制备具有高β-改性含量的着色聚丙烯组合物的方法技术

本发明专利技术涉及着色聚丙烯组合物，特别涉及含有无机颜料并且具有高β-改性含量的聚丙烯组合物，并且涉及制备所述聚丙烯组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及着色聚丙烯组合物，特别涉及含有无机颜料并且具有高β-改性含量的聚丙烯组合物，并且涉及制备所述聚丙烯组合物的方法。【专利说明】 本申请是2008年11月16日向中国专利局提交的专利技术名称为"制备具有高β-改 性含量的着色聚丙烯组合物的方法"，申请号为"200880119207. 3"的专利技术专利申请的分案 申请。
本专利技术涉及着色聚丙烯组合物，特别涉及含有无机颜料并且具有高β -改性含量 的聚丙烯组合物，并且涉及制备所述聚丙烯组合物的方法。
技术介绍
聚丙烯材料通常用于为了各种目的（例如流体输送，S卩，液体或气体例如水或天 然气的输送，在输送期间所述流体被加压和/或加热）的管道。特别地，聚丙烯材料用于管 道工程（plumbing)和加热的应用，例如室内的热水和冷水管道和配件、地板和墙壁加热系 统和散热器连接器。 从EP1448631获知使用主要以β -改性结晶的聚丙烯用于具有增加的长期耐压性 的压力管。与当以α-改性结晶时的聚丙烯相比，主要以β-改性结晶的聚丙烯具有增加 的冲击强度。一般而言，β _改性的量越1?，聚丙烯的冲击强度将越好。 对于聚丙烯管道而言，通常根据EN1411通过落锤冲击试验（falling weight impact test)在0°C下测量管道的冲击强度。对于管道而言，这是更实际定向的参数，因为 其与尤其在低温下在安装期间管道的耐破裂性相关。 另外，常规使用着色聚丙烯用于这些应用。现有许多用于着色聚丙烯制备的有机 和无机颜料。然而，许多有机颜料不适用于制备具有高β_改性含量的着色聚丙烯，因为有 机颜料通常充当强的α-成核剂。当α-成核剂和β-成核剂二者都存在于聚丙烯中时， 成核剂通常是主要的，因为改性在热力学上比β_改性更有利。 无机颜料对于用于上述目的是有利的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种制备具有高β -改性含量的着色聚丙烯组合物的 方法，其中使聚丙烯与至少一种无机颜料和至少一种成核剂熔融共混。由本专利技术的聚 丙烯组合物制得的管道将表现出比由通过现有技术方法制得的聚丙烯组合物制备的管道 更高的冲击强度。 出乎意料地，可以通过以下方法实现上述目的，其中： al)使聚丙烯与至少一种无机颜料或与包含所述至少一种无机颜料的第一浓缩物 熔融共混，得到着色聚丙烯，和 a2)使所述着色聚丙烯与至少一种β_成核剂或与包含所述至少一种β_成核剂 的第二浓缩物熔融共混，得到着色β -成核的聚丙烯组合物，或者 bl)使聚丙烯与至少一种β -成核剂或与包含所述至少一种β -成核剂的第二浓 缩物熔融共混，得到β-成核的聚丙烯，和 b2)使所述β -成核的聚丙烯与至少一种无机颜料或与包含所述至少一种无机颜 料的第一浓缩物熔融共混，得到着色β -成核的聚丙烯组合物，或者 c)通过使包含所述至少一种无机颜料的第一浓缩物和包含所述至少一种β-成 核剂的第二浓缩物熔融共混制备第三浓缩物，并且使聚丙烯与所述第三浓缩物熔融共混以 制得着色β_成核的聚丙烯组合物，或者 d)使包含所述至少一种无机颜料的第一浓缩物和包含所述至少一种β-成核剂 的第二浓缩物与聚丙烯熔融共混，得到着色β-成核的聚丙烯组合物。 出乎意料地观察到，通过使聚丙烯单独地首先与无机颜料并且其次与β -成核剂 熔融共混，或者反之亦然通过使聚丙烯与从单独浓缩物的熔融共混制得的浓缩物熔融共 混，可以实现显著较高含量的以β-改性结晶的聚丙烯。 在以前已知的方法中，使无机颜料与β-成核剂紧密混合并且通过使聚烯烃与所 述混合物熔融共混制备浓缩物。通过使所述浓缩物与聚丙烯熔融共混获得通过以前已知的 方法制备的着色聚丙烯组合物。尽管所述以前已知的方法确实具有一些经济优点（少一 个熔融共混步骤），但其不令人满意，因为其只能实现比本专利技术方法显著更低的β -改性含 量。 因此，还通过以下方法实现了本专利技术的目的，其中使包含β-成核剂的β-成核的 聚丙烯与至少一种无机颜料或与包含所述至少一种无机颜料的第一浓缩物熔融共混，得到 着色β-成核的聚丙烯组合物。 