一種高溫蒸煮cpp薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟：將聚丙烯樹脂基料和主抗氧劑、輔抗氧劑A、輔抗氧劑B、吸酸劑分別計量后均勻混合；投入雙螺桿擠出機進行熔融混合造粒，其中物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2～4分鐘，螺桿溫度控制為190～220℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制為80～120轉(zhuǎn)/分；將得到的聚丙烯樹脂粒子經(jīng)冷卻干燥后即為成品。本發(fā)明不僅能滿足高溫蒸煮CPP加工工藝要求，并能保證高溫蒸煮CPP薄膜具有更為優(yōu)良的機械性能、光學性能和抗色變性能。
【專利說明】一種高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚丙烯樹脂組合物，特別涉及用于制造高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物，本發(fā)明還涉及一種聚丙烯樹脂組合物的制備方法以及一種高溫蒸煮CPP薄膜。 【背景技術(shù)】
[0002]流延薄膜(Castfilnl)是通過熔體流延驟冷生產(chǎn)的一種無拉伸、非定向的平擠薄膜。與吹膜相比，其特點是生產(chǎn)速度快，產(chǎn)量高，薄膜透明性、光澤性、厚度均勻性良好，各向性能平衡性優(yōu)異。同時，由于是平擠薄膜后續(xù)工序如印刷、復合等極為方便，因而廣泛的應(yīng)用于紡織品、鮮花、食品、日用品的包裝。
[0003]CPP薄膜可分為蒸煮級CPP薄膜(Retort CPP，簡稱RCPP )和鍍鋁級CPP薄膜(Metalize CPP，簡稱MCPP)、通用CPP薄膜(General CPP，簡稱GCPP)等。蒸煮級是指能與PET、NY、鋁箔等通過干式復合后，制成耐高溫蒸煮殺菌的復合用基材薄膜。非蒸煮級是指不能做蒸煮袋內(nèi)層基材，只能用于常規(guī)包裝的薄膜。蒸煮級CPP膜一般可分為普通蒸煮、中高溫蒸煮、高溫蒸煮。普通蒸煮耐溫121 °C以下，中高溫蒸煮在121°C~135°C /30分鐘，高溫蒸煮應(yīng)耐135°C /30分鐘。
[0004]相對于普通CPP薄膜，高溫蒸煮CPP膜具有特別的性能要求:耐高溫、高壓，有杰出的熱封強度、復合強度。蒸煮后其物理性質(zhì)也不會下降、不破裂、不漏氣，袋內(nèi)食物不會變質(zhì)變味。在運輸及銷售時要求在冷藏中能耐低溫、不脆裂。這種新型包裝材料的使用，不僅大大延長了食品的保質(zhì)期，最大限度地保持了食品的新鮮和營養(yǎng)，而且在相當程度上減少了抽真空、高壓、壓力波動時的破包現(xiàn)象，從而在很大程度上降低了成本，普及了高檔方便食品的包裝。這一切都對制造高溫蒸煮CPP薄膜的原料聚丙烯樹脂提出了更高的要求，不僅要保證其具備優(yōu)良的成膜加工性能，還要使制得的薄膜具有良好的機械性能和光學性能。高溫蒸煮CPP薄膜的特性主要取決于聚丙烯樹脂基料的特性(如共聚單體含量、等規(guī)度、分子量和分子量分布等)，但其穩(wěn)定體系(添加劑配方)也至關(guān)重要。因為高溫蒸煮CPP薄膜的加工是在高溫、長流程的有氧狀態(tài)下進行，聚合物大分子會發(fā)生熱氧化降解，從而嚴重影響薄膜的各項性能。因此，制造高溫蒸煮CPP薄膜的原料聚丙烯樹脂中必須含有抗氧化的添加劑，當然，添加劑同時還具有提高薄膜在長期使用過程中耐氧化性能的作用。但是添加劑選擇不當或者添加劑加入量的不當導致薄膜在獲得良好的抗氧化性的同時，將導致薄膜的品質(zhì)下降，甚至反而使得成膜加工性能變差。目前常見的主抗氧劑四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，輔助抗氧劑三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯為代表的穩(wěn)定體系被廣泛用于CPP專用料中，但這一配方體系最大的不足之處是在于抗變色能力差，薄膜存放不久易產(chǎn)生變黃、變紅等色變現(xiàn)象，影響高溫蒸煮CPP薄膜的微外觀及性能。因此，CPP專用料中添加劑配方的研究一直備受關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明提供了一種用于制造超高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，它對采用的添加劑進行了改進，所要解決的技術(shù)問題是使聚丙烯樹脂不僅能滿足高溫蒸煮CPP薄膜成膜加工的工藝要求，并能保證以此為原料制造的高溫蒸煮CPP薄膜具有更為優(yōu)良的機械性能、光學性能和抗色變性能。
