一种改性树脂及其制备方法、增刚母粒、BOPP薄膜及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料，具体而言，涉及一种改性树脂及其制备方法、增刚母粒、bopp薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、聚丙烯(pp)是一种由丙烯单体聚合而成的热塑性聚合物。它具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、抗紫外线能力、高机械强度等优良性能，已经在多个领域得到了广泛应用。其中，双向拉伸聚丙烯薄膜(bopp薄膜)由于质轻、无毒、无臭，还具有防潮性能，并且具有一定的机械性能，被广泛应用于食品、糖果、香烟、茶叶、果汁、牛奶、纺织品等的包装。但bopp薄膜的刚性和热稳定性相对较差，使其应用范围受到了限制。

2、目前通常采用成核改性的方式来改善聚丙烯材料的刚性，例如，研究者发现，在聚丙烯材料中添加笼型倍半硅氧烷负载取代芳基杂环磷酸酯或盐类成核剂可以起到增刚、增透的效果，但从测试结果来看，其增透效果有限。

3、此外，现有改性方法制备的聚丙烯材料往往存在挥发性有机物含量过高的情况，对环境不友好。

4、因此，亟待提供一种兼具良好的刚性、热稳定性、透明性的聚丙烯材料以及更环保的制备方法，从而扩大bopp薄膜的应用领域。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种改性树脂及其制备方法、增刚母粒、bopp薄膜及其制备方法，以解决现有技术中bopp薄膜的刚性、热稳定性、透明性不足，挥发性有机物的含量过高的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种改性树脂，该改性树脂由加氢石油树脂经生物基羧酸单体接枝改性所得，其软化点为120-165℃，黄度指数≤15，挥发性有机化合物的含量≤500ppm，酸值为0.1-25mgkoh/g。

3、进一步地，上述加氢石油树脂的软化点为125-145℃，黄度指数≤7，芳香度为0.01％-15％；和/或，上述生物基羧酸单体为3-羟基丙酸、2,5-呋喃二甲酸、松香酸、脱氢枞酸、脱氢松香酸、2,2-二甲基琥珀酸酐、2-二甲基琥珀酸酐、丁基琥珀酸酐、2-辛烯基琥珀酸酐、蓖麻油酸、脱水蓖麻油酸、衣康酸、己基衣康酸中的至少一种。

4、根据本发明的第二方面，提供了一种上述改性树脂的制备方法，包括如下步骤：

5、s1，将加氢石油树脂、生物基羧酸单体和抗氧剂加入第一溶剂中，得到混合液；

6、s2，然后向上述混合液中加入引发剂进行反应，得到反应产物；

7、s3，去除上述反应产物中的第一溶剂，然后以第二溶剂洗脱未反应的生物基羧酸单体，烘干，得到改性树脂。

8、进一步地，上述第一溶剂为二甲苯与n,n-二甲基甲酰胺(dmf)的混合溶液；和/或

9、上述第二溶剂为乙醚、苯乙醚、乙醇、甲醇、异丙醇、异丁醇、丙酮、甲基丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯中的至少一种；和/或

10、上述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；和/或

11、上述引发剂为过氧化二异丙苯(dcp)、过氧化二苯甲酰(bpo)、双(叔丁基过氧异丙基)苯、2-过氧化丁酮、偶氮二异丁腈(aibn)、偶氮二异庚腈中的至少一种；和/或

12、上述加氢石油树脂和生物基羧酸单体的质量比为(49.5-69.5)：(0.1-15)、上述加氢石油树脂和抗氧剂的质量比为(49.5-69.5)：(0.1-0.5)、上述加氢石油树脂和第一溶剂的质量比为(49.5-69.5)：(30-50)、上述加氢石油树脂和引发剂的质量比为(49.5-69.5)：(0.05-2)；和/或

13、上述s2中，反应的温度为70-200℃，反应的时间为0.25-3h；和/或

14、上述s3中，在压力为5-15kpa、温度为70-115℃的条件下去除第一溶剂；和/或

15、上述s3中，在50-90℃的真空环境下烘干。

16、进一步地，上述第一溶剂中，二甲苯和n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1：(0.3-2)；和/或

17、第二溶剂的加入量为反应产物去除第一溶剂后的质量的0.5％-50％；和/或

18、受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂330、抗氧剂3114中的至少一种；和/或

19、亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626中的至少一种。

20、根据本发明的第三方面，还公开了一种增刚母粒，该增刚母粒包含上述改性树脂和第一聚丙烯树脂，改性树脂和第一聚丙烯树脂的质量比为1：(0.8-1.2)。

21、根据本发明的第四方面，公开了一种bopp薄膜，该bopp薄膜包括依次相连的第一层、中间层和第二层；其中，中间层的材料包含上述增刚母粒和第二聚丙烯树脂，中间层中第二聚丙烯树脂和增刚母粒的质量比为1：(0.2-0.4)；第一层和第二层的总质量与中间层的质量比为1：(0.2-0.6)，所述第一层和所述第二层的质量比为1：(0.75-1.25)；第一层和第二层的材料包含第二聚丙烯树脂。

22、进一步地，上述增刚母粒中的第一聚丙烯树脂和第二聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂，第一聚丙烯树脂和第二聚丙烯树脂在230℃、2.16kg条件下测得的熔体流动速率各自独立地为2-4g/10min；第一聚丙烯树脂的拉伸屈服强度≥25mpa，拉伸断裂应力≥15mpa，等规指数≥90％，维卡软化点≥150℃，灰分≤0.03％；第二聚丙烯树脂的拉伸屈服强度≥25mpa，拉伸断裂应力≥15mpa，等规指数≥90％，维卡软化点≥150℃，灰分≤0.03％；和/或

23、当bopp薄膜的厚度为30μm时，该bopp薄膜的纵向弹性模量≥1700mpa，纵向热收缩率为3％-12％，横向热收缩率为3％-12％，雾度≤2％，在135℃下热封0.3s测得的热封强度≥2.4n/15mm。

24、根据本发明的第五方面，公开了一种bopp薄膜的制备方法，包括以下步骤：

25、s1，将改性树脂和第一聚丙烯树脂加入螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到增刚母粒；

26、s2，将增刚母粒加入螺杆挤出机中，将第一层和第二层的原料加入各自辅助挤出机中，三层料的模头汇聚后流出，冷却，通过薄膜双向拉伸仪拉伸，得到bopp薄膜。

27、进一步地，上述s1中，螺杆挤出机的温度为160-240℃，螺杆转速为150-300r/min；和/或

28、上述s2中，拉伸分为纵向拉伸和横向拉伸，纵向拉伸条件为：预热温度220-280℃、拉伸温度120-150℃、拉伸倍率4.0-6.0，横向拉伸条件为：预热温度220-280℃、拉伸温度150-180℃、定型温度25-50℃、拉伸倍率8.0-10.0。

29、应用本发明的技术方案，以本发明提供的由生物基羧酸单体接枝改性的加氢石油树脂为增刚原料，与聚丙烯材料共混后可以诱导聚丙烯材料以α晶型成核结晶，使其形成更小更均匀的球晶，从而有利于提高bopp薄膜制品的刚性、光学性能和热力学性能；此外，采用上述改性树脂制备的bopp薄膜的挥发性有机化合物的含量较少，环保性能更好。