CN106432558A - 一种无纺布专用聚丙烯树脂及其合成方法 - Google Patents
一种无纺布专用聚丙烯树脂及其合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106432558A CN106432558A CN201510474687.7A CN201510474687A CN106432558A CN 106432558 A CN106432558 A CN 106432558A CN 201510474687 A CN201510474687 A CN 201510474687A CN 106432558 A CN106432558 A CN 106432558A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- woven fabrics
- synthetic method
- feature
- polypropylene resin
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
本发明提供一种无纺布专用聚丙烯树脂及其合成方法，包括以下步骤：(1)将氢气和丙烯按摩尔比为0.9～1.3加入到聚合反应器中，加入催化剂组合物，控制反应温度为55～80℃，反应器压力为2.1～2.5MPa，反应器料位为60～75％，进行反应；(2)将步骤(1)中反应产物与过氧化物加入挤出造粒机中，在挤出造粒机中的停留时间为30～40s，挤出温度为55～220℃，然后通过挤出造粒***挤出料条；以及(3)将料条经冷却水冷却，冷却水流量为500～700m3/h，然后切成粒子，粒子再经过均化即得到聚丙烯树脂。本发明的聚丙烯树脂气味等级为0～2级，符合无纺布用于卫材、食品及医疗卫生领域的需求，熔体流动速率为38～43g/10min，满足无纺布加工过程中纺丝稳定性的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种低气味无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，属于合成树脂领域。
背景技术
纤维级聚丙烯生产的无纺布制品多用于医疗卫生产品，如手术铺单、手术洞巾、手术服、手术帽、防护服及个人卫生用品等，用于卫材的无纺布要求无毒、无味、高效隔菌，因此对原料气味要求较高。
无纺布专用聚丙烯树脂采用熔指30g/10min以上的高流动性聚丙烯，目前工业化生产方法主要为氢调法和降解法，但两种方法各有优缺点，氢调法生产的树脂气味小，但熔指波动较大，分子量分布较宽，在无纺布加工过程中容易产生断丝、硬丝等现象，影响平稳生产；完全降解法生产的产品，分子量分布窄，熔指稳定性高，产品可纺性强、成网均匀，手感柔软，但由于生产工艺控制方式及过氧化物种类的选择等因素使得产品中过氧化物残留量高，产品气味明显，无纺布制品无法用于医疗、卫生等对气味要求较高的领域。
为此本领域缺乏一种分子量分布适中、熔指稳定性高、产品气味低的无纺布专用聚丙烯工业化生产方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无纺布专用聚丙烯树脂及其合成方法，以克服现有技术中熔指波动较大，分子量分布较宽或产品气味明显的不足。
本发明的目的是这样实现的，一种无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，包括以下步骤：
(1)将氢气和丙烯按摩尔比为0.9～1.3加入到聚合反应器中，加入催化剂组合物，控制反应温度为55～80℃，反应器压力为2.1～2.5MPa，反应器料位为60～75％，进行反应；
(2)将步骤(1)中反应产物与过氧化物加入挤出造粒机中，在挤出造粒机中的停留时间为30～40s，挤出温度为55～220℃，然后通过挤出造粒***挤出料条；以及
(3)将料条经冷却水冷却，冷却水流量为500～700m3/h，然后切成粒子，粒子再经过均化即得到聚丙烯树脂。
其中，所述催化剂组合物包括主催化剂CDI、助催化剂三乙基铝和外给电子体二异丁基二甲氧基硅烷。
其中，所述的CDI催化剂包括TiCl4和载于MgCl2之上的二正丁基酞酸酯(DNBP)，其中钛：1.8-2.4wt％；镁：17.6-20.6wt％；DNBP：13-16wt％；氯：50-62wt％。
其中，所述催化剂组合物中Al/Si摩尔比为5～7，Al/Mg摩尔比为3～5。
其中，所述挤出造粒***为7段控温，温度分别为：60～80℃，115～170℃，130～175℃，195～220℃，205～220℃，195～205℃，200～210℃。
其中，所述聚合反应器为Innovene气相聚合反应器。
其中，所述均化时间为7～8小时。
其中，所述过氧化物为液体过氧化物；
其中，所述液体过氧化物为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷。
其中，所述过氧化物的加入量为步骤(1)中反应产物重量的0.032％～0.044％。
其中，所述冷却水流量优选为600～650m3/h。
本发明还提供了由上述无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法合成的聚丙烯树脂。
其中，聚丙烯树脂合成工艺条件及聚丙烯树脂挤出造粒工段条件如下表1和表2所示。
表1为聚丙烯树脂合成工艺条件
| 条件 | 单位 | 控制指标 |
| 反应器压力 | MPa | 2.1～2.5 |
| 反应器温度 | ℃ | 55～80 |
| 反应器料位 | ％ | 60～75 |
