BOPP专用树脂T38F结构分析与改进

袁小雪，吴　建，邓守军，刘文霞，李　丽，樊　洁，段宏义

(中国石油兰州化工研究中心，甘肃　兰州　730060)



BOPP专用树脂T38F结构分析与改进

袁小雪，吴建，邓守军，刘文霞，李丽，樊洁，段宏义

(中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州730060)

对兰州石化调整工艺前后的双向拉伸聚丙烯(BOPP)专用树脂T38F，以及湖南长盛的T38F，从等规度、分子量及分子量分布、结晶性等方面进行分析对比，找出兰州石化调整工艺前的双向拉伸聚丙烯(BOPP)专用树脂T38F成膜过程中容易破膜原因，调整工艺后，控制等规度：95%左右，分子量分布5.0左右，明显比以前窄，控制重均分子量1万以下的含量在2%～3%，成功解决了破膜问题，表明了兰州石化公司生产的T38F的成功开发与应用。

BOPP; 等规度；结晶性; 分子量及分子量分布

近年来，随着聚丙烯(PP)产能地迅速增长，市场竞争日趋激烈，从长远利益考虑，石化企业已经逐渐从技术含量低的产品，转向高附加值的差别化产品，进行专用料的开发生产，进而提高效益，占领市场，双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜具有优异的透明度、光泽度、水蒸气阻隔性，较好的拉伸强度和挺度，以及相对低廉的价格赢得了市场，它在食品、饮料、香烟、服装等行业的包装上得到了广泛应用[1-6]。

兰州石化公司自2008年起，就着手开发生产双向拉伸聚丙烯(BOPP)专用树脂T38F，开发初期，生产的过程中，发现调整工艺前的T38F成膜过程中容易破膜，为此，本研究通过对兰州石化调整工艺前后的T38F、湖南长盛的T38F在等规度、结晶性、分子量及分子量分布等方面进行对比，从微观结构入手，对其进行剖析，最终找出了兰州石化公司调整工艺前的BOPP专用树脂T38F成膜过程中容易破膜的原因，并且提出了改进的方向。

1　实　验

1.1实验原材料

T38F，试样1，中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司调整工艺前生产，试样2，湖南长盛石化公司生产，试样3、试样4、试样5中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司调整工艺后生产。

1.2实验仪器

凝胶渗透色谱仪(GPC Alliance GPCV 2000型)，美国Waters公司。差示扫描量热法(DSC)分析：采用美国尼高利公司生产的 MAGNA-IR760型差示扫描量热仪，升、降温速率均为20℃/min。

1.3实验条件

二甲苯分离橡胶相含量：用二甲苯将试样分离成可溶物和不溶物两个级分，可溶物以乙丙橡胶为主(亦称橡胶相)，不溶物主要为可结晶的等规PP(亦称塑料相)。将试样在135℃溶解30 min，使试样中的橡胶相充分溶解。在25℃下恒温冷却、结晶、过滤，将滤液蒸发、干燥至恒重，称重即得时二甲苯可溶物含量。

2　结果与讨论

将试样1、试样2、试样3、试样4、试样5按照1.3进行实验，测出试样1、试样2、试样3、试样4、试样5二甲苯可溶物的含量。

2.1BOPP专用树脂T38F二甲苯可溶物含量

从表1可以看出，试样1中二甲苯可溶物的含量比试样2的低，说明试样1的等规度比试样2高，调整工艺后，试样3、试样4、试样5中二甲苯可溶物含量比试样2高，且可溶物含量稳定，说明试样3、试样4、试样5的等规度比试样2低，并且等规度相对稳定，改进工艺前的BOPP专用树脂T38F成膜过程中破膜率高，改进工艺后的BOPP专用树脂T38F成膜过程中破膜率比试样2的低，说明破膜原因之一是BOPP专用树脂T38F等规度偏高，等规度高分子链排列紧密有序,孔隙率低,分子间相互作用增强，使链段很难运动，薄膜拉伸困难，因而，要求BOPP专用树脂的等规度比普通的PP低。

表1　二甲苯可溶物含量

2.2BOPP专用树脂T38F的结晶分析

Tm(onset)初始熔融温度，Tm(peak)熔融峰温度，ΔНc结晶焓，从表2可以看出，试样1、试样2、试样3、试样4、试样5的Tm(onset)接近，试样1比试样2、试样3、试样4、试样5的Tm(peak)和ΔНc略大，由2.1可以知道，试样1的等规度比试样2高，试样3、试样4、试样5等规度比试样2低，而立够规整性高的分子链，能形成完整的结晶，立够规整性稍差的所形成的球晶比较松散，导致试样2、试样3、试样4、试样5比试样1的Tm(peak)和ΔНc略小，试样2、试样3、试样4、试样5比试样1的Tm(peak)和ΔНc略小进一步证明了2.1的结论，Tm(peak)和ΔНc略小，有利于改善薄膜的拉伸性能，从而降低BOPP专用树脂T38F成膜过程中的破膜率。

