技术领域
[0001] 本发明属于聚丙烯及其组合物的技术领域，尤其涉及一种高熔融指数的聚丙烯组合物及其制备方法。
相关背景技术
[0002] 高熔融指数聚丙烯由于具有较好的加工流动性，可以做成短纤、长丝、无纺布等，应用于包装、服装、医疗卫生制品等领域，具有广泛的市场应用前景。目前本领域中，高熔融指数聚丙烯材料的生产主要采用两种技术，一种是原料在装置中直接反应生产高熔体流动速率的产品，另一种是采用化学降解法生产高熔体流动速率的产品。
[0003] 对于在装置直接反应生产高熔体流动速率的产品，主要通过采用茂金属催化剂和控制聚合反应工艺以控制聚丙烯的分子量及分子量分布。氢调法对催化剂体系性能及反应条件控制等条件要求极高，产品切换时间较长，过渡料较多，且氢气浓度容易造成生产波动较难生产出相对分子量分布窄、流动性高的聚丙烯。
[0004] 对于化学降解法(又称为可控流变技术)生产高熔体流动速率的产品，该法主要通过加入分子量调节剂(有机过氧化物等)，经过螺杆反应挤出，达到所设计的流动性。例如，采用有机过氧化物(如，2,5‑二甲基‑2,5二(叔丁基过氧基)己烷(DTBPH))将聚丙烯树脂中高分子链断裂，使树脂分子量分布变窄，流动性大大改善。该技术工艺简单，反应容易控制和大规模工业化生产，成为近年来的研究热点。然而，以DTBPH为代表的过氧化物常温下为液态，不仅不利于与聚丙烯树脂均匀混合，而且常温下有一定的挥发性，易产生较大的气味，在储存、装卸运输和加工过程中需要严格的安全规则。过氧化物的分解温度较低，加工温度窗口窄，过氧化物的反应产物和残余物产生醇、醛、酮等挥发有机物，会使制品产生刺激性或令人不舒服的气味，限制了在与人体直接接触的密闭空间的使用。
[0005] 因此，如何克服化学降解法生产高熔融指数聚丙烯中存在的问题，是值得研究的课题。
具体实施方式
[0030] 为了能够详细地理解本发明的技术特征和内容，下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然实施例中描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0031] <原料来源>
[0032] 聚丙烯基体(牌号1040TE)，购自宁夏煤业公司；
[0033] 四亚乙基五胺，购自阿拉丁试剂公司；
[0034] 3,3’,4,4’‑四氨基二苯醚，购自郑州阿尔法化工公司；
[0035] N,N‑二甲基乙胺，购自广州佳途公司；
[0036] 1,9‑二氨基壬烷，购自上海贤鼎生物科技公司；
[0037] 二亚乙基三胺，购自阿拉丁试剂公司；
[0038] (9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：376588‑17‑9)，购自上海纳塑公司。
[0039] <测试方法>
[0040] 参照标准方法GB/T 3682‑2000热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定，使用熔体流动速率测定仪测定230℃下的样品熔融指数。
[0041] 使用高温凝胶渗透色谱仪测定样品的分子量，计算得到分子量分布PD值。
[0042] 如下各实施例和对比例中，各原料组分的用量均为重量份数。
[0043] 实施例1
[0044] 将99.9份聚丙烯基体(牌号1040TE)、0.05份四亚乙基五胺、0.05份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为270℃，转速为200r/min，喂料速度为14Hz。
[0045] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在100℃下烘干30min，得到高融指聚丙烯产品。
[0046] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0047] 实施例2
[0048] 将99.85份聚丙烯基体(牌号1040TE)、0.05份3,3’,4,4’‑四氨基二苯醚、0.1份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为260℃，转速为250r/min，喂料速度为10Hz。
[0049] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在90℃下烘干40min，得到高融指聚丙烯产品。
[0050] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0051] 实施例3
[0052] 将99.87份聚丙烯基体(牌号1040TE)、0.08份N,N‑二甲基乙胺、0.05份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为265℃，转速为300r/min，喂料速度为17Hz。
[0053] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在95℃下烘干30min，得到高融指聚丙烯产品。
[0054] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0055] 实施例4
[0056] 将99.94份聚丙烯基体(牌号1040TE)、0.01份1,9‑二氨基壬烷、0.05份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为270℃，转速为200r/min，喂料速度为18Hz。
[0057] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在100℃下烘干20min，得到高融指聚丙烯产品。
[0058] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0059] 实施例5
[0060] 将99.7份聚丙烯基体(牌号1040TE)、0.1份二亚乙基三胺、0.2份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为275℃，转速为250r/min，喂料速度为20Hz。