| Al/Si | mol/mol | 5～7 |
| Al/Mg | mol/mol | 3～5 |
| 氢气/丙烯 | mol/mol | 0.9～1.3 |
| 粒料MFR | g/10min | 38～43 |
表2为聚丙烯树脂挤出造粒工段条件
| 参数名称 | 参数位号 | 单位 | 控制范围 |
| 模板热油温度 | TI40044 | ℃ | 270～290 |
| 切粒水温度 | TI40036 | ℃ | 40～65 |
| 切粒水流量 | FI40036 | m3/h | 500～700 |
| 一段筒体温度 | TI40011 | ℃ | 60～80 |
| 二段筒体温度 | TI40011 | ℃ | 115～170 |
| 三段筒体温度 | TI40012 | ℃ | 130～175 |
| 四段筒体温度 | TI40013 | ℃ | 195～220 |
| 五段筒体温度 | TI40014 | ℃ | 205～220 |
| 六段筒体温度 | TI40015 | ℃ | 195～205 |
| 七段筒体温度 | TI40016 | ℃ | 200～210 |
| 过氧化物加入量 | - | ％ | 0.032～0.044 |
| 均化时间 | - | h | 7～8 |
本发明的有益效果：
1、本发明结合氢调法和降解法的优点，先采用氢调法生产基础树脂，再通过降解法使产品达到熔体流动速率为38～43g/10min(2.16kg)，以确保聚丙烯树脂的分子量分布满足无纺布加工过程中纺丝的稳定性；
2、本发明通过控制挤出造粒***的7段温度，以达到提高所加入的少量过氧化物的降解率；
3、本发明通过提高冷却水流量，延长均化时间达到降低聚丙烯气味的目的。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
原料的摩尔比：
本发明中，氢气和丙烯的摩尔比通常为0.9～1.3，若两者的摩尔比低于0.9，则产品的基础树脂熔指偏低，加入过氧化物量高，会造成产品中过氧化物残留量增加，可能增加产品气味，若两者的摩尔比高于1.3，则产品基础树脂熔指偏高，目标产品分子量分布加宽，可能出现纺丝不稳定等现象。
挤出造粒***温度及停留时间：
本发明中，挤出造粒***的温度通常控制为55～220℃，为7段控温，分别为60～80℃，115～170℃，130～175℃，195～220℃，205～220℃，195～205℃，200～210℃；在挤出造粒***的停留时间为30～40s。其中停留时间根据装置负荷确定。挤出造粒***的七段控温中，其中第一和第二段为进料段，第一段温度过高，反应物料会发生熔融架桥，影响粉料输送；二段为过渡段，实现温度的稳定阶梯升温；三至七段为过氧化物在其中的主要反应段，温度过低，粉料无法在其中塑化完全，不能达到良好的混炼目的，同时根据过氧化物2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷在不同温度下的半衰期(如表3)，9-10倍半衰期时间内过氧化物可以完全降解，因此要尽量保证，在三至七段的停留时间内，过氧化物发生完全降解，同时七段的温度不能过高，过高可能使聚合物发生降解，使产品力学性能及外观颜色受到影响。
表3过氧化物半衰期
| 温度 | Trigonx101半衰期，s |
| 200 | 6.05 |
| 205 | 4.00 |
| 210 | 2.67 |
| 215 | 1.79 |
| 220 | 1.22 |
| 225 | 0.83 |
| 230 | 0.57 |
| 235 | 0.39 |
冷却水流量：
本发明中，冷却水流量通常为500～700m3/h，如果过低，致使其带走气味的目的发挥不明显，过高冷却速度过快，易造成粒子表面冷却，中间未完全冷却现象，使粒子中出现气泡，影响粒子外观。
催化剂组合物：
本发明中，催化剂组合物Al/Si比为外给电子体与助催化剂摩尔比，通常为5～7，Al/Mg比为助催化剂与催化剂摩尔比，通常为3～5。
均化时间：
本发明中，均化时间通常为7～8小时，理论上时间越长越好，但会对正常切仓时间造成影响，而且当时间大于8小时，对产品气味的消除效果提高的较小。
过氧化物加入量：
本发明中，过氧化物的加入量通常为0.032～0.044％，其加入量与氢气的加入量相对应，H2/C3 ＝比0.9％时，过氧化物加入量为0.044％，H2/C3 ＝比为1.3％时，过氧化物加入量为0.032％。
气味测试方法：
称量60±10g聚丙烯粒料，把粒料放进玻璃容器中，并用铝箔密封，把密封的玻璃容器放入热烘箱，设定温度60℃，保温3小时，3小时后，把样品取出热烘箱，使其自然冷却，打开样品，5个人(嗅觉灵敏)闻味测试气味等级。0＝无味的；1＝非常轻微的气味；2＝轻微的气味；3＝明显的气味；4＝强烈的气味；5＝非常强烈的气味。
实施例1
采用Innovene气相聚丙烯装置，反应器压力2.2MPa，反应温度60-70℃，反应器料位为70％，氢气和丙烯摩尔比(H2/C3 ＝比)0.9，进行反应；然后将上述产物以及上述产物总重量0.044％的过氧化物2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷(Trigonox101)加入挤出造粒机中，七段挤出造粒***温度分别为60-65℃；140-145℃；160-165℃；205-210℃；210-215℃；205-210℃；200-205℃，挤出造粒机中的停留时间40s，切粒水流量为500m3/h时，均化时间8h，产品分子量分布宽度为2.8，熔指为38.9g/10min，产品气味等级为2。
实施例2
