丙烯/α-烯烃嵌段互聚物制造技术

技术编号:11061009 阅读:47 留言:0更新日期:2015-02-19 04:36
本发明专利技术的实施方式提供具有受控的嵌段序列的一类中间相分离的丙烯/α-烯烃嵌段互聚物。该丙烯/α-烯烃互聚物的特征在于具有大于0和至多约1.0的平均嵌段指数ABI,和大于约1.4的分子量分布Mw/Mn。优选地,所述嵌段指数为约0.2至约1。另外或者可供选择地,嵌段丙烯/α-烯烃互聚物的特征在于具有至少一个通过温升淋洗分级(“TREF”)获得的级分,其中所述级分的嵌段指数大于约0.3和至多约1.0,和丙烯/α-烯烃互聚物的分子量分布Mw/Mn为大于约1.4。

【技术实现步骤摘要】
丙烯/ a -烯烃嵌段互聚物 本专利技术申请是基于申请日为2009年01月30日,申请号为200980110722. X(国际 申请号为PCT/US2009/032642),专利技术名称为丙烯/ a -烯烃嵌段互聚物的专利申请的分 案申请。 相关申请的夺叉参考 本申请要求2008年1月30日提交的美国临时申请61/024,698(代理号66701)。 本申请也涉及以下的也于2008年1月30日提交的美国临时专利申请:61/024,674(代理 号 65044) ;61/024, 688 (代理号 66699) ;61/024, 693 (代理号 66700) ;61/024, 698 (代理号 66701) ;61/024, 701 (代理号66702)和61/024,705(代理号66703)。为了美国专利实践的 目的,将这些申请的全部内容通过参考并入本申请。
本专利技术涉及具有受控的嵌段序列的丙烯/ a _烯烃嵌段互聚物的中间相分离的组 合物,和由所述嵌段互聚物制成的制品。
技术介绍
嵌段共聚物含有相同单体单元的序列(嵌段),其共价键合到不同类型的序列 上。所述嵌段可以以各种方式连接,例如A - B二嵌段和A-B - A三嵌段结构,其中A表示一 个嵌段,B表示不同的嵌段。在多嵌段共聚物中,A和B可以以许多不同的方式连接,并且可 以重复多次。它还可包括另外的不同类型的嵌段。多嵌段共聚物可为线性多嵌段聚合物或 者多嵌段星形聚合物(其中所有的嵌段都键合到相同的原子或者化学部分)或者梳状聚合 物(其中B嵌段的一端附接至A主链上)。 当两个或者更多个不同化学组成的聚合物分子彼此共价键合时,就形成了嵌段共 聚物。虽然可能存在宽泛的嵌段共聚物结构,但是很多嵌段共聚物都涉及硬塑料嵌段(其 是基本上结晶的或者玻璃状的)共价键合至弹性嵌段,形成热塑性弹性体。其它嵌段共聚 物例如橡胶-橡胶(弹性体-弹性体),玻璃-玻璃,和玻璃-结晶嵌段共聚物也是可能的, 并且可能具有商业重要性。 制备嵌段共聚物的一种方法是产生〃活性聚合物〃。与典型的Ziegler-Natta聚 合反应过程不同,活性聚合反应方法仅涉及链引发和链增长步骤,而基本上没有链中止副 反应。这容许在嵌段共聚物中合成所需预定的和精确控制的(well-controlled)结构。在 活性体系中产生的聚合物可具有窄的或者极其窄的分子量分布,并且可能是基本上单 分散性的(即,分子量分布基本上为1)。活性催化剂体系的特征在于引发速率,引发速率 与链增长速率为同一数量级,或者超过链增长速率,并且不存在链终止或者链转移反应。此 夕卜,这些催化剂体系的特征在于存在单一种类的活性位点。为了在聚合反应方法中产生高 产率的嵌段共聚物,催化剂必需在很大程度上显示出活性特性。 已经使用顺序的单体添加技术通过阴离子聚合反应合成了丁二烯-异戊二烯嵌 段共聚物。在顺序添加中,一定量的一种单体与所述催化剂接触。