CN114702756A - 一种聚丙烯用热封材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种聚丙烯用热封材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种聚丙烯用热封材料及其制备方法和应用，属于以丙烯共聚物为基料的组合物技术领域。由共聚聚丙烯、聚甘油脂肪酸酯、低密度聚乙烯、弹性体、硫化剂和抗氧化剂硫化挤出造粒得到。将上述热封材料用于双向拉伸聚丙烯薄膜、热收缩聚丙烯薄膜、聚丙烯流延膜，具有热封温度低、温域宽、热粘强度高、透光性好、杂质包容性好等优点。

Description

一种聚丙烯用热封材料及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及一种聚丙烯用热封材料及其制备方法和应用，属于以丙烯共聚物为基料的组合物技术领域。
背景技术
聚丙烯薄膜是包装领域的重要产品，具有质轻、透明、无毒、防潮、机械强度高等优点，广泛用于食品、医药、香烟等产品的包装，并大量用作复合膜的基材。由于普通BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)受热时，分子解取向，分子链收缩，使得受热区域附近变薄而断裂，不具有热封性能，不能作为薄膜热封层，需要将BOPP与热封层复合以制成可热封的包装膜。
作为BOPP薄膜热封层的热封材料需要满足下述性能：
①热封材料的热封合温度明显低于BOPP基材的热封合温度；
②高的热封强度、热粘强度；
③透明度与基材BOPP相同或更高；
④适应高速自动化生产，不会在生产中发生黏附等。
BOPP薄膜热封材料一般采用球形Ziegler-Natta催化合成的共聚聚丙烯，通过共聚可以降低材料的熔点和结晶度，进而使其热封性能、光学性能、低温抗冲击性能得到一定程度的改善。但仍然存在下述两方面问题：
一方面，热封温度高，热封性能差。共聚单体分散不均匀会发生连排现象，由于乙烯的竞聚率远高于丙烯，当乙烯含量较高，会有乙烯连排的“聚乙烯”长链段存在，产生结晶能力强聚乙烯链，导致雾度上升，透明度下降，此时共聚单体的引入不能降低热封材料的起封温度。目前生产的三元无规共聚聚丙烯可根据热封温度，被分为极超低温热封温度(100℃以下)、超低温热封温度(100℃～108℃)、中热封温度(115℃～118℃)、一般热封温度(l20℃～130℃)和高热封温度(l30℃以上)五个级别，随着高速自动包装技术的发展，极超低温热封材料的需求急剧增大。传统采用的多组分共聚过程引入的共聚单体对材料的热封温度降低存在一定瓶颈，无法充分满足市场的需求。
另一方面，超低温热封材料在薄膜加工时产生黏辊现象。共混引入低分子量组分极易粘辊，无法进行生产，而且低分子量组分极易破坏产品表面平滑，影响光泽度，造成严重的产品缺陷。
发明内容
有鉴于此，本申请首先提供一种聚丙烯用热封材料，以聚甘油脂肪酸酯和聚烯烃树脂复合物为主要组分，有效提升材料的热封性能，赋予材料超低起始热封温度和宽热封温域；同时，生物基聚甘油脂肪酸酯的引入可增加材料的可降解环保性能。
具体地，本申请是通过以下方案实现的：
一种聚丙烯用热封材料，由下述配比的各组分硫化挤出造粒得到：
Figure BDA0003651787160000021
本案采用上述配方时，聚甘油脂肪酸酯兼具交联脂肪链、聚醚链、羟基和酯基，弹性体将其结构中的活性组分与共聚聚丙烯缠绕，在硫化剂、抗氧化剂等配合作用下，低密度聚乙烯等成分的无定形分子接枝到聚丙烯链上，从而使形成的热封材料具有较好的热封性能：起始热封温度在80℃以下；材料热封温域在80～140℃，可满足不同应用场景的需求；材料热粘强度高：>12N/15mm，可满足高速(高速卷烟包装机800包/min)包装需求；材料可满足粉体和液体高速包装过程，夹杂物热封性优；材料透光率在93％以上，透明度高。
进一步的，作为优选：