[0006]以下是本發(fā)明具體的技術(shù)方案:
[0007]—種用于制造高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物，包括聚丙烯樹脂基料和添加劑，聚丙烯樹脂基料與添加劑的重量比為100: 0.08~0.20，
[0008]所述的聚丙烯樹脂基料，根據(jù)ASTM D1238測得其熔體流動速率為7.0~10.0g/10min，根據(jù) GB/T 2412-2008 測得等規(guī)度為 95.0 ~98.0% ;
[0009]所述的添加劑包括主抗氧劑、輔抗氧劑A、輔抗氧劑B、吸酸劑，其中:
[0010]主抗氧為1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(分子式C54H78O3, CAS 號:1709-70-2)；
[0011 ] 輔抗氧劑A為四(2，4- 二叔丁基酚)-4，4’ -聯(lián)苯基二亞磷酸酯(又名抗氧化劑THP-EPQ，分子式 C68H92O4P2, CAS 號:119345-01-6)；
[0012]輔抗氧劑B為N，N'-雙(2，2，6，6-四甲基_4_哌啶基)己二胺(分子式C24H50N4,CAS 號:61260-55-7)；
[0013]吸酸劑為硬脂酸鈣(分子式:C36H7QCa04，CAS號:1592-23-0)；
[0014]添加劑的組分配比以重量份計，當主抗氧劑為100份時，輔抗氧劑A為40~55份，輔抗氧劑B為20~35份，吸酸劑為50份。
[0015]優(yōu)選地，聚丙烯樹脂基料為由93~99.5wt %的丙烯與0.5~7wt %的C4-C8直鏈α-烯烴共聚而成的聚丙烯共聚物。`
[0016]優(yōu)選地，上述添加劑的組分配比以重量份計，當主抗氧劑為100份時，輔抗氧劑A為45~50份，輔抗氧劑B為25~35份。
[0017]優(yōu)選地，上述聚丙烯樹脂基料與添加劑的重量比為100: 0.10~0.15。
[0018]本發(fā)明還提供了一種用于制造高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟:將上述聚丙烯樹脂基料和主抗氧劑、輔抗氧劑Α、輔抗氧劑B、吸酸劑分別計量后均勻混合；投入雙螺桿擠出機進行熔融混合造粒，其中物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2~4分鐘，螺桿溫度控制為190~220°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為80~120轉(zhuǎn)/分；將得到的聚丙烯樹脂粒子經(jīng)冷卻干燥后即為聚丙烯樹脂組合物成品。
[0019]本發(fā)明還提供了一種高溫蒸煮CPP薄膜，其原料為上述聚丙烯樹脂組合物。
[0020]本發(fā)明的關(guān)鍵是對添加劑進行了改進，發(fā)明人通過實驗發(fā)現(xiàn)，所選擇的這些抗氧劑以合適的比例配伍，其抗氧作用起著協(xié)同的作用，性能大為提高，從而可使添加劑的添加總量得以降低。嚴格說來，在聚丙烯基料中添加劑也屬于一種雜質(zhì)，在保證抗氧性能的前提下，添加總量的減少顯然對成膜加工性的提高、薄膜制品強度的提高和濁度的降低極為有利。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的聚丙烯組合物不僅保證了其具有良好的加工性能，滿足高溫蒸煮CPP膜的加工工藝要求，且使以此為原料制造的高溫蒸煮CPP薄膜具有更為優(yōu)良的機械性能、光學性能和抗色變性能。
【具體實施方式】[0021]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。但應(yīng)理解，以下實施例僅是對本發(fā)明實施方式的舉例說明，而非是對本發(fā)明的范圍限定。
[0022]在實施例中，非特別說明，所有原料均為市售。
[0023]由于本發(fā)明的關(guān)鍵在于添加劑的改進，其它部分與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，因此實施例將注重添加劑配方及添加量試驗數(shù)據(jù)的列舉。
