專利名稱：一種鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，尤其涉及一種鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料。本發(fā)明還涉及該鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料的制備方法。
背景技術：
流延聚丙烯薄膜(cast polypropylene;CPP)是塑膠エ業(yè)中通過流延擠塑エ藝生產的聚丙烯(PP)薄膜。按用途不同可分為通用CPP (General CPP，簡稱GCPP)薄膜、鍍鋁級CPP (Metalize CPP,簡稱MCPP)薄膜和蒸煮級CPP (Retort CPP,簡稱RCPP)薄膜等。CPP與LLDPE、LDPE、HDPE、PET、PVG等其他薄膜相比，成本更低，產量更高，比PE薄膜挺度更高，具有優(yōu)良水氣和異味阻隔性，可作為復合材料基膜，還可進行金屬化處理，普遍作為食品和商品包裝及外包裝。國內CPP專用料品種相對単一，只有上海石化股份公司和北京燕 山石化公司生產，一般用于復合膜熱封層，半蒸煮膜、鍍鋁級CPP、高溫蒸煮級膜用樹脂等均較缺乏。然而，我國對鍍鋁級流延膜的需求日益増加，年增長用量15%左右，產品缺ロ較大。目前，國內市場使用的鍍鋁級CPP主要是中海殼牌HP510M、上海石化FC801M、FC801MX。但是，由于存在區(qū)域問題，上海石化產品經常出現斷貨，無法長期穩(wěn)定供給，而進ロ料存在供期、數量等原因也遠遠無法滿足廠家生產要求，唯有中海殼牌的產品供貨相對穩(wěn)定，但仍無法滿足市場量需求，而且價格高，波動大。CPP的生產有單層流延和多層共擠流延兩種方式。單層薄膜主要要求材料低溫熱封性能和柔韌性好。多層共擠流延膜一般分為三層，內層為熱封層，中間層為支撐層，電暈層為外層，在材料的選擇上較單層膜寬，可単獨選擇滿足各個層面要求的物料，賦予薄膜以不同的功能和用途。其中，熱封層因要進行熱封合加工，要求材料的熔點低，熱熔性要好，熱封溫度要寬，封ロ要容易。支撐層對薄膜起到支撐作用，用于增加薄膜的挺性。電暈層要進行印刷或金屬化處理，要求有適度的表面張力，對助劑的添加應有嚴格的限制。鍍鋁級CPP是多層共擠流延膜，要求熱封層、支撐層和電暈層三層的原料都必須是鍍鋁級材料。其中，電暈層主要以ニ元或三元無規(guī)共聚PP為原料，用料約占25%左右，要求對蒸鍍金屬鋁要具有極強的附著強度，鍍鋁層不會遷移，不易與雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)及其它復合膜剝離，有適度的表面張力，國家標準要求電暈處理后潤濕張カ^ 38mN/m井能保持半年以上，對助劑的添加有嚴格的限制。熱封層主要以三元無規(guī)共聚產品為原料，用料約占25%左右，要求要具有較低的熱封溫度和較高的熱封強度。鍍鋁級流延聚丙烯膜的支撐層主要以均聚聚丙烯為原料，用量占三層用料的50%左右，對薄膜起到支撐作用，増加薄膜的挺性，同時需要良好的光學性能，蒸鍍后仍能保持較好的尺寸穩(wěn)定性和剛性。對支撐層的原料的添加劑有嚴格限制，不加或少加爽滑剤、開ロ劑等，且灰分要少，減少添加劑析出及遷移對鍍鋁層的影響，避免鍍鋁層的剝離。另外，鍍鋁級流延聚丙烯膜對原料的分子結構也有要求，要求低分子物要少，盡量減少遷移到鍍鋁層
發(fā)明內容
本發(fā)明的第一個目的是提供使用上述均聚聚丙烯制備的鍍鋁級流延聚丙烯膜材料，該鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料所生產的鍍鋁流延膜具有良好的加工性能、光學性能、力學性能以及鍍鋁性能，可以滿足流延膜包裝廠家對鍍鋁流延膜生產要求。本發(fā)明的第二個目的是提供使用上述鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料的制備方法。本發(fā)明的第一個目的是通過以下技術方案來實現的ー種鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其制備原料包括均聚聚丙烯樹脂、抗氧劑和鹵素吸收劑，其中，所述均聚聚丙烯樹脂的熔體流動速率fT9g/10min，等規(guī)度指數為96、8%，其可通過以下方法制成以丙烯為原料，加入環(huán)管反應器中，并加入催化劑、助催化劑、給電子體和抗靜電劑攪拌均勻，控制環(huán)管反應器中反應溫度70 土 1°C，反應壓カ為3. r3. 8MPa，氫氣濃度為90(Tl200ppm，從而得到均聚聚丙烯樹脂。本發(fā)明中所得的均聚聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯其理化性能如表I所示，可見 所述的均聚聚丙烯樹脂具有良好的熔體流動性以及剛性，可以滿足鍍鋁級流延膜的中間層的加エ性能和力學性能，減少開ロ劑和爽滑劑等會帶入低分子物質的添加劑，減少灰分的存在，避免了因無機物的析出及遷移造成的破膜以及鍍鋁層的剝離。
表I聚丙烯樹脂物理性能 性'崩榻動速等規(guī)指數,%
測試標準 GBT3682( '■じ MA15763
聚丙烯樹脂6~596-98本發(fā)明中所述的催化劑采用DQ-III，所述的助催化劑采用三こ基鋁(TEAL)，所述的給電子體采用DONOR,所述的抗靜電劑采用Atmer 163。作為本發(fā)明的一個實施方式所述的均聚聚丙烯樹脂、抗氧劑和鹵素吸收劑的質量百分比為
聚丙烯樹脂 99. 78% 99. 9%
抗氧劑0. 07% 0. 2%
鹵素吸收劑 0. 015% 0. 05%。作為本發(fā)明的一種改進所述抗氧劑包括主抗氧劑和輔助抗氧劑，因此，所述的聚丙烯樹脂、主抗氧劑、輔助抗氧劑和鹵素吸收劑的質量百分比為
聚丙烯樹脂 99. 78% 99. 9%
主抗氧劑 0. 035% 0. 1%
輔助抗氧劑 0. 035% 0. 1%
鹵素吸收劑 0. 015% 0. 05%。本發(fā)明中所述的抗氧劑用于提高材料的加工穩(wěn)定性和熱氧老化性，而所述的抗氧劑采用酚類抗氧劑，或采用亞磷酸酯類抗氧劑，或者是酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的混合使用。當是酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的混合使用吋，以酚類抗氧劑為主抗氧劑，亞磷酸酯類抗氧劑為輔助抗氧劑。采用該抗氧劑體系可為提供材料足夠的加工穩(wěn)定性和熱氧老化性。所述的酚類抗氧劑為四[￠-(3, 5-ニ叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酷、或3-(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酷。所述的亞磷酸酯類抗氧劑為雙(2，4-ニ叔丁基苯酚)季戊四醇ニ亞磷酸酯、或三(2，4-ニ叔丁基苯基)亞磷酸酷。酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑之間的質量比為1:廣3:1，優(yōu)選為1:廣2:1。本發(fā)明中所述的齒素吸酸劑采用硬脂酸鈣或水滑石，所述水滑石是層狀雙羥基鎂鋁氫氧化物。本發(fā)明的第二個目的是通過以下技術方案來實現的ー種鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料的制備方法，將均聚聚丙烯樹脂、抗氧劑和鹵素吸收劑在常溫常壓下混合2 4分鐘，然后進行擠出造粒，得到鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料。本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點 (I)本發(fā)明的聚丙烯樹脂滿足鍍鋁中間薄膜層的加工性能和力學性能要求。本發(fā)明聚丙烯樹脂為均聚聚丙烯，幾乎沒有共聚單體，避免了在薄膜中低分子物析出，滿足鍍鋁中間層的要求。通過調節(jié)氫氣濃度來調節(jié)控制使得所得的均聚聚丙烯樹脂具有良好的熔體流動性，以增強樹脂的加工性能，避免在加工過程中再額外添加開ロ劑和爽滑劑等添加劑，減少鍍鋁中間層中含有的低分子物。而該均聚聚丙烯樹脂的等規(guī)指數可調性好，有較好的剛性，對鍍鋁中間薄膜層起到支撐作用，増加了鍍鋁中間薄膜層的挺性，增強了鍍鋁中間薄膜層的力學性能。(2)本發(fā)明的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料的黃色指數和灰份含量滿足了鍍鋁膜所要求的加工性能、光學性能要求。黃色指數低，甚至可小于零，具有較高的透明度，使制成的薄膜具有良好的透明外觀。由于沒有添加爽滑劑和開ロ劑等添加剤，使得材料中灰分很少，避免了因無機物的析出及遷移造成的破膜以及鍍鋁層的剝離。
具體實施例方式實施例一均聚聚丙烯樹脂的制備
I.生產基礎樹脂的原料為以下物質
1)聚合級丙烯
頂目純度0+.i 水含量KH CO含量IO4 CO2含量IO4
指標 >99. 35<5<0 ^<4
2)催化劑DQ-III、助催化劑TEAL、給電子體D0N0R、抗靜電劑Atmerl63
3)氫氣
頂目純度％ 水含量IO-6 CO含量IO4 總硫含量IO-6
指標395<5<5<1
將丙烯加入環(huán)管反應器中，并加入催化劑DQ- III，助催化劑三こ基鋁(TEAL)，給電子體D0N0R，抗靜電劑Atmerl63。其中催化劑DQ-III按照產量40kg/噸加入；TEAL/C3 (丙烯)=0.16 ； TEAL/DONOR= 10 ;抗靜電劑Atmerl63為2 3kg/h。攪拌均勻，控制環(huán)管反應器中的反應溫度70 土 1°C，反應壓カ為3. r3. 8MPa，氫氣濃度為90(Tl200ppm，從而得到均聚聚丙烯樹脂，其性能見表2。
表2聚丙烯樹脂物理性能
權利要求
1.一種鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其制備原料包括均聚聚丙烯樹脂、抗氧劑和鹵素吸收劑，其特征在于，其中，所述均聚聚丙烯樹脂的熔體流動速率6、g/10min，等規(guī)度指數為96 98%，其可通過以下方法制成以丙烯為原料，加入環(huán)管反應器中，并加入催化劑、助催化劑、給電子體和抗靜電劑攪拌均勻，控制環(huán)管反應器中反應溫度70 土 TC，反應壓カ為3. 4 3. 8MPa，氫氣濃度為90(Tl200ppm，從而得到均聚聚丙烯樹脂。
2.根據權利要求I所述的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其特征在于，所述的均聚聚丙烯樹脂、抗氧劑和鹵素吸收劑的質量百分比為 聚丙烯樹脂 99. 78% 99. 9% 抗氧劑0. 07% 0. 2%· 鹵素吸收劑 0. 015% 0. 05%。
3.根據權利要求I或2所述的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其特征在于，所述的抗氧劑采用酚類抗氧劑，或采用亞磷酸酯類抗氧劑，或者是酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的混合使用。
4.根據權利要求3所述的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其特征在于，所述的酚類抗氧劑為四[P - (3，5- ニ叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或3- (3，5- ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯；所述的亞磷酸酯類抗氧劑為雙(2，4-ニ叔丁基苯酚)季戊四醇ニ亞磷酸酯或三(2，4-ニ叔丁基苯基)亞磷酸酷。
5.根據權利要求I所述的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其特征在于，所述抗氧劑包括主抗氧劑和輔助抗氧劑，所述的聚丙烯樹脂、主抗氧劑、輔助抗氧劑和鹵素吸收劑的質量百分比為 聚丙烯樹脂 99. 78% 99. 9% 主抗氧劑 0. 035% 0. 1% 輔助抗氧劑 0. 035% 0. 1% 鹵素吸收劑 0. 015% 0. 05%。
6.根據權利要求5所述的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其特征在干，所述的主抗氧劑采用酚類抗氧劑，所述輔助抗氧劑采用亞磷酸酯類抗氧劑。
7.根據權利要求6所述的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其特征在于，所述酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑之間的質量比為I: f 3: I。
8.根據權利要求6或7所述的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其特征在干，所述的酚類抗氧劑為四[￠-(3, 5-ニ叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或3-(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷醇酯；所述的亞磷酸酯類抗氧劑為雙(2，4-ニ叔丁基苯酚)季戊四醇ニ亞磷酸酯或三(2，4-ニ叔丁基苯基)亞磷酸酷。
9.根據權利要求rs任ー權利要求所述的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其特征在于，所述的齒素吸酸劑為硬脂酸鈣或水滑石，所述水滑石為層狀雙羥基鎂鋁氫氧化物。
10.一種權利要求I、任ー權利要求所述的鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料的制備方法，將均聚聚丙烯樹脂、抗氧劑和鹵素吸收劑在常溫常壓下混合2 4分鐘，然后進行擠出造粒，得到鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鍍鋁級流延均聚聚丙烯膜材料，其制備原料包括均聚聚丙烯樹脂、抗氧劑和鹵素吸收劑，其中，所述均聚聚丙烯樹脂的熔體流動速率6~9g/10min，等規(guī)度指數為96~98%，其可通過以下方法制成以丙烯為原料，加入環(huán)管反應器中，并加入催化劑、助催化劑、給電子體和抗靜電劑攪拌均勻，控制環(huán)管反應器中反應溫度70±1℃，反應壓力為3.4~3.8MPa，氫氣濃度為900~1200ppm，從而得到均聚聚丙烯樹脂。該聚丙烯樹脂滿足鍍鋁中間薄膜層的加工性能和力學性能要求。本發(fā)明還公開了該聚丙烯樹脂的制備方法。
文檔編號B32B27/32GK102952331SQ2012103933
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權日2012年10月17日
發(fā)明者梁平, 蔡偉, 肖樹萌, 鄭士祿, 湛貞, 易志勤, 柯君豪 申請人:中國石油化工股份有限公司