一種高溫蒸煮cpp薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟：將聚丙烯樹脂基料和主抗氧劑、輔抗氧劑A、輔抗氧劑B、吸酸劑分別計(jì)量后均勻混合；投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融混合造粒，其中物料在螺桿內(nèi)的停留時(shí)間為2～4分鐘，螺桿溫度控制為190～220℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制為80～120轉(zhuǎn)/分；將得到的聚丙烯樹脂粒子經(jīng)冷卻干燥后即為成品。本發(fā)明不僅能滿足高溫蒸煮CPP加工工藝要求，并能保證高溫蒸煮CPP薄膜具有更為優(yōu)良的機(jī)械性能、光學(xué)性能和抗色變性能。
【專利說明】一種高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚丙烯樹脂組合物，特別涉及用于制造高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物，本發(fā)明還涉及一種聚丙烯樹脂組合物的制備方法以及一種高溫蒸煮CPP薄膜。 【背景技術(shù)】
[0002]流延薄膜(Castfilnl)是通過熔體流延驟冷生產(chǎn)的一種無拉伸、非定向的平擠薄膜。與吹膜相比，其特點(diǎn)是生產(chǎn)速度快，產(chǎn)量高，薄膜透明性、光澤性、厚度均勻性良好，各向性能平衡性優(yōu)異。同時(shí)，由于是平擠薄膜后續(xù)工序如印刷、復(fù)合等極為方便，因而廣泛的應(yīng)用于紡織品、鮮花、食品、日用品的包裝。
[0003]CPP薄膜可分為蒸煮級(jí)CPP薄膜(Retort CPP，簡(jiǎn)稱RCPP )和鍍鋁級(jí)CPP薄膜(Metalize CPP，簡(jiǎn)稱MCPP)、通用CPP薄膜(General CPP，簡(jiǎn)稱GCPP)等。蒸煮級(jí)是指能與PET、NY、鋁箔等通過干式復(fù)合后，制成耐高溫蒸煮殺菌的復(fù)合用基材薄膜。非蒸煮級(jí)是指不能做蒸煮袋內(nèi)層基材，只能用于常規(guī)包裝的薄膜。蒸煮級(jí)CPP膜一般可分為普通蒸煮、中高溫蒸煮、高溫蒸煮。普通蒸煮耐溫121 °C以下，中高溫蒸煮在121°C~135°C /30分鐘，高溫蒸煮應(yīng)耐135°C /30分鐘。
[0004]相對(duì)于普通CPP薄膜，高溫蒸煮CPP膜具有特別的性能要求:耐高溫、高壓，有杰出的熱封強(qiáng)度、復(fù)合強(qiáng)度。蒸煮后其物理性質(zhì)也不會(huì)下降、不破裂、不漏氣，袋內(nèi)食物不會(huì)變質(zhì)變味。在運(yùn)輸及銷售時(shí)要求在冷藏中能耐低溫、不脆裂。這種新型包裝材料的使用，不僅大大延長了食品的保質(zhì)期，最大限度地保持了食品的新鮮和營養(yǎng)，而且在相當(dāng)程度上減少了抽真空、高壓、壓力波動(dòng)時(shí)的破包現(xiàn)象，從而在很大程度上降低了成本，普及了高檔方便食品的包裝。這一切都對(duì)制造高溫蒸煮CPP薄膜的原料聚丙烯樹脂提出了更高的要求，不僅要保證其具備優(yōu)良的成膜加工性能，還要使制得的薄膜具有良好的機(jī)械性能和光學(xué)性能。高溫蒸煮CPP薄膜的特性主要取決于聚丙烯樹脂基料的特性(如共聚單體含量、等規(guī)度、分子量和分子量分布等)，但其穩(wěn)定體系(添加劑配方)也至關(guān)重要。因?yàn)楦邷卣糁驝PP薄膜的加工是在高溫、長流程的有氧狀態(tài)下進(jìn)行，聚合物大分子會(huì)發(fā)生熱氧化降解，從而嚴(yán)重影響薄膜的各項(xiàng)性能。因此，制造高溫蒸煮CPP薄膜的原料聚丙烯樹脂中必須含有抗氧化的添加劑，當(dāng)然，添加劑同時(shí)還具有提高薄膜在長期使用過程中耐氧化性能的作用。但是添加劑選擇不當(dāng)或者添加劑加入量的不當(dāng)導(dǎo)致薄膜在獲得良好的抗氧化性的同時(shí)，將導(dǎo)致薄膜的品質(zhì)下降，甚至反而使得成膜加工性能變差。目前常見的主抗氧劑四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，輔助抗氧劑三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯為代表的穩(wěn)定體系被廣泛用于CPP專用料中，但這一配方體系最大的不足之處是在于抗變色能力差，薄膜存放不久易產(chǎn)生變黃、變紅等色變現(xiàn)象，影響高溫蒸煮CPP薄膜的微外觀及性能。因此，CPP專用料中添加劑配方的研究一直備受關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供了一種用于制造超高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，它對(duì)采用的添加劑進(jìn)行了改進(jìn)，所要解決的技術(shù)問題是使聚丙烯樹脂不僅能滿足高溫蒸煮CPP薄膜成膜加工的工藝要求，并能保證以此為原料制造的高溫蒸煮CPP薄膜具有更為優(yōu)良的機(jī)械性能、光學(xué)性能和抗色變性能。
