一种聚丙烯吹塑膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于吹塑成膜的聚丙烯组合物，包括作为基础树脂的高熔体强度抗冲聚丙烯，所述高熔体强度抗冲聚丙烯包括丙烯均聚物组分和丙烯-乙烯共聚物组分，并且具有以下特征：分子量分布Mw/Mn小于或等于10，且大于或等于4；Mz+1/Mw大于10，且小于20；室温二甲苯可溶物含量大于10重量％，且小于30重量％；并且室温三氯苯可溶物的Mw与室温三氯苯不溶物的Mw之比大于0.4，且小于1。本发明专利技术还提供了使用该组合物经吹塑成型而制得的聚丙烯吹塑膜及其制备方法，该吹塑膜具有抗冲击抗撕裂能力强，抗拉强度高的特点，特别适用于蒸煮食品用包袋、微波食品包装、医用高温蒸煮消毒和大型重包装等领域。

Polypropylene blowing film and preparation method thereof

The invention provides a polypropylene composition for blow molding, including as high melt strength based resin impact polypropylene, the high melt strength impact polypropylene including propylene homopolymer component and propylene ethylene copolymer composition, and has the following characteristics: the molecular weight distribution of Mw/Mn is less than or equal to 10. And greater than or equal to 4; Mz+1/Mw is greater than 10 and less than 20; room temperature Xylene Solubles content greater than 10 wt.%, and less than 30 wt%; and Mw and room temperature three chlorobenzene solubles three chlorobenzene insoluble Mw was more than 0.4 and less than 1. The invention also provides a polypropylene film prepared by blow molding using the composition and preparation method thereof, the film has tear resistance strong impact resistance, high tensile strength characteristics, especially suitable for cooking food bags, food packaging, medical microwave high temperature cooking disinfection and heavy packaging and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯吹塑膜及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种用于制备聚丙烯吹塑膜的组合物、通过该组合物制备得到的聚丙烯吹塑膜及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)薄膜具有较高的机械强度、良好的耐热性和抗油脂性以及较好的透明性，其广泛用于工业和日常生活中，特别适用于蒸煮食品用包袋、微波食品包装、医用高温蒸煮消毒和大型重包装等。挤出吹塑薄膜工艺简单、设备少，具有成本优势。挤出吹塑薄膜占所有薄膜生产的85％。但对聚丙烯薄膜而言，长期以来主要是采用挤出流延单、双向拉伸技术生产的。由于普通聚丙烯树脂的熔融粘度和熔体强度低，难以挤出吹塑成膜。近年来随着聚合和催化剂技术的进步，适合挤出吹塑的高熔体强度聚丙烯树脂被开发出来。由于这类聚丙烯树脂熔体强度和粘度较普通聚丙烯高很多，因此可以在传统的聚乙烯吹塑薄膜设备上生产聚丙烯薄膜。挤出吹塑聚丙烯薄膜成本低，生产效率高、撕裂强度大、薄膜厚度范围宽。为了提高聚丙烯吹塑成膜适用性，目前有采用在丙烯聚合过程中加入共聚乙烯单体的方法来生产共聚物，并以共聚物为原料生产聚丙烯吹塑薄膜。