[發(fā)明專利]一種聚丙烯纖維樹脂及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010428017.2
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN113683838A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安彥杰;李瑞;姜艷峰;國海峰;施德珠;王斯晗;高宇新;張明強(qiáng);張瑞;王熺;葛騰杰;吳雙;楊國興;宋磊;王世華;張德英
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K5/14;C08K5/134;C08K5/526;D01F6/06;C08F110/06;C08F2/34
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;王玉雙

本發(fā)明公開了一種聚丙烯纖維樹脂及其制備方法，包括聚丙烯樹脂、過氧化物和抗氧劑，聚丙烯樹脂與過氧化物的質(zhì)量比為100﹕0.06～0.10，聚丙烯樹脂與抗氧劑的質(zhì)量比為100﹕0.1～0.25；其中，所述聚丙烯樹脂包括相鄰的5個內(nèi)消旋結(jié)構(gòu)和1個外消旋結(jié)構(gòu)，所述相鄰的5個內(nèi)消旋結(jié)構(gòu)和1個外消旋結(jié)構(gòu)在聚丙烯樹脂中的占比為≥96.5％。本發(fā)明聚丙烯纖維樹脂具有較高的結(jié)晶度和彎曲模量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚丙烯纖維樹脂，屬于聚合物材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚丙烯(PP)纖維是四大合成纖維發(fā)展?jié)摿^大的品種，其是以聚丙烯為原料通過熔融紡絲制成的一種纖維制品，由于聚丙烯纖維具有質(zhì)輕、無毒性、耐臟、憎水、耐磨、隔熱等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于包裝、香煙濾材、地毯、無紡布、服飾等制品領(lǐng)域，是近年來合成纖維中發(fā)展最快的品種，已成為僅次于滌綸的第二大合成纖維產(chǎn)品。

隨著聚丙烯纖維差別化、功能化的發(fā)展，對纖維級聚丙烯專用樹脂的性能也提出了更高的要求，其必須具有高熔體流動速率，高結(jié)晶，高斷裂伸長率，低灰分和凝膠粒子等，以提高纖維紡絲速度，降低加工溫度，這樣才能提高使用效率和降低能耗；而高拉伸性能則可以降低纖維纖度，制品薄，滿足無紡布對手感、強(qiáng)度等性能要求。

目前，工業(yè)上生產(chǎn)聚丙烯纖維料的方法主要有氫調(diào)法和可控流變法兩種。前者是采用新型催化劑結(jié)合調(diào)節(jié)高阻聚劑如氫氣濃度的方法，來降低聚丙烯分子量，從而提高聚丙烯熔融指數(shù)。該方法受到催化劑體系、反應(yīng)條件等限制，產(chǎn)品分子量分布比較寬，不利于提高纖維的強(qiáng)度；此外，工業(yè)化生產(chǎn)時，過渡料多，聚合反應(yīng)控制難度大。后者是在擠出造粒過程中，往聚丙烯基礎(chǔ)樹脂中添加過氧化物進(jìn)行降解，以提高其熔融指數(shù)。此法生產(chǎn)轉(zhuǎn)換過程短，過渡料少，聚合反應(yīng)容易控制，其產(chǎn)品具有熔融指數(shù)可控范圍寬、分子量分布窄等優(yōu)點(diǎn)。

國內(nèi)雖然有聚丙烯纖維專用樹脂的報道，但纖維樹脂存在結(jié)晶度和彎曲模量低等問題，在生產(chǎn)無紡布纖維時，纖維容易造成強(qiáng)度低、耐溫性差等嚴(yán)重問題。因此，急需一種高結(jié)晶、高強(qiáng)聚丙烯纖維料來生產(chǎn)高強(qiáng)度聚丙烯纖維。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種聚丙烯纖維樹脂及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中聚丙烯纖維樹脂結(jié)晶度和彎曲模量低的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種聚丙烯纖維樹脂，包括聚丙烯樹脂、過氧化物和抗氧劑，聚丙烯樹脂與過氧化物的質(zhì)量比為100﹕0.06～0.10，聚丙烯樹脂與抗氧劑的質(zhì)量比為100﹕0.1～0.25；

其中，所述聚丙烯樹脂包括相鄰的5個內(nèi)消旋結(jié)構(gòu)和1個外消旋結(jié)構(gòu)，所述相鄰的5個內(nèi)消旋結(jié)構(gòu)和1個外消旋結(jié)構(gòu)在聚丙烯樹脂中的占比為≥96.5％。

本發(fā)明所述的聚丙烯纖維樹脂，其中，所述聚丙烯樹脂是通過采用Spherizone聚丙烯氣相法聚合工藝，選擇齊格勒-納塔催化劑體系，加入外給電子體，制備得到的。

本發(fā)明所述的聚丙烯纖維樹脂，其中，所述聚丙烯樹脂結(jié)晶度≥50％、彎曲模量≥1600MPa。

本發(fā)明所述的聚丙烯纖維樹脂，其中，所述過氧化物為半衰期為1h時所對應(yīng)的溫度為130℃～150℃的過氧化物。

本發(fā)明所述的聚丙烯纖維樹脂，其中，所述過氧化物為過氧化二叔丁基、二異丙苯過氧化氫、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化已烷、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化已炔、過氧化二異丙苯和二特戊基過氧化物中的一種或幾種。

本發(fā)明所述的聚丙烯纖維樹脂，其中，所述過氧化物為過氧化二叔丁基和2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化已烷的復(fù)配物，二者的質(zhì)量比為2-5﹕6-8。

本發(fā)明所述的聚丙烯纖維樹脂，其中，所述抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑與受阻酚類抗氧劑的復(fù)配物，其中受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑的質(zhì)量比為1-5﹕1。