專利名稱：一種高流動性聚丙烯樹脂組合物及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種高流動性聚丙烯樹脂組合物及其制造方法。
由于商品聚丙烯樹脂的分子量、分子量分布以及雜質含量等原因，一般聚丙烯樹脂的流動性和加工性差，致使在高出聚丙烯熔點100℃以上紡絲，都難以順利穩定地紡出質量優良的成品纖維。工業上用熔體流動指數較高的樹脂紡絲，但是纖維的強度小，斷裂伸長大(＞100％)，常用于非織造布領域。用控制化學降解法對普通聚合級聚丙烯進行改性處理制成的高流動性聚丙烯樹脂，雖可改變樹脂的流動性，但是加工性仍不夠理想。專利CN1068603A公開了一種用聚合級聚丙烯與化學降解聚丙烯的組合物紡絲，所述的樹脂的熔體流動指數在45左右，流動性較好，加工性雖有明顯改進，但是其紡絲溫度仍然偏高，為250-260℃。
細旦、超細旦聚丙烯纖維的直徑比常規丙綸的直徑細得多，紡絲難度大，需用專門的紡絲專用原料、專門的紡絲設備與紡絲工藝參數，才能順利地制成性能優良的成品纖維。從公開的專利報道可以發現，各種不同紡絲技術路線有一些共同的特點，都采用熔體流動指數相當高的聚丙烯樹脂作為紡絲專用料。如有些專利報道用熔體流動指數高達300-500的專用料紡絲；有些專利報道將特殊規格的樹脂以相當高的速度紡成細旦聚丙烯纖維。但是這些纖維制品的強度低、斷裂伸長大，不適合于制造尺寸穩定的紡織品或高強度的產業用纖維。GB(11)2258869(13)B和中國專利申請號95119565.4分別公開了一種聚丙烯樹脂組合物的組成以及“一種合金化聚丙烯樹脂組合物及其制法和用途”，專利CN1068603A與中國專利申請號95119564.5分別公開了“一種細旦和超細旦聚丙烯纖維的制造方法”和“一種細旦和超細旦聚丙烯“合金”纖維及其制法”，但用上述已有紡絲技術的加工溫度為250-270℃，高于聚丙烯熔點100℃，與聚酯或聚酰胺的紡絲溫度高于其熔點30℃左右相比，顯然偏高，致使聚丙烯纖維的加工能耗偏大。
本發明一種高流動性聚丙烯樹脂組合物克服了以往樹脂流動性差、加工溫度高及由此產生的紡絲等加工過程中樹脂降解或產品劣化等缺點并提供了一種可在較低溫度紡絲、紡絲速度相當高的聚丙烯樹脂組合物及其制備方法。
本發明目的是開發可適用于我國現有的普通熔體紡絲設備的，樹脂可加工性極佳的低溫紡絲用聚丙烯組合物。本發明的基本構思和主要技術構成如下針對現有聚丙烯纖維(包括細旦、超細旦纖維)制造技術中的缺點，提供了一種加工性能好的聚丙烯樹脂組合物。為了提高樹脂組合物熔體的流動性、可拉伸性與降低紡絲溫度，我們采用了熔體流動指數50-200的高流動性聚丙烯組合物，同時為了保證成品纖維的力學性能和成品絲的質量，我們在組合物中加入少量的熔體流動指數小的聚丙烯和不同規格的聚乙烯。把紡絲溫度降低到250℃以下。最佳的紡絲溫度控制在聚丙烯熔點以上20-30℃左右，即180-210℃。
本發明高流動性聚丙烯紡絲專用樹脂組合物包括如下組成和含量(重量分數)(1)化學降解改性的聚丙烯均聚物，其含量為80-95(2)聚合級共聚或均聚聚丙烯PP，其含量為1-10(3)HDPE，其含量為0.1-10(4)LDPE，其含量為0.1-3或一種LLDPE，其含量為0.1-3(5)硬脂酸鈣0.1-0.3(6)2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.1-0.5上述化學降解改性聚丙烯的熔體流動指數為50-200上述聚合級共聚或均聚聚丙烯的熔體流動指數在0.2-10上述HDPE的熔體流動指數為1-30上述LDPE或LLDPE的熔體流動指數為0.2-10本發明的高流動性聚丙烯組合物的制造按如下順序、步驟進行(1)將含量為80-95上述化學降解改性聚丙烯、含量為1-10上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、含量為0.1-5的HDPE與含量為0.1-3的上述LDPE或含量為0.1-3的LLDPE與含量為0.2的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1的硬脂酸鈣混合；(2)將上述混合物在在溫度為180-230℃下的雙螺桿擠出機上擠出、鑄帶、造粒成聚丙烯組合物。
本發明的高流動性聚丙烯樹脂組合物的用途包括細旦、超細旦聚丙烯纖維、聚丙烯強力纖維、常規聚丙烯纖維以及聚丙烯薄膜和管材。
本發明的高流動性聚丙烯樹脂組合物具有加工性好、紡絲溫度低、生產效率高且纖維性能優良等特點，纖維性能見表1。
本發明擬通過下述實施例和對比例簡單說明本發明的特點與優點，但不能認為本發明僅僅限于實施例的內容。實施例1
將熔體流動指數為50的95份上述化學降解改性聚丙烯、2份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在180℃紡絲，結果見表1實施例2將熔體流動指數為50的95份上述化學降解改性聚丙烯、2份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在210℃紡絲，結果見表1。實施例3將熔體流動指數為50的95份上述化學降解改性聚丙烯、2份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在230℃紡絲，結果見表1表1實施例1-3
