一種聚乙烯組合物及其薄膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種聚乙烯組合物及其薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 雙向拉伸聚乙烯（Biaxially Oriented Polyethylene，Β0ΡΕ)薄膜是具有特殊分 子結(jié)構(gòu)的聚乙烯（PE)樹脂經(jīng)雙向拉伸工藝成型的薄膜材料。在Β0ΡΕ薄膜的成型加工過程 中，薄膜經(jīng)拉伸處理后，PE大分子鏈和結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生高度取向，從而顯著提高了薄膜的拉伸 強度，降低了拉伸斷裂伸長率，并使得薄膜的霧度更低、光澤度更高且透明性更好。此外，與 現(xiàn)有技術(shù)的擠出吹塑工藝和擠出流延工藝制備的聚乙烯薄膜制品相比，Β0ΡΕ薄膜具有力學(xué) 強度高、抗穿刺和抗沖擊性能好、光學(xué)性能優(yōu)良、節(jié)能環(huán)保性等優(yōu)勢。因此，Β0ΡΕ薄膜可被廣 泛用于包裝袋、重包裝袋、真空熱封膜、低溫包裝膜、復(fù)合膜、醫(yī)藥衛(wèi)生用品、農(nóng)用膜等方面。
[0003] 目前采用的塑料薄膜的雙向拉伸加工方法有平膜拉伸法和管泡拉伸法。平膜拉伸 法已經(jīng)應(yīng)用在聚丙烯（PP)、聚酰胺（PA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)等薄膜材料的加工 中，工藝較為成熟。與管泡拉伸法相比，平膜拉伸法的拉伸倍率大（橫向拉伸倍率可達10 倍以上）、成型速度快（最高收卷速度可達數(shù)百米/分鐘）、生產(chǎn)效率高，并且得到的薄膜的 力學(xué)強度、光學(xué)性能和厚度均勻性均更佳，但是薄膜成型受工藝條件波動影響顯著，薄膜拉 伸加工難度大，對于薄膜原料有著更高的要求?，F(xiàn)有的雙向拉伸聚乙烯原料基本均只適用 于管泡拉伸法制備Β0ΡΕ薄膜，而將現(xiàn)有的這些聚乙烯原料采用平膜拉伸法制備Β0ΡΕ薄膜 時，存在成膜性差（拉伸速度和拉伸倍率很低）、膜容易出現(xiàn)破裂的缺陷，即，基本不適用于 采用平膜拉伸法制備薄膜。因此，為了充分利用平膜拉伸法的上述優(yōu)勢，目前亟需開發(fā)一 種成膜性好且膜不容易出現(xiàn)破裂的適用于平膜拉伸法制備Β0ΡΕ薄膜的聚乙烯原料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了克服將現(xiàn)有的聚乙烯原料采用平膜拉伸法制備聚乙烯薄膜 時存在成膜性差、膜容易破裂，即不適用于采用平膜拉伸法制備薄膜的缺陷，而提供一種新 的聚乙烯組合物及由該聚乙烯組合物制成的薄膜。
[0005] 具體地，本發(fā)明提供的聚乙烯組合物含有組分A、組分C以及選擇性含有的組分B ; 所述組分A為乙烯/ α烯烴共聚的線性低密度聚乙烯，其在溫度為190°C、載荷為2. 16kg 下的熔融指數(shù)MIA為0. 01-3. 5g/10min，密度為0. 880-0. 936g/cm3 ;所述組分B為乙烯/ α烯烴共聚的線性低密度聚乙烯，其在溫度為190°C、載荷為2. 16kg下的熔融指數(shù)MIB為 3. 6-9. 9g/10min，密度為0. 910-0. 930g/cm3 ;所述組分C為乙烯/ α烯烴共聚的線性低密 度聚乙烯，其在溫度為190°C、載荷為2. 16kg下的熔融指數(shù)ΜΙε為10-80g/10min，密度為 0. 880-0. 930g/cm3。
[0006] 本發(fā)明提供的薄膜至少包括一層由上述聚乙烯組合物形成的聚乙烯層。
[0007] 本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過深入研究后發(fā)現(xiàn)，將上述具有特定熔融指數(shù)和密度的組分A、 組分B和組分C配合使用而得到的聚乙烯組合物采用平膜拉伸法制備聚乙烯薄膜時，具有 拉伸倍率大、成膜速率高的優(yōu)點，能夠滿足平膜拉伸法對聚乙烯原料的較高要求，并適應(yīng)現(xiàn) 有的平膜拉伸法生產(chǎn)線的經(jīng)濟性需求，極具工業(yè)應(yīng)用前景。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，當(dāng)所述聚乙烯組合物中所述組分A的質(zhì)量份數(shù) WA為25-90重量份，所述組分B的質(zhì)量份數(shù)WB為0. 