[发明专利]一种改性聚丙烯烟用丝束专用树脂

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性聚丙烯专用树脂及其制备方法，该树脂能应用于聚丙烯烟用丝束滤嘴材料。

背景技术

我国是卷烟生产和消费大国之一，产量居世界第一位，带动香烟滤嘴的迅速发展。烟用丝束分二醋酸纤维丝束和聚丙烯丝束，二醋酸纤维大分子主链含强极性的醚键、酯键，具有刚性链高分子，作为卷烟滤嘴材料有很好的截滤性和成棒率。

聚丙烯烟用丝束的成本仅为二醋酸纤维丝束的30～40％，具有很大的市场发展空间。聚丙烯树脂经纺丝制成的聚丙烯丝束可作为香烟过滤嘴材料，其特点是比重轻、强度高、伸长大、回潮率低、手感硬、化学性能稳定、熔点低。聚丙烯丝束滤嘴材料能有效截留烟气中的自由基，主要缺点是以聚丙烯丝束作过滤材料成棒率低、滤嘴接装率低、硬度低、气阻小、对烟气中的焦油截留率相对较低，因此需要对聚丙烯进行改性。

通过对聚丙烯或聚丙烯丝束进行物理或化学改性，提高聚丙烯丝束的极性和刚性，降低烟气中的焦油含量。一是在后加工造粒过程中加入极性改性剂，通过聚丙烯与极性聚合物和其他添加剂以一定比例混合，在双螺杆挤出机中共混造粒，制成改性聚丙烯，提高聚丙烯的极性或刚性。二是在聚丙烯纺丝制成聚丙烯丝束时进行物理或化学改性，即在丝束后加工过程中加入表面改性剂或改变聚丙烯丝束形状，提高丝束的极性和刚性。

CN1085578A介绍将聚丙烯树脂、乙烯醋酸乙烯树脂、聚苯乙烯树脂依次按重量比40～85∶5～40∶3～15混合，将混合物送入双螺杆挤出机共混造粒制得共混切片，共混切片在一定条件下经纺丝、牵伸、卷曲和定型干燥，最后冷却制备烟用丝束。CN1101085A将成孔剂、带有极性基团的高聚物、流变调节剂、聚丙烯以30～60∶10～30∶15～35∶10～40的比例混合，在190～260℃的温度下制成改性母粒。将改性母粒与聚丙烯按照改性母粒以2～12∶88～98的比例共混，在220～280℃的温度下纺丝，达到降低卷烟烟气焦油含量的要求。CN1424442A公开了由烯烃～酸(酯)的共聚物、聚烯烃、单硬脂酸甘油酯和聚丙烯粉料以0.3～0.8∶1.0～2.0∶0.1∶98重量比充分共混后，利用螺杆挤出机挤出，再用熔体过滤器过滤，当温度在220～230℃时利用纺丝组件喷丝，制成改性烟用丝束。CN1088763A介绍聚丙烯与改性添加剂A、B、C三种高分子无规聚合物，以97～90∶3～10重量比，共混经纺丝机纺制成改性聚丙烯烟用丝束。

RU2235488介绍的香烟过滤材料是将熔体流动指数＞20g/10min的聚丙烯采用气动挤压方法制备聚丙烯纤维多孔材料，纤维的直径3～5微米，将成型材料放入负电晕放电场，可以使过滤材料吸收香烟有害组分。BG100626涉及双组份(皮-心结构)纤维的香烟过滤材料，心层是一种价格便宜的热塑性材料，最好是聚丙烯。皮层是塑化的醋酸纤维素，乙烯-醋酸乙烯共聚物，聚乙烯醇和乙烯-乙烯醇共聚物。US5607766也涉及双组份(皮-心结构)纤维的香烟过滤材料，心层是一种价格便宜的热塑性材料聚丙烯或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。皮层是聚酯或其它共聚物，纤维的直径12微米左右。EP0359387介绍一种香烟过滤材料由70～99％熔体流动速率12～30g/10min，密度0.905g/cm³之间聚丙烯和由1～30％熔体流动速率9～30g/10min，密度0.921g/cm³之间低密度聚乙烯均聚物组成。

综上所述，现有技术中采用聚丙烯作为烟用滤嘴材料，用乙烯醋酸乙烯树脂、聚烯烃树脂、烯烃-酸(酯)共聚物、聚苯乙烯等高分子改性剂进行改性，大部分专利改性剂加入量大，改性剂与聚丙烯的相容性差，生产的纤维具有皮-心结构，只有皮层为改性剂，使用效果逊色。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性聚丙烯烟用丝束专用树脂，该树脂具有高的极性和刚性，能够应用于聚丙烯烟用丝束的基础树脂，提高烟用丝束的极性和刚性。

一种改性聚丙烯烟用丝束专用树脂，主要包含以下组分：

96～98重量份聚丙烯

1～2重量份接枝聚丙烯

1～2重量份苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)

所述的接枝聚丙烯是以马来酸酐(MAH)为第一接枝单体，苯乙烯为第二接枝单体，有机过氧化物为引发剂，采用嵌段共聚聚丙烯为基础树脂，嵌段共聚聚丙烯与接枝单体的重量比为5∶1～5∶2，通过双螺杆挤出机熔融接枝制备，其中第一，二单体加入量比为1∶1～1∶1.5，聚丙烯与有机过氧化物的重量比100∶0.1～100∶0.2，接枝聚丙烯的马来酸酐的接枝率在3～5％。