一种聚乙烯组合物及其薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种聚乙烯组合物及其薄膜。
【背景技术】
[0002] 双向拉伸聚乙烯（Biaxially Oriented Polyethylene，Β0ΡΕ)薄膜是具有特殊分 子结构的聚乙烯（PE)树脂经双向拉伸工艺成型的薄膜材料。在Β0ΡΕ薄膜的成型加工过程 中，薄膜经拉伸处理后，PE大分子链和结晶结构发生高度取向，从而显著提高了薄膜的拉伸 强度，降低了拉伸断裂伸长率，并使得薄膜的雾度更低、光泽度更高且透明性更好。此外，与 现有技术的挤出吹塑工艺和挤出流延工艺制备的聚乙烯薄膜制品相比，Β0ΡΕ薄膜具有力学 强度高、抗穿刺和抗冲击性能好、光学性能优良、节能环保性等优势。因此，Β0ΡΕ薄膜可被广 泛用于包装袋、重包装袋、真空热封膜、低温包装膜、复合膜、医药卫生用品、农用膜等方面。
[0003] 目前采用的塑料薄膜的双向拉伸加工方法有平膜拉伸法和管泡拉伸法。平膜拉伸 法已经应用在聚丙烯（PP)、聚酰胺（PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)等薄膜材料的加工 中，工艺较为成熟。与管泡拉伸法相比，平膜拉伸法的拉伸倍率大（横向拉伸倍率可达10 倍以上）、成型速度快（最高收卷速度可达数百米/分钟）、生产效率高，并且得到的薄膜的 力学强度、光学性能和厚度均匀性均更佳，但是薄膜成型受工艺条件波动影响显著，薄膜拉 伸加工难度大，对于薄膜原料有着更高的要求。现有的双向拉伸聚乙烯原料基本均只适用 于管泡拉伸法制备Β0ΡΕ薄膜，而将现有的这些聚乙烯原料采用平膜拉伸法制备Β0ΡΕ薄膜 时，存在成膜性差（拉伸速度和拉伸倍率很低）、膜容易出现破裂的缺陷，即，基本不适用于 采用平膜拉伸法制备薄膜。因此，为了充分利用平膜拉伸法的上述优势，目前亟需开发一 种成膜性好且膜不容易出现破裂的适用于平膜拉伸法制备Β0ΡΕ薄膜的聚乙烯原料。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了克服将现有的聚乙烯原料采用平膜拉伸法制备聚乙烯薄膜 时存在成膜性差、膜容易破裂，即不适用于采用平膜拉伸法制备薄膜的缺陷，而提供一种新 的聚乙烯组合物及由该聚乙烯组合物制成的薄膜。
[0005] 具体地，本发明提供的聚乙烯组合物含有组分A、组分C以及选择性含有的组分B ; 所述组分A为乙烯/ α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190°C、载荷为2. 16kg 下的熔融指数MIAS 0.01-2g/10min，密度为0.880-0. 936g/cm3 ;所述组分B为乙烯/α 烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190°C、载荷为2. 16kg下的熔融指数MIbS 2. 1-9. 9g/10min，密度为0. 910-0. 930g/cm3 ;所述组分C为乙烯/ α烯烃共聚的线性低密 度聚乙烯，其在温度为190°C、载荷为2. 16kg下的熔融指数ΜΙε为10-80g/10min，密度为 0. 880-0. 930g/cm3。
[0006] 本发明提供的薄膜至少包括一层由上述聚乙烯组合物形成的聚乙烯层。
[0007] 本发明的发明人经过深入研究后发现，将上述具有特定熔融指数和密度的组分A、 组分B和组分C配合使用而得到的聚乙烯组合物采用平膜拉伸法制备聚乙烯薄膜时，具有 拉伸倍率大、成膜速率高的优点，能够满足平膜拉伸法对聚乙烯原料的较高要求，并适应现 有的平膜拉伸法生产线的经济性需求，极具工业应用前景。
[0008] 根据本发明的一种优选实施方式，当所述聚乙烯组合物中所述组分A的质量份数 WA为25-90重量份，所述组分B的质量份数WB为0. 1-10重量份，所述组分C的质量份数Wc 为10-75重量份时，该聚乙烯组合物在具有较好成膜性的基础上，由该聚乙烯组合物制备 得到的薄膜还具有较低的雾度。
[0009] 根据本发明的另一种优选实施方式，当所述组分A和组分B的分子量分布指数满 足Mw/M n < 4. 5,且所述组分C的分子量分布指数满足Mw/Mn < 8. 0时，该聚乙烯组合物在具 有较好成膜性的基础上，由该聚乙烯组合物制备得到的薄膜还具有较高的强度和抗穿刺性 能。
[0010] 根据本发明的另一种优选实施方式，当所述聚乙烯组合物中组份A、组份B和组份 C的密度P A、P b和P c之间的关系满足_〇· 〇4彡P f P b彡〇· 〇2,且-0· 04彡p A-p c彡0· 02 时，该聚乙烯组合物在具有较好成膜性的基础上，由该聚乙烯组合物制备得到的薄膜还具 有拉伸强度和抗穿刺强度高且雾度低的优点。
[0011] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0012] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0013] 图1为用于制备聚乙烯组合物的多反应器并联装置的结构示意图。
[0014] 附图标记说明
[0015] 1-第一反应器；2-第二反应器；3-第三反应器；4-固/液（气）分离器；5-均化 料仓；6-熔融造粒系统。
【具体实施方式】
