[发明专利]一种无规共聚聚丙烯基料及其制备方法、包含其的聚丙烯纤维材料

说明书

本发明涉及高分子合成技术领域，公开了一种无规共聚聚丙烯基料的制备方法，包括如下步骤：丙烯在主催化剂、助催化剂和外给电子体的共同作用下，在预聚合反应器内发生预聚合反应，得到丙烯预聚物；丙烯预聚物与新鲜丙烯、己烯和氢气在第一环管反应器内发生第一聚合反应，得到第一聚合反应产物；第一聚合反应产物与新鲜丙烯、己烯和氢气在第二环管反应器内发生第二聚合反应，得到无规共聚聚丙烯基料。本申请的无规共聚聚丙烯基料，采用ZN催化剂/D‑Donor的催化剂体系催化丙烯和己烯共聚得到，此方法能够提升聚丙烯基料的纺丝性能以及提升包含有此聚丙烯基料的无纺布制品的柔软性，同时其制品的加工便利性。

技术领域

本发明属于高分子合成技术领域，具体地说，涉及一种无规共聚聚丙烯基料及其制备方法、包含其的聚丙烯纤维材料。

背景技术

聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotactic polypropylene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三种。其中，甲基排列在分子主链的同一侧称为等规聚丙烯；甲基无秩序地排列在分子主链的两侧称为无规聚丙烯；甲基交替排列在分子主链的两侧称为间规聚丙烯。一般在工业生产的聚丙烯树脂中，等规聚丙烯含量约为95％，其余为无规聚丙烯或间规聚丙烯。工业化的聚丙烯产品以等规聚合物为主要成分，无规聚合物使用较少。

聚丙烯纤维作为合成纤维中密度最小的品种之一，具有强度高、回弹性好、抗菌、无毒、防蛀、耐磨、耐腐蚀性以及耐化学品性等优点，同时聚丙烯纤维的电绝缘性和保暖性均优于其他纤维产品。聚丙烯纤维对原料树脂的熔指、分子量、分子量分布、结晶度、灰份等性能指标有非常严格的要求。由于国内聚丙烯生产企业对聚丙烯纤维料的结构与性能之间的关系以及如何在工厂实现想要的结构认识不深，使得生产得到的聚丙烯纤维料分子量、分子量分布，纺丝速度、丝的纤度以及无纺布制品的柔软性远远差于国外同类型产品，造成了国内市场的高端聚丙烯纤维专用树脂市场长期被ExxonMobil、LYB、Borealis等国外大公司占据。

发明内容

本发明要解决的技术问题

当前以聚丙烯树脂存在纺丝性能差、以聚丙烯树脂制得的无纺布制品柔软性差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的第一目的在于，提供一种无规共聚聚丙烯基料的制备方法，该方法能够提升聚丙烯基料的纺丝性能以及提升包含有此聚丙烯基料的无纺布制品的柔软性，同时其制品的加工便利性。

本发明的第二目的在于提供一种由前述制备方法得到的无规共聚聚丙烯基料，具有较强的拉伸强度、低的结晶度，具有较佳的纺丝性能。

本发明的第三目的在于提供一种无规共聚聚丙烯纤维材料，触感柔软舒适。

本发明采用的技术方案

第一，本发明提供了一种无规共聚聚丙烯基料的制备方法，包括如下步骤：

S1丙烯在主催化剂、助催化剂和外给电子体的共同作用下，在预聚合反应器内发生预聚合反应，得到丙烯预聚物；

S2丙烯预聚物与新鲜丙烯、己烯和氢气在第一环管反应器内发生第一聚合反应，得到第一聚合反应产物；

S3第一聚合反应产物与新鲜丙烯、己烯和氢气在第二环管反应器内发生第二聚合反应，得到无规共聚聚丙烯基料；

所述主催化剂为ZN催化剂，ZN催化剂的各组分按重量百分比计，包括镁12％～22％、硅胶3％-10％、钛1.5％～5％、卤素36％～65％、内给电子体5％～15％和元素硼0.03％～0.08％；内给电子体为邻苯二甲酸二丁酯，外给电子体为二环戊基二甲氧基硅烷。