[发明专利]一种制备大熔指聚丙烯树脂的方法

说明书

本发明涉及聚丙烯树脂制备技术领域，具体地说是一种制备大熔指聚丙烯树脂的方法，通过同向双螺杆挤出机螺杆结构排列、加热温度的设置、并在聚丙烯挤出过程中通入氧气，经三者结合，共同作用，使聚丙烯发生不同程度的降解，降低分子量提高熔融指数，生成不同等级的聚丙烯树脂。本发明同现有技术相比，由于采用了精准控制聚丙烯的喂料量和氧气的注入量，以及分段式的加热和剪切作用，使单位时间内经过挤出机的聚丙烯都受到完全相同的作用，出料的熔指非常均匀。制备过程中没有加入任何添加剂，挤出过程中仅发生了物理作用，生产过程环保，生成的聚丙烯树脂洁净、安全，可应用于卫生材料或其他有超净要求材料的领域。

技术领域

本发明涉及聚丙烯树脂制备技术领域，具体地说是一种制备大熔指聚丙烯树脂的方法。

背景技术

制备大熔指聚丙烯树脂的方法有几种，一是通过控制聚合反应工艺以控制聚丙烯的分子量及分子量分布，如采用提高阻聚剂，如氢气浓度的方法降低聚合物的分子量，从而提高熔融指数。这种方法受催化体系、反应条件等因素的限制，熔融指数的稳定性较难控制，实施比较困难，石化企业一直没有大批量聚合。另一种方法是将常规聚合得到的聚丙烯进行控制降解，降低分子量，提高熔融指数。过去常用高温降解方法来降低聚丙烯的分子量，但这种高温降解的方式有很多弊端，如降低分子量幅度有限、工艺不稳定等。此外还有超声波降解方法，但这些方法往往需要有溶剂的存在，增加了工艺的难度和成本。

近年来，聚丙烯化学降解的方法得到应用，化学降解法是使聚丙烯和化学引发剂如有机过氧化物等在螺杆挤出机中进行反应，使聚丙烯分子链发生断裂而降低其分子量来提高熔融指数。但这种方法往往含有残余的引发剂及其分解产物，影响其使用领域。

因此，需要设计一种制备大熔指聚丙烯树脂的方法，在不添加引发剂的情况下，能够实现聚丙烯的降解，降低分子量提高熔融指数。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种制备大熔指聚丙烯树脂的方法，在不添加任何助剂的情况下，能够实现聚丙烯的降解，降低分子量提高熔融指数。

为了达到上述目的，本发明是一种制备大熔指聚丙烯树脂的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，将聚丙烯颗粒通过喂料口投入同向双螺杆挤出机的加料段，加料段的温度为100℃~120℃，在加料段正向输送块和加料段剪切块作用下，聚丙烯颗粒受热，压紧往前被送至塑化段；步骤2，在塑化段的注气口注入压力为0.1~1.0Mpa的工业氧，在180℃~280℃的温度下，熔融态的聚丙烯与工业氧充分接触混合，在塑化段剪切块和塑化段反向输送块作用下，熔融态的聚丙烯发生降解，降解后的聚丙烯被送至排气段；步骤3，在160℃~180℃的温度下，在排气段剪切块、排气段反向输送块和排气段正向输送块作用下，剩余的氧气从排气口排出，降解后的聚丙烯被送至计量段；步骤4，在140℃~160℃的温度下，在计量段正向输送块作用下，降解后的聚丙烯从机头和口模挤出成条，经水槽冷却和切粒干燥后，形成大熔指聚丙烯颗粒。

所述的同向双螺杆挤出机的螺杆直径为20mm~120mm，长径比为28~52。

所述的聚丙烯颗粒的熔指为2~100g/10min，挤出造粒后的大熔指聚丙烯颗粒的熔指为15~2500g/10min。