實施例4將組成為熔體流動指數為60的92份化學降解改性聚丙烯、5份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在180℃紡絲，結果見表2。實施例5將熔體流動指數為80的92份化學降解改性聚丙烯、5份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在190℃紡絲，結果見表2。實施例6將熔體流動指數為100的92份化學降解改性聚丙烯、5份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在190℃紡絲，結果見表2。實施例7將熔體流動指數為120的92份化學降解改性聚丙烯、5份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在190℃紡絲，結果見表2。
表2實施例4-7
實施例8將熔體流動指數為60的95份上述化學降解改性聚丙烯、3份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE、1份的上述LLDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在190℃紡絲，結果見表3。實施例9將熔體流動指數為100的95份上述化學降解改性聚丙烯、3份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE、1份的上述LLDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在190℃紡絲，結果見表3。實施例10將熔體流動指數為60的93份上述化學降解改性聚丙烯、2份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE(MFI2-3)、1份HDPE(MFI6-7)、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在190℃紡絲，結果見表3。
表3實施例8-12
實施例11將熔體流動指數為80的93份上述化學降解改性聚丙烯、2份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE(MFI 2-3)、1份HDPE(MFI 6-7)、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在190℃紡絲，結果見表3。實施例12將熔體流動指數為100的93份上述化學降解改性聚丙烯、2份上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、2份HDPE(MFI2-3)、1份HDPE(MFI6-7)、1份的上述LDPE、0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸鈣的聚丙烯組合物在190℃紡絲，結果見表3。
樹脂的對比實驗表明，熔體流動指數小于40的化學降解改性樹脂或其與流動指數小的聚合級聚丙烯的組合物在相應的低溫紡絲時存在熔體流動性差、紡絲壓力不穩定，或紡出的卷繞絲的張力大，無法順利繞絲成型、無法順利牽伸成合格的成品纖維。只有把熔體溫度提高到較高的紡絲溫度，如260℃左右，才能較穩定地紡絲牽伸。
權利要求
1 一種高流動性聚丙烯樹脂組合物，其特征在于所述的組合物包括以下組分和含量(重量分數)組分 含量化學降解改性的聚丙烯均聚物80-95聚合級共聚或均聚聚丙烯PP 1-10HDPE0.1-10LDPE或一種LLDPE 0.1-3硬脂酸鈣 0.1-0.32，6-二叔丁基-4-甲基苯酚 0.1-0.5
2 根據權利要求1所述的一種化學降解改性的聚丙烯均聚物，其特征在于所述的化學降解改性的聚丙烯均聚物的熔體流動指數為50-200；
3 根據權利要求1所述的一種聚合級共聚或均聚聚丙烯PP，其特征在于所述的聚合級共聚或均聚聚丙烯的熔體流動指數在0.2-10；
4 根據權利要求1所述的一種HDPE，其特征在于所述的HDPE的熔體流動指數為1-30；
5 根據權利要求1所述的一種LDPE或一種LLDPE，其特征在于所述的LDPE或LLDPE的熔體流動指數為0.2-10；
6 根據權利要求1所述的一種高流動性聚丙烯樹脂組合物的制備方法，其特征在于按如下順序、步驟進行1)將含量為80-95上述化學降解改性聚丙烯、含量為1-10上述聚合級共聚或均聚聚丙烯、含量為0.1-5的HDPE、含量為0.1-3的上述LDPE或含量為0.1-3的LLDPE、含量為0.2的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚和0.1的硬脂酸鈣混合；2)將上述混合物在在溫度為180-230℃下的雙螺桿擠出機上擠出、鑄帶、造粒成聚丙烯組合物。
7 根據權利要求1所述的一種高流動性聚丙烯樹脂組合物用途，其特征在于所述的組合物用于制備細旦、超細旦聚丙烯纖維、聚丙烯強力纖維、聚丙烯常規纖維、聚丙烯膜和聚丙烯管材。
全文摘要
本發明的高流動性聚丙烯樹脂組合物包括化學降解改性的聚丙烯均聚物80—95%,聚合級共聚或均聚聚丙烯1—10%,高密度聚乙烯(HDPE)0.1—10%,低密度聚乙烯(LDPE)0.1—3%或一種線性低密度聚乙烯(LLDPE)0.1—3%,硬脂酸鈣0.1—0.3%,2,6－二叔丁基－4－甲基苯酚0.1—0.5%。通過共混在180—230℃擠出,造粒。該樹脂組合物具有加工性能好、紡絲溫度低的特點,可用于制造纖維、薄膜和管材。
文檔編號C08K5/138GK1246496SQ9811771
公開日2000年3月8日 申請日期1998年8月31日 優先權日1998年8月31日
發明者胡先波, 馮威, 梁志梅, 王篤金, 徐端夫 申請人:中國科學院化學研究所