适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂及其制备方法与应用与流程

文档序号:16853820发布日期:2019-02-12 23:00阅读:214来源:国知局
本发明属于聚乙烯树脂
技术领域
,具体地说,涉及一种适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂及其制备方法与应用。
背景技术
:聚乙烯(pe)是塑料中空吹塑成型材料中最早实现商品化生产的品种,也是发展最快、应用最广的品种,目前,以pe为原料生产的中空吹塑制品的产量占到世界吹塑制品总产量约三分之二,其中,中小型中空制品对聚乙烯的需求量较大,约占80%。然而,用于吹塑工艺成型塑料托盘的聚乙烯树脂研究相对较少,同时,市场上使用较多的是聚丙烯或者聚乙烯注塑托盘,该类托盘韧性和抗冲击性能较差,使用寿命较短,而开发的用于吹塑托盘的聚乙烯树脂同时具有很好的冲击强度和弯曲强度,可以赋予托盘更好的韧性和刚性,托盘使用寿命相比注塑托盘大大延长。技术实现要素:为解决现有技术中塑料托盘用普通聚乙烯或者聚丙烯树脂存在韧性低、冲击强度较差和使用寿命较短的问题,本发明的目的是提供一种同时具有很好的冲击强度和弯曲强度的适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂,吹塑成型后的托盘具有很好的刚性和韧性,同时具有很长的使用寿命。本发明的另一个目的是提供一种所述适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂的制备方法。本发明的再一个目的是提供一种由所述适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂制备的吹塑托盘。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:本发明的第一个方面提供了一种适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂,是由以下重量份的组分制成:聚乙烯树脂基料100份;复合助剂0.06~0.8份。所述聚乙烯树脂基料为乙烯和己烯的无规共聚物,己烯含量为0.5-2.0wt%,熔体流动速率(21.6kg/10min)为1.5-11.0g/10min。所述聚乙烯树脂基料中己烯含量为0.5-1.0wt%,熔体流动速率(21.6kg/10min)为1.5-3.0g/10min。所述聚乙烯树脂基料中己烯含量为0.8wt%,熔体流动速率(21.6kg/10min)为1.5g/10min。所述复合助剂是由以下重量份的组分制成:卤素吸收剂0.02~0.3份,抗氧剂0.04~0.5份。所述复合助剂是由以下重量份的组分制成:卤素吸收剂0.1份,抗氧剂0.3份。所述卤素吸收剂为硬脂酸钙、水滑石中的至少一种。所述抗氧剂为二-[3,3-二-(3-叔丁基-4-羟基苯基)-丁酸]乙二醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物。本发明的第二个方面提供了一种所述适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂的制备方法,包括以下步骤:按所述配比将聚乙烯树脂基料和复合助剂均匀混合,熔融造粒获得所述适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。本发明的第三个方面提供了一种由所述适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂制备的吹塑托盘。由于采用上述技术方案,本发明具有以下优点和有益效果:本发明的适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂通过对聚乙烯树脂基料的分子量进行针对性调整,聚乙烯树脂基料采用乙烯和己烯的无规共聚物,同时己烯含量较少,该树脂同时具有很好的冲击强度和弯曲强度,采用本发明制备的聚乙烯树脂可以吹塑1.4*1.2m,1.3*1.1m,1.2*1.1m等各种规格托盘,成型的托盘壁厚均匀,具有非常好的韧性和刚性,具有很长的使用寿命,解决了现有技术中塑料托盘用普通聚乙烯或者聚丙烯树脂存在韧性低、冲击强度较差和使用寿命较短的问题。具体实施方式为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。在通过以下实施例对本发明的目的予以阐明、解释的情形下,所述适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂的组分均以重量份为通用标准予以释明。在无特别说明的情况下,为简明起见,本发明实施例中所述的“份”与重量份具有相同的意义。实施例1将100份己烯含量为0.8wt%、熔体流动速率为1.5g/10min的乙烯和己烯的无规共聚物与0.1份的硬脂酸钙、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,螺杆直径为150mm,长径比为25,各区温度为:1区180℃,2区190℃,3区200℃,4区200℃,5区200℃,6区180℃,7区190℃,8区200℃,9区200℃,获得适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。实施例2将100份己烯含量为0.8wt%、熔体流动速率为2.5g/10min的乙烯和己烯的无规共聚物与0.1份的硬脂酸钙、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,获得适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。加工参数同实施例1。实施例3将100份己烯含量为0.8wt%、熔体流动速率为6.0g/10min的乙烯和己烯的无规共聚物与0.1份的硬脂酸钙、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,获得适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。加工参数同实施例1。实施例4将100份己烯含量为0.8wt%、熔体流动速率为10.0g/10min的乙烯和己烯的无规共聚物与0.1份的硬脂酸钙、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,获得适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。加工参数同实施例1。