所述的共聚聚丙烯为乙烯丙稀共聚物、丁烯丙烯共聚物等二元共聚物、乙烯丙烯丁烯三元共聚物中的任一种或多种的混合物，共聚聚丙烯的熔融指数(MI，230℃/2.16Kg)为3～7g/10min，熔点(MP)为125～145℃。共聚聚丙烯采用上述二元共聚物或三元共聚物，为弹性体的缠结与无定形分子的接枝提供有效结构基础。
所述聚甘油脂肪酸酯是由植物油和/或动物油与甲醇经碱催化聚合后加入脂肪酸甲酯反应制得；更优选的，所述植物油包括大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、亚麻油、蓖麻油、葵花籽油中的一种或多种；所述动物油为猪油、羊油、牛油中的一种或多种。生物油选用上述结构，可以很好的带入脂肪酸，与其他组分配合，赋予聚甘油脂肪酸酯以交联脂肪链、聚醚链、羧基和酯基。
所述低密度聚乙烯为密度为0.915～0.922g/cm3的一般低密度聚乙烯(亦称为非线性低密度聚乙烯)和密度为0.910～0.932g/cm3的线性低密度聚乙烯中的任一种或两种的混合物，低密度聚乙烯的熔融指数(MI，230℃/2.16Kg)为2～10g/10min，熔点为(DSC)为105～127℃。上述两种结构的低密度聚乙烯具有丰富的无定形分子，当其接枝在共聚聚丙烯链上时，有效破坏了聚丙烯链的有序性。
所述弹性体为三元乙丙橡胶(EPDM，密度0.83～0.87g/cm3，乙烯含量55～63％)、乙烯-辛烯共聚物(POE，密度0.85～0.91g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为2～7g/10min)、乙烯-己烯共聚物(POE，密度0.86～0.90g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为3～7g/10min)、乙烯-丁烯共聚物(POE，密度0.86～0.90g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为3～7g/10min)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA，MI，230℃/2.16Kg为4～20g/10min，VA含量8～45％)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA，密度0.928～0.94g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为2～20g/10min)、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA，密度0.924～0.94g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为2～20g/10min)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA，密度0.93～0.96g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为2～15g/10min)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA，密度0.93～0.94g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为3～15g/10min)、聚乙烯丙烯酸钠(Surlyn，密度0.94～0.97g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为1～8g/10min)、丁苯嵌段共聚物(SBS，密度0.89～0.95g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为2～10g/10min)、戊苯嵌段共聚物(SIS，密度0.918～0.93g/cm3，MI，230℃/2.16Kg为2～15g/10min)中的一种或者一种以上的组合物。上述弹性体的特殊结构，具有活性组分长无定形烷基链，其与共聚聚丙烯分子之间可以发生更加有效的缠结。
