一种聚丙烯组合物和聚丙烯扭结包装膜制造技术

本发明专利技术提供了一种聚丙烯组合物以及由该聚丙烯组合物制成的聚丙烯扭结包装膜。所述聚丙烯组合物含有聚丙烯和扭结助剂；所述聚丙烯的分子量分布指数为2.5-5.5，分子量分布宽度中的高分子拖尾指数PIHT大于1.9；所述扭结助剂为石油树脂。所述聚丙烯组合物中含有的聚丙烯的分子量分布指数较窄且高分子拖尾指数较大，能够使得到的聚丙烯组合物在较低的石油树脂用量下就不仅具有较高的拉伸模量和拉伸强度，还具有较好的扭结性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚丙烯组合物以及一种聚丙烯扭结包装膜。 
技术介绍
扭结包装样式美观新颖，便于包装物的取用，常被用于糖果、巧克力和食品等的包装。目前，我国大多数厂家采用聚氯乙烯作为扭结包装材料，但聚氯乙烯在回收和环境保护方面有一些问题，其燃烧时会产生有毒气体，损害人体健康，造成环境污染，目前已被许多欧洲国家禁止用于糖果和食品等的包装。聚丙烯树脂不仅具有优异的机械性能和光学性能，而且无毒无污染、质轻价优，因此在薄膜和包装领域得到了广泛的应用，可用于替代聚氯乙烯在糖果和食品包装方面的应用。 扭结包装膜最大的特点是要具有较好的扭结性，即将要求薄膜扭后不易回弹，而且需要薄膜具有较高的刚性，从而提高包装的挺度，使其具有良好的手感。但聚丙烯本身是一种韧性很好的材料，较易回弹，如果不经处理便无法作为扭结膜使用。研究表明，通过提高聚丙烯的立构规整度可以提高聚丙烯的结晶性能，使薄膜较易获得良好的扭结性能。同时对分子量进行调节，还可以改善聚丙烯的流动性和加工性能，并能降低薄膜的雾度、提高薄膜的光泽度。 目前，现有聚合方法主要是通过在不同聚合阶段加入不同的外给电子体以控制聚合物的立构规整度。通常采用外给电子体调节聚合物等规度的方法有一个共同的特点：提高外给电子体的加入量，虽然聚合物的等规度会相应地提高，但催化剂对分子量调节剂的敏感性会有较大幅度降低。因此，运用外给电子体调整聚丙烯等规度的方法，常 常无法同时得到理想的立构规整度和分子量分布。 此外，现有技术还可以向市售的流延膜芯层用均聚聚丙烯树脂中添加石油树脂，以提高薄膜的挺度和扭结性。例如，CN101161706A公开了一种扭结薄膜，该扭结薄膜包括至少一层的膜层，其特征在于，至少有一层所述膜层含有以下成分：45-98重量%的聚丙烯树脂、2-40重量%的石油树脂、0-10重量%的抗静电剂和0-5重量%的抗粘连剂；所述聚丙烯为普通聚丙烯，如购自上海石化生产的牌号为FC801的聚丙烯（分子量分布指数为7.7，高分子拖尾指数为1.81），所述石油树脂可采用软化点为100-150℃的加氢饱和石油树脂。其中，软化点是指物质软化的温度，即，石油树脂开始变软时的温度。但是，采用该方法时，需要添加较多的石油树脂，通常要在15%以上才能得到较好的扭结性，满足扭结包装的需要，石油树脂的添加量较小时很难发挥提高扭结性的作用。然而，一方面，石油树脂用量大不但会引起薄膜的发粘，会影响聚丙烯树脂的性能，导致薄膜力学性能和耐热性能下降；另一方面，石油树脂价格较高，大量加入后生产成本显著增加，并降低了经济效益。 
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的聚丙烯扭结包装膜不能兼具较高的刚度、挺度以及扭结性的缺点，而提供一种能够兼具较高的刚度、挺度以及扭结性的聚丙烯组合物和聚丙烯扭结包装膜。 本专利技术提供了一种聚丙烯组合物，其中，该聚丙烯组合物含有聚丙烯和扭结助剂；所述聚丙烯的分子量分布指数为2.5-5.5，分子量分布宽度中的高分子拖尾指数PIHT大于1.9；所述扭结助剂为石油树脂。 本专利技术还提供了一种由所述聚丙烯组合物制成的聚丙烯扭结包装膜。 本专利技术提供的聚丙烯的分子量分布指数较窄，且高分子拖尾指数 较大，这样能够使得到的聚丙烯组合物在较低的石油树脂用量下就不仅具有较高的拉伸模量和拉伸强度（即，具有较好的刚度和挺度），还具有较好的扭结性。从实施例的结果可以看出，当石油树脂的含量为10重量份以下时，就能够使得到的聚丙烯扭结包装膜的纵向拉伸模量达到1.62GPa以上，横向拉伸模量达到1.54GPa以上，纵向拉伸强度达到35.3MPa以上，横向拉伸强度达到35.0MPa以上，扭结角度保持在300°以上。推测其原因，可能是由于：一方面，分子量分布指数较窄的聚丙烯在流动过程中具有更宽的牛顿平台区，其粘度随剪切速率波动的变化较小，挤出量更容易稳定控制，并能够降低在成膜过程中表面缺陷发生的可能性，从而提高聚丙烯扭结包装材料的力学性能，即，刚度和挺度能够得到提高。此外，在聚丙烯扭结包装膜的制备过程中，聚丙烯受力发生应变时有一屈服点，屈服前发生可回复的弹性变形，屈服后发生不可回复塑性变形，对于分子量分布较窄且高分子拖尾指数PIHT较高的聚丙烯，只需要加入少量的石油树脂就能够减少无定形区的存在，有助于使聚丙烯尽快达到屈服点，从而使聚丙烯扭结包装膜只发生一个很小的形变就不再回弹，提高薄膜的扭结性。