一种聚合物膜及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚合物膜，以及该聚合物膜的制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚烯烃类薄膜在食品包装、冷藏包装、冷冻包装、医疗器械、日用品包装等领域得 到了广泛的应用，这些领域通常要求薄膜具有较好的透明性。与乙烯、丁烯等单体无规共聚 得到丙烯共聚物所制成的薄膜一般具有较好的透明度，向均聚聚丙烯中加入透明助剂也可 制得高透明度的薄膜。但作为包装薄膜，还需具有较好的抗冲性能，以防止薄膜在外力冲击 作用下遭到破坏。无规聚丙烯和均聚聚丙烯受限于其分子结构，抗冲击性能均不够理想。
[0003] 为了提高薄膜的抗冲击性能，CN1675257A中提到向间规聚丙烯中添加10-50%超 低密度聚乙烯（ULDPE)来提高薄膜的冲击性能，这种方法虽然能够在保持透明性的同时提 高抗冲击性能，但间规聚丙烯和ULDPE生产方法较为复杂，且ULDPE添加量高，导致生产过 程较为复杂，容易出现问题，而且这种方法成本较高。CN1861674A中提到了采用80-95%的 高结晶无规共聚物与5-20%的乙烯-丙烯弹性体共聚物共混，从而提高制品的抗冲性能和 透明度，但第一该方法需要共混步骤，第二该组合物主体为无规共聚物，会降低制品的刚性 和耐热性能，而对包装薄膜来说，需要较好的刚性和挺度使其在收卷和包装过程中不易打 褶。
[0004] 为了提高薄膜的抗冲性能和韧性，还可通过多层共挤的方法制备薄膜，如 CN101913279A就采用了三层共挤的方法制备复合薄膜，薄膜中层为按1 :10-1 :3比例共混 的弹性体和PP，由弹性体提供较好的抗冲击性能，但这种方法一是既需要分层进行不同配 方的共混，二是在弹性体含量较高的情况下存在难以分散均匀的可能，并会影响到薄膜的 光学和力学性能。
[0005] 通常抗冲聚丙烯通过齐格勒纳塔催化剂在多级聚合反应中制备。该方法生产的 抗冲聚丙烯中，乙烯-丙烯弹性共聚物和均聚聚丙烯会发生相分离导致最终产品的雾度增 加，另外，通过常规齐格勒-纳塔催化剂制备的二元乙烯-丙烯弹性共聚物通常具有非常不 均匀的组成，所以这种共聚物通常不具有透明性。这就导致通常的抗冲聚丙烯生产的薄膜 雾度很高，不能满足同时提高薄膜抗冲性能和透明性的要求。
[0006] 采用茂金属催化剂生产抗冲聚丙烯，虽然能够得到韧性和透明性均较好的产品， 但茂金属催化剂相对于齐格勒-纳塔催化剂成本较高，且无法用大部分的聚烯烃装置生 产。由于制备的聚丙烯分子量分布很窄，制膜过程中的加工流动性比齐格勒-纳塔催化剂 生产的聚丙烯差，因此无法得到广泛的应用。
[0007] 因此，需要一种透明性和抗冲击性能好，且具有较高刚性和挺度的薄膜，该种薄膜 采用的原料制备方法经济性和适应性强，且制膜过程相对简便。
【发明内容】
[0008] 本发明的发明人发现，增加乙烯-丙烯弹性共聚物的含量可以提高薄膜的抗冲性 能，然而在齐格勒纳塔催化剂存在下，用连续聚合法制得的高乙烯-丙烯弹性共聚物含量 的聚丙烯组合物时，共聚物所使用的乙烯-丙烯弹性共聚物分子量都比较小，这使乙烯-丙 烯弹性共聚物粒子更容易出现发粘的情况，所以采用连续聚合法难以获得乙烯-丙烯弹性 共聚物含量占聚丙烯组合物总重量30重量％以上的聚丙烯组合物，而且聚合物本身发粘 也会使薄膜表面发粘，对薄膜的制备、收卷和使用过程造成困难，也会危害到薄膜的使用安 全。而且如此之高的乙烯-丙烯弹性共聚物含量会严重影响薄膜的光学性能和挺度。
[0009] 为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种聚合物膜，以及该聚合物膜的 制备方法。
[0010] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种聚合物膜，该聚合物膜由聚丙烯组 合物形成，所述聚丙烯组合物含有：
[0011] (a)40-70重量％的结晶聚丙烯A，该结晶聚丙烯A选自丙烯均聚物和丙烯无规 共聚物中的至少一种，以丙烯无规共聚合物的总重量为基准，该丙烯无规共聚合物含有 82-99. 9重量％的丙烯结构单元、0-6重量％的乙烯结构单元和0-12重量％的具有4-10个 碳原子的α-烯烃结构单元，且乙烯结构单元和具有4-10个碳原子的α-烯烃结构单元的 总含量为〇. 1-18重量％ ;
[0012] (b) 30-60重量％的乙烯-丙烯弹性共聚物Β，以乙烯-丙烯弹性共聚物Β的总重 量为基准，该乙烯-丙烯弹性共聚物B含有60-92重量％的丙烯结构单元、8-25重量％的乙 烯结构单元以及0-15重量％的具有4-10个碳原子的α -烯烃结构单元，
[0013] 其中，所述聚丙烯组合物和所述结晶聚丙烯Α的分子量分布指数均大于4,所述聚 丙烯组合物在230°C下、2. 16kg载荷作用下的熔体质量流动速率为5-10g/10min，与所述结 晶聚丙烯A的熔体质量流动速率之比为0. 7-1. 3 ;
[0014] 且所述聚合物膜含有成核剂，相对于100重量份的所述聚丙烯组合物，所述成核 剂的含量为200-2000ppm。
[0015] 根据本发明的第二个方面，本发明提供了上述聚合物膜的制备方法，该方法包括 以下步骤：
[0016] (1)在第一烯烃聚合条件下，将第一单体a与具有高立构选择性的齐格勒纳塔催 化剂接触反应，并从接触反应后得到的混合物中除去未反应的单体，得到含有结晶聚丙烯A 的第一混合物，其中，所述第一单体a含有丙烯以及任选的乙烯和/或具有4-10个碳原子 的α-烯烃；
[0017] (2)在烯烃气相聚合条件下，将第二单体b与步骤（1)得到的所述含有结晶聚丙烯 A的第一混合物接触反应，得到含有结晶聚丙烯A和乙烯-丙烯弹性共聚物B的第二混合 物，并从该第二混合物中除去未反应的单体，得到聚丙烯组合物，其中，所述第二单体b含 有丙烯以及乙烯和/或具有4-10个碳原子的α -烯烃，得到聚丙烯组合物；
[0018] (3)将成核剂、步骤（2)得到的聚丙烯组合物以及任选的抗氧剂和成膜助剂混合 并挤出造粒，将得到的粒料制成聚合物膜。
[0019] 根据本发明的第三个方面，本发明还提供了上述方法制备的聚合物膜。
[0020] 本发明的聚合物膜不仅具有较高的透明性，而且具有良好的抗冲击性能。另外，本 发明的聚合物膜中，乙烯-丙烯弹性共聚物能够以较小的尺寸均匀分布于结晶聚丙烯基体 中，保证了该聚合物膜轴向和径向上性能的均匀性。
[0021 ] 在本发明的制备方法中：首先，聚丙烯组合物的制备过程可一步完成，无需使用多 种不同的组分进行配比共混，大大简化了弹性体选择和加工的流程；其次，只需采用齐格 勒-纳塔催化剂，就能使乙烯-丙烯弹性共聚物以较小的尺寸均匀分布于结晶聚丙烯基体 中，与使用茂金属催化剂制备聚丙烯的工艺相比，该方法降低了生产成本，既能够赋予薄膜 高的抗冲能力，又能保持其优异的透明性。
[0022] 本发明的其它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】
[0023] 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：
[0024] 图1为实施例1制备的聚丙烯组合物的原子力显微镜图片。
【具体实施方式】
[0025] 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。
[0026] 根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种聚合物膜，该聚合物膜由聚丙烯组 合物形成，其特征在于，所述聚丙烯组合物含有：
[0027] (a) 40-70重量％的结晶聚丙烯A，该结晶聚丙烯A选自丙烯均聚物和丙烯无规 共聚物中的至少一种，以丙烯无规共聚合物的总重量为基准，该丙烯无规共聚合物含有 82-99. 9重量％的丙烯结构单元、0-6重量％的乙烯结构单元和0-12重量％的具有4-10个 碳原子的α-烯烃结构单元，且乙烯结构单元和具有4-10个碳原子的α-烯烃结构单元的 总含量为〇. 1-18重量％ ;
[0028] (b) 30-60重量％的乙烯-丙烯弹性共聚物Β，以乙烯-丙烯弹性共聚物Β的总重 量为基准，该乙烯-丙烯弹性共聚物B含有60-92重量％的丙烯结构单元、8-25重量％的乙 烯结构单元以及0-15重量％的具有4-10个碳原子的α -烯烃结构单元，
[0029] 其中，所述聚丙烯组合物和所述结晶聚丙烯Α的分子量分布指数均大于4,所述聚 丙烯组合物在230°C下、2. 16kg载荷作用下的熔体质量流动速率为5-10g/10min，与所述结 晶聚丙烯A的熔体质量流动速率之比为0. 7-1. 3 ;
[0030] 且所述聚合物膜含有成核剂，相对于100重量份的所述聚丙烯组合物，所述成核 剂的含量为200-2000ppm。
[0031] 根据本发明的一种优选实施方式，所述聚丙