气相法生产全密度聚乙烯的复合添加剂及其生产工艺

摘要

一种用于气相法生产全密度聚乙烯的复合添加剂及其工艺,属于聚烯烃生产领域。其主要成份及质量百分含量是:β－(4－羟基－3,5－二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯12～18%,三(2,4－二叔丁基苯基)亚磷酸酯28～35%,硬脂酸锌22～30%,二乙氧基十八碳胺22～30%。该复合添加剂采用冷挤压工艺造粒而成,造粒过程不填加任何粘合剂,不进行升温,造粒温度15～50℃。本产品用于全密度聚乙烯造粒工艺,它不仅简化了生产工艺,还提高了产品稳定性和质量。

说明书

本发明属于聚乙烯生产领域，具体涉及一种用于气相法生产全密度聚乙烯的复合添加剂及其生产工艺。

目前许多国内外厂家应用气相法Unipol工艺生产一种7042牌号全密度聚乙烯时，原工艺系统(见图1)采用粉状Preblend9#添加剂，其组分为：β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，硬脂酸锌，二乙氧基十八碳胺。该添加剂采用熔融法制成。该添加剂同基础树脂混合后，再行计量到混炼机中，同时液体亚磷酸三壬基苯酯(TNPP)也输送到混炼机，完成如下配方：Preblend9#1300ppm,TNPP 600ppm。但由于亚磷酸三壬基苯酯低温流动性差，在添加时一旦计量系统出问题，极易影响生产，故许多厂家多不添加，这就容易造成加工产品稳定性差，鱼眼超标。同时由于环境问题，在欧美已限用TNPP于包装膜上，故应寻找TNPP的合适代用品。从工艺上，从Preblend9#添加剂开始添加到进入混炼机落差近12米，混合后的母粒和添加剂添加到混炼机也有5米，易造成重力分层，影响原母粒混合效果，且下料不畅易造成堵管，而后开车运行不畅，严重影响生产。部分生产厂家只选用Preblend9#颗粒复合剂，停用了TNPP，虽然解决了下料问题，却牺牲了品质，且鱼眼、黄指数的增加更难控制。

针对上述种种缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种用于Unipol工艺生产7042牌号全密度聚乙烯的复合添加剂及其生产工艺，将该复合添加剂应用于聚烯烃生产领域，以简化生产工艺，提高产品稳定性和质量，减少由于生产线上堵管而使添加剂与基础树脂分离的现象，同时又可解决计量不准的问题。

本发明所公开的用于气相法Unipol工艺生产一种7042牌号全密度聚乙烯的复合添加剂，组成份如下(重量百分比)：

β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯  12～18％；

三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯                  28～35％；

硬脂酸锌(C₁₇H₃₅COO)₂Zn而                   22～30％；

二乙氧基十八碳胺C₁₇H₃₅CH₂N(CH₂CH₂OH)₂    22～30％。

本发明的复合添加剂是这样制成的：上述各组分按照上述配比，经过称重系统，加入到混料机中，充分混合，放入料仓中，再进入造粒机中进行冷挤压造粒，造粒过程不填加任何粘合剂，不进行升温，造粒温度15～50℃。

该复合添加剂及其生产工艺由于计量精确和充分混合分散，保证了各组份的均匀性，保证各组分功能不损耗、不接枝、不产生副产物，保证100％活性。且用于聚乙烯生产时，易于操作，无粉尘污染。所用的化工原料均可以从市场上购买。各组份经过造粒后为白色固体，熔点为95.0-105.0℃，堆密度0.4-0.6g/cm³，色度≤5.0，总灰份6～10。将本复合添加剂用于气相法Unipol工艺生产全密度聚乙烯DFDA-7042牌号树脂，简化了生产工艺，提高产品稳定性和质量，减少了生产线上堵管而使添加剂与基础树脂分离的现象，同时又解决了计量不准的问题。DFDA-7042的国标型号LLDPE-FA-18D022产品指标如下：熔体流动速率(g/10min,ASTM-D1238)1.8-2.2，密度(g/cm³,ASTM-D1505)0.918～0.922，熔流比(I21.6/I2.16,ASTM-D1238)＜30，表观密度(g/cm³(min),ASTM-D1895)480，拉伸屈服强度(Mpa(min),ASTM-D638)8，断裂伸长率(％(min),ASTM-638)500。使用该复合添加剂(COMPLEX B704)生产的树脂的鱼眼降到了4N/1200cm²，黄指数也得到了有效的控制，其性能与其他同类添加剂的比较祥见附表1，附表1是使用该复合添加剂(COMPLEX B704)前后生产的树脂的性能对比及与其他同类型添加剂的比较表。

