透明的抗冲击间规聚丙烯制造技术

具有独特的一组机械性能的间规聚丙烯混合物可通过混合间规聚丙烯与超低密度的聚乙烯、以及任选地，全同立构聚丙烯无规共聚物来制备。已经发现，本发明专利技术的间规聚丙烯混合物具有改善的冲击强度、减小的朦胧度、增加的透光率、以及减小的弯曲模量。已经确定，向间规聚丙烯中添加约１０－５０重量％的超低密度聚乙烯塑性体能大大地增强机械韧性（尤其是在低温时），同时保持良好的光学透明度。通过使用具有良好的光学透明度的ｓＰＰ材料，并将ＵＬＤＰＥ塑性体均匀地分散到ｓＰＰ基质中作为一种抗冲击改性剂，可得到这些结果。而且，向ｓＰＰ基质相中添加约１０－５０重量％的ｉＰＰ无规共聚物能得到相当的或改善的机械性能，同时还使注模成形周期时间显著减少。本发明专利技术的间规聚丙烯混合物可根据习惯作法，使用现有技术中已知的基本塑性制造工艺进一步地加工，制造流延薄膜、吹塑薄膜、共挤出薄膜、层压片、注模成形部件、吹塑容器、以及其它制品。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有良好的光学透明度与提高的抗冲击性或机械韧性的间规聚丙烯混合物。更具体地说，本专利技术涉及一种间规聚丙烯(sPP)，它与超低密度聚乙烯(ULDPE)、以及任选地，全同立构聚丙烯(iPP)和乙烯的无规共聚物进行了混合。另外，本专利技术的间规聚丙烯混合物可随后制成膜、片、模塑制品等。
技术介绍
用齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)或茂金属催化剂制成的聚丙烯材料是当今世界上用途最广泛、最为常用的热塑性塑料。聚丙烯材料可用来制造大量的制成品，包括流延及吹塑薄膜、注模成形部件、吹塑制品、热成形片、以及可随后纺织或机织来制造毯子及其它制成品的纤维。虽然聚乙烯和聚丙烯都属于聚烯烃类，但是与聚乙烯相比，聚丙烯更容易变硬并显示更高的屈服应力和熔点，但是也更容易破碎，尤其是在低温下。这主要是因为其玻璃化转变温度更高所导致的，可通过使用橡胶或其它聚合抗冲击改性剂在模量上作出一些牺牲用以改善低温抗冲击性，制造坚韧的混合物来解决。如前述，几乎所有的市售级聚丙烯都是使用齐格勒-纳塔或茂金属催化剂的机理来制造的。这些催化剂可以对聚丙烯的立构规整度或者延伸自最终聚合物的碳主链的甲基基团的排列进行一定程度的控制。具有这些无规排列的侧接基团的聚丙烯分子称为无规立构的。总是将侧链基团置于链的同侧或者同向的聚丙烯链称为全同立构的，而侧链基团以重复的模式在链的一侧与另一侧之间交替排列的聚丙烯链则称为间规立构的。通常，市售的聚丙烯总是全同立构的，因为在最终的产品中它们往往有较高的强度和硬度。但是，近来催化剂化学的改进已经能够进行制造间规聚丙烯的较大规模的操作。虽然间规聚丙烯的强度或硬度不像全同立构聚丙烯的强度或硬度那样高，但是它提供了独特的一组性能，包括更大的柔韧性、更高的抗冲击性、以及较好的光学透明度。有许多与强度大、柔韧的、并且基本上透明的聚烯烃非常适合的独特用途。仅仅举出一个例子，增塑的聚氯乙烯(PVC)通常单独使用或者与其它聚合物成分结合使用形成许多医疗制品，包括绷带、外科敷料、以及静脉(IV)溶液包。增塑的PVC膜具有许多理想的性质，包括容易拉伸、恢复程度高、疲劳度低、以及永久应变最小。但是，增塑的PVC膜已变得不够理想，因为在其制造过程中使用的PVC单体和各种增塑剂具有已知的或可疑的致癌物质。显然，在医疗制品、食品存储容器、以及其它用途(其中，聚合物与血液或其它体液直接接触，或者与要摄取或吸收进入人体的食品等接触)中，需要用各种聚烯烃，特别是具有较低的可提取成分的聚烯烃来代替诸如增塑的PVC膜这些材料。虽然与较为廉价的聚烯烃，即聚乙烯相比，间规聚丙烯提供了极好的强度和光学透明度，但是在较低的温度下sPP均聚物通常缺乏机械韧性和冲击强度。另外，虽然可以制造显示改善的低温冲击强度的聚丙烯共聚物，但是这些材料的光学透明度不如sPP均聚物。因此，需要一种既提供改善的机械韧性和低温抗冲击性，同时又提供与许多sPP均聚物相当的或更好的光学透明度的间规聚丙烯混合物。
技术实现思路
