[发明专利]高强度超宽幅茂金属聚乙烯棚膜树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种茂金属聚乙烯棚膜树脂组合物，具体涉及用有机过氧化物微交联改茂金属性线性低密度聚乙烯(mLLDPE)并加入第二组分PP/mLLDPE共混接枝物，吹制出强度高、抗风沙的超宽幅棚膜树脂组合物及其制备方法。

背景技术

我国是一个农业大国，是世界上农用塑料薄膜使用量最多的国家之一，其中棚膜每年耗用量已达70万吨以上，农用棚膜在我国塑料工业中占有举足轻重的地位。近几年来，随着棚室栽培技术的发展，对棚膜使用功能的要求越来越高，已不再是单纯的蔬菜种植，而是向水果、花卉、苗圃、养鱼等众多生产领域应用延伸。这样一来普通窄幅的棚膜(幅宽4～8m)已经无法满足这种要求，为了适应这种要求，棚膜的发展正在趋于宽幅化。另外，随着人口膨胀导致的过度开发自然资源、过量砍伐森林、过度开垦土地造成地球温室效应加剧，使得我国北方地区在每年4、5月份成为沙尘暴高发期，通常瞬时风力达到7至8级。这种灾害性天气造成温室大棚出现大面积的爆棚，这对西部地区底子薄、不富裕的农民来说是一种致命的打击。

茂金属线性低密度聚乙烯(mLLDPE)自20世纪90年代由美国埃克森(Exxon)公司首次实现的工业化生产以来得以飞速发展。这主要得益于mLLDPE采用的是具有单一活性中心、催化活性极高，表现出突出的均相催化作用的茂金属催化剂，使得mLLDPE与常规的线性聚乙烯树脂(LLDPE)相比：具有高的物理机械强度、优良的抗撕裂和抗刺穿性能、光学透明性好。因而，mLLDPE在农用棚膜中已被大量的应用。但是mLLDPE分子结构特点决定其熔体强度低，对剪切不敏感，导致在挤出吹塑加工工艺中表现出：口模处“粘滑现象”明显，易堆膜，膜泡摆动，膜泡稳定性较差，无法单独生产出性能优异的超宽幅大棚膜，极大地限制了其在农用棚膜领域的应用发展空间。

现有技术中，有关改善茂金属聚乙烯加工性能的方法有：1).通过聚合物共混，选用结构相近、加工性能好的一般聚乙烯或其他聚合物改善茂金属聚乙烯的加工性能。如：CN101323674A将90％聚乙烯与9％甘油单油酸酯和1％2.5-甲基-2.5-双己烷在200℃下共混接枝，然后在三层复合吹塑机组中与高压聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)和mLLDPE掺混吹制出长寿极性棚膜。CN1384139A在10～50wt％mLLDPE中加入50～90wt％高压聚乙烯，制备出直角撕裂强度高，膜厚为0.02～0.045mm棚膜。CN1252417A用茂金属聚乙烯与低密度聚乙烯和加工助剂的混合物制备单向拉伸膜。文献“茂金属聚乙烯宽幅吹塑棚膜的研究”(中国塑料，2002，16(1)：45-50)介绍了mLLDPE与LDPE共混，解决mLLDPE熔体粘度大、熔体强度低等加工问题，吹塑出厚度0.06mm～0.08mm，折径4000mm～5000mm的宽幅棚膜。2).通过优化聚合工艺改进茂金属聚乙烯树脂的加工性能。如：CN1927897A在mLLDPE(100重量份)中添加0.1～3重量份的抗氧剂，混合均匀后放入力化学反应器中，在15～35℃条件下进行化学反应处理，制备出能够在一般通用的挤出、注射加工设备上顺利成型加工的mLLDPE树脂。3).利用反应性挤出技术，通过微交联改性茂金属聚乙烯树脂的加工性能。如：CN201010114242.5中在mLLDPE中加入0.05～0.35wt％二叔丁基过氧化氢和0.005～0.041wt％的过氧化苯甲酸叔丁酯制备折径8000mm的宽幅棚膜。

上述文献在提高mLLDPE树脂的熔体强度和改善其吹膜加工性能方面幅度有限，只能吹制超薄膜和普通宽幅棚膜，然而在大幅度提高mLLDPE树脂熔体强度，并通过加入第二组分PP/mLLDPE共混接枝物来制备撕裂强度高、“鱼眼”少、能够在中国西部地区沙尘爆频发的恶劣条件下铺设且不易发生爆棚的超宽幅棚膜(幅宽≥14m，厚度≥60μm)方面未见其相关报道。

发明内容

本发明目的是提供一种茂金属聚乙烯棚膜树脂组合物及其制备方法。该组合物熔体强度比mLLDPE提高2倍以上，能够吹制出撕裂强度高、薄膜表面“鱼眼”少、可抵御8～9级沙尘爆的超宽幅棚膜(幅宽≥14m，厚度≥60μm)。本发明进一步提出该树脂组合物的制备方法。

一种茂金属聚乙烯棚膜树脂组合物，以mLLDPE的重量为百分之百计，包括：

(1)mLLDPE                  100％

(2)复配交联助剂            0.11％～0.37％

(3)过氧化二苯甲酰(BPO)     0.011％～0.027％