[發(fā)明專利]一種聚丙烯組合物及其制備方法和應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310470723.3
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN104558811A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 宋文波;張曉萌;郭梅芳;張師軍;胡慧杰;魏文駿
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/16;C08F110/06;C08F210/16;C08F2/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

技術領域

本發(fā)明涉及一種聚丙烯組合物及其制備方法。具體的本發(fā)明涉及的丙烯共聚物組合物兼具高透明性、良好的耐沖擊性及優(yōu)秀的耐應力發(fā)白性能，可用于生產(chǎn)薄膜或者模塑制品。

背景技術

聚丙烯材料因其質(zhì)優(yōu)、價廉、耐高溫、易加工成型等優(yōu)點在各個行業(yè)中都得到廣泛應用。隨著人們生活水平的提高，人們對產(chǎn)品美觀的需求也越來越高，在玩具、包裝、醫(yī)療器械、日用品等領域人們更希望使用透明性較好的樹脂。因而，兼具高透明性、良好的耐沖擊性及優(yōu)秀的耐應力發(fā)白性能的透明抗沖聚丙受到業(yè)界越來越多的關注。

目前可通過機械混合或連續(xù)聚合制備透明抗沖聚丙烯組合物。該組合物通常包含連續(xù)的可結晶聚丙烯基體以及分散的共聚聚丙烯橡膠相，橡膠相與基體的相容性對組合物的透明性有顯著影響。橡膠相與基體的相容性越好，分散在基體內(nèi)的橡膠相顆粒越小，聚合物的透明性就越好。

使用茂金屬制備的POE共聚物，其共聚單體在聚合物鏈段上分散較為均勻，使其與均聚聚丙烯基體的相容性較好，因此其制品的透明性也相對較好。美國專利US4634740和中國專利CN200780030588.3分別公開了采用以特定催化劑得的特定乙烯含量的丙烯-乙烯共聚物與聚丙烯在熔融狀態(tài)下混合的方法。制備這樣的組合物需要分別合成均聚物和共聚物，然后在熔融態(tài)進行混合。這顯然需要耗費較多的能量，具有較高的成本。另外由于缺乏高活性的催化劑合成乙丙共聚物，還必須對聚合物脫灰來去除催化劑殘渣。

專利CN200580016554和專利CN03813426.8分別公布了兩種使用茂金屬催化劑連續(xù)生產(chǎn)具有高透明度及較好韌性的丙烯共聚物組合物的方法。該組合物有較好的韌性，但該過程必須使用茂金屬催化劑進行生產(chǎn)，該催化劑具有較高的成本，并且由于其均相的特質(zhì)不容易在通常的聚烯烴裝置上使用。雖然使用很少的共聚單體，最終產(chǎn)品的剛性、硬度還是很低。

使用齊格勒-納塔（Ziegler-Natta）催化劑體系在多級聚合反應中制備透明抗沖聚丙烯是最為便捷實用的方法。但該方法生產(chǎn)的乙丙橡膠和均聚聚丙烯會發(fā)生相分離導致最終產(chǎn)品的霧度增加，許多如專利CN89109800.3、專利CN01801535.2、專利CN200610076044.8，通過在第一步聚合中聚合得到乙烯-丙烯無規(guī)共聚物，來破壞聚丙烯的結晶性，使得在第二步聚合反應中制備得到的橡膠相與基體的相容性得到提高，從而提高了產(chǎn)品的透明性，但這樣的做法顯然會使最終產(chǎn)品的剛性、硬度和耐熱性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種高透明耐沖擊的聚丙烯組合物及其制備方法和應用，本發(fā)明中提供的制備方法消除了現(xiàn)有技術中必須各個組分分開制備，而后在熔融態(tài)進行混合，這種高耗能并且昂貴的透明抗沖聚丙烯生產(chǎn)方式。同時克服了必須使用昂貴的茂金屬催化劑生產(chǎn)透明抗沖聚丙烯的生產(chǎn)方式。

本發(fā)明的目的是提供一種具有高透明性和耐沖擊性能的聚丙烯組合物，該組合物包含：

(a)60-95重量％的高立構規(guī)整性均聚聚丙烯；和

(b)5-40重量％的丙烯-乙烯彈性共聚物；

其中，所述組分(a)的熔體質(zhì)量流動速率與所述聚丙烯組合物的熔體質(zhì)量流動速率之比為0.1-1.1，優(yōu)選的為0.3-0.8，所述組分（b）中的乙烯含量為20～50重量%。

在本發(fā)明的所述的聚丙烯組合物的一個優(yōu)選實施方式中，所述聚丙烯組合物具有大于155℃且小于170℃的熔點。其顯示了很好的耐熱性能。

在本發(fā)明的所述的聚丙烯組合物的一個優(yōu)選實施方式中，所述丙烯聚合物中組分(a)高立構規(guī)整性均聚聚丙烯的等規(guī)度大于96%，熔點大于162℃且小于170℃。

在本發(fā)明的所述的聚丙烯組合物的一個優(yōu)選實施方式中，所述組分(b)乙烯-丙烯彈性共聚物中含有20-40重量％的乙烯。

在本發(fā)明的所述的聚丙烯組合物的一個優(yōu)選實施方式中，所述組分(b)以小于0.5微米的粒徑分散于所述聚丙烯組合物中。事實上本發(fā)明的聚丙烯組合物通過顯微鏡分析具有兩相結構，包括連續(xù)相的高立構規(guī)整性均聚聚丙烯和作為分散相的丙烯-乙烯彈性共聚物。

本發(fā)明的優(yōu)選特征為還包括所述組合物的熔體質(zhì)量流動速率（MFR）（按ASTM?D1238,230℃、2.16kg載荷下測定）為0.1～100g/10min，更優(yōu)選為0.5～50g/10min。

本發(fā)明的優(yōu)選特征為還包括使用該組合物在1mm注塑薄片上測試的的霧度小于45％，更優(yōu)選的小于20%或更低。

本發(fā)明還提供了一種所述的聚丙烯組合物的制備方法，包括：