一種高密度聚乙烯ibc內(nèi)膽吹塑材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種吹塑材料的制備方法，具體設(shè)及一種高密度聚乙締IBC內(nèi)膽吹塑 材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] IBC(IntermediateBu化Container)是指用于裝運(yùn)液體、帶有剛性塑料內(nèi)容器的 復(fù)合型散裝容器，它主要由高密度聚乙締塑料內(nèi)膽、塑料護(hù)角附件、高精度球閥、鋼質(zhì)托盤 底座和護(hù)欄鋼架等部分組成，是一種可灌裝II、ΠΙ類危險(xiǎn)品液體的新型包裝容器。
[0003] IBC桶內(nèi)膽是隨著高分子和超高分子樹脂材料的研發(fā)應(yīng)用而在化工液體包裝行業(yè) 中發(fā)展起來的一種包裝容器，它是用平均分子量在25萬左右的高密度聚乙締（皿ΡΕ)，經(jīng)大 型擠出吹塑中空成型機(jī)吹制而成的，可用于酸類、堿類、脂類等各類液（粘）態(tài)存在危險(xiǎn)性 化工產(chǎn)品的包裝。因?yàn)槠鋼碛袃?yōu)良的抗腐蝕性、高的強(qiáng)度、數(shù)倍于鋼桶的周轉(zhuǎn)次數(shù)及易回收 性，倍受國內(nèi)外海運(yùn)界的重視，又因?yàn)槟芡暾臐M足《國際海上危險(xiǎn)品貨物運(yùn)輸法則》中相 關(guān)危險(xiǎn)品包裝容器的要求，在危險(xiǎn)物品運(yùn)輸中被越來越廣泛地應(yīng)用。IBC集裝桶具有質(zhì)輕、 高強(qiáng)、耐腐衛(wèi)生性好等優(yōu)點(diǎn)，加上有外部金屬框架的保護(hù)使用更加安全可靠，可W多次重復(fù) 使用，在灌裝、儲運(yùn)和運(yùn)輸時體現(xiàn)出來的優(yōu)勢能明顯地降低成本。與圓桶相比，IBC桶可W節(jié) 約35%的儲存空間。目前IBC容器已廣泛應(yīng)用于石油、醫(yī)藥、建筑、化工、食品等行業(yè)的液體 包裝，膽存、周轉(zhuǎn)、包裝運(yùn)輸?shù)闹饕a(chǎn)品有潤滑油、溶劑、甘油、醫(yī)用、酒精及食品添加劑等。
[0004] 全球IBC容器已形成1000~2000L的系列產(chǎn)品，成為在包裝領(lǐng)域不可缺少的產(chǎn) 品。隨著IBC應(yīng)用范圍愈來愈廣泛，需求量W年增長率超過10%W上的速度快速增長。我 國加入WT0后出口貿(mào)易發(fā)展迅速，IBC集裝桶等替代鋼質(zhì)容器的步伐在迅速加快，極大地刺 激了大型中空容器業(yè)的發(fā)展。
[000引 目前，國內(nèi)用于制造IBC桶的專用料主要W進(jìn)口料為主，如己塞爾公司的皿陽 4261AGUV-60005和韓國大林（Daelim)公司的皿陽4570UV;而國內(nèi)企業(yè)還沒有在IBC桶專 用料方面形成規(guī)模，國內(nèi)產(chǎn)品主要是乙締和下締-1共聚產(chǎn)品，沒有乙締己締-1共聚產(chǎn)品， 乙締下締共聚產(chǎn)品的全切口蠕變性能（FNCT)《30小時，無法滿足IBC容器生產(chǎn)廠家的要 求。
[0006]高密度聚乙締材料在合成、膽存、加工、制成產(chǎn)品W至使用期間，皆會出現(xiàn)降解現(xiàn) 象。降解使高密度聚乙締材料的外觀及性能衰退。此種降解現(xiàn)象稱為(老化)。高密度聚 乙締材料降解的后果是材料外表的改變，變色、粉化和表面龜裂，失去光澤和減低透明度， 材料的分子量改變，烙融指數(shù)改變W及失去機(jī)械性能，失去沖擊強(qiáng)度、失去拉伸強(qiáng)度和伸長 率，脆裂最終導(dǎo)致制品無法使用。高密度聚乙締材料老化的誘因之一，是在陽光的照射下高 密度聚乙締材料的發(fā)色團(tuán)在吸收紫外光后會生成自由基，即太陽光內(nèi)的紫外光可引發(fā)高密 度聚乙締材料的光氧化降解。目前，國內(nèi)企業(yè)還沒有在IBC桶專用料方面形成規(guī)模，所制備 的產(chǎn)品的抗老化性能差W及其他存在的各種質(zhì)量原因，無法滿足廠家生產(chǎn)需求。