所述硫化剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸、甲乙酮过氧化物、过氧化新癸酸、过氧新戊酸叔丁酯的一种或者一种以上的组合物。上述硫化剂确保了本案热封材料各组分之间可以稳定的进行动态硫化。
所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β-(3，5二叔丁基-4一羟基苯基)丙酸十八醇酯(1076)、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5叔丁基苯基)丁烷(CA)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(330)丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)的一种或者一种以上的组合物。上述抗氧化剂的使用，赋予材料以更为平整的表面和持久的使用寿命。
本申请第二方面目的是提供一种上述热封材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备聚甘油脂肪酸酯：每100质量份生物油对应加入15～30质量份甲醇，在1～10质量份碱作用下于60～80℃下甲酯化反应3～8h后，120℃蒸出甲醇，分出上层脂肪酸甲酯后，下层甘油继续在碱催化下于190～250℃聚合8～12h，期间通氮气排出其中水分制得聚甘油中间体，加入20～50质量份脂肪酸甲酯，进一步加热至150～210℃，进行搅拌聚合8～32h，再减压(180℃，1.33KPa)蒸馏2～6h，制得聚甘油脂肪酸酯；
(2)热封材料制备：按比例将步骤(1)制备的聚甘油脂肪酸酯、共聚聚丙烯、低密度聚乙烯、弹性体与抗氧化剂投加到145～200℃的密炼机中，控制转子转速为15～60rpm密炼2～10min后，再加入硫化剂，继续密炼0.5～30min，控制上顶栓压力10～100MPa，将制备好的物料导入料斗，进行挤出造粒，得相应热封材料。
上述制备过程以聚甘油脂肪酸酯和弹性体为活性组分，通过生物油与甲醇、碱配合下，实现脂肪酸类型的调节，从而制备出兼具交联脂肪链、聚醚链、羧基和酯基的可再生聚甘油脂肪酸酯，同时引入特定结构弹性体，利用活性组分脂肪链与共聚丙烯分子量进行缠结，并采用动态硫化技术，将一定结构的无定形分子接枝到聚丙烯链上，破坏聚丙烯链的有序性，促进丙烯链段γ晶的形成，解决传统共混带来的低分子量组分迁移析出和粘辊问题，从而得到高性能热封材料。
本申请第三方面的目的，是提供一种上述热封材料的应用：上述热封材料作为热封层材料用于双向拉伸聚丙烯薄膜、热收缩聚丙烯薄膜、聚丙烯流延膜。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)价格低廉，起始热封温度低，在80℃以下；
(2)热封温域宽，在70～150℃，可满足不同应用场景的需求；
(3)热粘强度高：>12N/15mm，可满足高速包装需求；
(4)夹杂物热封性优，可满足粉体和液体高速包装过程；
(5)材料透明度高，透光率在93％以上；
(6)所得材料在日化产品、食品，药品包装等领域具有广泛应用。
具体实施方式
以下将对本申请的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本申请的目的、特点和优点。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下实施例采用下述检测方法和检测标准：
(1)采用GB/T 27740-2011测定材料起始热封温度、热粘强度和热封温度范围。样条采用单刀加热，热封温度为116℃，热封压力为0.238MPa，停留时间为l s，热封次数为1次，设定试验速度为300mm/min，标距为50mm，记录试样拉断时候的最大载荷，则5条试样在120℃最大载荷的平均值就是材料在120℃的热封强度；初始热封温度的判定，若试样在某一温度下的热封强度大于或等于3N/15mm，且低于此温度时试样的热封强度小于3N/15mm，则此温度即为此样品的初始热封温度；热封温度范围的判定采用热封强度高于9N/15mm的温度范围。