1-10重量份，所述組分C的質(zhì)量份數(shù)Wc 為10-75重量份時，該聚乙烯組合物在具有較好成膜性的基礎(chǔ)上，由該聚乙烯組合物制備 得到的薄膜還具有較低的霧度。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，當(dāng)所述組分A、組分B和組分C的分子量分布 指數(shù)均滿足M w/Mn < 8. 0時，該聚乙烯組合物在具有較好成膜性的基礎(chǔ)上，由該聚乙烯組合 物制備得到的薄膜還具有較高的強度和抗穿刺性能。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，當(dāng)所述聚乙烯組合物中組份A、組份B和組份 C的密度P A、P b和P c之間的關(guān)系滿足_〇· 〇4彡P(guān) f P b彡〇· 〇2,且-0· 04彡p A-p c彡0· 02 時，該聚乙烯組合物在具有較好成膜性的基礎(chǔ)上，由該聚乙烯組合物制備得到的薄膜還具 有拉伸強度和抗穿刺強度高且霧度低的優(yōu)點。
[0011] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0012] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0013] 圖1為用于制備聚乙烯組合物的多反應(yīng)器并聯(lián)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 附圖標記說明
[0015] 1-第一反應(yīng)器；2-第二反應(yīng)器；3-第三反應(yīng)器；4-固/液（氣）分離器；5-均化 料倉；6-熔融造粒系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0016] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明提供的聚乙烯組合物含有組分A、組分C以及選擇性含有的組分B ;所述 組分A為乙烯/α烯烴共聚的線性低密度聚乙烯，其在溫度為190°C、載荷為2. 16kg下 的熔融指數(shù)MIA為0. 01-3. 5g/10min，密度P a為〇. 880-0. 936g/cm3 ;所述組分B為乙烯/ α烯烴共聚的線性低密度聚乙烯，其在溫度為190°C、載荷為2. 16kg下的熔融指數(shù)MIB為 3. 6-9. 9g/10min，密度P b為〇. 910-0. 930g/cm3 ;所述組分C為乙烯/ α烯烴共聚的線性低 密度聚乙烯，其在溫度為190°C、載荷為2. 16kg下的熔融指數(shù)MIe為10-80g/10min，密度Ρ ε 為 0· 880-0. 930g/cm3。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明提供的聚乙烯組合物，優(yōu)選地，所述組分A在溫度為190°C、載荷為 2. 16kg下的熔融指數(shù)仏為0.01-3g/10min，所述組分B在溫度為190°C、載荷為2. 16kg 下的熔融指數(shù)MIBS 4-8g/10min，所述組分C在溫度為190°C、載荷為2. 16kg下的熔融 指數(shù)MIeS 10-60g/10min。更優(yōu)選地，所述組分A在溫度為190°C、載荷為2. 16kg下的 熔融指數(shù)MIAS 0.01-2g/10min，所述組分B在溫度為190°C、載荷為2. 16kg下的熔融指 數(shù)MIB為4-5g/10min，所述組分C在溫度為190°C、載荷為2. 16kg下的熔融指數(shù)MIC為 15_40g/10min〇
[0019] 在本發(fā)明中，所述熔融指數(shù)均按照GB/T3682-2000中規(guī)定的方法進行測定，其中， 測試條件包括溫度為190°C，載荷為2. 16kg。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明提供的聚乙烯組合物，優(yōu)選地，所述組分A的密度PAS 0. 910-0. 930g/cm3,所述組分B的密度P B為〇. 913-0. 928g/cm3,所述組分C的密度P c 為0. 905-0. 928g/cm3。更優(yōu)選地，所述組分A的密度P a為〇. 915-0. 926g/cm3,所述組分 B的密度P B為0· 913-0. 924g/cm3,所述組分C的密度P c為0· 910-0. 926g/cm3。特別優(yōu) 選地，所述聚乙烯組合物中組份A、組份B和組份C的密度PA、〇 8和Ρε之間的關(guān)系滿 足-0. 04彡Ρ Α- Ρ Β彡0. 02,且-0. 04彡P(guān) A- P c彡0. 02,這樣能夠使得到的聚乙烯組合物在 具有較好的成膜性能的基礎(chǔ)上，還具有非常高的拉伸強度和抗穿刺強度以及較低的霧度。