表2　结晶性分析

2.3BOPP专用料T38F分子量及分子量分布

Mw代表重均分子量，Mn代表数均分子量，Mw/Mn分子量分布宽度指数，从表2可以看出，试样1分子量分布比试样2分子量分布宽，且1万以下小分子含量较高，100万以上大分子含量较低，调整工艺后，试样3、试样4、试样5分子量分布比试样2略小，它们中1万以下小分子含量和100万以上大分子含量跟试样2接近，改进工艺前的BOPP专用树脂T38F成膜过程中破膜率高，改进工艺后的BOPP专用树脂T38F成膜过程中破膜率与试样2的低，说明破膜原因之一是BOPP专用树脂T38F分子量分布较宽，小分子含量较高，大分子含量较低，分子量分布较宽，低分子含量较高，BOPP专用树脂T38F的熔体强度达不到，使熔体在高速拉伸性差，大分子组分能提高BOPP专用树脂T38F的熔体强度，因此，需要适当减小分子量分布，减少小分子的含量，增加大分子含量，能有效降低BOPP专用树脂T38F成膜过程中的破膜率。

表3　分子量及分子量分布

3　结　论

通过对兰州石化调整工艺前后的双向拉伸聚丙烯(BOPP)专用树脂T38F、湖南长盛的双向拉伸聚丙烯(BOPP)专用树脂T38F从结构上进行比较，找出BOPP专用树脂T38F成膜过程中容易破膜的原因如下：

(1)BOPP专用料T38F调整工艺前的等规度较高，导致熔融温度和结晶焓较高，薄膜拉伸困难；

(2)BOPP专用料T38F调整工艺前的分子量分布较宽，熔体强度达不到，使熔体在高速拉伸性差；

(3)BOPP专用料T38F调整工艺前的小分子含量较高，也会导致熔体强度达不到，使熔体在高速拉伸性差。

因此，调整工艺，着重控制等规度，分子量分布以及小分子含量，等规度控制较低：95%左右(二甲苯)，分子量及其分子量分布：分子量分布明显比以前窄，5.0左右，重均分子量在30万左右，且相对稳定，小分子含量较低，重均分子量1万以下的含量在2%～3%，改进和优化的产品质量稳定，得到了市场的认同。

[1]甘海亮.BOPP专用料T38F的开发与应用[J].塑料加工,2001,32(4):9-11.

[2]邓舜扬,王强,朱普伸.新型塑料薄膜[M].北京:中国轻工业出版社,1996,1-10.

[3]Hensen F,Braum S.Manufacture of Film Tapes[J].Kunststoffe,1978(4):221-229.

[4]张运展.加工纸与特种纸[M].北京:中国轻工业出版社,2001:1-10.

[5]刘素丽.聚丙烯装置BOPP专用料的开发[J].广东化工,2001,28(2):23-25.

[6]李广全.BOPP专用树脂的流变行为研究[J].广东化工,2014,42(16):45-47.

Structure Analysis and Improvement of BOPP Special Resin T38F

YUAN Xiao-xue,WU Jian,DENG Shou-jun,LIU Wen-xia,LI Li,FAN Jie,DUAN Hong-yi

(Lanzhou Petrochemical Research Center，PetroChina，Gansu Lanzhou 730060,China)

The isotactic degree,crystallinity,molecular weight and its distirbution of T38F were analyzed and contrasted,three kinds of special resin biaxial oriented polypropylene(BOPP)were used,which produced by Lanzhou Petrochemical Industry before and after adjusting process,and Hunan changsheng Petrochemical Industry.The reason why the special resin BOPP during forming film was broken easily produced by Lanzhou Petrochemical Industry before adjusting process was found out.After adjusting process,the broken film problem was solved successfully,the isotactic degree was controlled about 95%,the distirbution of molecular weight about 5.0 was significantly less than before,the concentration of small molecular weight below ten thousand was controlled at 2%～3%,it was indicated that T38F produced by Lanzhou Petrochemical Industry was developed and applicated successfully.

BOPP; isotactic degree; crystallinity; molecular weight and its distirbution

袁小雪(1987-)，女，助理工程师，主要从事丙烯聚合工艺及聚丙烯新产品开发。

TQ32

A

1001-9677(2016)06-0082-02