另外，还通过以下方法实现了本专利技术的目的，其中使包含无机颜料的着色聚丙烯 与至少一种β-成核剂或与包含所述至少一种β-成核剂的第二浓缩物熔融共混，得到着 色β -成核的聚丙烯组合物。 所有上述本专利技术方法的实施方案都利用了相同的本专利技术的基本原理，即将无机颜 料和β-成核剂单独地加入聚丙烯。就其中进行加入的顺序而言，无机颜料和β-成核剂 的加入是单独的，或者其至少相对于无机颜料和β -成核剂的位置而言是单独的，即它们 包含于单独的浓缩物中。当将单独的浓缩物合并成第三浓缩物时，在使所述第三浓缩物与 聚丙烯熔融共混之前，甚至也符合单独加入无机颜料和β -成核剂的要求。 根据本专利技术方法的一个变型，通过使聚丙烯与第一和第二浓缩物熔融共混制备着 色聚丙烯组合物。根据本专利技术的一个有利实施方案，通过首先使聚丙烯与第一浓缩物熔融 共混以制得着色聚丙烯并且随后使所述着色聚丙烯与第二浓缩物熔融共混以制得具有高 β-改性含量的着色β-成核的聚丙烯组合物来制备所述着色β-成核的聚丙烯组合物。 根据本专利技术的另一个有利实施方案，通过首先使聚丙烯与第二浓缩物熔融共混以 制得成核的聚丙烯并且随后使所述成核的聚丙烯与第一浓缩物熔融共混得到具有 高β_改性含量的着色β_成核的聚丙烯组合物来制备着色β_成核的聚丙烯组合物。 根据本专利技术的仍然另一个有利实施方案，通过使聚丙烯同时与第一和第二浓缩 物，即在一个熔融共混步骤中，熔融共混制备着色β -成核的聚丙烯组合物。 出于清楚的目的，应强调在本专利技术的上下文中的所述术语"无机颜料"仅包括不充 当强的α-成核剂的无机颜料。在这方面，作为有机酸盐的颜料也被认为是有机颜料。 充当α -成核剂的颜料应优选完全不存在于本专利技术的聚丙烯组合物中，或者仅以 使得它们不会负面影响所希望的性能（即主要地是增加的β-改性含量和因此增加的冲击 强度）的量存在。 本专利技术适用于所有类型的聚丙烯和包含全同立构聚丙烯的聚丙烯组合物。聚丙烯 的全同立构规整度可以通过 13c-nmr或通过红外光谱测定。当通过13C_NMR测定时，全同立 构规整度被测定为三单元组百分比（mm% )或五单元组百分比（mmmm% )。对于本专利技术使用 的全同立构聚丙烯，三单元组百分比（mm% )典型地为>80%，优选>90%，仍然更优选仍然 更高的值（例如>95%)。特别地，本专利技术适用于选自丙烯均聚物、丙烯无规共聚物、丙烯多 相共聚物和它们的混合物的聚丙烯。 在230°C/2. 16kg下，根据本专利技术的聚丙烯典型地具有0.05 - 10g/10min的MFR。 取决于所希望的最终应用，MFR可以优选为0. 1 - 5g/10min并且在本专利技术的实施方案中特 别地对于用于管道应用而言考虑0. 1 - lg/l〇min的MFR值，或者对于通过模塑操作制得的 制品的制备而言考虑2 - 3g/10min的MFR值。 根据本专利技术的聚丙烯可以通过使用常规催化剂来制备，所述催化剂包括 Ziegler-Nat本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备具有高β‑改性含量的着色β‑成核的聚丙烯组合物的方法，其中使聚丙烯与至少一种无机颜料和至少一种β‑成核剂熔融共混，特征在于：a1)使聚丙烯与至少一种无机颜料或与包含所述至少一种无机颜料的第一浓缩物熔融共混，得到着色聚丙烯，和a2)使所述着色聚丙烯与至少一种β‑成核剂或与包含所述至少一种β‑成核剂的第二浓缩物熔融共混，得到所述着色β‑成核的聚丙烯组合物，或者b1)使聚丙烯与至少一种β‑成核剂或与包含所述至少一种β‑成核剂的第二浓缩物熔融共混，得到β‑成核的聚丙烯，和b2)使所述β‑成核的聚丙烯与至少一种无机颜料或与包含所述至少一种无机颜料的第一浓缩物熔融共混，得到所述着色β‑成核的聚丙烯组合物，或者c)通过使包含所述至少一种无机颜料的第一浓缩物和包含所述至少一种β‑成核剂的第二浓缩物熔融共混制备第三浓缩物，并且使聚丙烯与所述第三浓缩物熔融共混以制得所述着色β‑成核的聚丙烯组合物，或者d)使包含所述至少一种无机颜料的第一浓缩物和包含所述至少一种β‑成核剂的第二浓缩物与聚丙烯熔融共混，得到所述着色β‑成核的聚丙烯组合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F·吕梅尔，
申请(专利权)人：博里利斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI