專利名稱：一種聚乙烯重包裝膜樹脂組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚乙烯重包裝膜樹脂組合物，具體涉及一種微交聯(lián)改性線性低密度聚乙烯(LLDPE)并加入第二組分LLDPE-g-PS接枝共聚物，吹制出強度高、挺括性好、能夠保證在線高速包裝的重包裝膜樹脂組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，重包裝薄膜在歐、美等發(fā)達國家已經(jīng)成為一種通用的重包裝材料，在國內(nèi)是近幾年發(fā)展起來的一種新型包裝材料，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性一次自動成型、開口充料、加熱封口等多道工序和作業(yè)過程的新型包裝薄膜產(chǎn)品。這種膜能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)自動包裝線的高速裝填、大型儲運和自動碼垛的需要，不僅大大提高了包裝效率，而且制袋工序簡化，只需共擠吹塑、大大降低了綜合包裝成本。目前，國內(nèi)隨著合成樹脂裝置規(guī)模迅速增大，傳統(tǒng)的紙質(zhì)復合膜、編織袋己遠遠不能滿足現(xiàn)今大工業(yè)生產(chǎn)的需求。而重包裝薄膜產(chǎn)品，在產(chǎn)品包裝、貯存、運輸、防潮和外觀等方面具有優(yōu)秀的綜合性能，順應(yīng)國際產(chǎn)品包裝的要求和潮流，同時因其包裝袋可非常方便的回收再利用，且不會對環(huán)境造成任何污染，符合國家鼓勵實施的資源循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。但是，重包裝薄膜產(chǎn)品自2001年起才剛剛在國內(nèi)試生產(chǎn)，目前尚處于應(yīng)用的初始階段，其產(chǎn)品的配方也不成熟，仍處于不斷改進和完善之中，產(chǎn)品的質(zhì)量波動性較大，缺少專用樹脂牌號。目前，國內(nèi)重包裝膜主要采用LLDPE/LDPE摻混樹脂和各種添加劑為原料來生產(chǎn)，該方法由于摻混樹脂及添加劑種類多，易造成生產(chǎn)難度較大，成本高，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。另外，LDPE/LLDPE摻混生產(chǎn)重包裝膜，易出現(xiàn)機械強度和熱封強度偏低，挺度和熱變形變差，導致經(jīng)常發(fā)生裝填速度慢、包體破裂等多種事故，嚴重時難以使自動包裝生產(chǎn)線保持快速的生產(chǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中，有關(guān)改性LLDPE吹塑加工性來制備薄膜產(chǎn)品的相關(guān)報道如下如 US4578431在LLDPE(MFR :2g/10min)中添加100 200ppm的異丙苯基過氧化物進行擠出反應(yīng)，所得樹脂可以吹制成25 μ m的薄膜。昭64-65146通過加入交聯(lián)劑對高熔體流動速率(彡15g/10min)的LLDPE進行改性，在生產(chǎn)流延膜時產(chǎn)品不易卷曲，易于加工。ZL 03137608. 8在LLDPE(C4 C8的α烯烴共聚物)中添加二叔丁基過氧化物，在其用量為0. 3 0. 6wt%下進行交聯(lián)擠出反應(yīng)，制得一種適于吹制8000X0. 08mm規(guī)格的棚膜樹脂組合物。CN101255M9A以LLDPE (C4 C8的α烯烴共聚物)為基料，摻入5 25%的 LDPE和10 30%的茂金屬聚乙烯(mLLDPE)并且添加進各種助劑來制備厚度為0. 16 0. 18mm重包裝膜產(chǎn)品。CN100425512C以LLDPE/LDPE摻混樹脂為主，添加入一定量的高密度聚乙烯(HDPE)和各種助劑母料來制備出一種能保證下游包裝線正常運行的重包裝膜。 ZL200510030628. 7提出以LLDPE/LDPE/HDPE摻混樹脂為主，添加一定量的滑爽母料、開口母料，制備出一種三層復合重包裝膜。上述專利基本是對單一樹脂LLDPE進行微交聯(lián)改性，重點只在提高樹脂的熔體強度，改善其吹膜加工性，或者以摻混的方法來改善包裝膜產(chǎn)品的性能。然而在微交聯(lián)改性LLDPE樹脂中加入第二組分LLDPE-g-PS接枝共聚物來制備強度高、挺括性好、保證在線高速包裝的重包裝膜樹脂組合物方面未見其相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種聚乙烯重包裝膜樹脂組合物及其制備方法。該組合物能夠制備出膜厚度偏差小，強度高，挺括性好，能夠保證高速包裝的重包裝膜(膜厚0. 13 0. 15mm，幅寬550mm)樹脂組合物。本發(fā)明進一步提出該樹脂組合物的制備方法。以線性低密度聚乙烯(LLDPE)的重量為百分之百計，本發(fā)明所述的聚乙烯重包裝膜樹脂組合物包括DLLDPE100%2)復配交聯(lián)助劑0.27% 0.49%3)LLDPE 接枝共聚物(LLDPE-g-PS) 7% 25%組合物中所述的復配交聯(lián)助劑為1，1_ 二甲基乙基-過氧化氫(TB)與過氧化二苯甲酰(BPO)復配組成，兩種交聯(lián)助劑的質(zhì)量比為40 1 7 1。所述的LLDPE-g-PS是在引發(fā)劑的作用下將接枝聚合物接枝到LLDPE主鏈上的接枝共聚物，引發(fā)劑選自過辛酸叔丁酯、過乙酸叔丁酯(TBPA)、叔丁基過氧化氫、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧化己烷、叔丁基過氧化物、過氧化二異丙苯、過氧化氫異丙苯、過氧化苯甲酞或過氧二叔丁基中的一種，優(yōu)選采用過氧化二異丙苯(DCP)。接枝聚合物可以選自苯乙烯的均聚物(GPPQ或苯乙烯和聚丁二烯橡膠的共聚物(HIPQ中的一種，優(yōu)選苯乙烯的均聚物(可以是粉狀或粒狀樹脂，熔體流動速率為0. 5 35g/10min)。所述的LLDPE-g-PS的制備方法為取0. 3 1. 5份的引發(fā)劑和丙酮按重量比為 1 2 1 4配制成混合溶液，然后將5 25份的聚苯乙烯(PS)與混合溶液及100份的LLDPE —起高速混合3 5min，再將混合后的物料加入雙螺桿擠出機中進行熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)溫度170 220°C，反應(yīng)時間5 12min，擠出、冷卻、造粒，得到LLDPE-g-PS (接枝率 0. 9 10% )。組合物中所述的LLDPE采用高效齊格勒_納塔催化劑體系，是乙烯與1_ 丁烯的共聚產(chǎn)物，MFR 0. 5 10g/10min ；密度0. 916 0. 927g/cm3 ；Mw 9 15 X IO4 ；Mw/Mn 5 10 ；催化劑殘余量Ti ( 12ppm。所述的熔體流動速率(MFR)是在190°C，2. 16Kg負荷下的
測定值。組合物中所述的LLDPE可以是粉狀或粒狀樹脂，但為達到更好的混合效果以粉狀樹脂最佳。組合物中所述的復配交聯(lián)助劑為TB與BPO進行不同比例的復配組成。其中復配交聯(lián)助劑的總加入量的范圍為0. 27% 0. 49%，兩種交聯(lián)助劑的最佳混合比為ΤΒ/ΒΡ0 = 25 1 10 1。兩種過氧化物均為市售產(chǎn)品，其半衰期溫度因生產(chǎn)商的不同而略有差別， 一般 TB 的半衰期 T = 256 267°C /lmin ；BPO 的半衰期 T = 131 134°C /Imin0一般BPO的用量需嚴格控制，其用量不能超過0.024%，另外在組合物制備過程中加工溫度不能超過230°C，否則交聯(lián)度無法控制，易出現(xiàn)過度交聯(lián)產(chǎn)生凝膠，重包裝膜表面易形成“晶點”，出現(xiàn)包體破裂，同時還會出現(xiàn)設(shè)備安全和環(huán)保等問題。本發(fā)明在LLDPE-g-PS及聚乙烯重包裝膜樹脂組合物的制備過程中還可加入一定量的抗靜電劑、熱穩(wěn)定劑和抗氧劑，其總加入量為0. 0. 5% (以LLDPE的重量為百分比計)。本發(fā)明樹脂組合物的制備也可以在密煉機、捏合機中進行，但以雙螺桿擠出機為最佳。本發(fā)明提供的聚乙烯重包裝膜樹脂組合物的制備方法包括先將兩種交聯(lián)助劑按比例混合后加入溶劑，再加入占總量5% 10% (wt)的LLDPE，然后高速混合3 5min后， 制成預混母料；然后將剩余LLDPE、預混母料及LLDPE-g-PS由加料口一起加入到擠出機中進行擠出反應(yīng)，反應(yīng)溫度為165 220°C，反應(yīng)時間為1 ;3min;擠出、冷卻、造粒，制得聚乙烯重包裝膜樹脂組合物。本發(fā)明樹脂組合物制備過程中，在復配交聯(lián)助劑中加入溶劑，所述溶劑為甲苯、二甲苯、丙酮中的一種，其加入量為復配交聯(lián)助劑重量的2 4倍。本發(fā)明所述的組合物中，首先，選擇活性低和活性高的兩種過氧化物組成復配交聯(lián)體系，可以通過加工工藝條件就能夠有效地控制交聯(lián)速率和交聯(lián)程度，使得交聯(lián)反應(yīng)平穩(wěn)，實現(xiàn)微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，明顯地改善LLDPE的加工性，同時避免在吹膜加工中出現(xiàn)“晶點，，等問題，提高重包裝膜的平整度、強度、耐熱變形溫度等，實現(xiàn)低成本化改性。另外，隨著第二組分LLDPE-g-PS的加入與交聯(lián)助劑也發(fā)生一定的交聯(lián)和接枝作用，這種協(xié)同作用使得LLDPE 接枝共聚物中的苯環(huán)對重包裝膜的強度、挺括性的增強效果十分顯著。此方法可以使該組合物無須添加任何爽滑齊 、開口齊 、加工改性劑等助劑，能夠生產(chǎn)出強度高、挺括性好，可以保證高速包裝的聚乙烯重包裝膜(膜厚0. 13 0. 15mm,幅寬550mm)。本發(fā)明方法使得基礎(chǔ)樹脂LLDPE實現(xiàn)微交聯(lián)結(jié)構(gòu)，防止凝膠出現(xiàn)，明顯地改善 LLDPE的吹膜加工性。同時隨著第二組分LLDPE-g-PS加入制備出一種強度高、挺括性好，可以保證包裝線高速包裝的聚乙烯重包裝膜樹脂組合物。該方法具有流程短、工藝簡單、開發(fā)成本低、開發(fā)周期短、產(chǎn)品質(zhì)量波動小等優(yōu)點。
具體實施例方式(1)原料1)樹脂
權(quán)利要求
1.一種聚乙烯重包裝膜樹脂組合物，以LLDPE的重量為百分之百計，包括DLLDPE100%2)復配交聯(lián)助劑0. 27 % 0. 49 %3)LLDPE-g-PS7% 25%所述的復配交聯(lián)助劑為1，ι- 二甲基乙基-過氧化氫與過氧化二苯甲酰復配組成，二者的質(zhì)量比為40 1 7 1 ；所述的LLDPE-g-PS是在引發(fā)劑的作用下將接枝聚合物接枝到LLDPE主鏈上的接枝共聚物，接枝聚合物選自苯乙烯的均聚物或苯乙烯和聚丁二烯橡膠的共聚物中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于所述的接枝聚合物為苯乙烯的均聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于兩種交聯(lián)助劑的混合重量比為 25 1 10 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于所述的LLDPE-g-PS的制備方法為 取0.3 1.5份的引發(fā)劑和丙酮按重量比為1 2 1 4配制成混合溶液，然后將7 25份的聚苯乙烯與混合溶液和100份的LLDPE —起高速混合3 5min，再將混合后的物料加入雙螺桿擠出機中進行熔融接枝反應(yīng)，反應(yīng)溫度170 220°C，反應(yīng)時間5 12min，擠出、冷卻、造粒，得到LLDPE-g-PS。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于在LLDPE-g-PS及所述的聚乙烯重包裝膜樹脂組合物的制備過程中可加入熱穩(wěn)定劑和抗氧劑，以LLDPE的重量為百分比計，其總加入量為0. 0. 5%。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物的制備方法，其特征在于包括先將兩種交聯(lián)助劑按比例混合后加入溶劑，再加入占總量5% 10% (wt)的LLDPE，然后高速混合3 5min后，制成預混母料；然后將剩余LLDPE、預混母料及LLDPE-g-PS由加料口一起加入到擠出機中進行擠出反應(yīng)，反應(yīng)溫度為165 220°C，反應(yīng)時間為1 :3min ；擠出、冷卻、造粒，制得聚乙烯重包裝膜樹脂組合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚乙烯重包裝膜樹脂組合物，以線性低密度聚乙烯(LLDPE)的重量為百分之百計，樹脂組合物包括1)LLDPE熔體流動速率0.5～10g/10min；2)1，1-二甲基乙基-過氧化氫和過氧化二苯甲酰組成的復配交聯(lián)助劑，其總用量為0.27％～0.49％；3)7％～25％的LLDPE-g-PS接枝共聚物。該組合物無須添加任何爽滑劑、開口劑、加工改性劑等助劑，就能夠吹制出強度高、挺括性好，可以保證高速包裝的聚乙烯重包裝膜(膜厚0.13～0.15mm，幅寬550mm)。本發(fā)明還進一步公開了該樹脂組合物的制備方法。
文檔編號B29B9/06GK102408613SQ20101028955
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者何連成, 徐典宏, 牛承祥, 王洪山, 白競冰, 薛旭輝, 談敦禮, 趙燕, 郭義, 陳紅 申請人:中國石油天然氣股份有限公司