一種高透明、耐刮擦聚丙烯復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯的制備方法，尤其是一種高透明、耐刮擦聚丙烯的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，高透明度的聚丙烯材料發(fā)展迅速，需求量日益增大，高透明度的聚丙烯材 料通常是通過聚丙烯樹脂與其他單體無規(guī)共聚，再結(jié)合添加透明成核劑的方法來制備，雖 然達(dá)到了高透明度的目的，但是由于共聚單體的增多降低了聚丙烯的結(jié)晶度，導(dǎo)致材料的 剛性及耐熱性大幅下降，特別是由于材料中非結(jié)晶部分的提高，易導(dǎo)致材料的在特定環(huán)境 下發(fā)生非晶組分的遷移，不利于用作食品容器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高透明、耐刮擦聚丙烯的制備方 法，使其具有高結(jié)晶度，適于用作食品容器。
[0004] 技術(shù)方案：
[0005] 本發(fā)明利用液氣相聚合Hypol工藝，采用兩個(gè)液相反應(yīng)器技術(shù)，通過優(yōu)選催化劑 Al/Si比、外給電子體、氫氣丙烯比提高材料的結(jié)晶度，在此基礎(chǔ)上通過添加透明成核劑實(shí) 現(xiàn)聚丙烯球晶的細(xì)化，開發(fā)出具有耐刮擦性能的高透明聚丙烯樹脂材料，改善了傳統(tǒng)高透 明聚丙烯材料由于其中非結(jié)晶部分過多而造成的剛性耐熱性較低的缺點(diǎn)，減少非結(jié)晶部分 的遷移幾率，使材料適用于食品容器。相比現(xiàn)有專利和文獻(xiàn)，本發(fā)明中不采用丙烯和其他單 體共聚，實(shí)現(xiàn)高結(jié)晶度和高透明性的平衡。
[0006] -種高透明、耐刮擦聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，往100份聚合物粉料中加入 0-0· 1份四[β - (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯，0-0· 1份亞磷酸三 (2. 4-二叔丁基苯基）酯，0-0. 2份高純度硬脂酸鈣，0. 3~0. 6份成核劑，0~0. 15份過氧 化二異丙苯，經(jīng)雙螺桿造粒機(jī)造粒即得；
[0007] 所述聚合物粉料的制備方法為：采用第一液相聚合反應(yīng)器與第二液相聚合反應(yīng) 器串聯(lián)的方法，將主催化劑、助催化劑、外給電子體經(jīng)預(yù)接觸后依次進(jìn)入第一液相聚合反應(yīng) 器，氫氣丙烯體積比1. 0~3. 5%，聚合反應(yīng)的溫度為65. 2~74. 4°C，反應(yīng)壓力為3. 0~ 4.0MPa，反應(yīng)物停留時(shí)間為1~3h ;然后進(jìn)入第二液相聚合反應(yīng)器，氫氣丙烯體積比0%，聚 合反應(yīng)的溫度為70. 4~74. 1°C，反應(yīng)壓力為1. 7~2. OMPa，反應(yīng)物停留時(shí)間為1~1. 5h ; 從第二液相聚合反應(yīng)器出來的聚合物經(jīng)閃蒸分離、催化劑滅活和加熱干燥后，得到聚合物 粉料。
[0008] 作為優(yōu)選，所述成核劑為Millad NX8000(Milliken Chemical公司生產(chǎn)的）。
[0009] 所述雙螺桿造粒機(jī)的機(jī)筒溫度為210-230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100Hz。
[0010] 作為優(yōu)選，所述主催化劑為TiCl4/MgCl2催化劑，助催化劑為三乙基鋁，外給電子 體為二環(huán)戊基二甲氧基硅烷，其中A1/丙烯AKg^T1) =0-0. SLAl/SiAKg^Kg1) =0-15， Al/Ti(mol/mol) = 0-100〇
[0011] 作為優(yōu)選，制備聚合物粉料時(shí)，需將主催化劑、助催化劑、外給電子體在l〇°C預(yù)接 觸15min再進(jìn)入第一液相聚合反應(yīng)器，可提高催化劑活性約20%。
[0012] 有益效果：本發(fā)明的高透明、耐刮擦聚丙烯強(qiáng)度好（彎曲模量彡1800 MPa)， 透明度好（經(jīng)熔融注塑1mm厚聚丙烯片材霧度< 12% )，熔體流動(dòng)速率滿足1~ 30g/10min(230°C，2. 16Kg)，其可替代普通聚苯乙烯制件的生產(chǎn)，廣泛用于如磁帶、光盤外 殼，塑料果盤及部分耐磨制品的生產(chǎn)，具有透明度好、磨損量小、自潤滑效果好等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0014] 實(shí)施例1
