[发明专利]一种注塑级高密度聚乙烯的制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高密度聚乙烯专用料的制造方法，特别是涉及一种高流动注塑级高密度聚乙烯专用料的制造方法。

背景技术：

注塑成型制品在所有塑料成型制品中，是形状最复杂，种类最多的一种。大宗注塑产品有周转箱、塑料托盘，工业桶、垃圾箱、玩具等，一般要求树脂具有较好的流动性，良好的耐环境应力开裂性和耐低温性能。HDPE注塑制品市场消费强劲，但竞争也激烈，低成本永远是厂家追求的目标，而塑料原料成本通常占制品成本的比重较大，约占50～80%，薄壁有助降低这个比重，因此塑料原部件的设计要求日益向薄壁注塑发展，对树脂的流动性要求越来越高，注塑料要求具有良好的加工性和成型性，如较高的流动性，注模充分，熔合缝强度高，制品表面光滑，光泽度、成品率高，在注塑温度、压力不变的情况下，消耗原料尽量减少。尽管HDPE注塑制品在周转箱和料箱、贮物容器以及薄壁食品容器领域与聚丙烯有竞争，预计今后几年内仍将按3%以上的年均增长率发展。

目前国内生产注塑级高密度聚乙烯专用料的厂家较多，但熔体流动速率大多在10g/10min以下，如扬子的HDPE5306J，燕山和大庆的HDPE2100J，在三井工艺装置上曾生产过HDPE1300J，其熔体流动速率只有14g/10min，上述产品兼因材料熔体流动速率偏低，无法满足大型注塑件长流道以及薄壁注塑件薄壁的注射流动性要求。熔体流动速率在18～22g/10min之间的高流动注塑级高密度聚乙烯专用料以进口料居多，如马来西亚大滕公司1100J、印度5018、沙特sabicM200056和美国Phillips9018，目前国内也开发了高流动注塑级HDPE专用料，其熔体流动速率为18～20g/10min，用于大型注塑件以及薄壁注塑件的生产，该产品是在DuPont溶液法PE装置上开发生产的，与本发明所用装置不同，工艺技术和方法也就不同。

为了缩短与国外大公司在专用料技术开发领域的差距，发明人利用现有引进的三井工艺高密度聚乙烯装置，开发了高流动注塑级HDPE专用料，填补了国内在三井工艺高密度聚乙烯装置上开发高流动注塑级高密度聚乙烯专用料制造工艺的空白。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种在三井装置上，高流动注塑级高密度聚乙烯的制造方法，它能够提高材料熔体流动速率，满足大型注塑件长流道以及薄壁注塑件薄壁的注射流动性要求。

本发明采用的技术方案是：

一种注塑级高密度聚乙烯的制造方法，在三井化学高密度聚乙烯工艺装置上，使用三氯化钛和烷基铝催化剂，乙烯为原料，丙烯为共聚单体，己烷为稀释剂，在操作温度78～86℃、压力0.20～0.80MPa条件下，乙烯流量为2～5t/h，氢气/乙烯摩尔百分比为1.0～3.0，丙烯流量为20～120kg/h，在聚合釜聚合中进行反应。反应2～4小时后分别进入第一、第二浆液釜，然后分别进入闪蒸罐，闪蒸结束后进入离心干燥机，最后加入高流动注塑级高密度聚乙烯专用料专用助剂配方进行造粒，制得高流动注塑级高密度聚乙烯专用料。

聚合产出的聚乙烯浆料经分离干燥、添加助剂后造粒和包装得到聚乙烯成品。调节加入的氢量，控制产品的分子量，调节加入的共聚单体丙烯，控制产品的密度，从而得到各种不同牌号的产品。

所述的采用聚合釜为两聚合釜并联。

第一聚合釜的所有反应组份、各个组份加入的顺序和流量、反应温度和反应压力等工艺条件与第二聚合釜的完全相同，各反应组份在一定的温度压力下以一定的流量加入反应釜中进行反应。调节氢气的加入量，使两个聚合釜反应产生的聚合物的分子量较小，使最终产物的熔体流动速率调节在较高的设定范围内。调节共聚单体丙烯的加入量，使两个聚合釜产生的聚合物的密度较高，使最终产物的密度调节在较高的设定范围内。聚合产出的聚乙烯浆料经分离干燥后造粒。为了得到高流动注塑级高密度聚乙烯专用料，在干燥后的聚乙烯粉末中通常加入高流动注塑级高密度聚乙烯专用料专用助剂配方进行造粒。本发明采用三井化学高密度聚乙烯工艺的双釜并联操作流程，使两个聚合釜反应产生的聚合物的性能完全一致，通过调节氢气的加入量，使两个聚合釜反应产生的聚合物的分子量较小，使最终产物的熔体流动速率调节在较高的设定范围内。调节共聚单体丙烯的加入量，使两个聚合釜产生的聚合物的密度较高，使最终产物的密度调节在较高的设定范围内，实现聚合物高刚性和高熔体流动性的目的，所得到的产品具有很好的成型性能和加工性能。

氢气/乙烯摩尔百分比为1.5～2.5，丙烯流量为40～60kg/h。