所W國內(nèi) 用于制造IBC桶的專用料主要W進(jìn)口料為主，運(yùn)樣難W滿足市場需求。而IBC桶是包裝材 料的一個重要組成部分，從某種意義上講，一個國家包裝行業(yè)水平的高低，不僅是所有包裝 產(chǎn)品外在形象的標(biāo)志，而且是運(yùn)個國家工業(yè)發(fā)展技術(shù)水平的綜合體現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種高密度聚乙締IBC內(nèi)膽吹塑材料的制備方法，該方法制 得的IBC內(nèi)膽吹塑材料的分子量分布寬，共聚單體己締含量高，加工性能良好，成型性好， 吹制IBC內(nèi)膽產(chǎn)品具有突出的剛初平衡能力、抗氧化能力、耐腐蝕耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能，且 回彈性好。
[000引本發(fā)明通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種高密度聚乙締IBC內(nèi)膽吹塑材料的制備 方法，包括W下步驟： (1) 單環(huán)管渺漿法聚乙締生產(chǎn)工藝中，在稀釋劑始終處于循環(huán)狀態(tài)下，將原料 乙締和己締-1置于反應(yīng)容器中，在催化劑存在下進(jìn)行聚合反應(yīng)生成烙體流動速率為 5. 60-7.Og/lOmin(用21. 6kg破碼測量)、密度為0. 943-0. 94化g/m3、重均分子量25~29萬， 分子量分布13~18，己締-1含量0. 3~0. 6%的乙締己締共聚聚乙締樹脂，反應(yīng)容器內(nèi)的反 應(yīng)溫度為92. 0 + 2. 0°C; (2) 取乙締己締共聚聚乙締樹脂100份、抗氧劑0. 05-0. 1份、助抗氧劑0. 05-0. 1份和 光穩(wěn)定劑0. 15-0. 20份，混合均勻后，加入混煉機(jī)擠出造粒獲得顆粒狀高密度聚乙締IBC內(nèi) 膽吹塑材料。
[0009] 所述高密度聚乙締IBC內(nèi)膽吹塑材料的全切口蠕變試驗(yàn)（FNCT) > 100小時。
[0010] 本發(fā)明所述乙締和己締-1的用量比為1噸：17. 0~22. 0kg。
[0011] 本發(fā)明所述稀釋劑優(yōu)選為異下燒。稀釋劑的用量為26~31t/h。
[0012] 本發(fā)明所述的催化劑為銘系催化劑，優(yōu)選為格雷斯公司的963T。所述己締-1的用 量約為催化劑用量的2-4. 5倍。
[0013] 本發(fā)明所述的抗氧劑和助抗氧劑通過合適的配比，產(chǎn)生協(xié)同作用，用于提高材料 的長效抗熱氧老化性。其中，抗氧劑采用酪類抗氧劑，助抗氧劑采用亞憐酸醋類抗氧劑，采 用酪類抗氧劑和亞憐酸醋類抗氧劑的混合的抗氧劑體系可為提供材料足夠的長效抗熱氧 老化性。本發(fā)明所述的酪類抗氧劑優(yōu)選為四[β-(3, 5-二叔下基-4徑基苯基）丙酸]季 戊四醇醋；所述的亞憐酸醋類抗氧劑優(yōu)選為雙（2, 4-二叔下基苯基）季戊四醇二亞憐酸醋。
[0014] 材料中加入光穩(wěn)定劑可W有效保護(hù)材料在使用過程中的光穩(wěn)定性，使材料顏色不 易發(fā)黃及老化。在本發(fā)明中，所述的光穩(wěn)定劑優(yōu)選為UV3529,即聚【1,6-己二胺，Ν，Ν'-雙 (2, 2, 6, 6-四甲基-4-化晚基）-嗎嘟-2, 4, 6-Ξ氯-1，3, 5-Ξ嗦】。
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有W下優(yōu)點(diǎn)： 1.本發(fā)明調(diào)整共聚單體乙締與己締-1之間比例，W及調(diào)整催化劑、反應(yīng)溫度等單環(huán)管 渺漿法各種工藝條件，使乙締己締共聚聚乙締樹脂具有合適的己締-1單體含量，合理的分 子量、密度和分子量分布，從而滿足了IBC內(nèi)膽吹塑材料所要求的加工性能和各項(xiàng)物理力 學(xué)性能，且回彈性和成型性好。加入抗氧化劑和光穩(wěn)定劑制成IBC內(nèi)膽吹塑材料產(chǎn)品具有 突出的抗氧化能力(耐腐蝕)抗環(huán)境應(yīng)力開裂性能和光穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)國內(nèi)IBC桶專用料形成 規(guī)模生產(chǎn)，不僅所得產(chǎn)品質(zhì)量好，而且生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，能夠穩(wěn)定供給，滿足廠家生產(chǎn)需求。