[0015] 制備聚合物粉料：采用第一液相聚合反應(yīng)器與第二液相聚合反應(yīng)器串聯(lián)的方法， 將主催化劑、助催化劑、外給電子體經(jīng)預(yù)接觸后依次進(jìn)入第一液相聚合反應(yīng)器，氫氣丙烯體 積比1. 〇%，聚合反應(yīng)的溫度為65. 2°C，反應(yīng)壓力為3. OMPa，反應(yīng)物停留時(shí)間為1. Oh ;然 后進(jìn)入第二液相聚合反應(yīng)器，氫氣丙烯體積比0,聚合反應(yīng)的溫度為70. 4°C，反應(yīng)壓力為 1. 7MPa，反應(yīng)物停留時(shí)間為lh ;將從第二液相聚合反應(yīng)器出來的聚合物經(jīng)閃蒸分離、催化 劑滅活和加熱干燥后，得到聚合物粉料。所述主催化劑為TiCl4/MgCl2催化劑，助催化劑為 三乙基鋁，外給電子體為二環(huán)戊基二甲氧基硅烷，其中A1/丙烯AKg · T 4 = 0. 05, Al/Si/ (Kg · Kg 3 = 3, Al/Ti (mol/mol) = 15。
[0016] 往100份聚合物粉料中加入〇· 1份四[β -(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸] 季戊四醇酯，〇. 1份亞磷酸三（2. 4-二叔丁基苯基）酯，0. 2份高純度硬脂酸鈣，0. 3份成核 劑MilladNX8000,0份過氧化二異丙苯，經(jīng)210°C，轉(zhuǎn)速100Hz雙螺桿造粒機(jī)造粒，即得。
[0017] 實(shí)施例2
[0018] 制備聚合物粉料：采用第一液相聚合反應(yīng)器與第二液相聚合反應(yīng)器串聯(lián)的方法， 將主催化劑、助催化劑、外給電子體經(jīng)預(yù)接觸后依次進(jìn)入第一液相聚合反應(yīng)器，氫氣丙烯體 積比3. 5%，聚合反應(yīng)的溫度為74. 4°C，反應(yīng)壓力為4. OMPa，反應(yīng)物停留時(shí)間為3. Oh ;然 后進(jìn)入第二液相聚合反應(yīng)器，氫氣丙烯體積比0,聚合反應(yīng)的溫度為84. TC，反應(yīng)壓力為 2. OMPa，反應(yīng)物停留時(shí)間為1. 5h ;將從第二液相聚合反應(yīng)器出來的聚合物經(jīng)閃蒸分離、催 化劑滅活和加熱干燥后，得到聚合物粉料。所述主催化劑為TiCl4/MgCl2催化劑，助催化劑 為三乙基鋁，外給電子體為二環(huán)戊基二甲氧基硅烷，其中A1/丙烯AKg ·Τ 4 = 0. 1，Al/Si/ (Kg · Kg 3 = 5, Al/Ti (mol/mol) = 45。
[0019] 往100份聚合物粉料中加入0.05份四[β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸] 季戊四醇酯，〇. 1份亞磷酸三（2. 4-二叔丁基苯基）酯，0. 1份高純度硬脂酸鈣，0. 6份成核 劑Millad ΝΧ8000,0份過氧化二異丙苯，經(jīng)230°C，轉(zhuǎn)速100Hz雙螺桿造粒機(jī)造粒，即得。
[0020] 實(shí)施例3
[0021] 制備聚合物粉料：采用第一液相聚合反應(yīng)器與第二液相聚合反應(yīng)器串聯(lián)的方法， 將主催化劑、助催化劑、外給電子體經(jīng)預(yù)接觸后依次進(jìn)入第一液相聚合反應(yīng)器，氫氣丙烯體 積比1. 5%，聚合反應(yīng)的溫度為65. 2°C，反應(yīng)壓力為3. 2MPa，反應(yīng)物停留時(shí)間為1. Oh ;然 后進(jìn)入第二液相聚合反應(yīng)器，氫氣丙烯體積比0,聚合反應(yīng)的溫度為84. TC，反應(yīng)壓力為 1. 9MPa，反應(yīng)物停留時(shí)間為1. 5h ;將從第二液相聚合反應(yīng)器出來的聚合物經(jīng)閃蒸分離、催 化劑滅活和加熱干燥后，得到聚合物粉料。所述主催化劑為TiCl4/MgCl2催化劑，助催化劑 為三乙基鋁，外給電子體為二環(huán)戊基二甲氧基硅烷，其中A1/丙烯AKg · T 4 = 0. 15, A1/ Si/(Kg · Kg 3 = 10, Al/Ti (mol/mol) = 60。
[0022] 往100份聚合物粉料中加入0. 1份亞磷酸三（2. 4-二叔丁基苯基）酯，0. 2份高純 度硬脂酸鈣，〇. 5份成核劑Millad NX8000,0. 15份過氧化二異丙苯，經(jīng)230°C，轉(zhuǎn)速