一种聚合物膜及其制备方法_3

文档序号:9858158阅读:来源:国知局
剂、热稳定剂、着 色剂、填料、爽滑剂、抗粘剂和抗静电剂中的至少一种。所述成膜助剂的具体种类为本领域 常规的选择,在此不再赘述。
[0047] 本发明中,相对于100重量份的所述聚丙烯组合物,所述成膜助剂的含量可以为 0. 01-0. 2重量份,优选为0. 05-0. 15重量份。
[0048] 在本发明中,所述聚合物膜的雾度可以小于9 %,优选小于7 %。所述雾度是根据 GB/T2410-2008的方法测得的结果。
[0049] 根据本发明,所述聚合物膜可以为流延薄膜,也可以为双相拉伸薄膜。另外,本发 明的聚合物膜也可以作为多层流延薄膜或多层双相拉伸薄膜中的至少一层,除了所述聚合 物膜形成的层外,其他层的膜可以由本领域常规的聚丙烯原料制成。通常所述聚丙烯原料 可以选自均聚聚丙烯、乙丙共聚物、丙烯与其他α-烯烃共聚物中的至少一种,其他层的所 述聚丙烯原料的具体种类为本领域常规的选择,在此不再赘述。
[0050] 根据本发明第二个方面,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:
[0051] (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;
[0052] (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;
[0053] (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。
[0054] 本发明中,通过选用特定的齐格勒纳塔催化剂可以实现用连续聚合法合成具有较 高乙烯-丙烯弹性共聚物含量的聚丙烯组合物,乙烯-丙烯弹性共聚物含量可达到30重 量%以上,使聚合物膜具有非常好的抗冲击能力,同时依然能够使薄膜的制备和使用过程 顺利进行,而且可以保持良好的光学性能。
[0055] 本发明的发明人也发现,向所述聚丙烯组合物中加入成核剂后,可以防止高含量 的乙烯-丙烯弹性共聚物在薄膜制备过程中发生团聚,使其在结晶聚丙烯部分中以小粒径 均匀的分散,避免因团聚或分散不均引起的光学性能下降的缺陷。而且一定含量的成核剂, 能够使含有高含量乙烯-丙烯弹性共聚物的熔体达到适宜的冷却速度,使聚合物膜既保持 良好的冲击性能,又具有较高的挺度和强度。另外,成核剂本身也有促进可结晶聚丙烯部分 结晶的作用,从而进一步提高所述聚合物膜的强度。
[0056] 根据本发明的制备方法,在一种实施方式中,所述第一单体a为丙烯,使得在第一 烯烃聚合条件下获得的结晶聚丙烯A为丙烯均聚物。
[0057] 根据本发明的制备方法,在一种优选的实施方式中,所述第二单体b为丙烯和乙 烯,使得在烯烃气相聚合条件下获得的乙烯-丙烯弹性共聚物B含有75-92重量%的丙烯 结构单元和8-25重量%的乙烯结构单元;进一步优选地,使得乙烯-丙烯弹性共聚物B含 有82-90重量%的丙烯结构单元和10-18重量%的乙烯结构单元。
[0058] 在本发明中,"具有高立构选择性的齐格勒纳塔催化剂"是指能够制备全同立构指 数大于95%的丙烯均聚物的催化剂。
[0059] 在本发明中,所述具有高立构选择性的齐格勒纳塔催化剂可以含有:
[0060] (i)固体催化剂组分,其主要成分为镁、钛、卤素和内给电子体;
[0061] (ii)有机铝化合物;以及
[0062] (iii)任选的外给电子体化合物,
[0063] 所述具有高立构选择性的齐格勒纳塔催化剂的平均粒径可以大于30 μ m,优选大 于 40 μ m〇
[0064] 优选地,采用二烷氧基镁化合物作为载体制备的齐格勒纳塔催化剂用于本发明具 有优势。
[0065] 所述固体催化剂组分优选通过以下步骤制得:
[0066] (a)在惰性气体保护下,以镁和醇为原料,在卤化剂的存在下回流反应,得到二烷 氧基镁化合物;
[0067] (b)在惰性稀释剂存在下,将步骤(a)得到的二烷氧基镁化合物与钛化合物和内 给电子体化合物进行接触反应;
[0068] 所述二烷氧基镁化合物为球形微粒,平均粒径为10-150um,粒径分布指数 SPAN〈1. 1〇