[0016] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0017] 本发明提供的聚乙烯组合物含有组分A、组分C以及选择性含有的组分B ;所述 组分A为乙烯/α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190°C、载荷为2. 16kg下 的熔融指数MIA为0. 01-2g/10min，密度P a为〇. 880-0. 936g/cm3 ;所述组分B为乙烯/ α烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其在温度为190°C、载荷为2. 16kg下的熔融指数MIB为 2. 1-9. 9g/10min，密度P b为〇. 910-0. 930g/cm3 ;所述组分C为乙烯/ α烯烃共聚的线性低 密度聚乙烯，其在温度为190°C、载荷为2. 16kg下的熔融指数MIe为10-80g/10min，密度Ρ ε 为 0· 880-0. 930g/cm3。
[0018] 根据本发明提供的聚乙烯组合物，优选地，所述组分A在温度为190°C、载荷为 2. 16kg下的熔融指数MIA为0. 01-1. 5g/10min，所述组分B在温度为190°C、载荷为2. 16kg 下的熔融指数MIBS 3-8g/10min，所述组分C在温度为190°C、载荷为2. 16kg下的熔融 指数MIeS 10-60g/10min。更优选地，所述组分A在温度为190°C、载荷为2. 16kg下的 熔融指数MIA为0. 01-lg/10min，所述组分B在温度为190°C、载荷为2. 16kg下的熔融指 数MIBS 3-5g/10min，所述组分C在温度为190°C、载荷为2. 16kg下的熔融指数MICS 15_40g/10min〇
[0019] 在本发明中，所述熔融指数均按照GB/T3682-2000中规定的方法进行测定，其中， 测试条件包括温度为190°C，载荷为2. 16kg。
[0020] 根据本发明提供的聚乙烯组合物，优选地，所述组分A的密度PAS 0. 910-0. 930g/cm3,所述组分B的密度P B为〇. 913-0. 928g/cm3,所述组分C的密度P c 为0. 905-0. 928g/cm3。更优选地，所述组分A的密度P a为〇. 915-0. 926g/cm3,所述组分 B的密度P B为0· 913-0. 924g/cm3,所述组分C的密度P c为0· 910-0. 926g/cm3。特别优 选地，所述聚乙烯组合物中组份A、组份B和组份C的密度PA、〇 8和Ρε之间的关系满 足-0. 04彡Ρ Α- Ρ Β彡0. 02,且-0. 04彡P A- P c彡0. 02,这样能够使得到的聚乙烯组合物在 具有较好的成膜性能的基础上，还具有非常高的拉伸强度和抗穿刺强度以及较低的雾度。
[0021] 所述组分A、组分B和组分C均为乙烯/a烯烃共聚的线性低密度聚乙烯，其中， 线性结构是指分子链中仅含有短支链结构，而不含有长支链结构和交联结构，其由聚合单 体和聚合工艺条件所决定，具体为本领域技术人员公知，在此不作赘述。
[0022] 根据本发明提供的聚乙烯组合物，为了使得到的聚乙烯组合物在具有良好成膜 性能的基础上，还具有较好的光学性能，优选地，在所述聚乙烯组合物中，所述组分A的质 量份数W A为25-90重量份，所述组分B的质量份数WB为0. 1-10重量份，所述组分C的质 量份数We为10-75重量份；更优选地，在所述聚乙烯组合物中，所述组分A的质量份数W A 为30-80重量份，所述组分B的质量份数WB为0. 5-8重量份，所述组分C的质量份数Wc为 20-70重量份。进一步地，所述组分A的质量份数WA和组分C的质量份数W e与组分A的 熔融指数MIA的关系优选满足5. 2XlgMIA+ll. 6彡WA/WC彡0. 9XlgMIA+2. 1，更优选满足 2. 9 X lgMIA+6. 8彡WA/WC彡1. 1 X lgMIA+2. 7,这样能够使得所述聚乙烯组合物在平膜法薄膜 双向拉伸加工中具有更大的拉伸倍率和更高的拉伸速率。
[0023] 根据本发明提供的聚乙烯组合物，特别优选地，所述聚乙烯组合物在温度为 190°C、载荷为2. 16kg下的熔融指数为0. l-20g/10min，最优选为0. 5-10g/10min。在将具 有上述特定熔融指数和密度的组分A、组分B和组分C配合使用的基础上，将所述聚乙烯组 合物整体的熔融指数控制在上述优选的范围内，能够使得到的聚乙烯组合物同时具有非常 优异的成膜性、拉伸强度和抗穿刺强度以及较低的雾度。
[0024] 本发明对所述组分B的含量没有特别地限定，以所述聚乙烯组合物的总重量为基 准，所述组分B的质量百分比含量M B优选< 35重量％，更优选为MB < 25重量％。
[0025] 根据本发明提供的聚乙烯组合物，优选地，所述组分A和组分B的分子量分布指数 满足M w/Mn<4.5,且所述组分C的分子量分布指数满足Mw/Mn<8.0 ;更优选地，所述组分A 和组分B的分子量分布指数满足2. 0 < Mw/Mn < 4. 2,且所述组分C的分子量分布指数满足 3. 5 < Mw/Mn < 6. 0。具体地，为了获得具有上述分子量分布的组分A、组分B和组分C，所述 组分A和组分B采用茂金属催化剂聚合得到，且所述组分C采用齐格勒-纳塔催化剂聚合 得到。其中，所述茂金属催化剂和齐格勒-纳塔催化剂的种类可以为本领域的常规选择，所 述茂金属催化剂通常由茂金属化合物和有机铝化合物以及任选的给电子体组成，所述齐格 勒-纳塔催化剂通常由镁/钛化合物和有机铝化合物以及任选的给电子体组成，具体为本 领域技术人员公知，在此不作赘述。本发明的发明人经过深入研究后发现，将采用茂金属催 化剂聚合得到的具有上述熔融指数和密度的组分A和组分B以及采用齐格勒-纳塔催化剂