采用Innovene气相聚丙烯装置，反应器压力2.2MPa，反应温度60-70℃，反应器料位为70％，H2/C3 ＝比1.0，进行反应，然后将上述产物以及上述产物总重量0.039％的过氧化物Trigonox101加入挤出造粒机中，七段挤出造粒***温度分别为60-65℃；115-120℃；130-135℃；200-205℃；210-215℃；195-210℃；200-205℃，挤出造粒机中的停留时间36s，切粒水流量为600m3/h时，均化时间7h，产品分子量分布宽度为2.9，熔指为40.5g/10min，产品气味等级为1.5。
实施例3
采用Innovene气相聚丙烯装置，反应器压力2.2MPa，反应温度60-70℃，反应器料位为70％，H2/C3 ＝比1.2，然后将上述产物以及上述产物总重量0.034％的过氧化物2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷(Trigonox101)加入挤出造粒机中，七段挤出造粒***温度分别为70-80℃；155-160℃；165-173℃；212-217℃；210-214℃；195-201；199-209℃；200-205℃，挤出造粒机中的停留时间40s，切粒水流量为650m3/h时，均化时间8h，产品分子量分布宽度为3.1，熔指为39.8g/10min，产品气味等级为0.8。
实施例4
采用Innovene气相聚丙烯装置，反应器压力2.2MPa，反应温度60-70℃，反应器料位为70％，H2/C3 ＝比1.3，然后将上述产物以及上述产物总重量0.032％的过氧化物2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷(Trigonox101)加入挤出造粒机中，七段挤出造粒***温度分别为70-80℃；165-170℃；165-173℃；212-217℃；210-214℃；195-201；199-209℃；200-205℃，挤出造粒机中的停留时间40s，切粒水流量为700m3/h时，均化时间8h，产品分子量分布宽度为3.1，熔指为39.8g/10min，产品气味等级为0.8。
本发明聚丙烯树脂分子量分布在2.8～3.2之间，熔体流动速率在38～43g/10min，气味等级为0～2，可以满足无纺布加工需求，其制品可用于食品、医疗、卫生用品的需求。
本发明的有益效果：
1、本发明结合氢调法和降解法的优点，先采用氢调法生产基础树脂，再通过降解法使产品达到熔体流动速率为38～43g/10min(2.16kg)，以确保聚丙烯树脂的分子量分布满足无纺布加工过程中纺丝的稳定性；
2、本发明通过控制挤出造粒***的7段温度，以达到提高所加入的少量过氧化物的降解率，减少其残留的目的；
3、本发明通过提高冷却水流量，延长均化时间达到降低聚丙烯气味的目的。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将氢气和丙烯按摩尔比为0.9～1.3加入到聚合反应器中，加入催化剂组合物，控制反应温度为55～80℃，反应器压力为2.1～2.5MPa，反应器料位为60～75％，进行反应；
(2)将步骤(1)中反应产物与过氧化物加入挤出造粒机中，在挤出造粒机中的停留时间为30～40s，挤出温度为55～220℃，然后通过挤出造粒***挤出料条；以及
(3)将料条经冷却水冷却，冷却水流量为500～700m3/h，然后切成粒子，粒子再经过均化即得到聚丙烯树脂。
2.根据权利要求1所述的无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述催化剂组合物包括主催化剂CDI、助催化剂三乙基铝和外给电子体二异丁基二甲氧基硅烷。
3.根据权利要求2所述的无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述催化剂组合物中Al/Si摩尔比为5～7，Al/Mg摩尔比为3～5。
4.根据权利要求1所述的无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述挤出造粒***为7段控温，温度分别为：60～80℃，115～170℃，130～175℃，195～220℃，205～220℃，195～205℃，200～210℃。
5.根据权利要求1所述的无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述聚合反应器为Innovene气相聚合反应器。
6.根据权利要求1所述的无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述均化时间为7～8小时。
7.根据权利要求1所述的无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述过氧化物为液体过氧化物。
8.根据权利要求7所述的无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述液体过氧化物为2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷。
9.根据权利要求1所述的无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法，其特征在于，所述过氧化物的加入量为步骤(1)中反应产物重量的0.032％～0.044％。
