[发明专利]一种耐候性农膜用茂金属聚乙烯树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种茂金属聚乙烯棚膜树脂组合物，具体涉及以茂金属性线性低密度聚乙烯(mLLDPE)为基础树脂的耐候性宽幅农用棚膜树脂组合物及其制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，是世界上农用塑料薄膜使用量最多的国家之一，其中棚膜每年耗用量已达70万吨以上，农用棚膜在我国塑料工业中占有举足轻重的地位。目前，我国农用棚膜的发展水平与世界先进水平相比，仍有很大的差距，这些差距主要表现在国产普通棚膜耐候性不好、使用寿命短，无法抵御我国西北地区日照时间长、紫外线强度高的天气特点，这种天气易造成温室大棚出现大面积的破损。这对西部地区底子薄、不富裕的农民来说是一种致命的打击。

茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)自20世纪90年代由美国埃克森(Exxon)公司首次实现的工业化生产以来得以飞速发展。这主要得益于mLLDPE采用的是具有单一活性中心、催化活性极高，表现出突出的均相催化作用的茂金属催化剂，使得mLLDPE与常规的线性聚乙烯树脂(LLDPE)相比：具有高的物理机械强度、优良的抗撕裂和抗刺穿性能、光学透明性好。因而，mLLDPE在农用棚膜中已被大量的应用。但是mLLDPE分子结构特点决定其熔体强度低，导致在挤出吹塑加工工艺中表现出：口模处“粘滑现象”明显，易堆膜，膜泡摆动，膜泡稳定性较差，无法单独吹制性能优异的宽幅大棚膜。其次，当受到阳光、温度等因素的影响下，mLLDPE的分子链易发生断链，容易出现“背板效应”(棚膜易在骨架处开裂的现象)，造成棚膜使用寿命短。这样就极大地限制了mLLDPE在农用棚膜领域的应用发展空间。

现有技术中，有关改善茂金属聚乙烯加工性能的方法有：1).通过聚合物共混，选用结构相近、加工性能好的一般聚乙烯或其他聚合物改善茂金属聚乙烯的加工性能。如：CN101323674A将90％聚乙烯与9％甘油单油酸酯和1％2.5-甲基-2.5双己烷在200℃下共混接枝，然后在三层复合吹塑机组中与高压聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)和mLLDPE掺混吹制出长寿极性棚膜。CN1384139A在10～50wt％mLLDPE中加入50～90wt％高压聚乙烯，制备出直角撕裂强度高，膜厚为0.02～0.045mm棚膜。文献“茂金属聚乙烯宽幅吹塑棚膜的研究”(中国塑料，2002年16卷1期，45-50页)介绍了mLLDPE与LDPE共混，解决mLLDPE熔体粘度大、熔体强度低等加工问题，吹塑出厚度0.06mm～0.08mm，折径4000mm～5000mm的宽幅棚膜。2).通过优化聚合工艺改进茂金属聚乙烯树脂的加工性能。如：CN1927897A在mLLDPE(100重量份)中添加0.1～3重量份的抗氧剂，混合均匀后放入力化学反应器中，在15～35℃条件下进行化学反应处理，制备出能够在一般通用的挤出、注射加工设备上顺利成型加工的mLLDPE树脂。3).利用反应性挤出技术，通过微交联改性茂金属聚乙烯树脂的加工性能。如：CN201010114242.5中在mLLDPE中加入0.05～0.35wt％二叔丁基过氧化氢和0.005～0.041wt％的过氧化苯甲酸叔丁酯制备折径8000mm的宽幅棚膜。

上述专利和文献只在提高mLLDPE树脂的熔体强度和改善其吹膜加工性能，然而在提高农用棚膜耐候性方面幅度有限。目前，在国内农用棚膜生产中使用的耐老化体系存在不合理，主要是助剂种类多、生产成本高、助剂使用的持久性短，易发生迁移和析出等问题。

发明内容

本发明目的是提供一种耐候性农膜用茂金属聚乙烯树脂组合物及其制备方法。该组合物无须任何掺混就能够吹制出耐候性好、薄膜表面“晶点”少、可以连续扣棚45个月以上不发生自然破损的宽幅棚膜(幅宽≥8m，厚度≥60μm)。本发明进一步提出组合物的制备方法。

一种茂金属聚乙烯树脂组合物，以mLLDPE的重量为百分之百计，包括：

(1)mLLDPE                           100％

(2)复配交联助剂                     0.07％～0.2％

(3)超低密度聚乙烯(ULDPE)耐候母粒    10％～35％

组合物中所述的复配交联助剂为2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷(BPDH)和过氧化二苯甲酰(BPO)复配组成，BPDH与BPO的混合质量比为25∶1～5∶1。