[0006]以下是本發(fā)明具體的技術(shù)方案:
[0007]—種用于制造高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物，包括聚丙烯樹脂基料和添加劑，聚丙烯樹脂基料與添加劑的重量比為100: 0.08~0.20，
[0008]所述的聚丙烯樹脂基料，根據(jù)ASTM D1238測(cè)得其熔體流動(dòng)速率為7.0~10.0g/10min，根據(jù) GB/T 2412-2008 測(cè)得等規(guī)度為 95.0 ~98.0% ;
[0009]所述的添加劑包括主抗氧劑、輔抗氧劑A、輔抗氧劑B、吸酸劑，其中:
[0010]主抗氧為1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(分子式C54H78O3, CAS 號(hào):1709-70-2)；
[0011 ] 輔抗氧劑A為四(2，4- 二叔丁基酚)-4，4’ -聯(lián)苯基二亞磷酸酯(又名抗氧化劑THP-EPQ，分子式 C68H92O4P2, CAS 號(hào):119345-01-6)；
[0012]輔抗氧劑B為N，N'-雙(2，2，6，6-四甲基_4_哌啶基)己二胺(分子式C24H50N4,CAS 號(hào):61260-55-7)；
[0013]吸酸劑為硬脂酸鈣(分子式:C36H7QCa04，CAS號(hào):1592-23-0)；
[0014]添加劑的組分配比以重量份計(jì)，當(dāng)主抗氧劑為100份時(shí)，輔抗氧劑A為40~55份，輔抗氧劑B為20~35份，吸酸劑為50份。
[0015]優(yōu)選地，聚丙烯樹脂基料為由93~99.5wt %的丙烯與0.5~7wt %的C4-C8直鏈α-烯烴共聚而成的聚丙烯共聚物。`
[0016]優(yōu)選地，上述添加劑的組分配比以重量份計(jì)，當(dāng)主抗氧劑為100份時(shí)，輔抗氧劑A為45~50份，輔抗氧劑B為25~35份。
[0017]優(yōu)選地，上述聚丙烯樹脂基料與添加劑的重量比為100: 0.10~0.15。
[0018]本發(fā)明還提供了一種用于制造高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟:將上述聚丙烯樹脂基料和主抗氧劑、輔抗氧劑Α、輔抗氧劑B、吸酸劑分別計(jì)量后均勻混合；投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融混合造粒，其中物料在螺桿內(nèi)的停留時(shí)間為2~4分鐘，螺桿溫度控制為190~220°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為80~120轉(zhuǎn)/分；將得到的聚丙烯樹脂粒子經(jīng)冷卻干燥后即為聚丙烯樹脂組合物成品。
[0019]本發(fā)明還提供了一種高溫蒸煮CPP薄膜，其原料為上述聚丙烯樹脂組合物。
[0020]本發(fā)明的關(guān)鍵是對(duì)添加劑進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，所選擇的這些抗氧劑以合適的比例配伍，其抗氧作用起著協(xié)同的作用，性能大為提高，從而可使添加劑的添加總量得以降低。嚴(yán)格說來，在聚丙烯基料中添加劑也屬于一種雜質(zhì)，在保證抗氧性能的前提下，添加總量的減少顯然對(duì)成膜加工性的提高、薄膜制品強(qiáng)度的提高和濁度的降低極為有利。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的聚丙烯組合物不僅保證了其具有良好的加工性能，滿足高溫蒸煮CPP膜的加工工藝要求，且使以此為原料制造的高溫蒸煮CPP薄膜具有更為優(yōu)良的機(jī)械性能、光學(xué)性能和抗色變性能。
【具體實(shí)施方式】[0021]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。但應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的舉例說明，而非是對(duì)本發(fā)明的范圍限定。
[0022]在實(shí)施例中，非特別說明，所有原料均為市售。
[0023]由于本發(fā)明的關(guān)鍵在于添加劑的改進(jìn)，其它部分與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，因此實(shí)施例將注重添加劑配方及添加量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的列舉。
[0024]本發(fā)明及其實(shí)施例中高溫蒸煮CPP薄膜的有關(guān)數(shù)據(jù)按以下測(cè)試方法獲得:
[0025]1.薄膜的拉伸斷裂強(qiáng)度、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變、直角撕裂強(qiáng)度:按GB/T13022-1991測(cè)量薄膜的透光率、
[0026]2.薄膜的霧度:按GB/T2410測(cè)試。
[0027]3.薄膜的表面光澤度:按ASTM D2457-08測(cè)試。
[0028]4.薄膜的熱封溫度、熱封強(qiáng)度:按QBT 2358-1998測(cè)試
[0029]【實(shí)施例1~8】
[0030]取粉狀聚丙烯樹脂基料(為淡乳白色粉料，采購于上海石油化工股份有限公司)500kg，按所需比例加入添加劑的各組分，拌勻。物料投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融混合造粒，物料在螺桿內(nèi)的停留時(shí)間為2~4分鐘，螺桿溫度控制為190~220°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為80~120轉(zhuǎn)/分。得到的聚丙烯樹脂粒子經(jīng)冷卻干燥后即為成品。每一實(shí)施例取500kg樣
品O
[0031 ] 聚丙烯樹脂基料為由93~99.5wt %的丙烯與0.5~7wt %的C4-C8 α -烯烴共聚而成的聚丙烯共聚物，其熔體流動(dòng)速率為7.0~10.0g/10min，等規(guī)度為95.0~98.0%。
[0032]添加劑由抗氧劑、輔抗氧劑A和B以及吸酸劑組成，其中:
[0033]王抗氧為I，3, 5- 二甲基-2,4,6_ 二(3, 5_ 二叔丁基_4-羥基芐基)苯，
[0034]輔抗氧劑A為四(2，4-二叔丁基酚)-4，4’-聯(lián)苯基二亞磷酸酯，
[0035]輔抗氧劑B為N，N'-雙(2，2，6，6-四甲基_4_哌啶基)己二胺，
[0036]吸酸劑為硬脂酸鈣。
[0037]各實(shí)施例添加劑的組分配比及添加劑的加入量見表1，其中添加劑的組分配比為當(dāng)主抗氧劑為100重量份時(shí)其它組分的重量份；添加劑的加入量為當(dāng)聚丙烯樹脂基料為100重量份時(shí)添加劑的重量份。表1中“α-烯烴(Cn)”表示碳鏈長度為η的α _直鏈烯烴。
[0038]各實(shí)施例得到的聚丙烯樹脂成品，采用高溫蒸煮CPP薄膜生產(chǎn)工藝(工藝參數(shù):生產(chǎn)線速度:100m/min ;生產(chǎn)線溫度設(shè)定:擠出機(jī):240~250°C ;模頭:240°C ;鑄片機(jī):30°C。)加工薄膜，薄膜厚度為70 μ m。在時(shí)效后測(cè)試薄膜的主要性能指標(biāo)，結(jié)果見表2。
[0039]表1.[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟:將聚丙烯樹脂基料和主抗氧劑、輔抗氧劑A、輔抗氧劑B、吸酸劑分別計(jì)量后均勻混合；投入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融混合造粒，其中物料在螺桿內(nèi)的停留時(shí)間為2~4分鐘，螺桿溫度控制為190~220°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為80~120轉(zhuǎn)/分；將得到的聚丙烯樹脂粒子經(jīng)冷卻干燥后即為成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，其特征在于，所述的主抗氧為1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯，輔抗氧劑A為四(2，4-二叔丁基酚)-4，4’-聯(lián)苯基二亞磷酸酯，輔抗氧劑B為N，N'-雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)己二胺，吸酸劑為硬脂酸鈣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，其特征在于，當(dāng)主抗氧劑為100份時(shí)，輔抗氧劑A為40~55份，輔抗氧劑B為20~35份，吸酸劑為50份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，其特征在于，聚丙烯樹脂基料為由93~99.5wt%的丙烯與0.5~7wt%的C4-C8 α -直鏈烯烴共聚而成的聚丙烯共聚物。`
【文檔編號(hào)】B29C47/92GK103788497SQ201210417875
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】陳國康, 王榮和, 曲云春, 劉勇, 蔣紀(jì)國, 薛振忠 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化上海石油化工股份有限公司