一旦第一种这种单体已 经反应至基本上耗尽形成第一嵌段,就添加一定量的第二单体或单体物类,并容许反应形 成第二嵌段。可使用相同的或者其它可阴离子聚合的单体重复该方法。但是,丙烯和其它 a -烯烃例如丙烯,丁烯,1-辛烯等不通过阴离子技术直接进行嵌段聚合。 无论何时在静止的条件下发生结晶(这意味着该聚合物不经受外部的机械力或 者不正常的快速冷却),由高度可结晶的单体制备的均聚物将会从熔体结晶,并且形成称为 球粒的球形结构。这些球粒的大小为直径为几微米至几毫米。这一现象的描述可见于 Woodward,A.E.,Atlas of 聚合物 Morphology,Hanser Publishers,New York,1988。该球 粒由称为薄片的层状结晶构成。这样的描述可见于1^1161',4.,33¥3(^,3.]\&11〇'01]1〇1.〇16111., 74,190 (1964)和 Basset, D. C. , Hodge, A. M. , Olley, R. H. , Proc. Roy. Soc. London, A377, p25, 39,61 (1981)。球粒结构始于平行的薄片的芯,接着从芯开始沿径向方向朝外支化和生 长。混乱的聚合链构成薄片支链之间的物质,如以下文献中所述:Li,L.,Chan, C.,Yeung, K. L. , Li, J. , Ng, K. , Lei, Y. , Macromolecules, 34, 316 (2001)。 可迫使聚乙烯和乙烯的无规a -烯烃共聚物在某些情况下采取非球粒的形态。一 种情况发生在结晶条件不是静止的时,例如在吹膜或者流延薄膜工艺的过程中。在这两种 情况下,熔体都经受强的外力和快速的冷却,这常常产生成列成核的(row-nucleated)或 者串晶(shish-kebab) 结构,这描述于 A. Keller,M. J. Machin,J. Macromol. Sci. Phys., 1,41(1967)中。非球粒形态在当分子含有足够的a-烯烃或者另一类型的共聚单体从而 防止形成薄片的情况下发生。晶体类型的这种变化的发生是因为该共聚单体常常太大而 无法包在乙烯晶体中,因此,共聚单体之间的一串乙烯单元不能形成比该串在全反式构型 中的长度更厚的结晶。最终,该薄片将必需变得太薄,从而使得折叠成薄片结构的链不再 是有利的。在这种情况下,观察到具有流苏的胶束(fringed micellar)或者捆束的结晶, 如以下文献所述:S.Bensason,J.Minick,A.Moet,S. Chum,A.Hiltner,E. Baer,J. Polym. Sci. B:Polym. Phys.,34,1301 (1996)。低分子量聚乙烯级分的研究使得理解了形成链折叠 的薄片所需的连续乙烯单元的数目。如L Mandelkern,A. Prasad, R. G. Alamo, G. M. Stack, Macromolecules,23, 3696 (1990)中所述,需要至少100个乙烯单元的聚合物链链段来进行 链折叠。低于这个数目的乙烯单元,低分子量级分形成伸长的链结晶,同时在典型的分子量 的聚乙烯形成具有流苏的胶束,并形成颗粒型的形态。 已经在通过丁二烯的分批阴离子聚合反应和接着氢化得到的聚合物而制备的 a_烯烃嵌段共聚物中观察到了第四种类型的固态聚合物形态。在乙烯链段的结晶温度, 无定形嵌段可以是玻璃状的或者是弹性的。