一种改性聚丙烯涂覆专用料的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明采用三步法制备出改性聚丙烯涂覆专用料。步骤一：将50%-70%（重）的均聚聚丙烯粉料与30%-50%（重）的低密度聚乙烯共混均匀，然后加入0.6%-1.5%（重）的交联剂，进行挤出造粒制备出交联物。步骤二：将交联物与EVA按50份（重）：50份（重）进行混合均匀，经挤出造粒制成改性剂。步骤三：在均聚聚丙烯粉料中加入的5%-10%（重）改性剂、加入适量分子量调节剂混合均匀，通过控制挤出机各段温度，从而将造粒机出口的改性聚丙烯涂覆专用料熔融指数控制在32±1g/10min范围内。
【专利说明】一种改性聚丙烯涂覆专用料的生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚丙烯改性【技术领域】，特别是将聚丙烯和聚乙烯交联物与EVA共混制成高熔体强度共混物，再将该高熔体强度共混物添加到均聚聚丙烯中，共混挤出造粒生产聚丙烯涂覆专用料。
【背景技术】
[0002]随着软包装行业的飞速发展，各种包装袋、装饰袋、功能性薄膜等制品所用的涂覆专用料也在不断发生衍变。目前，国内外常用的涂覆级专用料品种有:PE、PP、EVA、EAA等。但是，由于加工工艺、包装材料外观、成本及质量安全的需求，市场多采用PP、PE涂覆料品种，而近些年国内外逐步用聚丙烯涂覆料替代聚乙烯涂覆料，或者部分替代。
[0003]聚丙烯涂覆专用料生产工艺大致可分为三类:一是多元共聚生产工艺；二是氢调均聚聚丙烯工艺；三是降解法改性均聚聚丙烯工艺。
[0004]其中以降解法改性均聚聚丙烯工艺生产方法简便、投入成本低，国内外大小生产企业数不胜数，产品种类繁多，国内涂覆料市场主要以此生产工艺为主。降解法均聚聚丙烯涂覆专用料由于生产普及面广、产品质量参差不齐，总体来说存在以下缺陷:
1、熔体强度偏低，分子量分布窄。
[0005]2、熔接效果差，热封温度高，熔封范围窄。
[0006]3、收缩率大，熔垂力小，流延成膜颈缩现象严重。
[0007]4、流延过程中厚度均匀性差、流平性差。
[0008]均聚聚丙烯涂覆料单独使用过程时，下游用户在生产中常出现的问题有:
1、编织袋涂层太厚，一般在10-15g/m2。用户一般要求为7-8g/m2。
[0009]2、涂覆速度慢，超过80m/min易出洞、破膜、厚度控制差。
[0010]3、编织袋剥离强度(牢度)达不到要求。
[0011]4、塑塑彩印涂覆过程中，厚度控制波动大，热封强度低，尤其是中缝强度达不到要求。
[0012]5、纸塑涂覆过程中，工艺温度降不下来，涂覆速度太低。
[0013]6、编织袋、纸塑袋、BOPP薄膜复合袋等，涂覆过程中颈缩现象严重。
[0014]7、无法很好的在水泥包装袋上稳定使用。
[0015]由于降解法均聚聚丙烯涂覆料存在以上缺陷，因此，下游用户在涂覆工艺过程中需加入其它树脂和助剂，旨在改善加工性能。专利号为CN102453163A的“丙烯聚合物的制备方法及由该方法制备的丙烯聚合物”专利，虽然提到该技术所制备的丙烯聚合物适合用于涂覆料，但是目前仍然处于研究试验阶段。按照专利号为CN102050981A的“一种用于编织袋涂覆料的聚乙烯组合物及其制备方法”专利制造的产品具有优异的加工流变性能，涂覆宽度较宽，收缩幅度小，但是制品挺度差，成本高。专利号为CN1312342的“嵌段共聚聚丙烯涂覆料”专利，该发明产品为嵌段共聚聚丙烯涂覆料，适用于塑料编织袋内表面涂层、纸塑复合、薄膜复合等，这种涂覆料的特征是乙烯含量高，韧性、低温性能好，使用寿命长，加工工艺简单，涂膜工艺稳定，加工温度低，节能等，但是，由于生产成本高、涂膜挺度差，目前市场用户较少。
【发明内容】
[0016]本发明的目的在于研制一种综合性能优良的聚丙烯涂覆专用料。首先按照一定的配方设计制成聚丙烯/聚乙烯交联物，该交联物再与EVA按一定比例进行共混，制成高熔体强度改性剂。然后在聚丙烯进行可控流变工艺过程中通过螺杆秤按照5%-10%的比例加入高熔体强度改性剂，经共混、熔融、挤出、造粒、掺混、包装等步骤制造出改性聚丙烯涂覆专用料。
[0017]本发明采用的技术方案是:一是将50%_70% (重)的均聚聚丙烯粉料与30%_50%(重)的低密度聚乙烯共混均匀，然后加入0.6%-1.5% (重)的交联剂，挤出机各段温度控制在1850C _265°C之间，进行基础造粒制备出交联物。二是将交联物与EVA按50份(重):50份(重)进行混合均匀，挤出机各段温度控制在190°C _250°C之间，最后挤出造粒制成高熔体强度改性剂。三是造粒时将高熔体强度改性剂通过螺杆秤按均聚聚丙烯原料的5%-10% (重)的设定值准确加入，并加入分子量调节剂-过氧化二叔丁基(DTBP)等，调节其加入量控制最终制成的改性聚丙烯涂覆专用料的MFR，再通过控制挤出机各段温度，从而将造粒机出口的改性聚丙烯涂覆专用料熔融指数控制在32±lg/10min范围内。
[0018]本发明所采用的均聚聚丙烯:其熔融流动速率(MFR)为2.0-4.5g/10min的粉料，其粉料灰分控制在80ppm以内 。
[0019]本发明所采用的低密度聚乙烯:是高压气相法生产的长支链聚乙烯，密度在
0.919-0.923g/cm3 之间，其熔融流动速率(MFR)在 1.8-3.2g/10min 之间。