由于乙烯单体的加入，提高了薄膜的韧性，但薄膜的纵向和横向撕裂强度的差异仍然很大，且导致薄膜的耐热性大幅下降。此外，一般的商业化聚丙烯的抗穿刺抗冲击能力较差，需要一种抗冲增强型聚丙烯用于聚丙烯吹塑薄膜的制备。可见，开发具有进一步提高的抗冲击、抗撕裂和抗拉伸性能的聚丙烯吹塑薄膜，以进一步拓展其适用性和适用范围，仍然是目前市场的明显需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于制备聚丙烯吹塑膜的组合物，利用该组合物制备得到的聚丙烯吹塑薄膜。相对于现有技术，使用本专利技术提供的聚丙烯组合物制备得到的吹塑薄膜，在不降低薄膜的耐热性的前提下，能够提高薄膜的撕裂强度，提高纵向和横向撕裂强度，减小纵向和横向撕裂强度的差异。本专利技术还提供所述聚丙烯吹塑薄膜的制备方法，可以便利地利用一般的吹塑成型工艺来施行。根据本专利技术，提供了一种用于吹塑成膜的聚丙烯组合物，包括作为基础树脂的高熔体强度抗冲聚丙烯，所述高熔体强度抗冲聚丙烯包括丙烯均聚物组分和丙烯-乙烯共聚物组分，并且具有以下特征：分子量分布Mw/Mn(重均分子量/数均分子量)小于或等于10，且大于或等于4，优选大于5，且小于9；Mz+1/Mw(Z+1均分子量/重均分子量)大于10，且小于20，优选大于10，且小于15；室温二甲苯可溶物含量大于10重量％，且小于30重量％，优选大于10重量％，且小于20重量％；并且室温三氯苯可溶物的Mw与室温三氯苯不溶物的Mw之比大于0.4，且小于1，优选大于0.5，且小于0.8。在所述基础树脂中，丙烯均聚物组分作为连续相，丙烯-乙烯共聚物组分作为橡胶相、即分散相，能够提高聚丙烯吹塑膜的韧性。对于高熔体强度抗冲聚丙烯，由于是具有连续相和分散相的多相结构的材料，影响熔体强度的因素就变得较为复杂。本专利技术的专利技术人发现，本专利技术所提供的具有如上各组份分子量关系及分子量分布特征的多相聚丙烯基础树脂具有优异的刚性和韧性同时又具有较高的熔体强度，进而以此为基础树脂经吹塑成膜制得的聚丙烯吹塑膜也具备高的刚性、韧性和熔体强度，尤其是具有较强的抗冲、抗拉伸性能，并且具有较强的撕裂强度和低的横纵向撕裂强度差。因此，采用本专利技术提供的组合物制备得到的聚丙烯吹塑膜将是一种高熔体强度抗冲聚丙烯吹塑膜。在本专利技术中，所述高熔体强度的抗冲聚丙烯是指包含上述特征的聚丙烯。在本专利技术中，高熔体强度是指熔体强度大于0.1N，尤其是0.15-0.25N。抗冲基础树脂的Izod缺口冲击(23℃)为70～100KJ/m2。在本专利技术中，橡胶相的含量以室温二甲苯可溶物含量计。为表征方便，橡胶相的分子量以三氯苯可溶物的分子量计。而橡胶相的组成以二甲苯可溶物中的乙烯含量表征，优选地，本专利技术所使用的高熔体强度抗冲聚丙烯的室温二甲苯可溶物中的乙烯含量小于50重量％，大于25重量％，优选大于30重量％，小于50重量％。在此，“室温二甲苯可溶物中的乙烯含量”是指室温二甲苯可溶物中的乙烯单体构成部分的重量含量，在本专利技术中即相当于橡胶相中由乙烯单体构成部分的重量含量，可以通过CRYSTEX方法测定。根据本专利技术，优选所述高熔体强度抗冲聚丙烯中的乙烯含量为5-15重量％。在此，高熔体强度抗冲聚丙烯中的乙烯含量可以理解为在聚丙烯共聚物中，由乙烯单体构成部分的重量含量。根据本专利技术，还优选所述高熔体强度抗冲聚丙烯在230℃，2.16kg的载荷下测定的熔融指数为0.1-15g/10min，优选0.1-6g/10min。根据本专利技术所述高熔体强度抗冲聚丙烯，分子量多分散指数(PI)为4-8，优选4.5-6。作为本专利技术的聚丙烯吹塑膜的基础树脂，其通过在第一丙烯均聚物的存在下进行丙烯均聚反应得到包含第一丙烯均聚物和第二丙烯均聚物的丙烯均聚物组分，然后在所述丙烯均聚物组分的存在下进行丙烯-乙烯共聚反应得到包含丙烯均聚物组分和丙烯-乙烯共聚物组分的聚丙烯材料来制备。由此可见，本专利技术所使用的基础树脂并不是丙烯均聚物组分丙烯-乙烯共聚物组分的简单混合，而是在特定的丙烯均聚物组分的基础上进一步进行特定的丙烯-乙烯共聚反应之后得到的包含丙烯均聚物和丙烯-乙烯共聚物的整体性聚丙烯材料。根据本专利技术，所述组合物还可以任选地包括线性低密度聚乙烯。优选地，所述线性低密度聚乙烯的熔体流动速率范围为0.1～3.0g/10min(190℃/2.16kg)。在此说明的是，由于使用了如上所述的性能良好的基础树脂，根据本专利技术提供的用于吹塑成膜的聚丙烯组合物或者如下所述的聚丙烯吹塑膜的方法中不需要添加如线性低密度聚乙烯这类改性组分，也能够制备得到具有包括高韧性和良好耐热性的良好综合性能的聚丙烯吹塑膜，如下文实施例部分所示，这是本专利技术的一个优点所在。因此，在一些具体实施方式中，本专利技术的组合物不包括线性低密度聚乙烯。