10.权利要求1至9中任一项所述的无纺布专用聚丙烯树脂的合成方法合成的聚丙烯树脂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510474687.7A CN106432558B (zh) | 2015-08-05 | 2015-08-05 | 一种无纺布专用聚丙烯树脂及其合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510474687.7A CN106432558B (zh) | 2015-08-05 | 2015-08-05 | 一种无纺布专用聚丙烯树脂及其合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106432558A true CN106432558A (zh) | 2017-02-22 |
| CN106432558B CN106432558B (zh) | 2020-06-09 |
Family
ID=58093149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510474687.7A Active CN106432558B (zh) | 2015-08-05 | 2015-08-05 | 一种无纺布专用聚丙烯树脂及其合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106432558B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109734997A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-05-10 | 东华能源(宁波)新材料有限公司 | 一种采用氢调和降解法制备聚丙烯材料的方法 |
| CN110183559A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-08-30 | 东华能源股份有限公司 | 一种高流动性纺粘非织造布用聚丙烯树脂的生产方法 |
| CN110218273A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-09-10 | 东华能源股份有限公司 | 一种窄分子量分布的耐黄变的纺粘非织造布用聚丙烯树脂的生产方法 |
| CN111499978A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-07 | 徐州海天石化有限公司 | 一种可用于生产熔喷料的高熔指pp粉料及聚丙烯熔喷料的制备方法 |
| CN112266535A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种无纺布用聚丙烯材料及其制备方法 |
| US11390731B2 (en) * | 2017-07-13 | 2022-07-19 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process to produce strain hardened polypropylene |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057407A (en) * | 1997-01-08 | 2000-05-02 | Bp Amoco Corporation | High melt flow propylene polymer produced by gas-phase polymerization |
| CN101338009A (zh) * | 2007-07-03 | 2009-01-07 | 中国石化上海石油化工股份有限公司 | 一种高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法 |
| CN104513336A (zh) * | 2013-09-27 | 2015-04-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种cpp用聚丙烯无规共聚物及其制备方法 |
| CN104589523A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-05-06 | 湖南盛锦新材料有限公司 | 一种聚丙烯熔喷无纺布专用料生产方法及生产设备 |
-
2015
- 2015-08-05 CN CN201510474687.7A patent/CN106432558B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057407A (en) * | 1997-01-08 | 2000-05-02 | Bp Amoco Corporation | High melt flow propylene polymer produced by gas-phase polymerization |
| CN101338009A (zh) * | 2007-07-03 | 2009-01-07 | 中国石化上海石油化工股份有限公司 | 一种高流动性抗冲聚丙烯树脂的制造方法 |
| CN104513336A (zh) * | 2013-09-27 | 2015-04-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种cpp用聚丙烯无规共聚物及其制备方法 |