[0020]本发明所采用的交联剂:过氧化二异丙苯(DCP)、叔丁基过氧化苯甲酸酯(TBPB)或过氧化二苯甲酰(BP)。
[0021]本发明所采用的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA):要求VA含量不低于18%。
[0022]本发明在通过挤出造粒制备改性聚丙烯涂覆专用料时，所用挤出机各段温度控制范围为:
第一段控制温度:180—245 °C ；
第二段控制温度:190—240°C ；
第三段控制温度:190—250°C ；
第四段控制温度:180—220°C ；
第五段控制温度:80—120°C。
【具体实施方式】
[0023]步骤一:取MFR为1.8g/10min的聚丙烯粉料100kg、MFR为1.0g/10min的低密度聚乙烯IOOkg和2.0kg的过氧化二异丙苯混合均匀,用双螺杆挤出机进行造粒。造粒时挤出机各段控制温度进料端到出料口分别为一区温度180°C、二区温度195°C、三区温度200°C、四区温度200°C、五区温度200°C，螺杆转速120转/min、经水环模面切粒制成交联物。步骤二:取上述交联物50kg烘干与乙烯-醋酸乙烯共聚物50kg共混造粒,造粒时挤出机各段控制温度从进料端到出料口分别为一区温度170°C、二区温度185°C、三区温度220°C、四区温度220°C、五区温度200°C，经切粒后干燥制成高熔体强度改性剂。步骤三:将高熔体强度改性剂按5.0% (重)的加入量加入到熔融流动速率(MFR)为2.78g/10min的均聚聚丙烯粉料中混合均匀进行造粒，造粒时加入分子量调节剂-过氧化二叔丁基(DTBP)，调节其加入量使最终制成的改性聚丙烯涂覆专用料MFR=32±1.0g/10min，造粒机温度控制为:一区200°C、二区195°C、三区228°C、四区228°C、五区232°C。从而制成改性聚丙烯涂覆专用料。[0024]将制成的改性聚丙烯涂覆专用料用于编织袋涂覆，结果是剥离力强、涂覆速度达到180m/min、涂层克重6.lg/m3 ;用于方便面袋涂覆，涂层克重达到28g/m3，涂层厚度均匀，中封强度完全满足用户需求。
【权利要求】
1.一种改性聚丙烯涂覆专用料的生产工艺，其特征是:按以下三个步骤制造改性聚丙烯涂覆料，步骤一:将重量百分比50%-70%的均聚聚丙烯粉料与重量百分比30%-50%的低密度聚乙烯共混均匀成为混合物1，然后向混合物I中加入重量百分比0.6%-1.5%的交联剂共混均匀成为混合物2，对混合物2进行基础造粒制备出交联物；步骤二:将交联物与EVA按重量份50:50混合均匀成为混合物3，挤出机各段温度控制在190°C _250°C之间，对混合物3进行挤出造粒制成改性剂；步骤三:在聚丙烯粉料中通过螺杆秤加入重量百分比为5%-10%的改性剂，造粒时加入分子量调节剂，调节其加入量控制最终制成的改性聚丙烯涂覆专用料的MFR，再通过控制挤出机各段温度，最终将造粒机出口粒料的熔融指数控制在32±lg/10min范围内而成为改性聚丙烯涂覆专用料。
2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生产工艺，其特征是:改性聚丙烯涂覆料生产工艺的三个步骤中采用的均聚聚丙烯粉料性能指标为，熔融流动速率(MFR)为2.0-4.5g/10min，等规度控制在96%左右。
3.根据权利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生产工艺，其特征是:改性聚丙烯涂覆料生产工艺的步骤一中采用的长支链低密度聚乙烯性能指标为，熔融流动速率(MFR)在1.8-3.2g/10min 之间，密度在 0.919-0.923g/cm3 之间。
4.根据权利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生产工艺，其特征是:在改性聚丙烯涂覆料生产工艺的步骤三中采用五段控温挤出机，从挤出机进料端到出料口各段温度控制范围为:第一段控制温度:180—245°C，第二段控制温度:190—240°C，第三段控制温度:190—250°C，第四段控制温度:180—22(TC，第五段控制温度:80—120°C。
5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生产工艺，其特征是:在步骤二中使用的EVA性能指标为，VA含量不低于18%。
6.根据权利要求·1所述的改性聚丙烯涂覆料的生产工艺，其特征是:在步骤一中使用的交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)、叔丁基过氧化苯甲酸酯(TBPB)或过氧化二苯甲酰(BP)。
7.根据权利要求1所述的改性聚丙烯涂覆料的生产工艺，其特征是:在步骤三中使用的分子量调节剂为过氧化二叔丁基(DTBP)、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷(DMDBH)或双(过氧化异丙基)苯(BPIB)。
【文档编号】B29B9/06GK103524880SQ201310518972
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】曹豫新, 况成承, 梁万军, 周宝森, 张锋, 王胜利, 薛正伟, 侯卫峰, 徐剑虹, 席志武, 赵均, 李中新 申请人:中国石油化工股份有限公司