一種改性聚丙烯涂覆專用料的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明采用三步法制備出改性聚丙烯涂覆專用料。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，然后加入0.6%-1.5%（重）的交聯(lián)劑，進(jìn)行擠出造粒制備出交聯(lián)物。步驟二：將交聯(lián)物與EVA按50份（重）：50份（重）進(jìn)行混合均勻，經(jīng)擠出造粒制成改性劑。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(diào)節(jié)劑混合均勻，通過控制擠出機(jī)各段溫度，從而將造粒機(jī)出口的改性聚丙烯涂覆專用料熔融指數(shù)控制在32±1g/10min范圍內(nèi)。
【專利說明】一種改性聚丙烯涂覆專用料的生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚丙烯改性【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是將聚丙烯和聚乙烯交聯(lián)物與EVA共混制成高熔體強(qiáng)度共混物，再將該高熔體強(qiáng)度共混物添加到均聚聚丙烯中，共混擠出造粒生產(chǎn)聚丙烯涂覆專用料。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著軟包裝行業(yè)的飛速發(fā)展，各種包裝袋、裝飾袋、功能性薄膜等制品所用的涂覆專用料也在不斷發(fā)生衍變。目前，國(guó)內(nèi)外常用的涂覆級(jí)專用料品種有:PE、PP、EVA、EAA等。但是，由于加工工藝、包裝材料外觀、成本及質(zhì)量安全的需求，市場(chǎng)多采用PP、PE涂覆料品種，而近些年國(guó)內(nèi)外逐步用聚丙烯涂覆料替代聚乙烯涂覆料，或者部分替代。
[0003]聚丙烯涂覆專用料生產(chǎn)工藝大致可分為三類:一是多元共聚生產(chǎn)工藝；二是氫調(diào)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(chǎn)方法簡(jiǎn)便、投入成本低，國(guó)內(nèi)外大小生產(chǎn)企業(yè)數(shù)不勝數(shù)，產(chǎn)品種類繁多，國(guó)內(nèi)涂覆料市場(chǎng)主要以此生產(chǎn)工藝為主。降解法均聚聚丙烯涂覆專用料由于生產(chǎn)普及面廣、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，總體來說存在以下缺陷:
1、熔體強(qiáng)度偏低，分子量分布窄。
[0005]2、熔接效果差，熱封溫度高，熔封范圍窄。
[0006]3、收縮率大，熔垂力小，流延成膜頸縮現(xiàn)象嚴(yán)重。
[0007]4、流延過程中厚度均勻性差、流平性差。
[0008]均聚聚丙烯涂覆料單獨(dú)使用過程時(shí)，下游用戶在生產(chǎn)中常出現(xiàn)的問題有:
1、編織袋涂層太厚，一般在10-15g/m2。用戶一般要求為7-8g/m2。
[0009]2、涂覆速度慢，超過80m/min易出洞、破膜、厚度控制差。
[0010]3、編織袋剝離強(qiáng)度(牢度)達(dá)不到要求。
[0011]4、塑塑彩印涂覆過程中，厚度控制波動(dòng)大，熱封強(qiáng)度低，尤其是中縫強(qiáng)度達(dá)不到要求。
[0012]5、紙塑涂覆過程中，工藝溫度降不下來，涂覆速度太低。
[0013]6、編織袋、紙塑袋、BOPP薄膜復(fù)合袋等，涂覆過程中頸縮現(xiàn)象嚴(yán)重。
[0014]7、無法很好的在水泥包裝袋上穩(wěn)定使用。
