[发明专利]一种用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯及其制备方法，属于新材料领域。

背景技术

聚丙烯发明至今已被广泛用作具有高刚性、高耐热和透明度的热塑性模塑材料。

为了扩大聚丙烯的应用领域，对聚丙烯进行共聚改性成为有效途径，工业上经常采用的共聚单体为乙烯、丁烯、已烯等，可以生产乙丙共聚、丙丁共聚、丙已共聚等，此外还有部分接技共聚物。然而，在增加聚丙烯膜料的强度，降低膜料的热封温度等方面，采用均聚或二元共聚的手段已经不能解决，因此为了改善这些性能通常将弹性体组分加入聚丙烯当中。

然而，在聚丙烯中加入弹性体组分为保证分散均匀，一般需要再次通过螺杆进行混合，加上弹性体本身售价较高，这就造成添加弹性体的无规聚丙烯材料虽然性能堪用但是成本高。

发明内容

本发明提供一种具有优异耐热性和低温热封性能及柔韧性和抗冲击性能的用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯，为丙烯-乙烯-1-丁烯三元无规共聚聚丙烯树脂。

本申请用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯优选为弹性体状态。

本申请聚丙烯属于多相共聚物，其结构特点不同于乙丙无规共聚物，兼具刚性和韧性等多种优良性能的均衡，第三共聚单体的加入，降低了分子链结构的有序性，其结晶度降低，材料的透明性、冲击强度、耐低温性能均有所上升，同时材料的耐热性能下降，在制膜中表现为起始热封温度(SIT)的下降，极大地适应了现代化快速包装机械，适用于薄 膜的热封层中。

为了进一步提高产品的耐热性和低温热封性能，优选，用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯的共聚单体包含：丙烯60-85mol％、乙烯8-25mol％和1-丁烯7-15mol％，进一步优选为，丙烯70-85mol％、乙烯8-19mol％和1-丁烯7-11mol％，更优选为，丙烯73-85mol％、乙烯8-17mol％和1-丁烯7-10mol％。

本申请用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯在135℃的萘烷中的特性粘度为0.1-15dl/g，较好为0.5-15dl/g，更好的为1.2-15dl/g。

本申请用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯，熔体流动速率为0.1-400g/10min。较好为1-80g/10min，190℃，21.6kg。

由凝胶渗透色谱法(GPC)测量用于本申请用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯的分子量分布不大于4，较好为1.8-3.5，更好为2.1-2.7。

无规度：指示共聚单体序列分布的用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯的参数B值为1.0-2.0，较好为1.0-1.5，更好为1.0-1.2。

参数B值由B.D.Cole-man和T.G.FOX在J.Polym.Sci.，Al，3188(1963)中提到过，该参数可由下述公式获得：

B＝P12/(2P1*P2)

其中，P1为第一单体含量组分，P2为第二单体含量组分，P12为第一单体减去第二单体序列与总二元序列的比列。

在B＝1时，将伯努利统计学用于共聚物；在B＜1时，共聚物趋于嵌段；在B>1时，共聚物趋于交替；当B＝2时，共聚物为交替共聚物。

由差式扫描量热法测得丙烯-乙烯-1-丁烯三元无规共聚聚丙烯树脂的熔点Tm为80-130℃，优选117-130℃。

在本申请用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯中，由X-射线衍射法测得的结晶度C与共聚单体构成单元的含量M(mol％)满足下述关系：C≥-1.5M+75。

本申请用于复合薄膜热封层的无规共聚聚丙烯由丙烯单体、乙烯单体和1-丁烯单体共聚而成，共聚过程使用固体聚烯烃催化剂；聚合压力为大气压至100kg/cm²，较好为大气压至60kg/cm²。

催化剂的各组分在聚合反应器中混合，或者预混后再加入反应器中；如果是预混合，混合温度为-50℃-160℃，较好的为-20-110℃，接触时间为1-1500分钟，较好的为4-500分钟；在混合过程中混合温度可以变化。

聚合可以用任何液相聚合方法或者气相聚合方法进行。

在液相聚合中，可使用惰性烃溶剂也可使用丙烯本身作为溶剂。