CN101338009A - 一种高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法，包括过程：丙烯单体在催化剂的存在下进行本体聚合，催化剂为齐格勒－纳塔催化剂，聚合反应的温度为50～80℃，反应压力为2.5～6.0MPa，反应物停留时间为0.8～3小时；反应产物在乙烯的存在下进行气相共聚反应，反应体系中乙烯浓度控制为0.25～1.20体积％，共聚反应的温度为50～100℃，反应压力为0.9～2.0MPa，反应物停留时间为0.2～2.5小时；共聚产物与过氧化物加热熔融共混，加热温度为180～270℃，熔融共混的时间控制为10～30秒。产品具有理想的刚性、冲击强度等物理性能，且具有非常良好的流动性，熔体流动速率可达30g/10min以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯树脂的制造方法，特别涉及高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法。
背景技术
抗冲聚丙烯树脂已广泛应用于家用电器零部件的制造，用量较大的如洗衣机外壳及桶体的制造。抗冲聚丙烯树脂应具有优异的刚性和冲击强度、较高的拉伸强度和弯曲模量，然而为了获得大型薄壁的注塑制品，良好的流动性也是必须的。普通的抗冲聚丙烯树脂熔体流动速率为15g/10min左右，而制造大型薄壁注塑制品的抗冲聚丙烯树脂要求熔体流动速率为20～30g/10min，有时甚至要求超过30g/10min。但通常流动性的提高会导致刚性、冲击强度、拉伸强度和弯曲模量等物理性能的下降，现有的高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法往往很难使产品的流动性和这些物理性能获得良好的平衡和兼顾。
发明内容
本发明提供了一种高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法，它要解决的技术问题是使产品的流动性和这些物理性能获得良好的平衡和兼顾，即制得的聚丙烯树脂不仅具有良好的刚性和冲击强度，而且具备良好的流动性。
以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：
一种高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法，包括以下过程：
1)丙烯单体在催化剂的存在下进行本体聚合，催化剂为齐格勒-纳塔催化剂，聚合反应的温度为50～80℃，反应压力为2.5～6.0MPa，反应物停留时间为0.8～3小时；
2)上述反应产物在乙烯的存在下进行气相共聚反应，反应体系中乙烯浓度控制为0.25～1.20体积％，共聚反应的温度为50～100℃，反应压力为0.9～2.0MPa，反应物停留时间为0.2～2.5小时；
3)上述共聚产物与过氧化物加热熔融共混，加热温度为180～270℃，熔融共混的时间控制为10～30秒。
上述过程2)所述的共聚反应得到的产物为丙烯-乙烯共聚物，其中乙烯含量最好控制为5～25重量％；
过程3)所述的熔融共混得到降解的丙烯-乙烯共聚物，最好控制其熔体流动速率为20～40g/10min。
通过合适的手段对树脂进行适当的降解是提高树脂熔体流动速率较好的途径，如本发明技术方案的过程3)所述的通过在树脂中加入过氧化物熔融共混造粒，通过热氧化降解反应使得树脂的大分子链部分断裂，适当降低树脂的分子量，并重新调整分子量的分布。同时为了提高树脂的刚性和冲击强度，先对树脂进行改性，如本发明技术方案过程2)所述的原位聚合共混方法，由丙烯与乙烯共聚生成乙丙橡胶，并在反应器内和过程1)得到的均聚聚丙烯进行共混。尽管这些过程构成的技术方案在已有技术中有过介绍，但关键是如何确定合适的工艺参数使得树脂中乙丙橡胶的含量、乙丙橡胶与均聚聚丙烯的相分布、树脂的结晶度及晶粒大小，以及降解前后树脂的平均分子量和分子量分布控制在一个理想的范围，因为所有这些都是决定树脂的刚性、冲击强度和流动性能的直接因素。本发明的关键是寻找到了合适的工艺控制参数，发明人发现，按此工艺参数进行控制，最终获得的树脂产品具有理想的刚性、冲击强度等物理性能，而且具有非常良好的流动性，熔体流动速率可达到30g/10min以上。
因此，与现有技术相比，本发明的优点在于树脂具有较高的流动性，完全能满足大型薄壁成型对树脂流动性的要求；树脂的韧性与刚性能满足大型薄壁成型产品对韧性与刚性的要求，力学性能非常优良；树脂具有较高的结晶速率，对后加工生产更为有利。
下面将通过具体的实施方案对本发明作进一步的描述。
具体实施方式
【实施例1～9】
丙烯单体在催化剂的存在下进行本体聚合，催化剂为齐格勒-纳塔催化剂，聚合反应的温度、反应压力和反应物停留时间见表1；
上述反应产物在乙烯的存在下进行气相共聚反应，反应体系中乙烯浓度控制、共聚反应的温度、反应压力、反应物停留时间见表2；
上述共聚产物与过氧化物加热熔融共混，加热温度、熔融共混的时间控制见表3。
测定各实施例得到的聚丙烯树脂的物性指标，数据见表4所列。
表1.
