專(zhuān)利名稱(chēng)：一種制備高熔融指數(shù)聚丙烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)高分子化合物用后處理進(jìn)行化學(xué)改性技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種制備高熔融指數(shù)聚丙烯的方法。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外主要在螺桿擠出機(jī)中對(duì)聚丙烯(PP)實(shí)施化學(xué)降解，以得到改性聚丙烯產(chǎn)品。此工藝也稱(chēng)之為控制降解工藝，因此擠出過(guò)程的控制非常重要。而現(xiàn)有生產(chǎn)工藝都是單純依靠螺桿擠出機(jī)(螺桿機(jī))，通過(guò)改變加工溫度和螺桿轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)。實(shí)際情況是，在降解劑濃度一定的條件下，單純提高加工溫度和螺桿轉(zhuǎn)速，降解程度有限，而且溫度越高，螺桿轉(zhuǎn)速越快，降解不易控制，且大大增加能耗，不易制備出穩(wěn)定的高流動(dòng)性PP。本發(fā)明針對(duì)上述工藝的缺陷，研制出了一套完整的制備高熔融指數(shù)(高熔體流動(dòng)速率)聚丙烯的方法，通過(guò)擠出過(guò)程的控制創(chuàng)新，其產(chǎn)品具有熔體流動(dòng)速率可控范圍寬、分子量分布窄并顯著改善聚丙烯樹(shù)脂的流變性能等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于紡絲及大型復(fù)雜的注塑配件等生產(chǎn)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有單純依靠螺桿機(jī)對(duì)PP實(shí)施化學(xué)降解的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套高效、適用的工藝方法，從而達(dá)到在化學(xué)降解法生產(chǎn)高熔體流動(dòng)速率聚丙烯的過(guò)程中，穩(wěn)定地控制聚丙烯熔體流動(dòng)速率的波動(dòng)性，有效地降低低分子揮發(fā)物的含量。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種制備高熔 融指數(shù)聚丙烯的方法，制備工藝流程分為四個(gè)系統(tǒng)，即聚丙粉料及添加劑混配系統(tǒng)、熔融擠出降解系統(tǒng)、熔體輸送脫揮系統(tǒng)、拉條切粒儲(chǔ)存系統(tǒng)；用摻混機(jī)將聚丙烯和降解劑等輔助助劑混勻，然后用上料機(jī)輸送至第一螺桿機(jī)的料倉(cāng)，第一螺桿機(jī)將物料熔融送至反應(yīng)釜，在第一螺桿機(jī)與反應(yīng)釜中，完成聚丙烯的可控降解，反應(yīng)釜的物料由熔體泵輸送至第二螺桿機(jī)，將聚丙烯中的低分子揮發(fā)物脫除，來(lái)自第二螺桿機(jī)的熔體經(jīng)模頭拉條，水冷、切粒，聚丙烯顆粒由風(fēng)機(jī)送入料倉(cāng)。本發(fā)明兩條螺桿機(jī)的配置為，第一螺桿機(jī)分6個(gè)區(qū)，第二螺桿機(jī)分8個(gè)區(qū)、其中第六區(qū)帶真空口。本發(fā)明可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一條螺桿機(jī)、反應(yīng)釜和熔體泵的參數(shù)，保證降解PP在反應(yīng)設(shè)備中的停留時(shí)間，熔體泵轉(zhuǎn)速為65 r/min-68 r/min。本發(fā)明的降解劑是二叔丁基過(guò)氧化物，加入量為聚丙烯的6%。_9%。(wt)。本發(fā)明的輔助助劑均為市售，包括復(fù)合抗氧劑(ky-215)、加入量1%。(wt),鹵素吸收劑為硬脂酸I丐，加入量為聚丙烯的1%。(Wt)。本發(fā)明的第一螺桿機(jī)分區(qū)溫度由低到高，最高230°C，使用電加熱控制溫度。本發(fā)明的第二螺桿機(jī)前六區(qū)分區(qū)溫度由低到高，最高230°C，七區(qū)與八區(qū)溫度略有降低，使用電加熱控制溫度，真空口設(shè)在第六區(qū)，真空度控制為-0.08MPa。
本發(fā)明的反應(yīng)釜溫度控制為220°C，使用導(dǎo)熱油加熱。本發(fā)明的模頭溫度控制為200°C，使用電加熱。本發(fā)明第一螺桿機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min_420 r/min。本發(fā)明第二螺桿機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速360r/min_380 r/min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別
現(xiàn)有化學(xué)降解法制備高流動(dòng)性PP的工藝都是采用一條加長(zhǎng)型螺桿擠出機(jī)，此螺桿機(jī)一般配置是14一 16個(gè)區(qū)。此配置電機(jī)功率大，螺桿扭矩大，投資相應(yīng)就大。過(guò)程控制方面受一條螺桿機(jī)的制約，在同樣的降解劑濃度和溫度設(shè)置下，生產(chǎn)中如果要使PP降解徹底，就必須加大螺桿轉(zhuǎn)速；同時(shí)要使PP脫揮充分，就得適當(dāng)調(diào)低螺桿轉(zhuǎn)速，那么在一條擠出機(jī)上很難同時(shí)保證這兩個(gè)必須達(dá)到的要求。本發(fā)明是用兩條螺桿機(jī)和一臺(tái)反應(yīng)釜替代一條加長(zhǎng)型螺桿機(jī)，這兩條螺桿機(jī)的配置為，前面一條6個(gè)區(qū)，后面一條8個(gè)區(qū)、其中一個(gè)區(qū)帶真空口，中間設(shè)置一臺(tái)反應(yīng)釜，反應(yīng)釜的進(jìn)料由第一螺桿機(jī)輸入，反應(yīng)釜的出料由熔體泵輸出。第一螺桿機(jī)及反應(yīng)釜保證PP的可控降解，第二螺桿機(jī)負(fù)責(zé)將PP中的低分子揮發(fā)物脫除。與現(xiàn)有工藝相比，主要體現(xiàn)在工藝控制簡(jiǎn)單、靈活、高效，且節(jié)省投資。本發(fā)明具有以下顯著的效果 ⑴能夠有效地控制反應(yīng)時(shí)間 通過(guò)調(diào)節(jié)第一條螺桿機(jī)、反應(yīng)釜及熔體泵的參數(shù)，能夠保證降解PP在反應(yīng)設(shè)備中的停留時(shí)間，從而保證過(guò)氧化物不殘留在PP中，在隨后的紡絲加工中不進(jìn)行二次降解，不影響
產(chǎn)品質(zhì)量。⑵能夠充分的脫除揮發(fā)分
第二螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速靈活可調(diào)，不受前面擠出機(jī)轉(zhuǎn)速的制約，通過(guò)真空系統(tǒng)能夠最大限度地脫除輕組分和雜質(zhì)。⑶廣品的品質(zhì)提聞
與同類(lèi)產(chǎn)品相比，產(chǎn)品的品質(zhì)提高主要體現(xiàn)在兩項(xiàng)指標(biāo)上，一項(xiàng)是分子量分布，本發(fā)明的分子量分布為2.2-2.4，同類(lèi)產(chǎn)品的分子量分布為2.8-3.5 ;另一項(xiàng)是產(chǎn)品中揮發(fā)分的含量，本發(fā)明產(chǎn)品中揮發(fā)分的含量為1.22X10_5-1.75X10_5*/克，同類(lèi)產(chǎn)品中揮發(fā)分的含量為 2.09X 1(Γ3-1.3X 1(Γ4 克 / 克。


Π
圖1為本發(fā)明工藝流程示意圖
圖中標(biāo)識(shí):1一摻混機(jī)2—第一螺桿擠出機(jī)3—反應(yīng)爸4一熔體泵5—第二螺桿擠出
機(jī)
6—模頭7—切粒機(jī)8一料倉(cāng)。
具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1:
將牌號(hào)040的PP粉料6包(25kg/包)加入摻混機(jī)中，二叔丁基過(guò)氧化物按6%。的比例加入、輔助助劑按1%。加入，用300L摻混機(jī)分配均勻備用，生產(chǎn)中依據(jù)產(chǎn)量重復(fù)以上操作。兩條螺桿擠出機(jī)、200L反應(yīng)釜、模頭同時(shí)升溫，升溫時(shí)間2小時(shí)，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1:
表I制備高流動(dòng)性聚丙烯工藝
權(quán)利要求
1.一種制備高熔融指數(shù)聚丙烯的方法，制備工藝流程分為四個(gè)系統(tǒng)，即聚丙粉料及添加劑混配系統(tǒng)、熔融擠出降解系統(tǒng)、熔體輸送脫揮系統(tǒng)、拉條切粒儲(chǔ)存系統(tǒng)；用摻混機(jī)將聚丙烯和降解劑、輔助助劑混勻，其特征在于用上料機(jī)輸送至第一螺桿機(jī)的料倉(cāng)，第一螺桿機(jī)將物料熔融送至反應(yīng)釜，在第一螺桿與反應(yīng)釜完成聚丙烯的可控降解，反應(yīng)釜的物料由熔體泵輸送至第二螺桿機(jī)將聚丙烯中的低分子揮發(fā)物脫除，來(lái)自第二螺桿機(jī)的熔體經(jīng)模頭拉條，水冷、切粒，聚丙烯顆粒由風(fēng)機(jī)送入料倉(cāng)。
2.2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于制備聚丙烯熔融指數(shù)為1200g/IOmin—1500g/IOmin0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第一螺桿機(jī)分6個(gè)區(qū)，第二螺桿機(jī)分8個(gè)區(qū)、其中一個(gè)區(qū)帶真空口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于降解劑是二叔丁基過(guò)氧化物，加入量為聚丙烯的 6%。-9%。(wt)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第一螺桿機(jī)分區(qū)溫度由低到高，最高230。。。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第二螺桿機(jī)前六區(qū)分區(qū)溫度由低到高，最高230°C，七區(qū)與八區(qū)溫度略有降低，真空口設(shè)在第六區(qū)，真空度控制為-0.08MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于反應(yīng)釜溫度控制為220°C，模頭溫度控制為 200。。。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于輔助助劑包括復(fù)合抗氧劑ky-215加入量為1%0 (Wt),鹵素吸收劑為硬脂酸I丐,加入量為1%。(wt)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第一螺桿機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min-420r/mirio
10.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的方法，其特征在于第二螺桿機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速360r/min-380 r/mirio
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備高熔融指數(shù)聚丙烯的方法，制備工藝流程分為四個(gè)系統(tǒng)，即聚丙粉料及添加劑混配系統(tǒng)、熔融擠出降解系統(tǒng)、熔體輸送脫揮系統(tǒng)、拉條切粒儲(chǔ)存系統(tǒng)；用摻混機(jī)將聚丙烯和降解劑等輔助助劑混勻，其特征在于使用兩條螺桿機(jī)和一臺(tái)反應(yīng)釜。用上料機(jī)輸送至第一螺桿機(jī)的料倉(cāng)，第一螺桿機(jī)將物料熔融送至反應(yīng)釜，反應(yīng)釜的物料由熔體泵輸送至第二螺桿機(jī)，來(lái)自第二螺桿機(jī)的熔體經(jīng)模頭拉條，水冷、切粒，聚丙烯顆粒由風(fēng)機(jī)送入料倉(cāng)。能夠有效地控制反應(yīng)時(shí)間，充分地脫除揮發(fā)分。
文檔編號(hào)B29C47/92GK103242463SQ201310169480
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月10日
發(fā)明者梅明華, 劉燕華, 林大林 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙精智塑化新材料有限公司