一种聚乙烯组合物及其薄膜的制作方法_3

文档序号:9858136阅读:来源:国知局
35°C下保持30分钟,随后以1. 0°C /min的速率升温并以0. 5mL/min的泵流速淋洗分析柱, 淋出液用红外检测器测定浓度,得到不同温度下溶解的样品浓度,归一化后得到升温淋洗 曲线。
[0048] (3)熔融温度测试:采用Perkin-Elmer DSC-7差示扫描量热仪在氮气保护下进行 DSC测试得到,其中,采用铟校正温度和热流,样品用量为5mg。首先将样品以1(TC /min的 速率升温至180°C,然后在该温度下保持5min消除热历史,接着以10°C /min的速率降温至 0°C,并在0°C下保持lmin后再以10°C /min的速率再次升温至180°C,从第一次升温、降温 和重新升温记录的热流曲线测定熔融温度。
[0049] (4)衍生自α烯烃的结构单元的含量:采用BRUKER AVANCE III 400Hz核磁共振 谱仪、由13C核磁共振波谱(NMR)法测定,其中,采用10_探头,测试温度125°C,90脉冲, waltzl6去偶,采样时间AQ为5s,延迟时间D1为10s。样品制备:将样品以10% w/v的浓 度溶于氘代邻二氯苯中,并130_140°C的油浴中加热溶解。
[0050] (5)熔融指数(MI):按照GB/T 3682-2000中规定的方法进行测定,其中,测试温度 为 190°C,载荷为 2. 16kg。
[0051] (6)密度:按照GB/T 1033. 2-2010中规定的方法并采用密度梯度柱法进行测定。
[0052] 实施例1
[0053] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物及其薄膜。
[0054] (1)聚乙烯组合物的制备:
[0055] 本实施例提供的聚乙烯组合物由组分A、组分B和组分C组成,这三种组分均为乙 烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE),其中,组分A和组分B采用齐格勒-纳塔催 化剂(所述齐格勒-纳塔催化剂体系为由CN101838351A实施例1制备得到的齐格勒-纳 塔催化剂体系,下同)制备得到,组分C采用茂金属催化剂(所述茂金属催化剂体系为由 CN102453124A实施例1制备得到的负载型茂金属催化剂,下同)制备得到。具体步骤如下:
[0056] 将乙烯、α烯烃、氢气和氮气(乙烯、α烯烃、氢气和氮气均为聚合级,经脱除 水、氧后使用,下同)加入到流化床气相反应器中,然后加入催化剂体系,之后在温度为 84-881:、压力为1.8-2.010^的条件下聚合,分别得到组分4、组分8和组分(:。其中,组分 A、组分B和组分C的熔融指数的控制通过调节氢气的加入量而实现,密度的控制通过调节 α烯烃的种类和加入量而实现。制备组分A的过程中所用α烯烃为1-己烯,制备组分B 的过程中所用α烯烃为1-己烯,制备组分C的过程中所用α烯烃为1-丁烯。
[0057] 经检测,由上述方法制备得到的组分Α、组分Β和组分C的性能如下:
[0058] 组分Α的烙融指数MIA = 2. 0g/10min,密度p a = 〇. 913g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 6. 4,α烯烃共聚单体的摩尔含量=8. 9mol% ;
[0059] 组分B的烙融指数MIB = 4. 0g/10min,密度p B = 0· 913g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 5. 7,α烯烃共聚单体的摩尔含量=8. 9mol% ;
[0060] 组分C的烙融指数MIC = 15g/10min,密度p c = 〇· 905g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 3. 5,α烯烃共聚单体的摩尔含量=9. lmol%。
