[发明专利]一种专用于高速双向拉伸薄膜的聚丙烯树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种专用于高速双向拉伸薄膜的聚丙烯树脂及其制备方法和应用，聚丙烯树脂包括以下质量份数的组分：100份聚丙烯粉料，0.02~0.1份主抗氧剂1010，0.02~0.1份辅助抗氧剂626，0.015~0.05份吸酸剂水滑石；其制备方法包括步骤：在全混式Unipol气相流化反应器中聚合反应制备聚丙烯粉料；向聚丙烯粉料中分别加入主抗氧剂1010、辅助抗氧剂626以及吸酸剂水滑石，用双螺杆挤出机熔融挤出造粒，获得粒料聚丙烯树脂。本发明所制备的均聚聚丙烯具有中等偏宽分子量分布，适宜的等规指数，较好的拉伸强度和挺度，加工稳定性高，耐热氧化性好，破膜率低，黄色指数较低，透明度较好。

技术领域

本发明属于烯烃聚合技术领域，具体涉及一种专用于高速双向拉伸薄膜的聚丙烯树脂及其制备方法和应用。

背景技术

双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜是近年来聚丙烯加工制品中增长最快的品种之一，因其无色、无嗅、无味、无毒，并具有高拉伸强度、高刚性和良好的透明性，被广泛地应用于包装材料领域。双向拉伸聚丙烯薄膜具有广泛的用途，通常是以聚丙烯树脂为原料，经挤出成膜后，再经双向拉伸、热处理、冷却处理等一系列的加工过程制造而成。

BOPP薄膜的加工和使用性能取决于其熔融特性、光学性能和机械性能等，而这些指标与原料树脂的分子结构控制如等规度、分子量分布以及添加助剂包如抗氧剂、热稳定剂等因素密切相关。目前，BOPP薄膜已向高线速、大幅宽、高产率的加工方向发展，高速双向拉伸的线速一般能达到300～500m/min，薄膜厚度也减薄至10～18μm。为了适应下游加工BOPP薄膜的高速生产，从加工工艺上来说，不仅要求聚丙烯树脂原料具有较好的拉伸强度，而且还要求其具有较好的高温拉伸特性，所以一方面从分子结构控制的角度来说，聚合物的等规度越低，聚合物的熔融温度越低，除此之外，宽分子量分布的聚丙烯熔体具有剪切稀化效应，而且低分子量级分提高熔体流动性，具有更宽的加工温度窗口，这些对BOPP薄膜的加工成型越有利，但是等规度过低，会降低最终薄膜的拉伸强度和挺度等性能，而分子量分布过宽也对薄膜的透明性能产生不利影响，另一方面从添加助剂的角度来说，在加工过程的双向高速拉伸中，除了要求中和催化剂和防设备腐蚀，克服拉伸过程中因氧化而导致的聚合物大分子分解而保持稳定的加工性能，以及在长期存储及使用过程中保持较好的耐氧化性能以外，还能保持低迁移和析出性，使加工设备的过滤器的换网周期短，提高加工效率，保持产品较好的透明性和良好外观。

在宽分子量分布聚丙烯的工业生产合成中，大多采用多步聚合的方法，即通过在每一步产生不同分子量的聚合物，从而使最终聚合物的分子量分布(PDI)变宽，其中每一步中聚合物的分子量可采用氢气等链转移剂来控制，也可采用改变聚合反应的温度来控制。例如中国专利CN101058654公开了一种高性能聚丙烯组合物的制备方法，不对称加氢和不对称加外给电子体(环管+环管)分步聚合制备宽分子量分布聚丙烯，得到的聚丙烯具有低分子量级分高等规、高分子量级分低等规的特点，另外不对称加氢分步聚合操作复杂、产品性能指标如熔融指数等波动较大，不利于BOPP薄膜的高速生产。

此外，传统的应用于BOPP专用料的稳定剂体系为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和硬脂酸钙复配使用，该助剂配方可以基本保证以基本保证BOPP专用料的加工稳定性，但由于对于大于300m/min以上的高速BOPP膜的生产过程，树脂的热氧老化严重，难以保持稳定的熔体流动指数和等规度，生产过程中易破膜，且薄膜颜色易发黄，而硬脂酸钙易于析出，产生晶点和过滤器的换网周期短等问题，影响薄膜的外观及生产效率等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种专用于高速双向拉伸薄膜的聚丙烯树脂及其制备方法和应用，所制备的均聚聚丙烯具有中等偏宽分子量分布，适宜的等规指数，较好的拉伸强度和挺度，加工稳定性高，耐热氧化性好，破膜率低，黄色指数较低，透明度较好。

本发明提供了如下的技术方案：

一种专用于高速双向拉伸薄膜的聚丙烯树脂，包括以下质量份数的组分：