[发明专利]一种高透明、耐刮擦聚丙烯复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯的制备方法，尤其是一种高透明、耐刮擦聚丙烯的制备方法。

背景技术

近年来，高透明度的聚丙烯材料发展迅速，需求量日益增大，高透明度的聚丙烯材料通常是通过聚丙烯树脂与其他单体无规共聚，再结合添加透明成核剂的方法来制备，虽然达到了高透明度的目的，但是由于共聚单体的增多降低了聚丙烯的结晶度，导致材料的刚性及耐热性大幅下降，特别是由于材料中非结晶部分的提高，易导致材料的在特定环境下发生非晶组分的迁移，不利于用作食品容器。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种高透明、耐刮擦聚丙烯的制备方法，使其具有高结晶度，适于用作食品容器。

技术方案：

本发明利用液气相聚合Hypol工艺，采用两个液相反应器技术，通过优选催化剂Al/Si比、外给电子体、氢气丙烯比提高材料的结晶度，在此基础上通过添加透明成核剂实现聚丙烯球晶的细化，开发出具有耐刮擦性能的高透明聚丙烯树脂材料，改善了传统高透明聚丙烯材料由于其中非结晶部分过多而造成的刚性耐热性较低的缺点，减少非结晶部分的迁移几率，使材料适用于食品容器。相比现有专利和文献，本发明中不采用丙烯和其他单体共聚，实现高结晶度和高透明性的平衡。

一种高透明、耐刮擦聚丙烯复合材料的制备方法，往100份聚合物粉料中加入0-0.1份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，0-0.1份亚磷酸三(2.4-二叔丁基苯基)酯，0-0.2份高纯度硬脂酸钙，0.3～0.6份成核剂，0～0.15份过氧化二异丙苯，经双螺杆造粒机造粒即得；

所述聚合物粉料的制备方法为：采用第一液相聚合反应器与第二液相聚合反应器串联的方法，将主催化剂、助催化剂、外给电子体经预接触后依次进入第一液相聚合反应器，氢气丙烯体积比1.0～3.5％，聚合反应的温度为65.2～74.4℃，反应压力为3.0～4.0MPa，反应物停留时间为1～3h；然后进入第二液相聚合反应器，氢气丙烯体积比0％，聚合反应的温度为70.4～74.1℃，反应压力为1.7～2.0MPa，反应物停留时间为1～1.5h；从第二液相聚合反应器出来的聚合物经闪蒸分离、催化剂灭活和加热干燥后，得到聚合物粉料。

作为优选，所述成核剂为Millad NX8000(Milliken Chemical公司生产的)。

所述双螺杆造粒机的机筒温度为210-230℃，螺杆转速为100Hz。

作为优选，所述主催化剂为TiCl₄/MgCl₂催化剂，助催化剂为三乙基铝，外给电子体为二环戊基二甲氧基硅烷，其中Al/丙烯/(Kg·T^-1)＝0-0.21，Al/Si/(Kg·Kg^-1)＝0-15，Al/Ti(mol/mol)＝0-100。

作为优选，制备聚合物粉料时，需将主催化剂、助催化剂、外给电子体在10℃预接触15min再进入第一液相聚合反应器，可提高催化剂活性约20％。

有益效果：本发明的高透明、耐刮擦聚丙烯强度好(弯曲模量≥1800 MPa)，透明度好(经熔融注塑1mm厚聚丙烯片材雾度≤12％)，熔体流动速率满足1～30g/10min(230℃,2.16Kg)，其可替代普通聚苯乙烯制件的生产，广泛用于如磁带、光盘外壳，塑料果盘及部分耐磨制品的生产，具有透明度好、磨损量小、自润滑效果好等特点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

制备聚合物粉料：采用第一液相聚合反应器与第二液相聚合反应器串联的方法，将主催化剂、助催化剂、外给电子体经预接触后依次进入第一液相聚合反应器，氢气丙烯体积比1.0％，聚合反应的温度为65.2℃，反应压力为3.0MPa，反应物停留时间为1.0h；然后进入第二液相聚合反应器，氢气丙烯体积比0，聚合反应的温度为70.4℃，反应压力为1.7MPa，反应物停留时间为1h；将从第二液相聚合反应器出来的聚合物经闪蒸分离、催化剂灭活和加热干燥后，得到聚合物粉料。所述主催化剂为TiCl₄/MgCl₂催化剂，助催化剂为三乙基铝，外给电子体为二环戊基二甲氧基硅烷，其中Al/丙烯/(Kg·T^-1)＝0.05，Al/Si/(Kg·Kg^-1)＝3，Al/Ti(mol/mol)＝15。