[0061] 将上述制得的各组分按配比进行称重并混合,其中组分A的质量份数^为80 重量份,组分B的质量份数W B为10重量份,组分C的质量份数We为20重量份,WA/WC = 4(满足 4· 6X lgMIA+10. 4 彡 WA/WC 彡 0· 18X lgMIA+0. 7,也满足 1. 8X lgMIA+4. 7 彡 WA/ 彡0. 22X lgMIA+0. 9);然后加入润滑剂(所述润滑剂为瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑 剂,分子量10000,且以上述组分A、组分B和组分C的质量之和为100重量份计,润滑剂的 加入量为0. 1重量份),之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀,再将混合好的物料加 入到W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中,物料经由喂料器进入双螺杆中,加工过程 中螺杆的温度保持在160-2KTC之间,经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干,得到聚乙烯 组合物粒料,其具体性质如表1和表2所示。
[0062] (2)聚乙烯薄膜的制备:
[0063] 将上述步骤(1)制得的聚乙烯组合物粒料进行干燥,之后加入到瑞典Labtech公 司的型号为LCR400的多层挤出流延机的芯层挤出机以及上、下表层挤出机中进行熔融挤 出并流延铸片,其中,所述上、下表层挤出机中还需加入无机防粘剂(二氧化硅,下同),并 且上、下表层挤出机中加入的防粘剂与聚乙烯组合物粒料的重量比均为0. 02:1,在流延铸 片过程中,将流延急冷辊温度设定为25°C,制成聚乙烯厚铸片,其由上表层、芯层和下表层 构成。
[0064] 将上述聚乙烯厚铸片放入到薄膜双向拉伸设备的拉伸夹具中,采用先纵向(MD) 拉伸后横向(TD)拉伸的双向分步拉伸工艺成型,各步工艺条件如下:MD预热温度为KKTC, MD拉伸温度为110°C,MD拉伸倍率为4倍;TD预热温度为100°C,TD拉伸温度为115°C, TD拉伸倍率为5倍,薄膜TD拉伸速率为60% /s ;薄膜定形温度为120°C,得到平均厚度为 25 μ m的薄膜,其由上表层、芯层和下表层构成,各层原料均为本实施例的聚乙烯组合物,且 上表层和下表层中还含有防粘剂,上表层和下表层的厚度均为0. 5 μ m。
[0065] 实施例2
[0066] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物及其薄膜。
[0067] (1)聚乙烯组合物的制备:
[0068] 本实施例提供的聚乙烯组合物由组分A、组分B和组分C组成,这三种组分均为乙 烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE),其中,组分A和组分B采用齐格勒-纳塔催 化剂制备得到,组分C采用茂金属催化剂制备得到。具体步骤如下:
[0069] 将乙烯、α烯烃、氢气和氮气加入到流化床气相反应器中,然后加入催化剂体系, 之后在温度为84-88°C、压力为1. 8-2. OMPa的条件下聚合,分别得到组分A、组分B和组分 C。其中,组分A、组分B和组分C的熔融指数的控制通过调节氢气的加入量而实现,密度的 控制通过调节α烯烃的种类和加入量而实现。制备组分A的过程中所用α烯烃为1-丁 烯,制备组分Β的过程中所用α烯烃为1-丁烯,制备组分C的过程中所用α烯烃为1-己 烯。
[0070] 经检测,由上述方法制备得到的组分Α、组分Β和组分C的性能如下:
[0071] 组分Α的烙融指数ΜΙΑ = 0· 01g/10min,密度ΡΑ = 〇· 930g/cm3,分子量分布指数 Mw/Mn = 5. 5,α烯烃共聚单体的摩尔含量=2. lmol% ;
[0072] 组分B的烙融指数MIB = 10. 0g/10min,密度ρ β = 〇· 930g/cm3,分子量分布指数 Mw/Mn = 4. 8, α烯烃共聚单体的摩尔含量=2. 8mol% ;
[0073] 组分C的烙融指数MIC = 60g/10min,密度p c = 0. 922g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 2. 9,α烯烃共聚单体的摩尔含量=3. 8mol%。