| 反应温度(℃) | 反应压力(MPa) | 停留时间(小时) | |
| 实施例1 | 50 | 5.0 | 2.8 |
| 实施例2 | 65 | 6.0 | 3.0 |
| 实施例3 | 70 | 3.0 | 0.8 |
| 实施例4 | 80 | 3.5 | 2.6 |
| 实施例5 | 55 | 3.5 | 1.8 |
| 实施例6 | 60 | 2.5 | 1.9 |
| 实施例7 | 60 | 4.0 | 1.5 |
| 实施例8 | 60 | 4.2 | 1.8 |
| 实施例9 | 55 | 4.1 | 2.0 |
表2.
| 乙烯浓度(体积％) | 反应温度(℃) | 反应压力(MPa) | 停留时间(小时) | |
| 实施例1 | 1.20 | 100 | 2.0 | 2.5 |
| 实施例2 | 1.10 | 80 | 2.0 | 2.2 |
| 实施例3 | 1.10 | 75 | 0.8 | 1.8 |
| 实施例4 | 0.25 | 75 | 1.8 | 1.8 |
| 实施例5 | 1.15 | 60 | 1.7 | 2.0 |
| 实施例6 | 0.80 | 80 | 2.0 | 2.3 |
| 实施例7 | 0.60 | 75 | 2.5 | 1.6 |
| 实施例8 | 0.40 | 75 | 1.5 | 0.2 |
| 实施例9 | 1.20 | 50 | 1.5 | 1.2 |
表3.
| 加热温度(℃) | 熔融共混时间(秒) | |
| 实施例1 | 180 | 30 |
| 实施例2 | 200 | 18 |
| 实施例3 | 220 | 15 |
| 实施例4 | 180 | 12 |
| 实施例5 | 270 | 10 |
| 实施例6 | 195 | 20 |
| 实施例7 | 190 | 25 |
| 实施例8 | 200 | 10 |
| 实施例9 | 250 | 14 |
表4.
| 熔融指数(g/10min) | 拉伸强度(MPa) | 弯曲模量(GPa) | 悬臂梁缺口冲击强度(-20℃，J/m) | 洛氏硬度(R标尺) | |
| 实施例1 | 25.5 | 25.8 | 1.48 | 45.0 | 97 |
| 实施例2 | 31.2 | 28.5 | 1.40 | 40.2 | 95 |
| 实施例3 | 30.0 | 30.0 | 1.39 | 38.5 | 94 |
| 实施例4 | 26.4 | 26.7 | 1.42 | 45.5 | 96 |
| 实施例5 | 29.8 | 28.5 | 1.38 | 31.2 | 95 |
| 实施例6 | 29.9 | 29.5 | 1.39 | 40.3 | 96 |
| 实施例7 | 30.2 | 27.5 | 1.30 | 37.6 | 97 |
| 实施例8 | 32.0 | 28.5 | 1.36 | 28.2 | 94 |
| 实施例9 | 31.0 | 29.3 | 1.43 | 29.6 | 95 |
Claims (3)
1、一种高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法，包括以下过程：
1)丙烯单体在催化剂的存在下进行本体聚合，催化剂为齐格勒-纳塔催化剂，聚合反应的温度为50～80℃，反应压力为2.5～6.0MPa，反应物停留时间为0.8～3小时；
2)上述反应产物在乙烯的存在下进行气相共聚反应，反应体系中乙烯浓度控制为0.25～1.20体积％，共聚反应的温度为50～100℃，反应压力为0.9～2.0MPa，反应物停留时间为0.2～2.5小时；
3)上述共聚产物与过氧化物加热熔融共混，加热温度为180～270℃，熔融共混的时间控制为10～30秒。
2、根据权利要求1所述的高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法，其特征在于过程2)所述的共聚反应得到的产物为丙烯-乙烯共聚物，其中乙烯含量控制为5～25重量％。
3、根据权利要求1所述的高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法，其特征在于过程3)所述的熔融共混得到降解的丙烯-乙烯共聚物，控制其熔体流动速率为20～40g/10min。
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| CNA2007100433722A CN101338009A (zh) | 2007-07-03 | 2007-07-03 | 一种高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106432558A (zh) * | 2015-08-05 | 2017-02-22 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种无纺布专用聚丙烯树脂及其合成方法 |
| CN112457748A (zh) * | 2019-09-09 | 2021-03-09 | 王宏亮 | 高韧性耐低温粉末涂料及其制备方法 |
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2007
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