[0069] 上述优选的齐格勒纳塔催化剂以及所述固体催化剂组分的制备过程与专利申请 CN102453150A中描述的相同。
[0070] 所述具有高立构选择性的齐格勒纳塔催化剂可以直接使用,也可以经过预络合和 预聚合后加入。
[0071] 作为催化剂的助催化剂组分的有机铝化合物优选为烷基铝化合物,更优选选自三 烷基错(如:二甲基错、二乙基错、二异丁基错、二正丁基错、二羊基错)、一氣-乙基错、一 氯二异丁基铝、一氯二乙基铝、一氯二异丁基铝、二氯一乙基铝和二氯乙基铝中的至少一 种。
[0072] 以Ti/Al摩尔比计,所述固体催化剂组分与所述有机铝化合物助催化剂组分之比 可以为1:25至1:1000。
[0073] 作为任选的催化剂组份的外给电子体化合物优选为有机硅化合物,其通式为 RnSi(0R')4n,式中0 <n< 3,其中,R和R'相同或不同,且各自独立地选自烷基、环烷基、 芳基和卤代烷基,R也可以为卤素或氢原子。具体地,所述有机硅化合物可以为但不仅限 于:四甲氧基??圭烧、四乙氧基??圭烧、二甲基甲氧基??圭烧、二甲基乙氧基??圭烧、二甲基苯氧基 石圭烧、-甲基-甲氧基5圭烧、-甲基-乙氧基5圭烧、甲基叔丁基-甲氧基5圭烧、甲基异丙基 -甲氧基石圭烧、-苯氧基-甲氧基石圭烧、-苯基-乙氧基5圭烧、苯基二甲氧基5圭烧、苯基二 乙氧基石圭烧、乙烯基二甲氧基石圭烧、环己基甲基-甲氧基石圭烧、-环戊基-甲氧基石圭烧、- 异丙基二甲氧基5圭烧、二异丁基二甲氧基5圭烧、乙基哌陡基 -2_叔丁基二甲氧基??圭烧、 (1,1,1-三氟-2-丙基)-2-乙基哌啶基二甲氧基硅烷、(1,1,1-三氟-2-丙基)-甲基二甲 氧基石圭烧等。
[0074] 以Al/Si摩尔比计,所述烷基铝化合物与所述有机硅化合物之比可以为3 :1至 100 :1〇
[0075] 所述具有高立构选择性的齐格勒纳塔催化剂的三种组分可以直接加入到聚合反 应器内,也可以经过业界公知的预络合和/或预聚合之后,再加入到反应器内。预聚合可以 在液相本体条件下连续进行,也可以在惰性溶剂中间歇进行。预聚合反应器可以是连续搅 拌釜、环管反应器等。预聚合的温度可以控制在-10至60°C之间,优选的温度为0至40°C。 预聚合的倍数可以控制在〇. 5至1000倍,优选的倍数为1. 0至500倍。
[0076] 在上述方法中,第一烯烃聚合和烯烃气相聚合可以连续进行,也可以间歇进行。连 续聚合可以使用两个以上的串联反应器进行。
[0077] 第一烯烃聚合可以在液相进行,也可以在气相进行。第一烯烃聚合所用的反应器 可以为液相反应器,也可以为气相反应器。液相反应器可以为环管反应器和搅拌釜反应器 等,气相反应器可以为卧式搅拌床反应器、立式搅拌床反应器和流化床反应器等,以上液相 反应器和气相反应器也可以任意地搭配组合。
[0078] 根据本发明的制备方法,所述第一烯烃聚合条件可以包括:温度为50-KKTC,优 选为60-95°C ;压力为l_8MPa,优选为L 2-5. 5MPa ;时间为30-180分钟,优选为45-120分 钟。在本发明中,压力是指反应器表压。
[0079] 烯烃气相聚合的反应器可以为卧式搅拌床反应器、立式搅拌床反应器、流化床反 应器等,以上气相反应器可以任意地搭配组合。
[0080] 根据本发明的制备方法,所述烯烃气相聚合条件可以包括:温度为50-KKTC,优 选为60-95°C;压力为l_4MPa,优选为1. 2-3. 5MPa ;时间为10-180分钟,优选为10-90分钟。
[0081] 在本发明的制备方法中,将步骤(2)得到聚丙烯组合物和任选的抗氧剂与成膜助 剂混合并挤出造粒的过程通常可以包括:将所述聚丙烯组合物和任选的抗氧剂与成膜助剂 在高速搅拌机中混合均匀,将混合均匀的物料加入至双螺杆挤出机中熔融混合并均匀挤出 造粒,烘干,从而得到粒料。其中,所述双螺杆挤出机的加工温度可以控制为170-230°C。
[0082] 根据本发明的制备方法,将所述粒料制成聚合物膜的方法可以参照现有技术进 行,例如可以采用挤出流延法对所述粒料进行加工或双向拉伸法对所述粒料进行加工,从 而制得本发明的聚合物膜。
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