[发明专利]低灰分低气味窄分子量分布的高熔指聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低灰分低气味窄分子量分布的高熔指聚丙烯及其制备方法，以聚丙烯、降解剂、蒸馏水、无患子果提取物、复配抗氧剂为原料，通过双螺杆挤出机制备得到高性能的聚丙烯材料，添加无患子果提取物，利用其亲水和疏水作用，形成微气泡，这些微气泡与熔体中的挥发性有机物互相萃取，最后通过抽真空被抽离，最终提升了PP材料的气味性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种低灰分低气味窄分子量分布的高熔指聚丙烯及其制备方法。

背景技术

从2019年开始，我国聚丙烯产能爆发式增长，预计2019-2022年新增1000万吨聚丙烯。2022年，我国聚丙烯产能超过3000万吨，但2019年聚丙烯市场需求仅为2400万吨。对聚丙烯进行高端化、差异化、多元化产品开发势在必行，有利于稳固市场，发挥企业固有优势，向高端市场攫取更大的利润。高熔指聚丙烯一般指熔融指数极高的聚丙烯材料，是作为熔喷工艺无纺布的主要原料，是口罩、防护服、尿不湿、汽车隔音棉等产品的核心材料。制备熔喷料的技术方案有三种：氢调法、采用新型催化剂生产高熔指聚丙烯和可控流变法。氢调法熔指调节范围有限，通常需要配合使用高氢敏感性催化剂，产品的分子量分布较宽。采用新型催化剂，例如专用的茂金属催化剂，可以直接聚合成纤维级聚丙烯树脂。该技术的优势在于分子量分布较窄，无气味。但与可控流变法相比，在纺丝效果上无明显提高，且成本较高，流程复杂。可控流变法，也称降解法，是指在聚丙烯中加入过氧化物自由基引发剂（如301、101、DTBP等），过氧化物自由基使PP分子链上应力最大的环节发生化学降解。这种方法将优先使大分子链中部发生断裂，因而较多降解大分子部分，小分子部分变化不大，中间组分含量提高，分子量分布变窄。它的优势在于生产成本低、熔指可调范围广，分子量分布较窄，生产灵活。目前采用可控流变法完成生产线下改性是熔喷料的主流制备方式。

现有技术中通过添加过氧化物使聚丙烯降解来生产超高流动性聚丙烯产品，会形成含有较多的引发剂残留和自由基降解反应形成的小分子副产物，导致产品的可挥发性有机物(VOC)含量较高，气味等级普遍超出行业卫生要求。可是伴随人们生活水平、生活品质不断提升及健康环保意识不断增强，作为与人体健康密切相关的呼吸防护用品，气味参数已经成为评判其产品品质的关键指标。因此，本领域技术人员有必要提供一种能够同时兼顾低气味、分子量分布窄、低灰分等特性的高熔指聚丙烯。

发明内容

为了克服高熔指聚丙烯的分子量分布宽、气味大、灰分高等所述缺陷，本发明提供一种低灰分低气味窄分子量分布的高熔指聚丙烯及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低灰分低气味窄分子量分布的高熔指聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：

1）按质量份数将92-97份聚丙烯，降解剂1-4份、蒸馏水1-5份、无患子果提取物0.1-0.5份、复配抗氧剂0.08-0.2份加入至预混机进行混料。

2）将步骤（1）得到的混合物通过双螺杆挤出机的加料口喂入，经牵引切粒得到高熔指聚丙烯材料。

进一步的，在上述技术方案步骤1）中，混料的具体过程为：先把聚丙烯、降解剂、无患子果提取物、复配抗氧剂加入至预混机进行混料20min,然后把一半的蒸馏水进行喷淋式加入至预混机进行混料5min，最后把剩余的蒸馏水进行喷淋式加入至预混机再进行混料5min。

进一步的，在上述技术方案步骤1）中，所述混料作业应注意料筒内部温度不应太高（T≤50℃），如果温度太高应待其降温后再进行混料。

进一步的，在上述技术方案步骤1）中，所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯或其混合物，其熔指的范围为2～5g/10min，熔融指数采用GBT 3682-2000方法B，测试温度230℃，重量2.16kg。