[发明专利]一种抗冲共聚聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明提供一种抗冲共聚聚丙烯及其制备方法。该抗冲共聚聚丙烯的制备方法包括：将主催化剂、助催化剂和改性剂加入到第一气相反应器中，并向第一气相反应器中通入丙烯和氢气进行第一聚合反应，得到第一反应产物；收集第一反应产物的固相部分，加入到第二气相反应器中，向第二气相反应器中通入乙烯、丙烯和氢气进行第二聚合反应，收集第二反应产物中的固相部分，制成抗冲共聚聚丙烯，其中，主催化剂的活性为10000～20000g/g。上述制备方法，能够保证抗冲共聚聚丙烯的长周期稳定生产，使抗冲共聚聚丙烯简支梁冲击强度≥45kJ/m²、熔融指数为14～19g/10min、气味等级≤3，制得了高抗冲中熔指低气味抗冲共聚聚丙烯。

技术领域

本发明涉及高分子材料加工技术，具体涉及一种抗冲共聚聚丙烯及其制备方法，尤其涉及一种高抗冲中熔指低气味抗冲共聚聚丙烯及其制备工艺。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种性能优良的热塑性合成树脂，具有密度低、无毒、易加工、强度高、化学稳定性及电绝缘性好等优点，是通用树脂中耐热性最好的产品。但是由于分子结构的规整度比较高、玻璃化转变温度也较高，因此导致抗冲击性能较差。为拓展聚丙烯的应用范围，通常是在聚丙烯分子链的基本结构中引入第二单体共聚加以改性，其中乙烯是最常用的第二单体，与聚丙烯相比，所得到的抗冲共聚聚丙烯(IPC)进一步提高了抗冲击性能(抗冲共聚聚丙烯的名称也由此而来)。尤其是高抗冲中熔指低气味抗冲共聚聚丙烯(即简支梁冲击强度≥45kJ/m²、熔融指数为10g/10min～20g/10min、气味等级≤3的抗冲共聚聚丙烯)，由于高抗冲中熔指低气味抗冲共聚聚丙烯具有突出的综合性能，因此在家用电器和汽车零部件等方面，能够不断替代原有的金属材料和高分子材料。

目前，生产抗冲共聚聚丙烯的方法主要包括液气四釜串联法、液相本体法等。其中，液气四釜串联法采用两个液相釜和两个气相釜串联，前两个液相釜用于液相本体聚合，后两个气相釜用于气相本体聚合。液气四釜串联法在生产嵌段共聚物时容易控制乙烯和丙烯的比例，然而该方法工艺相对复杂；液相本体法采用液相和气相反应器串联，产品冲击强度低，流动性差。

此外，还有报道采用气相聚合两步法工艺，采用特殊的合成工艺及反应釜，并使用齐格勒-纳塔催化剂体系(Z-N催化剂体系)或使用改性的Z-N催化剂体系。第一步先使丙烯单体聚合，当大部分丙烯单体消耗掉时再向反应釜中加入一定量的乙烯单体以进行共聚。该工艺方法具有聚合反应启动快、反应时间短等优势，但是很难得到高抗冲中熔指低气味抗冲共聚聚丙烯材料。并且，该方法易生成块料，极易堵塞反应釜的出料线和输送旋阀，从而使抗冲共聚聚丙烯的生产难以维持长周期稳定运行。

因此，特别期待开发一种既能够实现长周期稳定生产又能够确保产品质量稳定的高抗冲中熔指低气味抗冲共聚聚丙烯的工业化生产方法。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种抗冲共聚聚丙烯的制备方法，既能实现抗冲共聚聚丙烯的长周期稳定生产，又能得到高抗冲中熔指低气味抗冲共聚聚丙烯。

本发明提供一种采用上述制备方法所制得的抗冲共聚聚丙烯，具有高冲击强度、适宜的熔融指数、气味低的特点。

为实现上述目的，本发明首先提供一种抗冲共聚聚丙烯的制备方法，包括：

将主催化剂、助催化剂和改性剂加入到第一气相反应器中，并向第一气相反应器中通入丙烯和氢气进行第一聚合反应，得到第一反应产物；

收集第一反应产物中的固相部分，将其加入到第二气相反应器中，并向第二气相反应器中通入乙烯、丙烯和氢气进行第二聚合反应，收集第二反应产物中的固相部分，制成抗冲共聚聚丙烯，

其中，上述主催化剂的活性为10000～20000g/g。