实施例5将100份己烯含量为0.5wt%、熔体流动速率为1.5g/10min的乙烯和己烯的无规共聚物与0.1份的硬脂酸钙、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,获得适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。加工参数同实施例1。实施例6将100份己烯含量为1.5wt%、熔体流动速率为1.5g/10min的乙烯和己烯的无规共聚物与0.1份的硬脂酸钙、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,获得适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。加工参数同实施例1。实施例7将100份己烯含量为0.8wt%、熔体流动速率为1.5g/10min的乙烯和己烯的无规共聚物与0.2份的硬脂酸钙、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,获得适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。加工参数同实施例1。实施例8将100份己烯含量为0.8wt%、熔体流动速率为1.5g/10min的乙烯和己烯的无规共聚物与0.1份的硬脂酸钙、0.1份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,获得适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。加工参数同实施例1。实施例9将100份己烯含量为0.8wt%、熔体流动速率为1.5g/10min的乙烯和己烯的无规共聚物与0.1份的水滑石、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,获得适用于制备吹塑托盘的聚乙烯树脂。加工参数同实施例1。性能测试:将实施例1-9制得的聚乙烯树脂进行常规力学性能测试,弯曲强度采用方法为gb/t1040.2-2006,冲击强度采用方法为gb/t1043-2008,并将各实施例制得的聚乙烯树脂分别通过挤出吹塑设备进行吹塑1.4*1.2m托盘,吹塑采用kautex吹塑机进行,并与常用注塑托盘专用牌号为k8003的聚丙烯(k8003pp购自中国石化扬子石油化工有限公司)进行力学性能对比,测试结果如表1所示:表1实施例吹塑合格率弯曲强度,mpa冲击强度,kj/m2,23℃实施例1100%23.9154.2实施例2100%24.1146.7实施例3100%24.0135.9实施例495%24.3128.6实施例5100%25.3141.2实施例6100%22.8168.2实施例7100%24.0152.3实施例8100%23.6155.5实施例9100%24.5150.3聚丙烯——24.730.1从表1中的数据可以看出,常用注塑托盘专用牌号为k8003的聚丙烯同本发明实施例1~9所得产品对比发现,本发明实施例所得产品的冲击强度高,即产品的韧性和抗冲击性能均比常用注塑托盘专用牌号为k8003的聚丙烯优异,同时,弯曲强度也基本达到聚丙烯树脂水平。由此可见,本发明实施例所采用的聚乙烯树脂基料采用乙烯和己烯的无规共聚物,同时己烯含量较少,该树脂同时具有很好的冲击强度和弯曲强度,采用本发明制备的聚乙烯树脂可以吹塑1.4*1.2m,1.3*1.1m,1.2*1.1m等各种规格托盘,成型的托盘壁厚均匀,具有非常好的韧性和刚性,优异的韧性赋予该树脂制备的吹塑托盘很长的使用寿命。对比例1专利201810019538.5公开了一种适用于吹塑工艺制备中空制品的聚丙烯树脂:将100份乙烯含量为3wt%、熔体流动速率为0.2g/10min的丙烯和乙烯的无规共聚物与0.1份的硬脂酸钙、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融造粒,获得适用于吹塑工艺制备中空制品的聚丙烯树脂。双螺杆挤出机的长径比为40,螺杆转速为200r/min,双螺杆挤出机的各区温度为:一区130℃,二区160℃,三区190℃,四区200℃,五区200℃,六区205℃,七区210℃,八区210℃。对比例2-6专利201711183177.x公开了一种高透明高抗冲聚丙烯树脂制备方法,包括:将熔体流动速率分别为0.3、0.6、1.0、1.5和2.0g/10min的100份无规共聚聚丙烯(丙烯和乙烯的无规共聚物,乙烯的含量分别为3wt%,3wt%,3wt%,5wt%,5wt%)与0.1份的硬脂酸钙、0.2份透明成核剂nx8000、0.2份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和0.1份的三(2,3-二叔丁基苯基)亚磷酸酯均匀混合后进行熔融造粒,挤出温度为200℃,得到的聚丙烯树脂在吹塑设备上进行挤出吹瓶。以上六个对比例所制备的聚丙烯树脂无法通过吹塑工艺制备成吹塑托盘,另外,对比例中的聚丙烯树脂的抗冲击强度远远低于本申请实施例制备的聚乙烯树脂的抗冲击强度。对比例7专利200910229289.3公开了一种超高分子量聚乙烯树脂组合物,组分a:超高分子量聚乙烯树脂,重量分数:100份;组分b:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,重量分数:0.2份;组分c:硬脂酸钙,重量分数:0.03。对比例8专利200910229289.3公开了一种超高分子量聚乙烯树脂组合物,组分a:超高分子量聚乙烯树脂,重量分数:100份;组分b:亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯,重量分数:0.3份;组分c:硬脂酸钙,重量分数:0.06。对比例9专利200910229289.3公开了一种超高分子量聚乙烯树脂组合物,组分a:超高分子量聚乙烯树脂,重量分数:100份;组分b:硫代二丙酸二月桂酯,重量分数:0.4份,组分c:硬脂酸锌,重量分数:0.1份。对比例7~9所制备的超高分子量聚乙烯树脂组合物不能通过吹塑工艺应用于托盘成型,而且所获得的是超高分子量的聚乙烯,与本申请所获得的聚乙烯树脂相比分子量相差甚多,对比例7~9所制备的超高分子量聚乙烯树脂组合物的熔指无法测出。另外,现有技术的聚乙烯树脂无法通过注塑工艺和设备进行托盘成型,注塑设备选用的聚乙烯树脂的熔指(7-8g/10min,2.16kg),与本申请选用的原料存在很大差别,注塑用聚乙烯冲击强度只能达到本申请制备的聚乙烯树脂的1/3。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。当前第1页12
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