[0074] 将上述制得的各组分按配比进行称重并混合,其中组分A的质量份数^为55 重量份,组分B的质量份数W B为5重量份,组分C的质量份数We为55重量份,WA/WC = 1 (满足 4· 6X lgMIA+10. 4 彡 WA/WC 彡 0· 18X lgMIA+0. 7,也满足 1. 8X lgMIA+4. 7 彡 WA/ 彡0. 22X lgMIA+0. 9);然后加入润滑剂(所述润滑剂为瑞士科莱恩公司生产的PEG润滑 剂,分子量6000,且以上述组分A、组分B和组分C的质量之和为100重量份计,润滑剂的加 入量为3重量份),之后将混合物加入到高速搅拌器中混合均匀,再将混合好的物料加入到 W&P公司制造的双螺杆挤出机的喂料器中,物料经由喂料器进入双螺杆中,加工过程中螺杆 的温度保持在180-240°C之间,经螺杆熔融混合均匀、挤出、造粒并烘干,得到聚乙烯组合物 粒料,其具体性质如表1和表2所7K。
[0075] (2)聚乙烯薄膜的制备:
[0076] 将上述步骤(1)制得的聚乙烯组合物粒料进行干燥,之后加入到瑞典Labtech公 司的型号为LCR400的多层挤出流延机的芯层挤出机以及上、下表层挤出机中进行熔融挤 出并流延铸片,其中,所述上、下表层挤出机中还需加入无机防粘剂,并且上、下表层挤出机 中加入的防粘剂与聚乙烯组合物粒料的重量比均为〇. 02:1,在流延铸片过程中,将流延急 冷辊温度设定为85 °C,制成聚乙烯厚铸片,其由上表层、芯层和下表层构成。
[0077] 将上述聚乙烯厚铸片放入到薄膜双向拉伸设备的拉伸夹具中,采用先纵向(MD) 拉伸后横向(TD)拉伸的双向分步拉伸工艺成型,各步工艺条件如下:MD预热温度为130°C, MD拉伸温度为126°C,MD拉伸倍率为4倍;TD预热温度为130°C,TD拉伸温度为128°C,TD 拉伸倍率为6倍,薄膜TD拉伸速率为100% /s ;薄膜定形温度为130°C,得到平均厚度为 25 μ m的薄膜,其由上表层、芯层和下表层构成,各层原料均为本实施例的聚乙烯组合物,且 上表层和下表层中还含有防粘剂,上表层和下表层的厚度均为1 μ m。
[0078] 实施例3
[0079] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物及其薄膜。
[0080] (1)聚乙烯组合物的制备:
[0081] 本实施例提供的聚乙烯组合物用图1所示的多反应器并联装置聚合得到,其中第 一反应器1聚合制备组分A、第二反应器2聚合制备组分B、第三反应器3聚合制备组分C, 这三种组分均为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯(LLDPE),其中,组分A和组分B采 用齐格勒-纳塔催化剂制备得到,组分C采用茂金属催化剂制备得到。具体步骤如下:
[0082] 将α烯烃、正己烷和氢气加入到聚合反应器中,并将聚合反应器加热到预设的聚 合温度,之后将乙烯单体和催化剂体系同时加入到聚合反应器中,其中组分Α和组分Β在温 度为240°C、压力为14. 8MPa的条件下聚合得到;组分C在温度为140°C、压力为2. 5MPa的 条件下聚合得到。其中,组分A、组分B和组分C的熔融指数的控制通过调节氢气的加入量 而实现,密度的控制通过调节α烯烃的种类和加入量而实现。制备组分A的过程中所用α 烯烃为1-辛烯,制备组分Β的过程中所用α烯烃为1-丁烯,制备组分C的过程中所用α 烯烃为1-丁烯。
[0083] 在制备过程中将第一反应器1中组分Α的单位时间产量WA、第二反应器2中组分 B的单位时间产量^与第三反应器3中组分C的单位时间产量^的重量比维持在WA :WB =75 :2 :35,其中 WA/WC = 2. 1(满足 4. 6XlgMIA+10. 4 彡 WA/WC 彡 0· 18XlgMIA+0. 7,也满足 1· 8X lgMIA+4. 7 彡 WA/WC 彡 0· 22X lgMIA+0. 9)。
[0084] 经检测,由上述方法制备得到的组分A、组分B和组分C的性能如下:
[0085] 组分A的烙融指数MIA = 0. lg/10min,密度p a = 〇. 920g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 5. 8,α烯烃共聚单体的摩尔含量=2. 5mol% ;
[0086] 组分B的烙融指数MIB = 12. 0g/10min
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1