[发明专利]生产高熔融指数聚丙烯纤维的固体降解剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体降解剂，具体涉及一种用于生产分子量分布窄的高熔融指数聚丙烯产品的固体降解剂及其制备方法。 

背景技术

目前，国内市场对高熔融指数的聚丙烯纤维的需求量不断增大。高质量的聚丙烯纤维要求聚丙烯产品的熔融指数稳定且分子量分布窄。而要生产符合该要求的聚丙烯产品，需要用到降解法，即通过在宽分子量低熔融指数聚丙烯产品的挤出造粒的过程中添加降解剂来实现生产分子量分布窄而熔融指数高的聚丙烯产品。 

在合成聚丙烯的过程中，传统的合成工艺可以生产不同分子量且分子量分布相对比较宽的各种级别PP树脂，树脂中的高分子量拖尾使其呈现高溶体弹性。当要生产熔融指数高且分子量分布窄的PP树脂产品(CR-PP，可控流变聚丙烯)时，传统的合成工艺很难直接实现。因此，必须使用其他工艺生产某些要求流动性得到改善的产品，如在纤维，薄膜，薄壁注射模塑中的应用。要实现生产熔融指数高且分子量分布窄的PP树脂，可以通过两个方法，一是采用改进的催化剂体系，如使用茂金属催化剂，但是这个方法并不是所有的PP聚合工艺都能应用。另一个方法是通过在PP的挤出过程中添加过氧化物降解剂，通过控制过氧化物的量和合理的控制挤出过程的参数，也可以得到相应的高MFI窄分布的产品。 

常用的降解剂有以下几种： 

一：氢过氧化物，如TBPH、CHP； 

二：烷基/芳基过氧化物如DTBP、DTAP、DCUP、BCHP； 

三：多元过氧化物如DHBP、DYBP、BU、DIPP； 

此外，还有一些大环过氧化物如EMPN、NMCN；过氧化缩酮如EBU等。 

大多数过氧化物都属于危险品。由于过氧化物在受热的情况下很容易释放出氧，并且放出大量的热，因此，运输和储存稍有不当，便会有燃烧和爆炸的危险。极少数固体过氧化物虽然比较安全，但是价格昂贵。 

另外，由于液体过氧化物直接添加进聚合物进行减黏操作时，一般情况下添加量很小，要使降解剂均匀的分散在聚合物中，比较困难。如分散不均匀，可能造成产品的熔融指数不稳定，均一性差，影响下游加工操作的连续性以及相关产品的产品质量。 

为了使降解剂在造粒的过程中分布更为均匀，添加过程更具安全性，考虑开发固体降解剂。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学性能稳定的、易与聚丙烯粉料均匀混合的固态降解剂。 

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种固体降解剂，按重量百分比由下述组分组成： 

其中， 

所述过氧化物为二叔戊基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷、过氧化二异丙苯中的一种； 

所述PPA助剂为FX5911、FX5912、FX5924、FX5926中的一种。 

上述原料按重量百分比74-87％聚丙烯、5-20％过氧化物、4-5％聚乙烯蜡PE520、2-3％PPA助剂投入混合机中混合4分钟，再将上述混合物料送入双螺杆挤出机，120℃下进行熔融挤出造粒，得到固体降解剂。 

本发明中，聚丙烯采用熔融指数1-10g/10min(230℃，2.16kg)的聚丙烯粉料，优选熔融指数3-5g/10min(230℃，2.16kg)的聚丙烯粉料。这种粉料能够使过氧化物和其他添加剂更加均匀的分散，且为液体或固体的过氧化物提供负载作用。 

本发明中，过氧化物为二叔戊基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷或过氧化二异丙苯中的一种。其中，(1)二叔戊基过氧化物的分解产物为叔戊醇，可以有效的改善聚丙烯分解产物的特性，从而改善可控流变聚丙烯树脂产品的气味特性；(2)2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷相比二叔丁基过氧化物不易气化，从而在生产操作中方便安全；(3)过氧化二异丙苯为固体， 相比液体过氧化物生产操作安全性高。 

本发明中，添加了聚乙烯蜡PE520，其作用在于调整聚丙烯产品的流动性，同时不影响聚丙烯产品的机械性能，使其具有良好的热稳定性，提高聚丙烯产品的表面润滑性。由于过氧化物在高温下易分解变质，因此固体降解剂需要较低的挤出造粒温度。聚乙烯蜡PE520的加入可使本发明固体降解剂在低温造粒，从而避免过氧化物分解变质。