在玻璃状基质中的结晶研究已经使用了苯乙 烯 -乙烯(S-E)二嵌段,这描述于 Cohen,R. E.,Cheng,P. L. , Douzinas,K.,Kofinas,P., Berney,C.V.,Macromolecules,23,324(1990)中,和乙烯-乙烯环己烧(E-VCH)二嵌段,这 描述于 Loo, Y. L. , Register,R. A. , Ryan,A. J.,Dee G. T.,Macromolecules34,8968 (2001) 中。已经使用乙烯-(3-甲基-丁烯)二嵌段研究了在弹性体基质中的结晶,这描述于 Quiram,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯/α‑烯烃嵌段互聚物,其包括两个或者更多个分子内嵌段,其中所述嵌段各自是硬嵌段或软嵌段,在所述硬嵌段中丙烯存在的量大于80mol%,在所述软嵌段中α‑烯烃含量大于20mol%,其中所述丙烯/α‑烯烃嵌段互聚物的特征在于分子量分布Mw/Mn为1.4至2.8,和具有大于0和至多1.0的平均嵌段指数;和,其中所述丙烯/α‑烯烃嵌段互聚物在熔体中是中间相分离的,其中所述中间相分离的域的最小尺寸为40nm至300nm。

【技术特征摘要】
2008.01.30 US 61/024,6961. 一种丙烯/ a -烯烃嵌段互聚物,其包括两个或者更多个分子内嵌段,其中所述嵌 段各自是硬嵌段或软嵌段,在所述硬嵌段中丙烯存在的量大于80mol %,在所述软嵌段中 a _烯烃含量大于20mol %,其中所述丙烯/ a -烯烃嵌段互聚物的特征在于分子量分布Mw/ MnS 1. 4至2. 8,和具有大于0和至多1. 0的平均嵌段指数;和,其中所述丙烯/ a -烯烃嵌段 互聚物在熔体中是中间相分离的,其中所述中间相分离的域的最小尺寸为40nm至300nm。2. 权利要求1的丙烯/a-烯烃嵌段互聚物,其中所述a-烯烃是苯乙烯,乙烯,1-丁 烯,1-己烯,1-辛烯,4-甲基-1-戊烯,降冰片烯,1-癸烯,1,5-己二烯,或其组合。3. 权利要求1或2的丙烯/a-烯烃嵌段互聚物,其中所述分子内嵌段之间的a-烯烃 摩尔百分比含量之差A (a-烯烃百分比)根据以下方程计算: A (a-烯烃百分比)>AAMn)°_5 其中Mn为所有分子的以g/mol为单位计的数均分子量;和 其中所述a _烯烃是辛烯,并且A为大于或等于8915 ;或 其中所述烯烃是乙烯,并且A为大于或等于9187。4. 权利要求1的丙烯/ a _烯烃嵌段互聚物,其中所述a _烯烃是辛烯,并且所述分子 内嵌段之间的a -烯烃摩尔百分比含量的差为大于或等于17. 2mol%。5. 权利要求1的丙烯/ a _烯烃嵌段互聚物,其中所述a _烯烃是乙烯,并且所述分子 内嵌段之间的a -烯烃摩尔百分比含量的差为大于或等于17. 7mol%。6. 权利要求1-5中任一项的丙烯/ a -烯烃嵌段互聚物,其中所述丙烯/ a -烯烃嵌段 共聚物已经被压塑。7. 权利要求1-6中任一项的丙烯/ a -烯烃嵌段互聚物,其中所述丙烯/ a -烯烃嵌段 共聚物包括域,其中所述域的最小尺寸为大于60nm。8. 权利要求1-7中任一项的丙烯/ a -烯烃嵌段互聚物,其中所述丙烯/ a -烯烃嵌段 互聚物的分子量大于250g/mol。9. 权利要求1-8中任一项的丙烯/a-烯烃嵌段互聚物,其中所述互聚物的密度为 0?86g/...

【专利技术属性】
技术研发人员:加里·马钱德张润华本杰明·普恩杰弗里·温霍尔德金·沃尔顿潘卡杰·古普塔科林·李皮尚菲利普·赫斯塔德罗杰·库尔曼埃德蒙·卡纳汉埃迪·加西亚迈丁帕特里夏·罗伯茨
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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