| CN104589523A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-05-06 | 湖南盛锦新材料有限公司 | 一种聚丙烯熔喷无纺布专用料生产方法及生产设备 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11390731B2 (en) * | 2017-07-13 | 2022-07-19 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process to produce strain hardened polypropylene |
| CN109734997A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-05-10 | 东华能源(宁波)新材料有限公司 | 一种采用氢调和降解法制备聚丙烯材料的方法 |
| CN110183559A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-08-30 | 东华能源股份有限公司 | 一种高流动性纺粘非织造布用聚丙烯树脂的生产方法 |
| CN110218273A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-09-10 | 东华能源股份有限公司 | 一种窄分子量分布的耐黄变的纺粘非织造布用聚丙烯树脂的生产方法 |
| CN110183559B (zh) * | 2019-04-04 | 2021-07-23 | 东华能源(宁波)新材料有限公司 | 一种高流动性纺粘非织造布用聚丙烯树脂的生产方法 |
| CN111499978A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-07 | 徐州海天石化有限公司 | 一种可用于生产熔喷料的高熔指pp粉料及聚丙烯熔喷料的制备方法 |
| CN112266535A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种无纺布用聚丙烯材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106432558B (zh) | 2020-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106432558A (zh) | 一种无纺布专用聚丙烯树脂及其合成方法 | |
| Teixeira et al. | Properties of thermoplastic starch from cassava bagasse and cassava starch and their blends with poly (lactic acid) | |
| CN101484483B (zh) | 高熔体流动的聚丙烯无规共聚物 | |
| CN101163727B (zh) | 热成形用的丙烯聚合物组合物 | |
| CN102985479B (zh) | 管材和用于制造其的聚烯烃组合物 | |
| CN108623875A (zh) | 一种高强度透气膜用复合材料及其制备方法 | |
| CN103910920A (zh) | 一种高耐热、耐寒的透明聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN105153659A (zh) | 耐热聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
| CN104072955B (zh) | 一种抗菌聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
| CN107002329B (zh) | 无团聚并具有改进的阻隔性能的熔喷网 | |
| CN104428350B (zh) | 混合粒料 | |
| US9017587B2 (en) | Manufacturing method of biodegradable net-shaped articles | |
| CN106471045B (zh) | 用于熔喷纤维的成核的不含邻苯二甲酸酯的pp均聚物 | |
| CN106948026A (zh) | 一种白竹炭锦纶6纤维及其生产方法 | |
| CN101624758A (zh) | 基于聚丙烯无纺布循环利用的无纺布及其制备方法 | |
| CN110183559A (zh) | 一种高流动性纺粘非织造布用聚丙烯树脂的生产方法 | |
| CN109153747A (zh) | 减粘裂化方法 | |
| CN108474160A (zh) | 由不含邻苯二甲酸酯的pp均聚物制成的纺粘无纺织物 | |
| CN105754232A (zh) | 一种耐热高刚高韧性透明热成型聚丙烯材料及其制备工艺 | |
| CN104837915A (zh) | 包含聚丙烯的聚乙烯组合物 | |
| CN104619767A (zh) | 丙烯-乙烯无规共聚物 | |
| CN104356579A (zh) | 一种高抗冲聚丙烯瓶盖料及其制备方法 | |
| CN103012959A (zh) | 一种可控流变高模量聚丙烯专用料及其制备方法 | |
| CN104602558A (zh) | 用于生产热塑性鞋类强化材料的填料混合物 | |
| CN102131838A (zh) | 具有改进的光学和机械性能的聚烯烃组合物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |