一种聚合物膜及其制备方法_4

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] 根据本发明的一种实施方式,可以采用挤出流延法对所述粒料进行加工。所述挤 出流延法的过程可以包括将所述粒料送至挤出机中,粒料经挤出机模口流出后,依次经过 流延辊、牵引辊,再经裁边和收卷,从而制得所述聚合物膜。其中,挤出流延的温度可以控制 为170-230°C,流延辊的温度可以为10-50°C。所述挤出流延法制备薄膜的具体过程为本领 域常用的选择,在此不再赘述。
[0084] 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。本发明的 制备方法制备的聚合物膜只需采用齐格勒-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。由本发明的方法制备的聚合物膜既具有较高的 抗冲能力,又具有优异的透明性。
[0085] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0086] 实施例和对比例中的实验结果根据以下测试方法获得,以下测试方法在没有特别 限定的情况下均是在室温环境下操作的:
[0087] 熔融指数(MFR):根据 ASTM D1238-13,在 230°C、2. 16kg 载荷下测定。
[0088] 共聚单体含量:用傅立叶红外法测定。
[0089] 二甲苯可溶物含量:按ASTM D5492-98测定。
[0090] 熔点温度(Tm):使用Perkin Elmer公司的DSC7型差示扫描热分析仪测定,测试 范围从50°C至200°C,先将试样按10°C /min的速度升至200°C以消除热历史,再按10°C / min的速度降至50°C,测得其结晶温度和结晶焓,再按10°C /min的速度升至200°C,测得其 熔点和熔融焓。
[0091] 悬臂梁冲击强度(Izod缺口冲击):根据ASTM D256-10,在23°C下分测量注塑样 品。
[0092] 聚合物膜的力学性能:按照GB/T 1040. 3-2006测试。
[0093] 聚合物膜的雾度:按照GB/T2410-2008中规定的方法测试。
[0094] 聚合物膜的光泽度:按照ASTM D2457-08中规定的方法测试。
[0095] 聚合物膜的落镖冲击性能:根据GB/T 9639. 1-2008的方法测试。
[0096] 原子力显微镜照片:聚丙烯组合物注塑样条经低温冷冻至零下50摄氏度后超薄 切片,观察切面。美国Vecco公司Naonscope Ilia型多模式扫描力显微镜,J扫描头,轻敲 模式,扫描范围为5微米X5微米,采集相图。
[0097] 分子量分布指数Mw/Mn :米用英国Polymer Laboratories公司产PL-GPC 220凝 胶渗透色谱仪测定样品的分子量分布,色谱柱为3根串联PlgellO μ m MIXED-B柱,溶剂及 流动相为1,2, 4-三氯苯,柱温150°C,采用PL公司EasiCal PS-1窄分布聚苯乙烯标样进行 普适标定,检测器采用P0LYCHAR公司的IR5红外浓度检测器。
[0098] 本发明及其对比例中的聚丙烯组合物按以下方法获得,其中的物料用量和聚合反 应条件列于表1中。
[0099] 聚合反应在一套卧式气相聚丙烯中试装置上进行,聚合反应器为两台串联的卧式 搅拌反应釜,在没有特别说明的情况下,聚合方法及步骤如下:
[0100] 主催化剂(含钛的活性固体催化剂组分)采用CN102453150A中实施例1描述的 方法得到,其中的内给电子体化合物采用邻苯二甲酸二正丁酯。
[0101] 主催化剂、助催化剂(三乙基铝)、外给电子体在丙烯的携带下连续地加入卧式搅 拌反应釜进行聚合反应。催化剂从第一个搅拌釜前端进入,在气相的条件下聚合生成结晶 聚丙烯A,反应热由喷淋的丙烯汽化带走。生成的聚合物由搅拌釜的末端排出。催化剂和聚 合物以接近平推流的方式在反应器内运动,聚合温度为66°C,反应压力2. 3MPa,停留时间 为90分钟。
[0102] 聚合物从第一个反应器排出,通过两个反应器间装有转移的设备,将聚合物转移 到第二个卧式搅拌反应釜。聚合物从第二个搅拌釜前端进入,在气相的条件下聚合生成 乙烯-丙烯弹性共聚物B,反应热由喷淋的丙烯汽化带走。生成的聚合物由搅拌釜的末端 排出。催化剂和聚合物以接近平推流的方式在反应器内运动,聚合温度为66°C,反应压力 2. 2MPa,停留时为60分钟。