(2)本申请采用GB/T 2410-2008测试测试样品透光率。
(3)本申请夹杂物热封性通过在热封膜中心滴一定石蜡油，测试材料116℃热封强度，热封强度降低20％以内为优，20％～40％为中，40％以上为差。
实施例1
(1)聚甘油脂肪酸酯合成
将100质量份菜籽油、25质量份甲醇在4质量份氢氧化钠作用下在70℃下甲酯化反应4h后，120℃蒸出甲醇，分出上层脂肪酸甲酯后，下层甘油继续在碱催化下进行210℃聚合10h，期间通氮气排出其中水分制得聚甘油中间体，加入40质量份脂肪酸甲酯，进一步加热至180℃，进行搅拌聚合16h，再减压(180℃，1.33KPa)蒸馏5h，制得聚甘油脂肪酸酯。
(2)热封材料制备
将60重量份乙烯丙烯丁烯三元共聚聚丙烯(KS350，英力士，MI 5.0，131℃)、25重量份聚甘油脂肪酸酯、5重量份线性低密度聚乙烯(3226，韩国韩华，MI 2.0，0.919g/cm3，熔点118℃)、25重量份聚乙烯辛烯弹性体(POE Engage 8450，DOW，MI 3.0，0.902g/cm3)和2重量份抗氧化剂1010置于170℃的密炼机中，控制转子速度25rpm进行密炼5min后，得到混炼均匀物，加入1重量份过氧化苯甲酰，继续密炼15min，控制上顶栓压力为18MPa。将制备好的物料导入料斗，进行挤出造粒，制备得热封材料。
(3)热封材料的应用
将上述制备的热封材料通过3层共挤流延法制备CPP热封薄膜样品，设定热封层A、芯层B和电晕层C三层的厚度分别为5um、15um、5um，其中B层和C层为均聚聚丙烯(T36F)，A层为制备的热封材料。
按照上述检测标准进行检测，结果如下：
热封材料的起始热封温度65℃，材料热封温域75～140℃；热粘强度16N/15mm；透光率94％；夹杂物热封性：优。
实施例2
方法与实施例1相同，区别在于：选择不同生物油进行反应，具体如表1。
表1：不同生物油对热封材料性能的影响
Figure BDA0003651787160000071
上述表1实验结果表明：采用本申请的制备方法进行热封材料制备时，表1所选定的生物油在本案所提供的合成条件下可以制得兼具交联脂肪链、聚醚链、羟基和酯基的聚甘油脂肪酸酯，表现在热封材料上为较好的热封效果，其热封温度基本可控制在65～75℃附近，温域保持在70～150℃，跨度约65～70℃，热粘强度保持在14～16N/15min；透光率稳定保持在93～94％。而序号2-6方案所采用的桐油中双键数量众多，在聚合过程容易形成高度交联的沥青质组分，无法与聚丙烯链缠结，序号2-7所采用的地沟油组分复杂，有许多水分和游离脂肪酸，产品性能较差。
对比例1
本对比例采用与实施例1相同的制备方法，但不加聚甘油脂肪酸酯，来说明聚甘油脂肪酸酯对热封材料的性能影响，具体如下：
将60重量份乙烯丙烯丁烯三元共聚聚丙烯(KS350，英力士，MI 5.0，131℃)、5重量份线性低密度聚乙烯(3226，韩国韩华，MI 2.0，0.919g/cm3，熔点118℃)、25重量份聚乙烯辛烯弹性体(POE Engage 8450，DOW，MI 3.0，0.902g/cm3)和2重量份抗氧化剂1010置于170℃的密炼机中，控制转子速度25rpm进行密炼5min后，得到混炼均匀物，加入1重量份过氧化苯甲酰，继续密炼15min，控制上顶栓压力为18MPa。将制备好的物料导入料斗，进行挤出造粒，得相应热封材料。
本对比例在实施例1的相同情况下进行实验，结果表明：
不添加聚甘油脂肪酸酯时所得的热封材料，起始热封温度115℃，热封温度远高于本申请所制备的热封材料的热封温度，材料热封温域125～145℃，温域较窄，跨度只有20℃；热粘强度8N/15mm，夹杂物热封性中，透光率90％，低于本申请的透光率。
对比例2
本对比例采用与实施例1相同的制备方法，但采用市售聚甘油脂肪酸酯(江西百盈生物技术有限公司，食品应用，HONGLE/宏乐，PGFE)，来说明添加不同聚甘油脂肪酸酯对热封材料的影响。