[0061] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在80℃下烘干60min，得到高融指聚丙烯产品。
[0062] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0063] 实施例6
[0064] 将98份聚丙烯基体(牌号1040TE)、1份二亚乙基三胺、1份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为285℃，转速为200r/min，喂料速度为20Hz。
[0065] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在90℃下烘干60min，得到高融指聚丙烯产品。
[0066] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0067] 实施例7
[0068] 将97份聚丙烯基体(牌号1040TE)、1份四亚乙基五胺、2份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为275℃，转速为250r/min，喂料速度为20Hz。
[0069] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在90℃下烘干60min，得到高融指聚丙烯产品。
[0070] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0071] 实施例8
[0072] 将92份聚丙烯基体(牌号1040TE)、3份N,N‑二甲基乙胺、5份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：
376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为280℃，转速为200r/min，喂料速度为18Hz。
[0073] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在85℃下烘干60min，得到高融指聚丙烯产品。
[0074] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0075] 实施例9
[0076] 将86份聚丙烯基体(牌号1040TE)、4份1,9‑二氨基壬烷、10份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：
376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为285℃，转速为250r/min，喂料速度为17Hz。
[0077] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在80℃下烘干60min，得到高融指聚丙烯产品。
[0078] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0079] 对比例1
[0080] 将99.9份聚丙烯基体(牌号1040TE)、0.1份2,5‑二甲基‑2,5‑双(叔丁基过氧)己烷在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为270℃，转速为200r/min，喂料速度为14Hz。
[0081] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在100℃下烘干30min，得到聚丙烯产品。
[0082] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0083] 对比例2
[0084] 将99.9份聚丙烯基体(牌号1040TE)、0.1份的(9‑乙酰氧基‑3,8,10‑三乙基‑7,8,10‑三甲基‑1,5‑二氧杂‑9‑氮杂螺[5.5]十一碳‑3‑基)甲基硬脂酸酯(CAS：376588‑17‑9)在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为270℃，转速为200r/min，喂料速度为14Hz。
[0085] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在100℃下烘干30min，得到聚丙烯产品。
[0086] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0087] 对比例3
[0088] 将99.95份聚丙烯基体(牌号1040TE)、0.05份四亚乙基五胺在混合装置中进行混合，混合均匀后加入到AK26双螺杆挤出机中进行熔融挤出，挤出机温度为270℃，转速为200r/min，喂料速度为14Hz。
[0089] 熔融挤出后，冷却造粒，并将所得聚丙烯组合物颗粒在100℃下烘干30min，得到聚丙烯产品。
[0090] 按照如上所述测试方法对所得产物进行测试，测定结果见表1。
[0091] 表1各实施例及对比例所得产物的熔融指数和分子量分布
[0092]
[0093]
[0094] 从表1中的结果可以看出，相比于对比例产品，各实施例所得聚丙烯产品的熔融指数更高，分子量分布PD值更小，为高均匀度、窄分子量分布的超高熔指聚丙烯。
[0095] 分子量分布宽的树脂中会同时存在相对分子质量较高和相对分子质量较低的链段，将其用于熔喷布加工时则会形成凝胶或烟雾，导致硬块或破洞等瑕疵的产生。而本申请所制备的窄分子量分布的聚丙烯产品更适于生产高品质非织造布，形成纤维更均匀，并具有较宽的加工范围。窄分子量分布的高熔指聚丙烯还具有更好的加工性能，有利于制品的加工成型。
[0096] 以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离本发明主旨的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