[0103] 反应得到的聚合物经脱气、湿氮气去活处理后,得到聚合物产品。
[0104] 在两个反应器中采用氢气作为分子量调节剂,使用气相色谱连续分析反应器内气 体的组成(乙烯、丙烯、丁烯和氢气)
[0105] 聚丙烯组合物注塑样条的Izod缺口冲击强度见表2。
[0106] 实施例1
[0107] (1)聚丙烯组合物的制备
[0108] 聚合反应在上述卧式气相聚丙烯中试装置上进行,使用的催化剂粒径为59微米, 反应按照上述方法进行。采用的外给电子体为二异丙基二甲氧基硅烷,第一反应器聚合反 应为丙烯均聚,聚合温度为66°C,反应压力2. 3MPa,停留时间为约90分钟。第二反应器为 丙烯共聚制备组分(b),反应器内加入乙烯、丙烯,聚合温度为85°C,反应压力2. 2MPa,停留 时间为60分钟。反应得到的聚合物经脱气、湿氮气去活处理后,得到聚丙烯组合物。反应 条件及组合物性能如表1所示。制备的聚丙烯组合物的原子力显微镜照片如图1所示,从 图中可以看出,所述聚丙烯组合物具有两相结构,并且表明组分(b)以约0.3微米的粒径高 度分散于组合物中。
[0109] (2)聚合物膜的制备
[0110] 按照所制得的聚丙烯组合物100重量份的粉料中分别加入200ppm的成核剂 NX8000 (购自美利肯公司)、0. 1重量份的IRGAF0S 168添加剂(购自汽巴精化有限公司)、 0. 1重量份的IRGAN0X 1010添加剂(购自汽巴精化有限公司)和0. 05重量份的硬脂酸钙 (购自汽巴精化有限公司),加入搅拌器中混合均匀,用WP25型双螺杆挤出机造粒,加工过 程中螺杆的温度控制在170_230°C之间。
[0111] 将得到的粒料加入热风烘箱中进行干燥,并将干燥后的粒料加入购自瑞典 Labtech公司的型号为LCR400的流延挤出设备中进行熔融挤出,再经流延辊流延成型,挤 出机各区段温度分别控制在210°C、230°C、230°C、230°C、230°C,换网区温度控制在230°C, 机头温度控制在230°C,流延辊温度控制在25°C,形成平均厚度为25微米的聚合物膜,其性 能如表2所示。
[0112] 实施例2
[0113] ⑴聚丙烯组合物的制备
[0114] 按照实施例1的方法制备聚丙烯组合物,不同的是改变组分(b)的组成和含量。反 应条件及组合物性能如表1所示。
[0115] ⑵聚合物膜的制备
[0116] 同实施例1,不同的是加入NX8000的含量为500ppm。得到平均厚度为25微米的 聚合物膜,其性能如表2所示。
[0117] 实施例3
[0118] ⑴聚丙烯组合物的制备
[0119] 聚合反应在上述卧式气相聚丙烯中试装置上进行,使用的催化剂粒径为35微米, 反应按照上述方法进行。采用的外给电子体为二异丙基二甲氧基硅烷,第一反应器聚合反 应为丙烯乙烯无规共聚,聚合温度为66°C,反应压力2. 3MPa,停留时间为90分钟。第二反应 器为丙烯共聚制备组分(b),反应器内加入乙烯、丙烯,聚合温度为66°C,反应压力2. 2MPa, 停留时间为约60分钟。反应得到的聚合物经脱气、湿氮气去活处理后,得到聚丙烯组合物。 反应条件及组合物性能如表1所示。
[0120] ⑵聚合物膜的制备
[0121] 同实施例2。得到平均厚度为25微米的聚合物膜,其性能如表2所示。
[0122] 实施例4
[0123] (1)聚丙烯组合物的制备
[0124] 同实施例3。
[0125] (2)聚合物膜的制备
[0126] 同实施例1。不同的是加入NX8000的含量为lOOOppm。得到平均厚度为25微米 的聚合物膜,其性能如表2所示。
[0127] 对比例1
[0128] (1)聚丙烯组合物的制备
[0129] 聚合反应在上述卧式气相聚丙烯中试装置上进行,使用的催化剂粒径为59微米, 反应按照上述方法进行。采用的外给电子体为二异丙基二甲氧基硅烷,第一反应器聚合反 应为丙烯均聚,聚合温度为85°C,反应压力2. 3MPa,停留时间为约90分钟。第二反应器为 丙烯共聚制备组分(b),反应器内加入乙烯、丙烯,聚合温度为66°C,反应压力2. 2MPa,停留 时间为60分钟。反应得到的聚合物经脱气、湿氮气去活处理后,得到聚合物产品。反应条 件产物性能如表1所示。
[0130] ⑵聚合物膜的制备
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