与实施例1所制备的热封材料相比，对比例2采用市售聚甘油脂肪酸酯所制备的热封材料各性能参数分别为：起始热封温度105℃，热封温度远高于本申请所制备的热封材料热封温度，材料热封温域115～140℃，温域较窄，跨度只有25℃；热粘强度9N/15mm，夹杂物热封性中，透光率89％，低于本申请的透光率。
实施例3
方法与实施例1相同，区别在于：选择不同弹性体进行反应，如表2所示。
表2：不同弹性体对热封材料性能的影响
Figure BDA0003651787160000091
结合表2可以看出：采用本申请制备方法进行热封材料制备时，所选定的弹性体，其结构上具有的活性组分脂肪链与共聚丙烯分子量进行缠结，赋予热封材料较低的热封温度(65～75℃)和较宽的温域(跨度约60-70℃)，且热粘强度基本保持在15～17N/15min，透光率也保持在93～94％。与实施例1相比，本实施例的弹性体拥有一定极性组分，可有效提高材料的热粘效率。对于流动性过高的分子(序号3-6、3-7)会影响分子活性，无法较好与共聚丙烯链缠结，易自身结晶形成高熔点的厚晶型结构。
对比例3
本对比例采用与实施例1相同的制备方法，区别在于：不加弹性体，来测试弹性体的加入对热封材料性能的影响，具体过程如下：
(1)聚甘油脂肪酸酯合成
将100质量份菜籽油、25质量份甲醇在4质量份氢氧化钠作用下在70℃下甲酯化反应4h后，120℃蒸出甲醇，分出上层脂肪酸甲酯后，下层甘油继续在碱催化下进行210℃聚合10h，期间通氮气排出其中水分制得聚甘油中间体，加入40质量份脂肪酸甲酯，进一步加热至180℃，进行搅拌聚合16h，再减压(180℃，1.33KPa)蒸馏5h，制得聚甘油脂肪酸酯。
(2)热封材料制备
将60重量份乙烯丙烯丁烯三元共聚聚丙烯(KS350，英力士，MI 5.0，131℃)、25重量份聚甘油脂肪酸酯、5重量份线性低密度聚乙烯(3226，韩国韩华，MI 2.0，0.919g/cm3，熔点118℃)和2重量份抗氧化剂1010置于170℃的密炼机中，控制转子速度25rpm进行密炼5min后，得到混炼均匀物，加入1重量份过氧化苯甲酰，继续密炼15min，控制上顶栓压力为18MPa。将制备好的物料导入料斗，进行挤出造粒，得相应热封材料。
本对比例在实施例1的相同情况下进行实验，结果表明：不添加弹性体时，所得热封材料的起始热封温度110℃，远远高于本申请所制备的热封材料热封温度，材料热封温域120～145℃，温域较窄，跨度只有25℃；热粘强度9N/15mm，低于本申请的热粘强度；夹杂物热封性中，但透光率90％。
实施例4
方法同实施例1，区别在于：选择不同构成共聚物(即共聚聚丙烯)进行反应，如表3所示。
表3：不同共聚物构成对热封材料性能的影响
Figure BDA0003651787160000111
表3分别以几种共聚物作为共聚聚丙烯进行实验，与实施例1的三元共聚物相比，序号4-1、4-2、4-3所对应的方案均可获得较低热封温度和较宽温域，热封温度基本保持在60～70℃；温域跨度约65-70℃，热粘强度基本保持在15～16N/15min，透光率保持在93～94％，相比实施例1的三元共聚物，二元共聚物由于分子规整性较佳，容易形成厚片晶结构，使材料的起始热封温度有所上升。而序号4-4、4-5所对应的方案对于的共聚单体，熔指高，分子量低，流动性好，难以与其他组分形成较好缠结，易结晶形成较完整的晶体，因而热封温度高，透光性差。
实施例5
方法与实施例1相同，区别在于：选择不同构成硫化剂进行反应，如表4所示。
表4：不同硫化剂对热封材料性能的影响
Figure BDA0003651787160000121
表4分别以不同硫化剂进行实验，与实施例1的过氧化苯甲酰相比，序号5-1～5-7对应的方案可以获得较好的硫化效果，并继而表现为成品热封材料具有较低的热封温度(60～70℃)、较宽的温域(跨度60～75℃)、较高的热粘强度(15～17N/15min)和较高的透光率(94～96％)；与单独使用的硫化剂相比，匹配使用的双组分硫化剂在起始热封温度方面具有较好的优势(参见表4中的序号5-5、5-6、5-7、5-8)，并表现为透光度、热粘强度参数较好；而表4中序号5-8、5-9在应用于本案例方案时，则存在硫化剂分解过早，无法均匀硫化，早期结焦等问题。