本发明有如下附图：

图1使用原添加剂Preblend9#的气相法全密度聚乙烯生产工艺图

图2使用本发明的复合添加剂的气相法全密度聚乙烯生产工艺图

下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的描述。

实施例1：

利用称重系统，分别称取β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯18.0kg(12％)，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯52.5kg(35％)，硬脂酸锌39.0kg(26％)，二乙氧基十八碳胺40.5kg(27％)于混合机中，充分混匀，冷挤压造粒，造粒过程不填加任何粘合剂，不进行升温，造粒温度15℃，得白色固体颗粒150.0kg。如图2所示，将制得的复合添加剂用于气相法Unipol工艺生产一种7042牌号全密度聚乙烯。

实施例2

利用称重系统，分别称取β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯28.8kg(18％)，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯56.0kg(35％)，硬脂酸锌39.0kg(24.4％)，二乙氧基十八碳胺36.2kg(22.6％)于混合机中，充分混匀，冷挤压造粒，造粒过程不填加任何粘合剂，不进行升温，造粒温度50℃，得白色固体颗粒160.0kg。如图2所示，将制得的复合添加剂用于气相法Unipol工艺生产一种7042牌号全密度聚乙烯。

实施例3

利用称重系统，分别称取β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯22.5kg(15％)，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯48.0kg(32％)，硬脂酸锌39.0kg(26％)，二乙氧基十八碳胺40.5kg(27％)于混合机中，充分混匀，冷挤压造粒，造粒过程不填加任何粘合剂，不进行升温，造粒温度35℃，得白色固体颗粒150.0kg。如图2所示，将制得的复合添加剂用于气相法Unipol工艺生产一种7042牌号全密度聚乙烯。

实施例4：

利用称重系统，分别称取β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯23.7kg(15.8％)，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯47.3kg(31.6％)，硬脂酸锌39.5kg(26.3％)，二乙氧基十八碳胺39.5kg(26.3％)于混合机中，充分混匀，冷挤压造粒，造粒过程不填加任何粘合剂，不进行升温，造粒温度45℃，得白色固体颗粒150.0kg。如图2所示，将制得的复合添加剂用于气相法Unipol工艺生产一种7042牌号全密度聚乙烯。

下表示出使用COMPLEXB704前后的树脂的性能对比及与其他同类型添加剂的比较：

  编  号              熔融指数，              g/10min            黄色指数，   光   泽   度    雾    度    鱼眼  N/1200cm²摩擦系数        拉伸强度          MPa      断裂伸长       率，％      直角撕裂        强度，        KN/m热老化后拉    伸强度Mpa,(80℃×72h)      断裂伸长       率，％    直角撕裂      强度，       KN/m    一    次    挤    出    三    次    挤    出    五    次    挤    出    一次    挤出    三次    挤出   五次   挤出    挤出    后24h    挤出    后48h    横    向    纵    向   横   向   纵   向   横   向    纵    向   横向   纵向   横   向    纵    向   横   向   纵   向   A    2.0    2.0    1.9    9.52    17.11   21.60   33.8    33.6    7    0.565    0.557    20.2    22.7   698   775   111    120    16.8    22.0  648   762  107  115   B    1.9    1.9    2.0    5.45    16.34   20.53   46.3    26.8    4    0.456    0.451    18.3    26.5   712   803   132    110    17.5    23.9  714   786  110  102   D    2.1    2.1    2.1    20.56 26.33   28.96   13.3    27.8    15  0.507 0.483    15.3    19.0   604   728   121    112    11.7    17.7  520   696  117  98.3测定标准：熔融指数GB3682-83(89)，黄指数GB3682-83(89)；光泽度GB8807-88，雾度GB2049-80(89)，鱼眼GB11115-89，摩擦系数10006-88，拉伸强度GB1040-92断裂伸长率GB1040-92，热老化后拉伸强度GB1040-92；直角撕裂强度HG2167-65A：天津LLDPE7042成品树脂B:LLDPE基础树脂牌号1820+COMPLEXB704D:LLDPE基础树脂牌号1820+国产预混9#