[发明专利]一种聚丙烯用热封材料及其制备方法和应用

说明书

本申请提供一种聚丙烯用热封材料及其制备方法和应用，属于以丙烯共聚物为基料的组合物技术领域。由共聚聚丙烯、聚甘油脂肪酸酯、低密度聚乙烯、弹性体、硫化剂和抗氧化剂硫化挤出造粒得到。将上述热封材料用于双向拉伸聚丙烯薄膜、热收缩聚丙烯薄膜、聚丙烯流延膜，具有热封温度低、温域宽、热粘强度高、透光性好、杂质包容性好等优点。

技术领域

本申请涉及一种聚丙烯用热封材料及其制备方法和应用，属于以丙烯共聚物为基料的组合物技术领域。

背景技术

聚丙烯薄膜是包装领域的重要产品，具有质轻、透明、无毒、防潮、机械强度高等优点，广泛用于食品、医药、香烟等产品的包装，并大量用作复合膜的基材。由于普通BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)受热时，分子解取向，分子链收缩，使得受热区域附近变薄而断裂，不具有热封性能，不能作为薄膜热封层，需要将BOPP与热封层复合以制成可热封的包装膜。

作为BOPP薄膜热封层的热封材料需要满足下述性能：

①热封材料的热封合温度明显低于BOPP基材的热封合温度；

②高的热封强度、热粘强度；

③透明度与基材BOPP相同或更高；

④适应高速自动化生产，不会在生产中发生黏附等。

BOPP薄膜热封材料一般采用球形Ziegler-Natta催化合成的共聚聚丙烯，通过共聚可以降低材料的熔点和结晶度，进而使其热封性能、光学性能、低温抗冲击性能得到一定程度的改善。但仍然存在下述两方面问题：

一方面，热封温度高，热封性能差。共聚单体分散不均匀会发生连排现象，由于乙烯的竞聚率远高于丙烯，当乙烯含量较高，会有乙烯连排的“聚乙烯”长链段存在，产生结晶能力强聚乙烯链，导致雾度上升，透明度下降，此时共聚单体的引入不能降低热封材料的起封温度。目前生产的三元无规共聚聚丙烯可根据热封温度，被分为极超低温热封温度(100℃以下)、超低温热封温度(100℃～108℃)、中热封温度(115℃～118℃)、一般热封温度(l20℃～130℃)和高热封温度(l30℃以上)五个级别，随着高速自动包装技术的发展，极超低温热封材料的需求急剧增大。传统采用的多组分共聚过程引入的共聚单体对材料的热封温度降低存在一定瓶颈，无法充分满足市场的需求。

另一方面，超低温热封材料在薄膜加工时产生黏辊现象。共混引入低分子量组分极易粘辊，无法进行生产，而且低分子量组分极易破坏产品表面平滑，影响光泽度，造成严重的产品缺陷。

发明内容

有鉴于此，本申请首先提供一种聚丙烯用热封材料，以聚甘油脂肪酸酯和聚烯烃树脂复合物为主要组分，有效提升材料的热封性能，赋予材料超低起始热封温度和宽热封温域；同时，生物基聚甘油脂肪酸酯的引入可增加材料的可降解环保性能。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种聚丙烯用热封材料，由下述配比的各组分硫化挤出造粒得到：

本案采用上述配方时，聚甘油脂肪酸酯兼具交联脂肪链、聚醚链、羟基和酯基，弹性体将其结构中的活性组分与共聚聚丙烯缠绕，在硫化剂、抗氧化剂等配合作用下，低密度聚乙烯等成分的无定形分子接枝到聚丙烯链上，从而使形成的热封材料具有较好的热封性能：起始热封温度在80℃以下；材料热封温域在80～140℃，可满足不同应用场景的需求；材料热粘强度高：12N/15mm，可满足高速(高速卷烟包装机800包/min)包装需求；材料可满足粉体和液体高速包装过程，夹杂物热封性优；材料透光率在93％以上，透明度高。

进一步的，作为优选：