实施例6
方法与实施例1相同，区别在于：选择不同构成抗氧化剂进行反应，如表5所示。
表5：不同抗氧化剂对热封材料性能的影响
Figure BDA0003651787160000131
表5分别以几种常见抗氧化剂进行实验，与实施例1的抗氧化剂1010相比，上述序号6-1～6-10对应的抗氧化剂均可以获得较好的抗氧化效果，并表现为成品热封材料具有较低的热封温度(60-70℃)、较宽的温域(跨度65-75℃)、较高的热粘强度(14-18N/15min)和较高的透光率(94-95％)；与单独使用的抗氧化剂相比，匹配使用的双组分抗氧化剂在协同作用方面具有较好的优势(参见表5中的序号6-8、6-9、6-10)，并表现为起始热封温度、热粘强度参数较好；而表5中序号6-11、6-12在应用于本案例方案时，则存在抗氧剂与体系相容差的问题，导致硫化过程氧化交联和结焦。
对比例4：以CN114292456A做对比
以CN114292456A为对比例4，采用上述标准进行测试，与实施例1进行分析，如表6所示。
表6：对比例4与实施例1的对照表
Figure BDA0003651787160000141
如表6所示，两者的差异主要表现为组成、热封效果和使用效果三方面：
第一，组成上的差别：实施例1的主要组分(三元共聚聚丙烯和聚甘油脂肪酸酯)与对比例4不同，且包含有弹性体、硫化剂，不具有对比例4的碳纤维管和氧化镁复合物。
第二，热封效果上的差别：包括热封效果和应用效果。从表6可以看出，本案的热封性能、热粘强度、温域、透光率远优于对比例。
第三，使用效果：使用时，对比例4作为气柱袋使用时，其参数主要是内部气压，约为0.07兆帕，可承压压力为769.7-803.3N；而本案内部压力约为0.07兆帕，可承压压力为1153-1204N(依实施例1的应用为气柱袋时的参数)，均优于对比例4。
造成两者差别的原因主要为：本案所提供的热封材料以聚甘油脂肪酸酯和聚烯烃树脂复合物为主要组分，赋予材料超低起始热封温度、宽热封温域、高热粘强度和高透光率，而弹性体与聚烯烃树脂即共聚聚丙烯的配合，使脂肪链的缠绕牢度增强，与对比例4的引入碳纤维管和氧化镁复合物相比，本案还引入硫化剂和抗氧化剂，在丙烯链段中形成γ晶，低分子量组分迁移析出大大降低，应用在气柱袋上表现为产品表面光滑，强度较高。
对比例5：以CN101758652A做对比
以CN101758652A为对比例4，采用上述标准进行测试，与实施例1进行分析，如表7所示。
表7：对比例5与实施例1的对照表
Figure BDA0003651787160000151
Figure BDA0003651787160000161
如表7所示，两者的差异主要表现为组成、热封效果和使用方式三方面：
第一，组成上的差别：实施例1的主要组分(三元共聚聚丙烯和聚甘油脂肪酸酯)与对比例5的芥酸酰胺不同，包含有聚乙烯辛烯弹性体、抗氧化剂和过氧化苯甲酰硫化剂，但不具有对比例5的爽滑剂、乙氧化铵等表面活性剂，所使用的是线性低密度聚乙烯，不同于茂金属聚乙烯。
第二，热封效果：从表5中对比例5的热封层(对应于对比例5三层结构中的功能层)的性能参数可以看出，本案的热封性能中，起始热封温度相差不大，但对比例5以低熔点聚乙烯为主要成分，热封温域远小于本案；热粘强度、透光率也远优于对比例5。
第三，使用方式：使用时，本案材料主要针对高强度的PP薄膜。对比例5主要应用于PE膜，与本案的应用领域有较大差异。
造成两者差别的原因主要是：与对比例5的茂金属聚乙烯和芥酸酰胺相比，本案以聚甘油脂肪酸酯和聚烯烃树脂复合物为主要组分，赋予材料同时具备了超低起始热封温度和宽热封温域，配合弹性体与聚烯烃树脂即共聚聚丙烯的配合，使脂肪链的缠绕牢度增强，而对比例5采用的爽滑剂和乙氧化铵存在小分子外迁相比，本案配合硫化剂和抗氧化剂，在丙烯链段中形成γ晶，低分子量组分迁移析出大大降低，应用在拉伸膜上表现为产品表面光滑，强度较高。

