一種改性聚丙烯塗覆專用料的生產工藝的製作方法
2023-06-13 04:04:01
一種改性聚丙烯塗覆專用料的生產工藝的製作方法
【專利摘要】本發明採用三步法製備出改性聚丙烯塗覆專用料。步驟一：將50%-70%（重）的均聚聚丙烯粉料與30%-50%（重）的低密度聚乙烯共混均勻，然後加入0.6%-1.5%（重）的交聯劑，進行擠出造粒製備出交聯物。步驟二：將交聯物與EVA按50份（重）：50份（重）進行混合均勻，經擠出造粒製成改性劑。步驟三：在均聚聚丙烯粉料中加入的5%-10%（重）改性劑、加入適量分子量調節劑混合均勻，通過控制擠出機各段溫度，從而將造粒機出口的改性聚丙烯塗覆專用料熔融指數控制在32±1g/10min範圍內。
【專利說明】一種改性聚丙烯塗覆專用料的生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及聚丙烯改性【技術領域】，特別是將聚丙烯和聚乙烯交聯物與EVA共混製成高熔體強度共混物，再將該高熔體強度共混物添加到均聚聚丙烯中，共混擠出造粒生產聚丙烯塗覆專用料。
【背景技術】
[0002]隨著軟包裝行業的飛速發展，各種包裝袋、裝飾袋、功能性薄膜等製品所用的塗覆專用料也在不斷發生衍變。目前，國內外常用的塗覆級專用料品種有:PE、PP、EVA、EAA等。但是，由於加工工藝、包裝材料外觀、成本及質量安全的需求，市場多採用PP、PE塗覆料品種，而近些年國內外逐步用聚丙烯塗覆料替代聚乙烯塗覆料，或者部分替代。
[0003]聚丙烯塗覆專用料生產工藝大致可分為三類:一是多元共聚生產工藝；二是氫調均聚聚丙烯工藝；三是降解法改性均聚聚丙烯工藝。
[0004]其中以降解法改性均聚聚丙烯工藝生產方法簡便、投入成本低，國內外大小生產企業數不勝數，產品種類繁多，國內塗覆料市場主要以此生產工藝為主。降解法均聚聚丙烯塗覆專用料由於生產普及面廣、產品質量參差不齊，總體來說存在以下缺陷:
1、熔體強度偏低，分子量分布窄。
[0005]2、熔接效果差，熱封溫度高，熔封範圍窄。
[0006]3、收縮率大，熔垂力小，流延成膜頸縮現象嚴重。
[0007]4、流延過程中厚度均勻性差、流平性差。
[0008]均聚聚丙烯塗覆料單獨使用過程時，下遊用戶在生產中常出現的問題有:
1、編織袋塗層太厚，一般在10-15g/m2。用戶一般要求為7-8g/m2。
[0009]2、塗覆速度慢，超過80m/min易出洞、破膜、厚度控制差。
[0010]3、編織袋剝離強度(牢度)達不到要求。
[0011]4、塑塑彩印塗覆過程中，厚度控制波動大，熱封強度低，尤其是中縫強度達不到要求。
[0012]5、紙塑塗覆過程中，工藝溫度降不下來，塗覆速度太低。
[0013]6、編織袋、紙塑袋、BOPP薄膜複合袋等，塗覆過程中頸縮現象嚴重。
[0014]7、無法很好的在水泥包裝袋上穩定使用。
[0015]由於降解法均聚聚丙烯塗覆料存在以上缺陷，因此，下遊用戶在塗覆工藝過程中需加入其它樹脂和助劑，旨在改善加工性能。專利號為CN102453163A的「丙烯聚合物的製備方法及由該方法製備的丙烯聚合物」專利，雖然提到該技術所製備的丙烯聚合物適合用於塗覆料，但是目前仍然處於研究試驗階段。按照專利號為CN102050981A的「一種用於編織袋塗覆料的聚乙烯組合物及其製備方法」專利製造的產品具有優異的加工流變性能，塗覆寬度較寬，收縮幅度小，但是製品挺度差，成本高。專利號為CN1312342的「嵌段共聚聚丙烯塗覆料」專利，該發明產品為嵌段共聚聚丙烯塗覆料，適用於塑料編織袋內表面塗層、紙塑複合、薄膜複合等，這種塗覆料的特徵是乙烯含量高，韌性、低溫性能好，使用壽命長，加工工藝簡單，塗膜工藝穩定，加工溫度低，節能等，但是，由於生產成本高、塗膜挺度差，目前市場用戶較少。
【發明內容】
[0016]本發明的目的在於研製一種綜合性能優良的聚丙烯塗覆專用料。首先按照一定的配方設計製成聚丙烯/聚乙烯交聯物，該交聯物再與EVA按一定比例進行共混，製成高熔體強度改性劑。然後在聚丙烯進行可控流變工藝過程中通過螺桿秤按照5%-10%的比例加入高熔體強度改性劑，經共混、熔融、擠出、造粒、摻混、包裝等步驟製造出改性聚丙烯塗覆專用料。
[0017]本發明採用的技術方案是:一是將50%_70% (重)的均聚聚丙烯粉料與30%_50%(重)的低密度聚乙烯共混均勻，然後加入0.6%-1.5% (重)的交聯劑，擠出機各段溫度控制在1850C _265°C之間，進行基礎造粒製備出交聯物。二是將交聯物與EVA按50份(重):50份(重)進行混合均勻，擠出機各段溫度控制在190°C _250°C之間，最後擠出造粒製成高熔體強度改性劑。三是造粒時將高熔體強度改性劑通過螺桿秤按均聚聚丙烯原料的5%-10% (重)的設定值準確加入，並加入分子量調節劑-過氧化二叔丁基(DTBP)等，調節其加入量控制最終製成的改性聚丙烯塗覆專用料的MFR，再通過控制擠出機各段溫度，從而將造粒機出口的改性聚丙烯塗覆專用料熔融指數控制在32±lg/10min範圍內。
[0018]本發明所採用的均聚聚丙烯:其熔融流動速率(MFR)為2.0-4.5g/10min的粉料，其粉料灰分控制在80ppm以內 。
[0019]本發明所採用的低密度聚乙烯:是高壓氣相法生產的長支鏈聚乙烯，密度在
0.919-0.923g/cm3 之間，其熔融流動速率(MFR)在 1.8-3.2g/10min 之間。
[0020]本發明所採用的交聯劑:過氧化二異丙苯(DCP)、叔丁基過氧化苯甲酸酯(TBPB)或過氧化二苯甲醯(BP)。
[0021]本發明所採用的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA):要求VA含量不低於18%。
[0022]本發明在通過擠出造粒製備改性聚丙烯塗覆專用料時，所用擠出機各段溫度控制範圍為:
第一段控制溫度:180—245 °C ；
第二段控制溫度:190—240°C ；
第三段控制溫度:190—250°C ；
第四段控制溫度:180—220°C ；
第五段控制溫度:80—120°C。
【具體實施方式】
[0023]步驟一:取MFR為1.8g/10min的聚丙烯粉料100kg、MFR為1.0g/10min的低密度聚乙烯IOOkg和2.0kg的過氧化二異丙苯混合均勻,用雙螺杆擠出機進行造粒。造粒時擠出機各段控制溫度進料端到出料口分別為一區溫度180°C、二區溫度195°C、三區溫度200°C、四區溫度200°C、五區溫度200°C，螺杆轉速120轉/min、經水環模面切粒製成交聯物。步驟二:取上述交聯物50kg烘乾與乙烯-醋酸乙烯共聚物50kg共混造粒,造粒時擠出機各段控制溫度從進料端到出料口分別為一區溫度170°C、二區溫度185°C、三區溫度220°C、四區溫度220°C、五區溫度200°C，經切粒後乾燥製成高熔體強度改性劑。步驟三:將高熔體強度改性劑按5.0% (重)的加入量加入到熔融流動速率(MFR)為2.78g/10min的均聚聚丙烯粉料中混合均勻進行造粒，造粒時加入分子量調節劑-過氧化二叔丁基(DTBP)，調節其加入量使最終製成的改性聚丙烯塗覆專用料MFR=32±1.0g/10min，造粒機溫度控制為:一區200°C、二區195°C、三區228°C、四區228°C、五區232°C。從而製成改性聚丙烯塗覆專用料。[0024]將製成的改性聚丙烯塗覆專用料用於編織袋塗覆，結果是剝離力強、塗覆速度達到180m/min、塗層克重6.lg/m3 ;用於方便麵袋塗覆，塗層克重達到28g/m3，塗層厚度均勻，中封強度完全滿足用戶需求。
【權利要求】
1.一種改性聚丙烯塗覆專用料的生產工藝，其特徵是:按以下三個步驟製造改性聚丙烯塗覆料，步驟一:將重量百分比50%-70%的均聚聚丙烯粉料與重量百分比30%-50%的低密度聚乙烯共混均勻成為混合物1，然後向混合物I中加入重量百分比0.6%-1.5%的交聯劑共混均勻成為混合物2，對混合物2進行基礎造粒製備出交聯物；步驟二:將交聯物與EVA按重量份50:50混合均勻成為混合物3，擠出機各段溫度控制在190°C _250°C之間，對混合物3進行擠出造粒製成改性劑；步驟三:在聚丙烯粉料中通過螺桿秤加入重量百分比為5%-10%的改性劑，造粒時加入分子量調節劑，調節其加入量控制最終製成的改性聚丙烯塗覆專用料的MFR，再通過控制擠出機各段溫度，最終將造粒機出口粒料的熔融指數控制在32±lg/10min範圍內而成為改性聚丙烯塗覆專用料。
2.根據權利要求1所述的改性聚丙烯塗覆料的生產工藝，其特徵是:改性聚丙烯塗覆料生產工藝的三個步驟中採用的均聚聚丙烯粉料性能指標為，熔融流動速率(MFR)為2.0-4.5g/10min，等規度控制在96%左右。
3.根據權利要求1所述的改性聚丙烯塗覆料的生產工藝，其特徵是:改性聚丙烯塗覆料生產工藝的步驟一中採用的長支鏈低密度聚乙烯性能指標為，熔融流動速率(MFR)在1.8-3.2g/10min 之間，密度在 0.919-0.923g/cm3 之間。
4.根據權利要求1所述的改性聚丙烯塗覆料的生產工藝，其特徵是:在改性聚丙烯塗覆料生產工藝的步驟三中採用五段控溫擠出機，從擠出機進料端到出料口各段溫度控制範圍為:第一段控制溫度:180—245°C，第二段控制溫度:190—240°C，第三段控制溫度:190—250°C，第四段控制溫度:180—22(TC，第五段控制溫度:80—120°C。
5.根據權利要求1所述的改性聚丙烯塗覆料的生產工藝，其特徵是:在步驟二中使用的EVA性能指標為，VA含量不低於18%。
6.根據權利要求·1所述的改性聚丙烯塗覆料的生產工藝，其特徵是:在步驟一中使用的交聯劑為過氧化二異丙苯(DCP)、叔丁基過氧化苯甲酸酯(TBPB)或過氧化二苯甲醯(BP)。
7.根據權利要求1所述的改性聚丙烯塗覆料的生產工藝，其特徵是:在步驟三中使用的分子量調節劑為過氧化二叔丁基(DTBP)、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧基)己烷(DMDBH)或雙(過氧化異丙基)苯(BPIB)。
【文檔編號】B29B9/06GK103524880SQ201310518972
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】曹豫新, 況成承, 梁萬軍, 周寶森, 張鋒, 王勝利, 薛正偉, 侯衛峰, 徐劍虹, 席志武, 趙均, 李中新 申請人:中國石油化工股份有限公司