[0024]本發(fā)明及其實施例中高溫蒸煮CPP薄膜的有關(guān)數(shù)據(jù)按以下測試方法獲得:
[0025]1.薄膜的拉伸斷裂強度、斷裂標稱應(yīng)變、直角撕裂強度:按GB/T13022-1991測量薄膜的透光率、
[0026]2.薄膜的霧度:按GB/T2410測試。
[0027]3.薄膜的表面光澤度:按ASTM D2457-08測試。
[0028]4.薄膜的熱封溫度、熱封強度:按QBT 2358-1998測試
[0029]【實施例1~8】
[0030]取粉狀聚丙烯樹脂基料(為淡乳白色粉料，采購于上海石油化工股份有限公司)500kg，按所需比例加入添加劑的各組分，拌勻。物料投入雙螺桿擠出機進行熔融混合造粒，物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2~4分鐘，螺桿溫度控制為190~220°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為80~120轉(zhuǎn)/分。得到的聚丙烯樹脂粒子經(jīng)冷卻干燥后即為成品。每一實施例取500kg樣
品O
[0031 ] 聚丙烯樹脂基料為由93~99.5wt %的丙烯與0.5~7wt %的C4-C8 α -烯烴共聚而成的聚丙烯共聚物，其熔體流動速率為7.0~10.0g/10min，等規(guī)度為95.0~98.0%。
[0032]添加劑由抗氧劑、輔抗氧劑A和B以及吸酸劑組成，其中:
[0033]王抗氧為I，3, 5- 二甲基-2,4,6_ 二(3, 5_ 二叔丁基_4-羥基芐基)苯，
[0034]輔抗氧劑A為四(2，4-二叔丁基酚)-4，4’-聯(lián)苯基二亞磷酸酯，
[0035]輔抗氧劑B為N，N'-雙(2，2，6，6-四甲基_4_哌啶基)己二胺，
[0036]吸酸劑為硬脂酸鈣。
[0037]各實施例添加劑的組分配比及添加劑的加入量見表1，其中添加劑的組分配比為當主抗氧劑為100重量份時其它組分的重量份；添加劑的加入量為當聚丙烯樹脂基料為100重量份時添加劑的重量份。表1中“α-烯烴(Cn)”表示碳鏈長度為η的α _直鏈烯烴。
[0038]各實施例得到的聚丙烯樹脂成品，采用高溫蒸煮CPP薄膜生產(chǎn)工藝(工藝參數(shù):生產(chǎn)線速度:100m/min ;生產(chǎn)線溫度設(shè)定:擠出機:240~250°C ;模頭:240°C ;鑄片機:30°C。)加工薄膜，薄膜厚度為70 μ m。在時效后測試薄膜的主要性能指標，結(jié)果見表2。
[0039]表1.[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，包括以下步驟:將聚丙烯樹脂基料和主抗氧劑、輔抗氧劑A、輔抗氧劑B、吸酸劑分別計量后均勻混合；投入雙螺桿擠出機進行熔融混合造粒，其中物料在螺桿內(nèi)的停留時間為2~4分鐘，螺桿溫度控制為190~220°C，螺桿轉(zhuǎn)速控制為80~120轉(zhuǎn)/分；將得到的聚丙烯樹脂粒子經(jīng)冷卻干燥后即為成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，其特征在于，所述的主抗氧為1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯，輔抗氧劑A為四(2，4-二叔丁基酚)-4，4’-聯(lián)苯基二亞磷酸酯，輔抗氧劑B為N，N'-雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)己二胺，吸酸劑為硬脂酸鈣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，其特征在于，當主抗氧劑為100份時，輔抗氧劑A為40~55份，輔抗氧劑B為20~35份，吸酸劑為50份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫蒸煮CPP薄膜的聚丙烯樹脂組合物的制備方法，其特征在于，聚丙烯樹脂基料為由93~99.5wt%的丙烯與0.5~7wt%的C4-C8 α -直鏈烯烴共聚而成的聚丙烯共聚物。`
【文檔編號】B29C47/92GK103788497SQ201210417875
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】陳國康, 王榮和, 曲云春, 劉勇, 蔣紀國, 薛振忠 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化上海石油化工股份有限公司