[發明專利]一種高密度聚乙烯異型瓶專用樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201210150621.9
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN103421223A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 王世華;于波;曹景良;鄒恩廣;王天江;趙炳陽;徐世杰;吳林美;姜進憲;王熺;王登飛;邱麗萍;趙成才;張洪達;陳雷;安彥杰;葛藤杰;王文燕;張德英;張明強;李波;王濤;宋磊;李冬霞;方宏;王華;張瑞;韋德帥;侯雅麗;曹鴻;郭桂悅;李峰
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/30;C08K5/134;C08K5/20;C08K5/526;C08K5/524;C08K5/372;C08K5/098
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域：

本發明涉及一種HDPE異型瓶專用樹脂的制備方法，產品主要用于吹制加工性能好、衛生性能要求較高、外觀造型特殊的高檔食品、藥品包裝瓶領域。

背景技術：

高密度聚乙烯（HDPE）因其具有不吸濕性和防水蒸氣性而廣泛用于吹塑包裝領域，近年來用于吹制具有特殊形狀的包裝產品——異型瓶，所需原料用量逐年增加。

由于異型瓶外形的特殊性，要求制瓶原料需具有良好的流動性和熔體強度，以滿足特殊形狀產品的成型性和外觀要求。

目前，國外可以用作食品包裝的中空樹脂HDPE6400生產的異型瓶，由于硬度過高，致使瓶子難封口，且原料同期價格比國內高；而國內的幾種中空樹脂——HD5502FA、5000B、5300B等都無法單獨滿足異型瓶的生產要求，一些制瓶廠家使用HD5502FA、5000S、7750、5300B、5621D等通用樹脂中的兩種按一定配方和比例摻混生產。

用摻混樹脂生產異型瓶的過程中，由于原料本身性能的缺陷、各批次之間質量波動及原料摻混不勻，導致瓶坯難以成型且流速不穩、制品壁厚不均、表面不光滑——有橘皮紋或瓶耳處有流線紋、高溫殺菌后瓶子易發生形變、盛裝物品有異味、制瓶周期長生產效率低、加工溫度高、能耗高、成品率低、產品成本高等缺點，同時因需要對兩種原料進行摻混，增加了工人的勞動強度。

在異型瓶的生產加工過程中，瓶坯的熔垂性、穩定性主要由熔體強度決定，太高的熔體強度會導致瓶坯難以成型，太低的熔體強度又會造成在吹瓶過程中的瓶坯撕裂，因此熔體強度的大小是決定異型瓶制品成型時材料加工特性的一個重要的性質，異型瓶在吹制過程中，需要具有適中的熔體強度；同時若要保證原料具有良好的流動性，加工性能好，則該樹脂需具有分子量分布較寬的特性。

分子量分布的加寬會提高熔體粘度對剪切速率和剪切應力的敏感性，使聚合物熔體在螺桿槽與機頭內易于流動；而在型坯離開機頭后及其吹脹過程中，又有較高的粘度與強度，以保證異型瓶制品順利加工成型，因此，專用樹脂分子量分布寬對擠出吹塑成型非常有利。

對于結構一定的聚烯烴，分子量及其分子量分布對產品的加工性能及制品的使用性能有重要影響，高分子量部分聚合物會提高聚合物分子之間的纏結，提高熔體粘度，聚合物的熔體強度隨之提高，而低分子量部分則改善產品的加工性能。

發明內容：

本發明的目的是提供一種用于吹制異型包裝瓶的食品級高密度聚乙烯樹脂的制備方法。

本發明所述的方法是在HDPE裝置的造粒工段，通過往高密度聚乙烯基礎樹脂中添加復合加工助劑，一次性聚合生產異型瓶專用樹脂，從而結束了制瓶生產中需要兩種原料摻混的歷史，避免了摻混原料本身性能的缺陷及原料摻混不均所導致的在異型瓶吹制過程中出現的各種問題。

復合加工助劑的加入量相對于高密度聚乙烯為0.01～0.8%（質量百分比），復合加工助劑由抗氧劑、潤滑劑、氟彈性體和氧化聚乙烯蠟按10～20/35～50/20～30/15～20（質量百分比）復配而成。

抗氧劑為酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、硫代酯類抗氧劑中的一種或多種，其質量百分配比為50-80/10-30/10-20。

酚類抗氧劑為四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯、N,N’-1,6-亞已基-雙[3-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酰胺]中的一種，輔助抗氧劑為亞磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯、雙（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亞磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸雙十八醇酯中的一種或多種。

潤滑劑是硬脂酸鹽類化合物，是硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸鋇中的一種。

氧化聚乙烯蠟的制備如下：

（1）把帶有加熱夾套搪瓷釜加熱到60℃；

（2）把片狀低分子量聚乙烯加入到搪瓷釜中，通入氧氣，蓋上加料蓋并密封，開啟搪瓷釜內的攪拌槳，同時以3℃／ｍｉｎ的速度開始加熱升溫，在110～120℃下，恒溫連續攪拌40ｍｉｎ；

（3）把上述（2）中的液體送入造粒塔，開啟風冷系統，進行噴霧造粒；

（4）把造粒后的產品進行篩分除去微粉，即制備成所需粒徑為2.0±0.2mm的氧化聚乙烯蠟。