[发明专利]一种丙烯聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯薄膜具有相对密度小、机械强度高、透明性好、光泽度高、挺度好、阻湿性好、耐热性优良且易于热封合的特点，应用广泛，特别适于服装、食品及各类日用品的包装。因此，聚丙烯薄膜在塑料制品包装材料领域具有重要的地位。

由于聚丙烯是一种半结晶聚合物，不仅硬度高，而且熔点也较高。为了降低聚丙烯的熔点，通常将丙烯与乙烯和除丙烯以外的α-烯烃(如1-丁烯)进行共聚合，从而在聚丙烯的大分子链上引入乙烯结构单元和α-烯烃结构单元，以降低丙烯大分子链的规整性和结晶温度。与聚丙烯相比，由丙烯、乙烯和除丙烯以外的α-烯烃形成丙烯聚合物的热封强度更高，热封的起始温度更低，并且热封窗口也更宽，耐蒸煮性能和低温冲击性能也更好，适于作为共挤出膜的热封层。因此丙烯聚合物具有广阔的市场前景。

尽管与聚丙烯相比，丙烯聚合物的热封温度更低，但是由现有的丙烯聚合物制备的薄膜的起始热封温度仍然较高(通常为115℃以上)。并且，采用由现有的丙烯聚合物制备的薄膜的抗热粘连性能有待于进一步提高，在进行熟化时，薄膜之间易于粘连在一起，对后续的加工过程产生不利影响，并影响包装物的外观，降低包装质量。

因此，对于由丙烯、乙烯和α-烯烃聚合形成的丙烯聚合物制备的聚合物膜而言，一方面需要降低薄膜的起始热封温度，另一方面则需要提高薄膜的抗热粘连性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯聚合物及其制备方法，由该丙烯聚合物形成的聚合物膜具有低的起始热封温度和优异的抗热粘连性能。

本发明的发明人在研究过程中发现：对于由丙烯、乙烯和α-烯烃聚合形成的丙烯聚合物而言，丙烯聚合物在二甲苯中的可溶物和不溶物的含量、结晶温度和熔融温度(特别是丙烯聚合物在二甲苯中的可溶物的结晶温度)对于由该丙烯聚合物形成的膜的起始热封温度和抗热粘连性能具有显著的影响，通过控制丙烯聚合物在二甲苯中的可溶物和二甲苯不溶物的含量、结晶温度和熔融温度(特别是提高丙烯聚合物在二甲苯中的可溶物的结晶温度)，能够获得既具有低的起始热封温度，又具有优异的抗热粘连性能的丙烯聚合物。基于上述发现完成了本发明。

本发明提供了一种丙烯聚合物，该丙烯聚合物含有丙烯结构单元、乙烯结构单元和α-烯烃结构单元，以所述丙烯聚合物的总量为基准，所述丙烯结构单元的含量为80-95重量％，所述乙烯结构单元的含量为1-10重量％，所述α-烯烃结构单元的含量为1-19重量％；

其中，以所述丙烯聚合物的总量为基准，所述丙烯聚合物的二甲苯可溶物含量为1-20重量％，所述丙烯聚合物的二甲苯不溶物含量为80-99重量％；

所述二甲苯可溶物的结晶温度为40-65℃，熔融温度为80-97℃；所述二甲苯不溶物的结晶温度为85-105℃，熔融温度为125-135℃。

本发明还提供了一种丙烯聚合物的制备方法，该方法包括在气相聚合反应器中，在烯烃气相聚合条件下，将丙烯、乙烯和选自C₄-C₈的α-烯烃与烯烃聚合催化剂体系接触；

所述烯烃聚合催化剂体系含有固体组分、外给电子体化合物和有机铝化合物，所述固体组分含有载体以及负载在所述载体上的钛化合物和内给电子体化合物；

其中，所述丙烯、乙烯和α-烯烃的用量使得最终制备的丙烯聚合物中，以所述丙烯聚合物的总量为基准，衍生自丙烯的丙烯结构单元的含量为80-95重量％，衍生自乙烯的乙烯结构单元的含量为1-10重量％，衍生自α-烯烃的α-烯烃结构单元的含量为1-19重量％；

所述固体组分的粒度为10-50微米，以所述固体组分的总量为基准，粒度处于14-30微米的范围之内的固体组分的含量为80-100体积％，且所述固体组分的粒度分布曲线为单峰分布，所述粒度分布曲线以粒度为横坐标，以体积分数为纵坐标。

本发明进一步提供了一种由本发明的方法制备的丙烯聚合物。

本发明又提供了一种根据本发明的丙烯聚合物在制备聚合物膜中的应用。

根据本发明的丙烯聚合物的成膜性好，由根据本发明的丙烯聚合物形成的聚合物膜不仅具有低的起始热封温度，而且具有良好的抗热粘连性能。

具体地，由本发明的丙烯聚合物形成的聚合物膜的起始热封温度能够为不高于115℃，一般为105-115℃；在130-139℃的温度下，由本发明的丙烯聚合物形成的聚合物膜之间没有或基本没有粘连现象。