根据本专利技术制备的间规聚丙烯混合物满足了上述要求，并且通过混合间规聚丙烯与超低密度的聚乙烯、以及任选地，全同立构聚丙烯无规共聚物来呈现出相当独特的一组机械性能。简言之，已经发现，本专利技术的间规聚丙烯混合物具有改善的冲击强度、减小的朦胧度、增加的透光率、以及减小的弯曲模量。更具体地说，已经确定，向间规聚丙烯中添加约10-50重量％的超低密度聚乙烯塑性体能大大地提高机械韧性，尤其是在低温时，同时保持良好的光学透明度。使用具有良好的光学透明度的sPP材料，并将ULDPE塑性体均匀地分散到sPP基质中作为一种抗冲击改性剂，可得到这些结果。而且，向sPP基质相中添加约10-50重量％的iPP无规共聚物能提供相当的或改善的机械性能，同时还导致注模成形周期时间的显著减少。提供一种制造具有改善的冲击强度和良好的光学透明度的间规聚丙烯混合物的方法也在本专利技术的范围之内。这可通过提供呈丸状或绒毛状的间规聚丙烯，并将这种材料与超低密度聚乙烯、iPP无规共聚物、或者这两者进行机械混合来进行。这一混合步骤可通过转鼓混合sPP绒毛与ULDPE丸和/或iPP无规共聚物，随后将该混合物输入挤压机等设备对各组分施加机械剪切作用成为相当均匀的熔融聚合物共混物来进行。在挤压之后，本专利技术的间规聚丙烯混合物可根据习惯作法，使用现有技术中已知的基本塑性制造工艺进一步加工，制成流延薄膜、吹塑薄膜、共挤出薄膜、层压片、注模成形部件、吹塑容器、以及其它制品。具体实施例方式根据本专利技术制得的间规聚丙烯混合物可用作单独的一层或者多层结构中的一个组分层，能制得显示改善的机械韧性(尤其是在低温下)以及良好的光学透明度的膜。由这些混合物制得的膜还期望能显示低的可提取物质，可使它们适用于食品或医疗包装中。另外，这些材料可通过本领域技术人员已知的注模成形、热成形、以及其它基本塑性制造工艺，来制造具有改善的机械韧性和光学透明度的制品。根据本专利技术，sPP与超低密度聚乙烯塑性体的混合将会显示能改善sPP的机械韧性，同时保持或者稍稍改善光学透明度。还将显示，与不含iPP共聚物成分的sPP混合物相比，含有iPP无规共聚物的sPP混合物可导致注模成形中周期时间的减少。含有ULDPE塑性体、以及任选地，iPP无规共聚物的sPP混合物还会显示具有减小的弯曲模量，因而可制造具有改善的柔软度和披盖性能的聚合物膜。注意到，可通过添加超低密度茂金属聚乙烯，并且使用或不使用iPP无规共聚物来增强sPP混合物的机械韧性或冲击性能，而后一种任选的材料通常加入用以减少注模成形周期时间并增加最终的聚合物共混物的加工性能。根据本专利技术制得的实验化合物过去是使用EOD 93-06或EOD 95-05这种间规聚丙烯，它已经停止使用，可用目前市场上的购自Texas州LaPorte的ATOFINAPetrochemicals公司的FINAPLAS 1471(熔体流动速率为4.1g/10分钟)的类似的sPP来代替。然后，将购自Delaware州Wilmington的DuPont Dow Elastomers公司的超低密度聚乙烯，如ENGAGE 8150或ENGAGE 8200，加入该sPP中进一步提高低温韧性及其它有利的性能。任选地，还可将iPP/PE无规共聚物，如购自ATOFINA Petrochemicals公司的6671XBB(98％丙烯/2％乙烯，熔体流动速率为11g/10分钟)或Z9470(94％丙烯/6％乙烯，熔体流动速率为5g/10分钟)与sPP混合以减少所得的混合物的注模成形周期时间。随后，将这些间规聚丙烯混合物注模成形成为阶梯片、拉伸棒、Izod棒和板，用于物理检测。这些实验的主要目的是增加冲击强度的值，同时保持聚合物共混物的良好的光学透明度。应当注意的是，在本申请文件中将EOD 93-06和EOD 95-05称为sPP均聚物，但是这些聚合物事实上是sPP与非常少量的乙烯的无规共聚物。这些材料的乙烯含量小于总的聚合物组合物的约1重量％，这样它们在绝大多数物理性质上与sPP均聚物非常相似。但是，这些材料的熔化温度(Tm)稍低于纯sPP均聚物的FDA规则(参见21 CFR 177.1520)所要求的熔化温度。虽然将EOD93-06或EOD 95-0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性聚合物共混物，它包含：间规聚丙烯均聚物；超低密度聚乙烯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J沙尔德，L孙，AS包姆加特纳，K伯勒，G德克登，
申请(专利权)人：弗纳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]