Claims (10)

1.一种聚丙烯用热封材料，其特征在于，由下述配比的各组分硫化挤出造粒得到：
共聚聚丙烯 40～70重量份，
聚甘油脂肪酸酯 3～45重量份，
低密度聚乙烯 1～10重量份，
弹性体 5～45重量份，
硫化剂 1～2重量份，
抗氧化剂 0.5～4重量份。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯用热封材料，其特征在于：所述聚甘油脂肪酸酯是由植物油和/或动物油与甲醇经碱催化聚合后再加入脂肪酸甲酯反应制得。
3.根据权利要求2所述的一种聚丙烯用热封材料，其特征在于：所述植物油为大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、亚麻油、蓖麻油、葵花籽油中的一种或一种以上的混合物，动物油为猪油、羊油、牛油中的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯用热封材料，其特征在于：所述的共聚聚丙烯为乙烯丙稀二元共聚物、丁烯丙烯二元共聚物、乙烯丙烯丁烯三元共聚物中的任一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯用热封材料，其特征在于：所述低密度聚乙烯为密度为0.915~0.922g/cm3的一般低密度聚乙烯和密度为0.910~0.932g/cm3的线性低密度聚乙烯中的任一种或两种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯用热封材料，其特征在于：所述弹性体为三元乙丙橡胶、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸钠共聚物、丁苯嵌段共聚物、戊苯嵌段共聚物中的一种或一种以上的组合物。
7.根据权利要求1所述的一种聚丙烯用热封材料，其特征在于：所述硫化剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸、甲乙酮过氧化物、过氧化新癸酸、过氧新戊酸叔丁酯的一种或者一种以上的组合物。
8.根据权利要求1所述的一种聚丙烯用热封材料，其特征在于：所述抗氧化剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3，5二叔丁基-4一羟基苯基）丙酸十八醇酯、1，1，3-三（2-甲基-4-羟基-5叔丁基苯基）丁烷、1，3，5-三甲基-2，4，6-三（3，5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、叔丁基对苯二酚的一种或者一种以上的组合物。
9.根据权利要求1-8任一项所述一种聚丙烯用热封材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备聚甘油脂肪酸酯：将生物油、甲醇按100:15~30的质量比投料，在碱作用下于60~80℃甲酯化反应3~8h，蒸出甲醇，分出上层油脂酸甲酯后，下层甘油继续在碱催化下于190~250℃聚合8~12h，得到聚甘油中间体，加入20~50质量份的脂肪酸甲酯，于150~210℃进行搅拌聚合8~32h，再减压蒸馏2~6h，得聚甘油脂肪酸酯；
（2）制备热封材料：将步骤（1）制备的聚甘油脂肪酸酯与共聚聚丙烯、低密度聚乙烯、弹性体与抗氧化剂按比例投加到145~200℃的密炼机中，控制转子转速15~60rpm密炼2~10min后，加入硫化剂，继续密炼0.5~30min，控制上顶栓压力10~100MPa，将制备好的物料导入料斗，挤出造粒，得热封材料。
10.根据权利要求1-8任一项所述的一种聚丙烯用热封材料的应用，其特征在于：聚丙烯用热封材料作为热封层材料用于双向拉伸聚丙烯薄膜、热收缩聚丙烯薄膜或聚丙烯流延膜。
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