[0015]由于降解法均聚聚丙烯涂覆料存在以上缺陷，因此，下游用戶在涂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(hào)為CN102453163A的“丙烯聚合物的制備方法及由該方法制備的丙烯聚合物”專利，雖然提到該技術(shù)所制備的丙烯聚合物適合用于涂覆料，但是目前仍然處于研究試驗(yàn)階段。按照專利號(hào)為CN102050981A的“一種用于編織袋涂覆料的聚乙烯組合物及其制備方法”專利制造的產(chǎn)品具有優(yōu)異的加工流變性能，涂覆寬度較寬，收縮幅度小，但是制品挺度差，成本高。專利號(hào)為CN1312342的“嵌段共聚聚丙烯涂覆料”專利，該發(fā)明產(chǎn)品為嵌段共聚聚丙烯涂覆料，適用于塑料編織袋內(nèi)表面涂層、紙塑復(fù)合、薄膜復(fù)合等，這種涂覆料的特征是乙烯含量高，韌性、低溫性能好，使用壽命長(zhǎng)，加工工藝簡(jiǎn)單，涂膜工藝穩(wěn)定，加工溫度低，節(jié)能等，但是，由于生產(chǎn)成本高、涂膜挺度差，目前市場(chǎng)用戶較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的在于研制一種綜合性能優(yōu)良的聚丙烯涂覆專用料。首先按照一定的配方設(shè)計(jì)制成聚丙烯/聚乙烯交聯(lián)物，該交聯(lián)物再與EVA按一定比例進(jìn)行共混，制成高熔體強(qiáng)度改性劑。然后在聚丙烯進(jìn)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(qiáng)度改性劑，經(jīng)共混、熔融、擠出、造粒、摻混、包裝等步驟制造出改性聚丙烯涂覆專用料。
[0017]本發(fā)明采用的技術(shù)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，然后加入0.6%-1.5% (重)的交聯(lián)劑，擠出機(jī)各段溫度控制在1850C _265°C之間，進(jìn)行基礎(chǔ)造粒制備出交聯(lián)物。二是將交聯(lián)物與EVA按50份(重):50份(重)進(jìn)行混合均勻，擠出機(jī)各段溫度控制在190°C _250°C之間，最后擠出造粒制成高熔體強(qiáng)度改性劑。三是造粒時(shí)將高熔體強(qiáng)度改性劑通過螺桿秤按均聚聚丙烯原料的5%-10% (重)的設(shè)定值準(zhǔn)確加入，并加入分子量調(diào)節(jié)劑-過氧化二叔丁基(DTBP)等，調(diào)節(jié)其加入量控制最終制成的改性聚丙烯涂覆專用料的MFR，再通過控制擠出機(jī)各段溫度，從而將造粒機(jī)出口的改性聚丙烯涂覆專用料熔融指數(shù)控制在32±lg/10min范圍內(nèi)。
[0018]本發(fā)明所采用的均聚聚丙烯:其熔融流動(dòng)速率(MFR)為2.0-4.5g/10min的粉料，其粉料灰分控制在80ppm以內(nèi) 。
[0019]本發(fā)明所采用的低密度聚乙烯:是高壓氣相法生產(chǎn)的長(zhǎng)支鏈聚乙烯，密度在
0.919-0.923g/cm3 之間，其熔融流動(dòng)速率(MFR)在 1.8-3.2g/10min 之間。
[0020]本發(fā)明所采用的交聯(lián)劑:過氧化二異丙苯(DCP)、叔丁基過氧化苯甲酸酯(TBPB)或過氧化二苯甲酰(BP)。
[0021]本發(fā)明所采用的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA):要求VA含量不低于18%。
[0022]本發(fā)明在通過擠出造粒制備改性聚丙烯涂覆專用料時(shí)，所用擠出機(jī)各段溫度控制范圍為:
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(shí)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,用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒。造粒時(shí)擠出機(jī)各段控制溫度進(jìn)料端到出料口分別為一區(qū)溫度180°C、二區(qū)溫度195°C、三區(qū)溫度200°C、四區(qū)溫度200°C、五區(qū)溫度200°C，螺桿轉(zhuǎn)速120轉(zhuǎn)/min、經(jīng)水環(huán)模面切粒制成交聯(lián)物。步驟二:取上述交聯(lián)物50kg烘干與乙烯-醋酸乙烯共聚物50kg共混造粒,造粒時(shí)擠出機(jī)各段控制溫度從進(jìn)料端到出料口分別為一區(qū)溫度170°C、二區(qū)溫度185°C、三區(qū)溫度220°C、四區(qū)溫度220°C、五區(qū)溫度200°C，經(jīng)切粒后干燥制成高熔體強(qiáng)度改性劑。步驟三:將高熔體強(qiáng)度改性劑按5.0% (重)的加入量加入到熔融流動(dòng)速率(MFR)為2.78g/10min的均聚聚丙烯粉料中混合均勻進(jìn)行造粒，造粒時(shí)加入分子量調(diào)節(jié)劑-過氧化二叔丁基(DTBP)，調(diào)節(jié)其加入量使最終制成的改性聚丙烯涂覆專用料MFR=32±1.0g/10min，造粒機(jī)溫度控制為:一區(qū)200°C、二區(qū)195°C、三區(qū)228°C、四區(qū)228°C、五區(qū)232°C。從而制成改性聚丙烯涂覆專用料。[0024]將制成的改性聚丙烯涂覆專用料用于編織袋涂覆，結(jié)果是剝離力強(qiáng)、涂覆速度達(dá)到180m/min、涂層克重6.lg/m3 ;用于方便面袋涂覆，涂層克重達(dá)到28g/m3，涂層厚度均勻，中封強(qiáng)度完全滿足用戶需求。
【權(quán)利要求】
1.一種改性聚丙烯涂覆專用料的生產(chǎn)工藝，其特征是:按以下三個(gè)步驟制造改性聚丙烯涂覆料，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，然后向混合物I中加入重量百分比0.6%-1.5%的交聯(lián)劑共混均勻成為混合物2，對(duì)混合物2進(jìn)行基礎(chǔ)造粒制備出交聯(lián)物；步驟二:將交聯(lián)物與EVA按重量份50:50混合均勻成為混合物3，擠出機(jī)各段溫度控制在190°C _250°C之間，對(duì)混合物3進(jìn)行擠出造粒制成改性劑；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(shí)加入分子量調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)其加入量控制最終制成的改性聚丙烯涂覆專用料的MFR，再通過控制擠出機(jī)各段溫度，最終將造粒機(jī)出口粒料的熔融指數(shù)控制在32±lg/10min范圍內(nèi)而成為改性聚丙烯涂覆專用料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生產(chǎn)工藝，其特征是:改性聚丙烯涂覆料生產(chǎn)工藝的三個(gè)步驟中采用的均聚聚丙烯粉料性能指標(biāo)為，熔融流動(dòng)速率(MFR)為2.0-4.5g/10min，等規(guī)度控制在96%左右。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生產(chǎn)工藝，其特征是:改性聚丙烯涂覆料生產(chǎn)工藝的步驟一中采用的長(zhǎng)支鏈低密度聚乙烯性能指標(biāo)為，熔融流動(dòng)速率(MFR)在1.8-3.2g/10min 之間，密度在 0.919-0.923g/cm3 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生產(chǎn)工藝，其特征是:在改性聚丙烯涂覆料生產(chǎn)工藝的步驟三中采用五段控溫?cái)D出機(jī)，從擠出機(jī)進(jìn)料端到出料口各段溫度控制范圍為: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(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生產(chǎn)工藝，其特征是:在步驟二中使用的EVA性能指標(biāo)為，VA含量不低于18%。
6.根據(jù)權(quán)利要求·1所述的改性聚丙烯涂覆料的生產(chǎn)工藝，其特征是:在步驟一中使用的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯(DCP)、叔丁基過氧化苯甲酸酯(TBPB)或過氧化二苯甲酰(BP)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生產(chǎn)工藝，其特征是:在步驟三中使用的分子量調(diào)節(jié)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(hào)】B29B9/06GK103524880SQ201310518972
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】曹豫新, 況成承, 梁萬軍, 周寶森, 張鋒, 王勝利, 薛正偉, 侯衛(wèi)峰, 徐劍虹, 席志武, 趙均, 李中新 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司