一种聚乙烯组合物及其薄膜的制作方法_3

文档序号:9858141阅读:来源:国知局
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Α的过程中所用α烯烃为1-己烯,制备组分Β 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。
[0050] 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:
[0051] 组分Α的烙融指数MIA = 1. 5g/10min,密度p a = 〇· 913g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 3. 4,α烯烃共聚单体的摩尔含量=7. 5mol% ;
[0052] 组分B的烙融指数MIB = 2. lg/10min,密度p B = 0· 913g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 3. 2,α烯烃共聚单体的摩尔含量=7. 5mol% ;
[0053] 组分C的烙融指数MIC = 15g/10min,密度p c = 0· 905g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 4. 6,α烯烃共聚单体的摩尔含量=10. lmol%。
[0054] 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 5. 2XlgMIA+ll. 6 彡 WA/WC 彡 0· 9XlgMIA+2. 1,也满足 2. 9XlgMIA+6. 8 彡 WA/ l.lXlgMIA+2.7);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,经检测其熔融指数MI = 2. 4g/10min。
[0055] (2)聚乙烯薄膜的制备:
[0056] 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〇. 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。
[0057] 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。
[0058] 实施例2
[0059] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物及其薄膜。
[0060] (1)聚乙烯组合物的制备:
[0061] 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采用茂金属催化剂制 备得到,组分C采用齐格勒-纳塔催化剂制备得到。具体步骤如下:
[0062] 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Α、组分Β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。
[0063] 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:
[0064] 组分Α的烙融指数ΜΙΑ = 0· 01g/10min,密度p a = 〇· 930g/cm3,分子量分布指数 Mw/Mn = 3. 0,α烯烃共聚单体的摩尔含量=1. 6mol% ;
[0065] 组分B的烙融指数MIB = 9. 0g/10min,密度ρ β = 〇· 930g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 2. 8, α烯烃共聚单体的摩尔含量=1. 9mol% ;
[0066] 组分C的烙融指数MIC = 40g/10min,密度p c = 0· 922g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 4. 4, α烯烃共聚单体的摩尔含量=4. Omol%。
[0067] 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 5· 2X lgMIA+ll. 6 彡 WA/WC 彡 0· 9X lgMIA+2. 1,也满足 2· 9X lgMIA+6. 8 彡 WA/ l.lXlgMIA+2.7);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,经检测其烙融指数MI = 0. 7g/10min。
[0068] (2)聚乙烯薄膜的制备:
[0069] 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。
[0070] 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。
[0071] 实施例3
[0072] 本实施例用于说明本发明提供的聚乙烯组合物及其薄膜。
[0073] (1)聚乙烯组合物的制备:
[0074] 本实施例提供的聚乙烯组合物采用图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 采用茂金属催化剂制备得到,组分C采用齐格勒-纳塔催化剂制备得到。具体步骤如下:
[0075] 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A和组分B在温 度为140°C、压力为2. 5MPa的条件下聚合得到;组分C在温度为240°C、压力为14. 8MPa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。
[0076] 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 5. 2XlgMIA+ll. 6 彡 WA/WC 彡 0· 9XlgMIA+2. 1,也满足 2· 9 X lgMIA+6. 8 彡 WA/WC 彡 1· 1 X lgMIA+2. 7)。
[0077] 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:
[0078] 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 = 3. 1,α烯烃共聚单体的摩尔含量=2. lmol% ;
[0079] 组分B的烙融指数MIB = 5. 0g/10min,密度p β = 〇· 920g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 3. 5,α烯烃共聚单体的摩尔含量=5. lmol% ;
[0080] 组分C的熔融指数ΜΙε = 25g/10min,密度Ρ ε = 〇. 920g/cm3,分子量分布指数Mw/ Mn = 4. 2,α烯烃共聚单体的摩尔含量=5. 7mol%。
[0081] 将上述制得的各组分按单位时间产量比例分别输送到不同的固/液(气)分离器 4中进行相分离并进而输送到带有搅拌的均化料仓5中,然后按配比加入润滑剂进行混合 均化。其中,润滑剂为美国霍尼韦尔公司生产的聚乙烯蜡,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1重量份。之后将经均化料仓5均化的混合 物加入到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170-230°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,经检测其烙融指数MI = 0. 6g/10min。
[0082] (2)聚乙烯薄膜的制备:
[0083] 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的多层挤出流延机中进行熔融挤出并流延铸片,在流延铸片过程中,将 流延急冷辊温度设定为35°C,制成聚乙烯厚铸片,该铸片为单层结构。
[0084] 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116°C,
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