根据本专利技术，所述组合物还可以任选地添加其他加工助剂，所述其他加工助剂优选选自抗氧剂、助抗氧剂、润滑剂和抗静电剂中的至少一种。上述助剂可以根据具体需要选择性地加入。所选择加入的助剂可以是聚丙烯吹塑薄膜中常用的助剂，例如抗氧剂、助抗氧剂、润滑剂和抗静电剂等。助剂的用量均为常规用量，或者根据实际情况的要求进行调整。抗氧剂例如可以为抗氧剂1010等；助抗氧剂例如为助抗氧剂168等。润滑剂例如为硬脂酸钙或硬脂酸镁等。本专利技术还提供一种聚丙烯吹塑膜，其通过采用根据本专利技术提供的如上所述的组合物，经过吹塑成膜而制得。根据本专利技术，所述聚丙烯吹塑膜是可根据需求和具体工艺调节厚度的薄膜，其厚度一般为5-100μm，尤其是15-60μm。根据本专利技术，所述聚丙烯吹塑膜的拉伸断裂应力大于15MPa，优选大于25MPa，例如25-100MPa；和/或断裂标称应变大于300％，优选大于480％，例如480-800％；和/或撕裂强度大于50N/mm，优选大于120N/mm，例如120-240N/mm；和/或横向撕裂强度与纵向撕裂强度相差小于24％，优选小于20％，还优选小于10％，例如1-10％。本专利技术还提供一种聚丙烯吹塑膜的制备方法，所述方法包括将根据本专利技术提供的如上所述的的组合物进行挤出造粒(例如通过双螺杆挤出机)，然后将其(例如通过吹膜机)吹塑成膜。优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吹塑成膜的聚丙烯组合物，包括作为基础树脂的高熔体强度抗冲聚丙烯，所述高熔体强度抗冲聚丙烯包括丙烯均聚物组分和丙烯‑乙烯共聚物组分，并且具有以下特征：分子量分布M

【技术特征摘要】
1.一种用于吹塑成膜的聚丙烯组合物，包括作为基础树脂的高熔体强度抗冲聚丙烯，所述高熔体强度抗冲聚丙烯包括丙烯均聚物组分和丙烯-乙烯共聚物组分，并且具有以下特征：分子量分布Mw/Mn小于或等于10，且大于或等于4；Mz+1/Mw大于10，且小于20；室温二甲苯可溶物含量大于10重量％，且小于30重量％；并且室温三氯苯可溶物的Mw与室温三氯苯不溶物的Mw之比大于0.4，且小于1。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述高熔体强度抗冲聚丙烯的室温二甲苯可溶物中的乙烯含量小于50重量％，且大于25重量％。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述高熔体强度抗冲聚丙烯中的乙烯含量为5-15重量％；和/或所述高熔体强度抗冲聚丙烯在230℃，2.16kg的载荷下测定的熔融指数为0.1-15g/10min，优选0.1-6g/10min。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述高熔体强度抗冲聚丙烯通过在第一丙烯均聚物的存在下进行丙烯均聚反应得到包含第一丙烯均聚物和第二丙烯均聚物的丙烯均聚物组分，然后在所述丙烯均聚物组分的存在下进行丙烯-乙烯共聚反应得到包含丙烯均聚物组分和丙烯-乙烯共聚物组分的材料来制备。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包括线性低密度聚乙烯和/或其他加工助剂，所述其他加工助剂优选选自抗氧剂、助抗氧剂、润滑剂和抗静电剂中的至少一种。6.一种聚丙烯吹塑膜，其通过采用如权利要求1-5中任一项所述的组合物，经过吹塑成膜而制得，优选所述聚丙烯吹塑膜的厚度为15-60μm。7.根据权利要求6所述的聚丙烯吹塑膜，其特征在于，所述聚丙烯吹塑膜的拉伸断裂应力大于15MPa，优选大于25MPa；和/或断裂标称应变大于300％，优选大于480％；和/或撕裂强度大于50N/mm，优选大于90N/mm；和/或横向撕裂强度与纵向撕裂强度相差小于20％，优选小于10％。8.一种制备如权利要求6或7所述的聚丙烯吹塑膜的方法，所述方法包括将所述组合物进行挤出造粒，然后将其吹塑成膜。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述挤出的温度为150-240℃，优选170-220℃；和/或所述吹膜的温度为170-230℃，优选185-220℃。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基础树脂的制备步骤，所述制备步骤包括：第一步：丙烯均聚反应，包括：第一阶段：在包含第一外给电子体的Zie...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏，吕明福，张师军，徐耀辉，徐萌，吕芸，尹华，邹浩，
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