[0016] 2.本發(fā)明制備的高密度聚乙締IBC桶內(nèi)膽吹塑材料經(jīng)過1000小時的紫外光老化 試驗(yàn)后，拉伸強(qiáng)度保持率仍能保持77%。W該產(chǎn)品為原料制造的IBC桶已通過全球IBC發(fā) 明商舒馳容器有限公司和鎮(zhèn)江金山包裝等國內(nèi)外知名廠家的相關(guān)船級社的UV氣燈老化、 FNCT、氧化降解率等檢測，并通過了國家的食品衛(wèi)生、抑A、94/62/EC、抓、SV肥(REACH法規(guī))、 Ro服、PAHs、GB9691-88食品包裝用聚乙締樹脂衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等認(rèn)證。工業(yè)應(yīng)用表明，制造的 IBC桶內(nèi)膽抗環(huán)境應(yīng)力開裂性能及光穩(wěn)定性能優(yōu)異，填補(bǔ)國內(nèi)IBC桶內(nèi)膽材料的空白。
[0017] 3.本發(fā)明制備的高密度聚乙締IBC桶內(nèi)膽吹塑材料具有很好的綜合力學(xué)性能，相 對下締-1共聚產(chǎn)品其承重高，可W制造成較薄的IBC桶內(nèi)膽。
【附圖說明】
[001引圖1是實(shí)施例7-9和對比例3-4的材料的紫外光老化后色差的對比條形圖。
[0019] 圖2是實(shí)施例7-9和對比例3-4的材料的紫外光老化后拉伸強(qiáng)度的對比條形圖。
[0020] 圖3是實(shí)施例7-9和對比例3-4的材料的紫外光老化后拉伸強(qiáng)度保持率的對比條 形圖。
[0021] 圖4是實(shí)施例7-9和對比例3-4的材料的紫外光老化后彎曲模量的對比條形圖。
[0022] 圖5是實(shí)施例7-9和對比例3-4的材料的紫外光老化后彎曲模量保持率的對比條 形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本發(fā)明中的采用的乙締和1-己締優(yōu)選為W下規(guī)格的乙締： 乙締：純度> 99. 20% C化《5X10 6 C0《1X10 6 02《2X10 6 H20《1X10 6 cos《0. 02X 10 6。
[0024]己締-1 :純度> 98. 5 % H20《 20X10 6 CO^ 5X10? 單締控> 98. 5 % 異構(gòu)α締控《1% 正構(gòu)非α締控《1% 正構(gòu)α締控>96%過氧化物《1 X 106 硫《1 X 106。 本發(fā)明采用的稀釋劑異下燒優(yōu)選為W下規(guī)格的異下燒： 異下燒：純度> 95. 0% 乙烘《2X10-6 總硫《IX10 6 總締控《 100X10 6 水《 20X10 6 02《5Χ106。
[00巧]擠壓機(jī)是一臺CoperionZSK-350型的擠壓機(jī)，擠壓機(jī)有7段筒體；混煉時，調(diào)節(jié)混 煉機(jī)第五段筒體溫度為240°C，第六段筒體溫度為250°C，第屯段筒體溫度為255~260°C; 加熱混煉機(jī)的導(dǎo)熱油溫度為260°C，并調(diào)節(jié)顆粒冷卻水的溫度為65~72°C，顆粒冷卻水流 量為 600 ~650m3/h。
[0026] 本發(fā)明催化劑的活化處理是通過將催化劑與干燥熱空氣在由燃料氣燃燒加熱的 沸騰床中接觸進(jìn)行的，催化劑通過打開罐底部閥，依靠重力落入活化器中；來自于活化爐 的爐膛熱的燃燒氣和熱的流化空氣加熱活化爐和催化劑，燃燒氣體向上流化氣通過分布板 后，與催化劑充分接觸并使催化劑活化。