[发明专利]一种低溶出物、低熔点、窄分子量分布、热氧稳定的乙丙无规共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及聚烯烃领域，具体涉及一种低溶出物、低熔点、窄分子量分布、热氧稳定的乙丙无规共聚物及其制备方法和应用，所述乙丙无规共聚物的乙烯含量为0.1‑8wt％；室温二甲苯可溶物含量低于10wt％；熔点低于160℃；流变多分散指数PI小于3.5；原始粒料的熔融指数≥1.0g/10min，二次造粒粒料的MFR变化率低于18％，三次造粒粒料的MFR变化率低于60％；其中，室温二甲苯可溶物含量y与乙丙无规共聚物的乙烯含量x满足以下关系式：y＝ax‑b，a为1.6‑1.9，b为0.006‑0.008。本发明的乙丙无规共聚物同时具有低溶出物、低熔点、窄分子量分布、热氧稳定的特性，适用于薄膜、透明注塑产品。

技术领域

本发明涉及聚烯烃领域，更具体地，涉及一种低溶出物、低熔点、窄分子量分布、热氧稳定的乙丙无规共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯材料因具有相对密度小、良好的力学性能及加工性能、较高的耐热性和耐化学腐蚀，已广泛应用于汽车、家用电器、食品容器和卫生用品等领域。乙丙无规共聚物作为注塑和薄膜制品时，有易于加工且透明性好的特点，特别在输液管输液袋或食品包装等领域有广泛的应用。

由于医疗器械及用品会直接与药品或新鲜的组织和血液接触，食品包装会与食品直接接触，所以对其质量及稳定性的要求很高。溶出物是很重要的安全性评价因素，溶出物越少越安全，更适用于医疗卫生食品等领域。

乙丙无规共聚物的乙烯含量越高，熔点越低。然而高的乙烯含量通常会导致可溶出物含量增加，这就降低了卫生安全性。

管材领域有些乙丙无规共聚物能够实现低溶出物和低熔点，但是其分子量分布较宽，宽分子量分布可以控制乙烯的分布，进而得到宽熔程，熔点可以控得较低，但会产生一定的厚片晶，不利于薄膜、透明注塑等产品。并且，制备管材的乙丙无规共聚物熔融指数特别低，不适用于薄膜、透明注塑产品。而随着熔融指数的提高，可溶物也会增多。这进一步增加了满足窄分子量分布和较高熔融指数的同时降低溶出物和熔点的难度。

聚丙烯在高温、机械剪切及紫外线辐射等作用下容易发生降解。降解老化后的聚丙烯会发黄，且各项性能变差，影响外观和使用。所以在聚丙烯的加工过程中都会加入抗氧剂。如果聚合能得到一种具有较好热氧稳定性能的聚丙烯，那么后期加工时就可以添加相对较少的抗氧剂，使材料更加安全。

综上，现有的Ziegler-Natta催化剂很难满足制备出同时具有低溶出物、低熔点、窄分子量分布、热氧稳定的乙丙无规共聚物的需求，这限制了乙丙无规共聚物的应用。因此，亟需开发一种新的乙丙无规共聚物。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明的发明人经研究发现，采用特定催化剂，可通过连续聚合制得同时具有低溶出物、低熔点、窄分子量分布特点的乙丙无规共聚物。并且，发明人意外的发现，该乙丙无规共聚物还具有优异的热氧稳定性，可减少后期加工时助剂的加入量，从而进一步提高产品安全性。

本发明的第一方面提供一种低溶出物、低熔点、窄分子量分布、热氧稳定的乙丙无规共聚物，所述乙丙无规共聚物具有以下特征：

乙丙无规共聚物的乙烯含量为0.1-8wt％，优选为1-5wt％，进一步优选为1.5-4wt％；

室温二甲苯可溶物含量低于10wt％，优选低于6wt％；

熔点低于160℃，优选低于155℃；

流变多分散指数PI小于3.5，优选为3.0-3.45；

原始粒料的熔融指数≥1.0g/10min，二次造粒粒料的熔融指数相对于原始粒料的熔融指数的变化率低于18％，优选低于16％，三次造粒粒料的熔融指数相对于原始粒料的熔融指数的变化率低于60％，优选低于50％，所述熔融指数均为在230℃、2.16kg载荷条件下测得；