[发明专利]一种双无规抗冲共聚聚丙烯材料及其工业化生产方法

说明书

本发明公开了一种双无规抗冲共聚聚丙烯材料及其工业化生产方法。本发明的抗冲共聚聚丙烯材料包括：(A)丁烯‑1含量0.1‑7.0％mol、乙烯含量11.5‑23.0％mol的丙烯‑乙烯‑丁烯‑1共聚物；(B)一定比例的添加剂组份。本发明的抗冲共聚聚丙烯材料抗冲击性能良好，具有优良的刚性和韧性平衡、熔点更低、加工性能更好。

技术领域

本发明涉及聚丙烯抗冲共聚物，具体涉及一种双无规抗冲共聚聚丙烯材料及其工业化生产方法。

背景技术

聚丙烯抗冲共聚物一般是由多个反应器串联制备的聚丙烯多相共聚物。通常在第一个反应器里进行丙烯均聚，得到等规聚丙烯均聚物，然后将其转移到下一个反应器，同时通入乙烯单体进行共聚。在聚丙烯均聚物颗粒的空隙内生成以乙丙无规共聚物为主的一系列乙丙共聚物。抗冲共聚物的具体组成取决于聚合配方、聚合工艺条件、催化剂等因素。制备聚丙烯抗冲共聚物的主要目的在于提高聚丙烯材料的冲击韧性，特别是低温冲击性，但同时材料的刚性、硬度、强度和热变型温度也会下降。

抗冲共聚聚丙烯通常采用液相均聚、气相共聚法生产，其中均聚得到的聚合物粉料作为气相共聚的基体，基体上的催化剂仍有部分残余活性，气相反应器中的丙烯、乙烯在催化剂残余活性作用下进行共聚得到乙丙无规共聚橡胶相，由于乙丙无规共聚橡胶相中较高的乙烯含量，导致其与聚丙烯均聚物不相溶，形成一定程度的相分离。乙丙无规共聚橡胶相分散在等规聚丙烯基体中，形成所谓的“海岛结构”，其中均聚物基体作为增刚单元，赋予聚丙烯树脂良好的刚性；橡胶相作为增韧单元，赋予聚丙烯良好的冲击韧性。但乙丙无规共聚橡胶相与聚丙烯均聚物的相分离会导致刚性和冲击韧性难以兼顾。

中国专利CN101891923A公开了一种制备低温韧性无规共聚聚丙烯制品的方法，该专利是通过助剂改性的途径来提高聚丙烯性能，尽管实现了机械性能(刚性、韧性平衡)优化，但未体现出加工性能(熔点降低等)优化。

中国专利CN109608570A公开了一种丙烯、乙烯、丁烯-1共聚聚丙烯材料及其工业化生产方法，在环管反应器内同时加入乙烯、丙烯、丁烯-1直接反应得到聚丙烯材料，不进行第二步气相反应，聚丙烯材料的刚性较高，但韧性相对不足，主要用于制作塑料容器等。

传统的抗冲共聚物熔点较高，导致下游加工温度也较高，加工能耗较大；且对特定的聚丙烯生产工艺来说，为追求更好的产品韧性，需提高产品乙烯含量，但是乙烯含量的提高对所有生产工艺来讲都有限度，乙烯含量越高，生产难度也越大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双无规抗冲共聚聚丙烯材料及其工业化生产方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种双无规抗冲共聚聚丙烯，该共聚聚丙烯包括丙烯-丁烯-1无规共聚物基体以及分散在该丙烯-丁烯-1无规共聚物基体中的丙烯-乙烯无规共聚物橡胶相；所述共聚聚丙烯中丁烯-1的摩尔含量为0.1％-7.0％，乙烯的摩尔含量为11.5％-23.0％，丙烯的摩尔含量为76.9％-88.4％。

优选的，所述共聚聚丙烯中丁烯-1的摩尔含量为1.0％-1.5％，乙烯的摩尔含量为12.0％-12.7％，丙烯的摩尔含量为86.0％-87.0％。

一种双无规抗冲共聚聚丙烯材料，该共聚聚丙烯材料按重量计包括99.0％-99.95％的上述共聚聚丙烯以及0.05％-1.0％的添加剂。

优选的，所述添加剂选自抗氧剂、透明剂、成核剂、除酸剂、爽滑剂中的一种或多种。

优选的，所述共聚聚丙烯材料在230℃、2.16kg载荷下测定的熔融指数为0.5-70g/10min，进一步优选的，所述熔融指数为1.0-50g/10min。

上述双无规抗冲共聚聚丙烯的工业化生产方法，包括以下步骤：