另一方面，高分子拖尾指数PIHT越高表明聚丙烯中存在更显著的大分子链尾端。根据聚丙烯均相成核理论，大分子链尾端在结晶中能够优先成核，使聚丙烯的结晶温度升高、结晶速度加快，有利于提高刚性、缩短成型周期并提高成型效率。总之，本专利技术提供的聚丙烯组合物既解决了现有技术石油树脂添加量小没有效果的问题，又防止了薄膜因石油树脂添加量过大而发粘，同时还降低了因石油树脂的大量使用而增加的生产成本。 根据本专利技术的一种优选实施方式，当所述聚丙烯的全同立构五单元组[mmmm]的含量大于85%时，能够使得聚丙烯熔体在流动过程中具有更宽的牛顿平台区，从而能够更为显著地降低在成膜过程中表面缺陷发生的可能性，并且有利于提高聚丙烯扭结包装膜的结晶性，使 得薄膜的拉伸更加均匀，取向度更高，从而提高聚丙烯扭结包装膜的力学性能。 根据本专利技术的一种优选实施方式，采用两步聚合法制备聚丙烯，第一步在较低的温度下进行预聚合，而第二步则提高了聚合反应的温度，这样能够使得到的聚丙烯不仅具有较窄的分子量分布和较大的高分子拖尾指数PIHT，还具有较高的等规度，从而使聚丙烯本身具有较高的结晶度和结晶规整度，使聚丙烯中仅有少量的无定形区，有利于刚度、挺度以及扭结性的进一步提高。 根据本专利技术的另一种优选实施方式，在所述聚丙烯的制备过程中，当所述齐格勒-纳塔（Ziegler-Natta）催化剂优选含有外给电子体化合物时，不仅能够使得到的聚丙烯立构规整度的进一步提高，而且还能够使得到的聚丙烯中二甲苯可溶物的含量显著降低，从而拓宽了所述聚丙烯组合物和聚丙烯扭结包装膜的应用领域。 本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术提供的聚丙烯组合物含有聚丙烯和扭结助剂；所述聚丙烯的分子量分布指数为2.5-5.5，优选为3.0-4.9；分子量分布宽度中的高分子拖尾指数PIHT大于1.9，优选大于2.1；所述扭结助剂为石油树脂。 PIHT越高则表明聚丙烯中存在更显著的大分子链尾端。所述高分子拖尾指数PIHT按以下公式计算得到：PIHT=105×(Mz/Mp)/Mw，其中，Mp为峰位分子量，Mw为重均分子量，Mz为Z均分子量，单位为g/mol。所述Mp、Mw、Mz以及分子量分布指数可以通过凝胶 渗透色谱仪（GPC）进行测定。 本专利技术对所述聚丙烯组合物中的聚丙烯和扭结助剂的含量没有特别地限定，例如，以100重量份的所述聚丙烯为基准，所述扭结助剂的含量可以为5-10重量份。 根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯组合物，其特征在于，该聚丙烯组合物含有聚丙烯和扭结助剂；所述聚丙烯的分子量分布指数为2.5‑5.5，分子量分布宽度中的高分子拖尾指数PIHT大于1.9；所述扭结助剂为石油树脂。

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯组合物，其特征在于，该聚丙烯组合物含有聚丙烯和扭
结助剂；所述聚丙烯的分子量分布指数为2.5-5.5，分子量分布宽度中的高分
子拖尾指数PIHT大于1.9；所述扭结助剂为石油树脂。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其中，以100重量份的所述
聚丙烯为基准，所述扭结助剂的含量为5-10重量份。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯的全同立
构五单元组[mmmm]的含量大于85%，优选大于90%，更优选大于93%。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯不含有丙
烯2,1插入和1,3插入所引起的区位异构结构。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚
丙烯的结晶温度Tc大于115℃，优选大于120℃。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚
丙烯中二甲苯可溶物的含量小于4.4重量%，优选小于2.3重量%，更优选小
于1.6重量%。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚
丙烯在230℃下、2.16kg载荷作用下的熔体质量流动速率MFR为
5-10g/10min。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚
丙烯由包括以下步骤的方法制备得到：
（1）在齐格勒-纳塔催化剂存在下，将丙烯在-10℃至50℃、0.1-100MPa
下进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张师军，徐萌，邹浩，高达利，徐凯，王良诗，郭梅芳，张丽英，吕芸，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11