12％，热变形温度大于100℃，弯曲模量大于1.5GPa。

需要提出的是，本发明的组合物由于正己烷提取物量低，即迁移物含量低，所以在食品包装、尤其是油脂性的食品包装上更具有优势。另外由于热变形温度高，即同时具备了更好的耐热性，更适合微波加热。

本发明聚丙烯组合物的制备方法包括：将上述丙烯-丁烯-1无规共聚物粉料与包括Millad 3988成核剂在内的助剂按上述重量配比熔融共混。

其中，丙烯-丁烯-1无规共聚物可以通过以下方法得到：

Ziegler-Natta催化剂存在下，聚合温度下，适当的氢气含量下进行丙烯和丁烯-1的共聚合反应，得到MFR为0.5～50g/10min的丙烯-丁烯-1无规共聚物。