[發明專利]一種采用間歇液相法生產熔噴布聚丙烯的方法及熔噴布聚丙烯

在審

• 申請號: 202011148420.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN114478881A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 楊芝超;杜亞鋒;李娟;張雅茹;仝欽宇;邵靜波
• 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: C08F110/06
• 分類號: C08F110/06;C08F2/02;C08F2/00;D01F6/06;D04H1/56;D04H1/544
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明屬于烯烴聚合領域，涉及一種采用間歇液相法生產熔噴布聚丙烯的方法及熔噴布聚丙烯。該方法包括如下步驟：1)將氫氣、丙烯、碳四飽和烷烴和催化劑投入到聚合釜中；2)投料完畢后，使聚合釜升溫至預定的聚合溫度，進行聚合反應；3)聚合反應結束后，降低聚合釜壓力，使未反應的丙烯和碳四飽和烷烴在聚合釜內汽化，所得氣相經冷凝器冷凝為液相物料，所述液相物料進入回收罐；4)回收結束后，利用聚合釜內留余壓將釜內物料噴入閃蒸罐，得到閃蒸氣體和聚丙烯粉料，將所述閃蒸氣體排出后，將聚丙烯粉料排出，得到所述高熔指熔噴布聚丙烯。本發明的方法有效地解決了聚丙烯生產工廠難于使用常用的Ziegler?Natta催化劑生產熔噴布聚丙烯的難題。

技術領域

本發明屬于烯烴聚合領域，具體地，涉及一種采用間歇液相法生產熔噴布聚丙烯的方法，以及由該方法制得的熔噴布聚丙烯。

背景技術

熔噴布可用于過濾材料、隔離材料、吸油材料及擦拭布等，是口罩最核心的材料。熔噴布主要以聚丙烯為原料，由超細纖維構成，纖維直徑可以達到1～5微米。熔噴布所用的聚丙烯是熔融指數比較高的聚丙烯，一般要在1200g/10min以上，數值越大分子量越小，材料的加工流動性越好，熔噴出的纖維就越細，制作成的熔噴布過濾性也就越好。

一種制備高熔融指數聚丙烯樹脂的方法是將常規聚丙烯進行控制降解，降低其分子量，提高熔融指數。使聚丙烯和有機過氧化物等降解劑在螺桿擠出機中進行反應，使聚丙烯分子鏈發生斷裂而降低其分子量。這種制備工藝具有簡便易行、產品熔體流動性好、分子量分布窄、灰分低等優點，容易進行大規模工業化生產。這也是改性塑料廠商采用最多的方法。但是采用這種方法，有機過氧化物等降解劑的分解物會殘留在聚丙烯熔噴料中，使樹脂和最終的熔噴布具有氣味，并且使聚丙烯穩定性變差。

CN202010509795.4公開了一種熔噴聚丙烯組合物及其制備方法和應用。該熔噴聚丙烯組合物由以下組分及重量份組成：聚丙烯樹脂90-99份、成纖調節母粒0.5-10份、自由基引發劑0.1-1份，其中成纖調節母粒按重量份計包括組分聚丙烯樹脂30-90份、超支化締合聚合物5-35份、界面阻隔劑5-35份。該發明制備的熔噴聚丙烯組合物生產的熔噴無紡布纖維具有均勻的直徑，良好的手感和蓬松度，同時兼具良好的過濾率，有效提高了口罩的安全性。該發明采用的自由基引發劑為有機過氧化物，因此該熔噴聚丙烯沒有解決有機過氧化物分解物殘留帶來的問題。

CN202010198891.1公開了一種熔噴級聚丙烯及其制備方法和應用，其原料包括聚丙烯樹脂、降解劑、抗氧劑和潤滑劑，降解劑為選自過氧化氫、過碳酸鈉、過碳酸銨和過氧化脲中的一種或多種的組合，還包括選自二芐叉山梨醇、芳基磷酸酯(鹽)和納米級無定型二氧化硅中的一種或幾種的成核劑；降解劑、成核劑分別占原料的質量百分含量為0.05-0.5％；制備方法包括：將原料進行預混，攪拌，然后選擇性地加入除味劑；經擠出機熔融造粒，制成；還公開了上述熔噴級聚丙烯在制造熔噴無紡布、熔噴濾芯和吸音棉中的應用。該發明的熔噴級聚丙烯兼具低氣味和駐極電荷穩定性高等優點。該發明采用除味劑解決有機過氧化物分解物殘留帶來的問題，有一定的效果，但并未從根本上消除聚丙烯樹脂中的有害小分子物質。

另一種制備高熔融指數聚丙烯樹脂的方法是改變聚丙烯的生產工藝。常用的Ziegler-Natta催化劑氫調性能不足，在常規的聚丙烯生產工藝中達不到如此高的熔融指數。通過采用茂金屬催化劑代替常用的Ziegler-Natta催化劑，提高氫氣濃度的方法可降低聚合物的分子量，從而提高熔融指數。這種方法采用的茂金屬催化劑成本很高。在連續法聚丙烯生產工藝中，生產高熔融指數聚丙烯樹脂時，需要從熔融指數3g/10min的普通聚丙烯產品切換到高熔融指數聚丙烯；生產結束后還需要從高熔融指數聚丙烯切換到普通聚丙烯。生產的過程中切換的周期長，產生的過渡料多。目前國內典型的連續法聚丙烯生產線規模在20～30萬噸每年，熔噴布聚丙烯的需求性質決定了該產品為小批量的訂單需求，連續法聚丙烯生產熔噴布聚丙烯的過渡料將遠多于目標產品。由于存在技術上和經濟上的巨大障礙，目前極少有連續法聚丙烯廠家生產熔噴布聚丙烯。

發明內容