本發(fā)明涉及一種聚烯烴材料，具體地說，本發(fā)明涉及一種寬分布易加工聚乙烯及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、bopp消光膜是一種特殊類型的雙向拉伸聚丙烯(biaxially?orientedpolypropylene，簡稱bopp)薄膜，具有高霧度、低光澤度的光學(xué)特性。這種薄膜通過特殊的生產(chǎn)工藝制成，表面呈現(xiàn)出類似紙面的漫反射狀消光效果，反射光柔和，給人一種細(xì)膩的外觀質(zhì)感。bopp消光膜因其獨特的光學(xué)和表面特性，被廣泛應(yīng)用于各種包裝材料中，如食品、煙草、化妝品、藥品等的包裝，以及書本、雜志封面和宣傳海報等。

2、bopp消光膜的生產(chǎn)工藝包括配料、擠出、鑄片、雙向拉伸、牽引、收卷、時效和分切等步驟。在生產(chǎn)過程中，為了提高薄膜的霧度，會在薄膜的表層添加一定量的消光料。這種消光料通常由聚丙烯和聚乙烯按照一定比例混合，并添加少量的增塑劑和抗氧劑共混造粒制得。相比于聚丙烯，聚乙烯的結(jié)晶速度非?？?，在雙向拉伸過程中會形成較大的晶體顆粒，使得薄膜表面粗糙，對光線產(chǎn)生散射作用，從而形成消光效果。

3、然而，目前bopp生產(chǎn)線的兩側(cè)和中間拉伸倍率有差異，導(dǎo)致消光膜的上下兩邊和中間部分透光率和霧度有顯著差異，消光膜上下兩邊的透光率明顯偏高且霧度偏低。為了消除這種光學(xué)上的缺陷，消光膜表層的消光層往往采用加厚處理，導(dǎo)致消光膜整體成本偏高，利潤率受限。此外，薄膜兩側(cè)和中間部分拉伸倍率的差異也部分歸因于聚乙烯和聚丙烯的共混消光料流動性較低。發(fā)明專利cn111117077a公開了一種bopp用消光料及其制備方法和bopp消光膜。bopp用消光料，包括以下重量百分比的原料：共聚聚丙烯40％-60％，高密度聚乙烯35％-55％，母料a5％-15％，抗氧化母料0.5％-5％；其中母料a包括母料基體、氫化石油樹脂或松香樹脂，所述母料基體是聚丙烯。通過在配方體系中加入了含氫化石油樹脂或松香樹脂的母料a，由于母料a在熔融狀態(tài)下的熔體流動速率明顯高于共聚聚丙烯和高密度聚乙烯，大大提高了消光料整體的流動分散性，因此提高了bopp消光膜整體的消光均勻性，在不加厚消光層的前提下改善了現(xiàn)有消光膜兩邊消光分散不均的問題，提高了bopp消光膜整體的消光效果和提高了生產(chǎn)效率。

4、因此，如何開發(fā)一種適合于與聚丙烯共混、兼顧高流動性、高霧度和低霧度偏差特點的聚乙烯樹脂及其與聚丙烯共混消光料，對消光膜的消光層減薄、提高加工速率、增強(qiáng)市場競爭力至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種寬分布易加工聚乙烯及其應(yīng)用，該寬分布易加工聚乙烯具有加工性能優(yōu)異、流動性佳、分子量分布寬、結(jié)晶速率快的特點。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個目的，本發(fā)明提供一種寬分布易加工聚乙烯，所述寬分布易加工聚乙烯的重均分子量在10×104-45×104g/mol，分子量分布在35-50，分子量≥100×104g/mol的組分含量在1-10wt％，分子量≤1000g/mol的組分含量在0.5-2.5wt％，密度在0.940-0.960g/cm3，熔融指數(shù)在8-15g/10min，支鏈含量＜0.2c/1000c，斷裂拉伸強(qiáng)度≥50mpa。

3、本發(fā)明還提供了所述寬分布易加工聚乙烯的制備方法，其包括：

4、第一反應(yīng)釜中，聚合物a溶解于溶劑b，依次加入助催化劑c、催化劑d，通入α-烯烴e和乙烯開始聚合反應(yīng)，聚合溫度為t1，聚合時間為t，聚合壓力為p1，聚合反應(yīng)結(jié)束后，將第一反應(yīng)釜內(nèi)漿液以流量x1(流量以固相產(chǎn)物重量計)引入產(chǎn)物收集罐；第一反應(yīng)釜內(nèi)聚合物a的濃度在0.1-10.0wt％，聚合物a重均分子量≤1000g/mol；

5、同時，第二反應(yīng)釜中，以溶劑b為聚合介質(zhì)，聚合溫度為t2，聚合壓力為p2，連續(xù)通入助催化劑f、催化劑g、α-烯烴h和乙烯進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，第二反應(yīng)釜內(nèi)漿液以流量x2(流量以固相產(chǎn)物重量計)引入產(chǎn)物收集罐；

6、所述第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜并聯(lián)生產(chǎn)；

7、產(chǎn)物收集罐內(nèi)的混合漿液引入固液分離器中，固液分離器的溫度為t3，所述固液分離器分離出的固相產(chǎn)物經(jīng)過干燥、脫揮、擠壓造粒后得到所述寬分布易加工聚乙烯產(chǎn)物，分離出的液相產(chǎn)物可進(jìn)一步精制得到溶劑b供第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜使用。

8、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，聚合物a選自聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、氧化聚丙烯蠟、聚丁烯、石蠟、費托蠟中的一種或多種。

9、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一反應(yīng)釜內(nèi)聚合物a的濃度在0.1-10.0wt％，溶劑b選自正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、正辛烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、正壬烷、正癸烷中的一種或多種；助催化劑c和助催化劑f選自甲基鋁氧烷、改性甲基鋁氧烷、乙基鋁氧烷、丁基鋁氧烷、三甲基鋁、三乙基鋁、三異丁基鋁、三己基鋁、三辛基鋁、一氯二乙基鋁、二氯乙基鋁、三苯基硼烷、三(4-氟苯基)硼烷、三(五氟苯基)硼烷、三(3,5-二氟苯基)硼烷、三(2,4,6-三氟苯基)硼烷中的一種或多種，且助催化劑c和助催化劑f可相同也可以不同；催化劑d和催化劑g選自茂金屬催化劑、后過渡金屬催化劑、齊格勒-納塔催化劑、非茂金屬催化劑、fi催化劑中的一種或多種，且催化劑d和催化劑g可相同也可以不同；

10、α-烯烴e和α-烯烴h選自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯或1-癸烯中的一種或多種，且α-烯烴e和α-烯烴h可相同也可以不同。α-烯烴e和α-烯烴h的加入量通常需要配合催化劑的催化活性進(jìn)行選擇，確保最終產(chǎn)物中，支鏈含量＜0.2c/1000c。

11、聚合溫度t1在50-90℃，聚合時間t在0.5-10h，聚合壓力p1在0.5-2.0mpa。

12、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一反應(yīng)釜內(nèi)漿料中的固相產(chǎn)物含有的聚合物a的含量在0.5-8.0wt％，聚合物a重均分子量＜1000g/mol，第一反應(yīng)釜內(nèi)漿料中的固相產(chǎn)物的重均分子量在80-140×104g/mol，分子量分布在50-500，支鏈含量＜0.2c/1000c，除去聚合物a的固相產(chǎn)物的初始彈性模量在0.2-0.5mpa。

13、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，聚合物a廣泛分布于第一反應(yīng)釜內(nèi)漿料中的固相產(chǎn)物的表面和顆粒內(nèi)部，且固相產(chǎn)物表面呈現(xiàn)鱗片狀，聚合物a分布于鱗片狀片晶之間，鱗片狀片晶厚度在10-300nm。

14、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，聚合溫度t2在60-100℃，聚合壓力p2在0.5-2.0mpa，固液分離器溫度t3在40-55℃。

15、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一反應(yīng)釜內(nèi)漿液流量x1與第二反應(yīng)釜內(nèi)漿液流量x2的比值在1：(1.5-9.9)，且寬分布易加工聚乙烯產(chǎn)物中的聚合物a含量在0.3-2.5wt％。第二反應(yīng)釜內(nèi)漿料中的固相產(chǎn)物重均分子量在10×104-20×104g/mol，分子量分布在10-30。

16、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，寬分布易加工聚乙烯產(chǎn)物的高溫凝膠色譜測試譜圖呈現(xiàn)明顯的雙峰分布。

17、根據(jù)本發(fā)明的第二個目的，本發(fā)明提供了所述寬分布易加工聚乙烯在制備消光膜中的應(yīng)用。

18、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，將寬分布易加工聚乙烯與共聚聚丙烯、爽滑劑、抗氧劑按照重量比1:(0.8～1.2):(0.02～0.03)：(0.001～0.003)混合后，通過熔融共擠和雙向拉伸，可作為消光膜的表面消光層使用，所述消光膜具有三層、四層、五層、六層或七層結(jié)構(gòu)。表面消光層可以為單層，也可以作為消光膜的外表層和內(nèi)表層同時存在(雙層)，單層消光層的消光膜霧度≥80％，單層消光膜上下兩側(cè)和中間部分的霧度偏差≤0.3％，雙層消光層的消光膜霧度≥90％，雙層消光膜上下兩側(cè)和中間部分的霧度偏差≤0.5％。此外，這種消光膜還具有水蒸氣阻隔性高的優(yōu)點，水蒸氣透過率≤3.5g/(m2·24h)。

19、其中，爽滑劑用于改善塑料表面的爽滑性，降低塑料表面的摩擦系數(shù)，提高塑料的加工性能和制品的使用性能，可以為油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸鈣、硅酮、低分子量聚丙烯等本領(lǐng)域常用的爽滑劑；抗氧劑用于緩解高分子材料自動氧化速度，可以為1010抗氧劑、xx等本領(lǐng)域常用的抗氧劑。

20、本發(fā)明具有以下突出的增益效果：

21、(1)本發(fā)明的寬分布易加工聚乙烯分子量分布較寬，低分子量的聚合物a組分能夠快速熔融且分子鏈運動能力極強(qiáng)，可以促進(jìn)聚合物a分子鏈周圍的高分子量聚乙烯分子鏈運動，則在熔融加工過程中所需的加工溫度更低，具有更好的加工性和加工經(jīng)濟(jì)性。這種寬分布易加工聚乙烯與共聚聚丙烯共混后作為消光料，在熔融共擠和雙向拉伸過程中，流動性更好，使得單層消光膜和雙層消光膜的上下兩側(cè)和中間部分霧度誤差顯著降低。

22、(2)本發(fā)明的寬分布易加工聚乙烯為雙釜并聯(lián)工藝生產(chǎn)得到，第一反應(yīng)釜內(nèi)的固相產(chǎn)物分子量分布在50-500，且除去聚合物a的固相產(chǎn)物的初始彈性模量在0.2-0.5mpa，這表明第一反應(yīng)釜內(nèi)的固相產(chǎn)物具有低纏結(jié)和寬分布的特點。低纏結(jié)聚乙烯的分子鏈運動能力更強(qiáng)，在熔融加工和雙向拉伸過程中的結(jié)晶速率更快，使得聚乙烯的拉伸強(qiáng)度更高。此外，第一反應(yīng)釜內(nèi)漿料中的固相產(chǎn)物的重均分子量在80-140×104g/mol，這種低纏結(jié)聚乙烯兼具高分子量的特點，根據(jù)高分子物理領(lǐng)域知識，分子量越高的分子鏈結(jié)晶速率更快，使得消光料中聚乙烯和聚丙烯的結(jié)晶速率差異進(jìn)一步拉大，則消光層和消光膜的霧度能夠進(jìn)一步提高。

23、(3)本發(fā)明的寬分布易加工聚乙烯支鏈含量＜0.2c/1000c，且第一反應(yīng)釜內(nèi)漿料中的固相產(chǎn)物的支鏈含量＜0.2c/1000c，支鏈含量越低，則聚乙烯分子鏈的結(jié)晶速率更快，這也使得消光料中聚乙烯和聚丙烯的結(jié)晶速率差異進(jìn)一步拉大，消光層和消光膜的霧度能夠進(jìn)一步提高。