一种高流动高抗冲聚丙烯材料及制备方法与流程

本发明涉及高分子，具体公开一种高流动高抗冲聚丙烯材料及制备方法。

背景技术：

1、随着聚丙烯生产工艺水平的提高，熔体流动速率(mfr)较高、冲击强度较好的pp产品得到开发和应用，市场需求迅猛增长。高流动pp在制品加工生产过程中可降低加工温度、注射压力、合模力等，从而降低能耗，缩短制品的成型周期，大幅提高制品产量。此外，采用高流动pp可注塑成型薄壁制品，减少原材料的使用，降低成本。但是冲击强度≤12kj/m2的高流动pp抗冲击性能较差，不能满足下游市场的要求。

2、高流动高抗冲聚丙烯具有优良的流动性能和良好的韧性，广泛应用于汽车材料改性、洗衣机等家电制造等领域。随着下游改性工厂的技术配方不断提升，对于原材料的性能也体现出需求的多样性。

3、近年，产能较大的聚丙烯生产企业大部分都在攻关抗冲共聚物。由此可见，提高流动速率的同时，提高冲击性能为大势所趋。目前，国内多采用两种方法制备：1、以熔融指数16-30g/10min，冲击强度8-15kj/m2的原料通过后续改性加工得来。2、通过两个气相反应釜串联工艺生产高流动、高抗冲聚丙烯产品，该生产方式一般采用innovene气相聚丙烯工艺技术。

4、中国专利cn 109111643 a公开了一种高流动高抗冲聚丙烯材料及其制备方法，采用相互串联的第一反应器和第二反应器的搅拌床反应器，并使用包括抗氧剂、吸酸剂、爽滑剂和成核剂等多种助剂，加工而成。但是此制备方法仅适用于两个气相反应器串联的工艺设备，其他装置并不能适用此方法。尤其是spheripol工艺，该工艺是国内聚丙烯的主流工艺，由于装置和工艺不同，无法使用此生产工艺制备高流动高抗冲聚丙烯材料。

5、中国专利cn 115322482 a公开了一种高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料及其制备方法，聚丙烯粉料、抗氧剂、辅助抗氧剂、成核剂、卤素吸收剂、抗静电剂，并在高速搅拌机中混合，将混合料由双螺杆挤出机挤出造粒、烘干，得到高抗冲、高流动均聚聚丙烯材料而成。但是此方法由均聚聚丙烯改性而成，需要二次加工，增加了生产成本和生产周期。

技术实现思路

1、本发明采用的技术方案如下：

2、第一方面，本发明提供一种高流动高抗冲聚丙烯的制备方法，使用设备包括两台串联的环管反应器和一台气相流化床反应器，所述的制备方法包括如下步骤：

3、s1：以丙烯、氢气为原料，加入环管反应器中，在第一环管反应器中加入齐格勒纳塔催化剂，控制两个环管反应器的氢气加入量为4500ppm-6500ppm、浆液密度为470-495kg/m3，调整两个环管反应器的温度为67-71℃、压力为3.8-4.0mpa，通过两个环管反应器串联循环，得到熔融指数为25-40g/10min均聚聚丙烯粉料；

4、s2：将均聚聚丙烯粉料输送到气相反应器中，通入乙烯、丙烯和氢气，通过控制调整乙烯摩尔含量为12-16％、乙烯/(乙烯+丙烯)的摩尔比数值为0.25-0.40、氢气/乙烯的摩尔比数值为0.030-0.060，得到高抗冲共聚聚丙烯粉料；

5、s3：在所得的高抗冲聚丙烯粉料中加入复配助剂，混合均匀后，经过造粒挤出生产出高流动高抗冲聚丙烯材料。

6、优选地，所述复配助剂包括抗氧剂和吸酸剂，所述复配助剂加入量为高抗冲聚丙烯粉料质量的0.1-0.3％。

7、进一步地，所述抗氧剂和吸酸剂的质量比为3～2:1。

8、进一步地，所述抗氧剂为1010、168，质量比为1：2。

9、进一步地，所述吸酸剂为硬脂酸钙。

10、第二方面，本发明提供一种高流动高抗冲聚丙烯，采用第一方面所述制备方法制得。

11、优选地，所述高流动高抗冲聚丙烯熔体流动速率(2.16kg)为30.00±10g/10min；冲击强度：≥30kj/m2；弯曲模量：≥800mpa。

12、本发明取得的有益效果：

13、本发明提供的聚丙烯产品韧性好，流动性好，无成核剂添加，解决了使用过多的添加剂导致的高成本和工艺繁琐等问题，通过气相反应器中的乙烯含量和乙烯/(乙烯+丙烯)的控制，有效解决了聚丙烯材料的刚韧平衡难题。

技术特征：

1.一种高流动高抗冲聚丙烯的制备方法，其特征在于，使用设备包括两台串联的环管反应器和一台气相流化床反应器，所述的制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高流动高抗冲聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述复配助剂包括抗氧剂和吸酸剂，所述复配助剂加入量为高抗冲聚丙烯粉料质量的0.1-0.3％。

3.根据权利要求2所述的高流动高抗冲聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂和吸酸剂的质量比为3:1～2:1。

4.根据权利要求3所述的高流动高抗冲聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为1010、168，质量比为1：2。

5.根据权利要求4所述的高流动高抗冲聚丙烯的制备方法，其特征在于，所述吸酸剂为硬脂酸钙。

6.一种高流动高抗冲聚丙烯，其特征在于，采用权利要求1～5任意一项所述制备方法制得。

7.根据权利要求6所述的高流动高抗冲聚丙烯，其特征在于，所述高流动高抗冲聚丙烯2.16kg负荷条件下熔体流动速率为30.00±10g/10min。

8.根据权利要求7所述的高流动高抗冲聚丙烯，其特征在于，所述高流动高抗冲聚丙烯冲击强度≥30kj/m2。

9.根据权利要求8所述的高流动高抗冲聚丙烯，其特征在于，所述高流动高抗冲聚丙烯弯曲模量≥800mpa。

技术总结
本发明涉及高分子技术领域，具体公开一种高流动高抗冲聚丙烯材料及制备方法。所述制备方法包括如下步骤：S1：以丙烯、氢气为原料，加入环管反应器中，在第一环管反应器中加入齐格勒纳塔催化剂，控制两个环管反应器的氢气加入量为4500ppm‑6500ppm、浆液密度为470‑495kg/m3，调整两个环管反应器的温度为67‑71℃、压力为3.8‑4.0MPa，通过两个环管反应器串联循环，得到均聚聚丙烯粉料；S2：将均聚聚丙烯粉料输送到气相反应器中，通入乙烯，通过控制调整乙烯含量为12‑16％、乙烯/(乙烯+丙烯)数值为0.25‑0.40、氢气/乙烯为0.030‑0.060，得到高抗冲共聚聚丙烯粉料。本发明提供的聚丙烯产品韧性好，流动性好，在无成核剂添加的条件下有效解决了聚丙烯材料的刚韧平衡难题。

技术研发人员：王楠,郝春波,周羽轩,李秉荣,付莹,孙洪伟,赵欣麟,修忠海
受保护的技术使用者：北方华锦化学工业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15