[0021] 所述組分A、組分B和組分C均為乙烯/a烯烴共聚的線性低密度聚乙烯，其中， 線性結(jié)構(gòu)是指分子鏈中僅含有短支鏈結(jié)構(gòu)，而不含有長支鏈結(jié)構(gòu)和交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其由聚合單 體和聚合工藝條件所決定，具體為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，在此不作贅述。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明提供的聚乙烯組合物，為了使得到的聚乙烯組合物在具有良好成膜 性能的基礎(chǔ)上，還具有較好的光學(xué)性能，優(yōu)選地，在所述聚乙烯組合物中，所述組分A的質(zhì) 量份數(shù)W A為25-90重量份，所述組分B的質(zhì)量份數(shù)WB為0. 1-10重量份，所述組分C的質(zhì) 量份數(shù)We為10-75重量份；更優(yōu)選地，在所述聚乙烯組合物中，所述組分A的質(zhì)量份數(shù)W A 為30-80重量份，所述組分B的質(zhì)量份數(shù)WB為0. 5-8重量份，所述組分C的質(zhì)量份數(shù)Wc為 20-70重量份。進一步地，所述組分A的質(zhì)量份數(shù)WA和組分C的質(zhì)量份數(shù)W e與組分A的 熔融指數(shù)MIA的關(guān)系優(yōu)選滿足4. 6X lgMIA+10. 4彡WA/WC彡0. 18X lgMIA+0. 7,更優(yōu)選滿足 1. 8X lgMIA+4. 7 > WA/WC > 0. 22X lgMIA+0. 9,這樣能夠使得所述聚乙烯組合物在平膜法薄 膜雙向拉伸加工中具有更大的拉伸倍率和更高的拉伸速率。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明提供的聚乙烯組合物，特別優(yōu)選地，所述聚乙烯組合物在溫度為 190°C、載荷為2. 16kg下的熔融指數(shù)為0. l-20g/10min，最優(yōu)選為0. 5-10g/10min。在將具 有上述特定熔融指數(shù)和密度的組分A、組分B和組分C配合使用的基礎(chǔ)上，將所述聚乙烯組 合物整體的熔融指數(shù)控制在上述優(yōu)選的范圍內(nèi)，能夠使得到的聚乙烯組合物同時具有非常 優(yōu)異的成膜性、拉伸強度和抗穿刺強度以及較低的霧度。
[0024] 本發(fā)明對所述組分B的含量沒有特別地限定，以所述聚乙烯組合物的總重量為基 準，所述組分B的質(zhì)量百分比含量M B優(yōu)選< 35重量％，更優(yōu)選為MB < 25重量％。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明提供的聚乙烯組合物，優(yōu)選地，所述組分A、組分B和組分C的分子量分 布指數(shù)均滿足M w/Mn < 8. 0,更優(yōu)選滿足3. 5 < Mw/Mn < 6. 0。具體地，為了獲得具有上述分 子量分布的組分A、組分B和組分C，所述組分A、組分B和組分C均采用齊格勒-納塔催化 劑聚合得到。其中，所述齊格勒-納塔催化劑的種類可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，其通常由鎂 /鈦化合物和有機鋁化合物以及任選的給電子體組成，具體為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，在此不 作贅述。本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過深入研究后發(fā)現(xiàn)，將采用齊格勒-納塔催化劑聚合得到的具 有上述熔融指數(shù)和密度的組分A、組分B和組分C配合使用，得到的薄膜在具有良好成膜性 能的基礎(chǔ)上，還具有非常高的強度，非常適用于包裝材料。
[0026] 本發(fā)明對所述組分A、組分B和組分C中a烯烴共聚單體的含量沒有特別地限 定，例如，所述組分A、組分B和組分C中a烯烴共聚單體的摩爾含量可以各自獨立地為 0. 2-15mol%，優(yōu)選為1.