无定形的弹性丙烯均聚物制造技术

一种有弹性的高分子量的、基本是无定形的丙烯均聚物，它的熔点在１４５℃至１６５℃之间，熔体粘度在１９０℃时大于２００，０００ＣＰＳ，熔化热约在４Ｃａｌ／ｇｍ至１０Ｃａｌ／ｇｍ之间。这种高聚物包含约３５％至５５％的可溶于乙醚的部分，该部分的比浓对数粘度小于约１．０ｄｌ／ｇ并且基本上不呈现等规立构的结晶度；还包含约３０％至７０％的可溶于庚烷的部分，这部分的熔点约在１００℃至１１５℃之间，它的熔化热小于２．０Ｃａｌ／ｇｍ。（*该技术在2011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】
本专利技术有关一种弹性的，基本是无定形的丙烯均聚物。这种高聚物所具有的性质使它可以用作热塑性的高弹体，从而在包括薄膜及薄膜组成在内的许多方面得到应用。结晶的和无定形的聚丙烯是在众多应用领域有用的材料，每年生产的聚丙烯均聚物和共聚物以十亿磅计。无定形的聚丙烯通常被认为主要包含无规立构的丙烯高聚物。另一方面，晶状的聚丙烯则被认为主要包含间规立构的或等规立构的聚丙烯。等规立构，间规立构和无规立构的聚丙烯的差别在于这些高聚物的立体化学方面。在等规立构的聚丙烯中，甲基取代基是处于形成这高聚物的延伸的碳链的同一侧，而间规立构的聚丙烯中的甲基，则有规则的交替分布在碳链的两侧。等规立构和间规立构结构中的这种规律性，能使分子彼此很好地适应而形成高度结晶状的材料。相反，在无规立构的聚丙烯中的甲基，沿着高聚物的碳链无规则地分布着。无规立构聚丙烯一般是低强度的粘胶状材料，被用来作为胶粘剂。等规立构，间规立构和无规立构的聚丙烯的结构，可参看Morrison和Boyd所著的有机化学一书第五版第1248页的图示。高度晶状的等规立构聚丙烯占商品生产聚丙烯的大多数。等规立构结构使这种聚丙烯具有高的劲度和很好的抗张强度，但是这种一般具有高抗张性的晶状聚丙烯却不适用于那些需要弹性的应用场合。过去，用常规的聚合技术和没有载体的催化剂制造丙烯均聚物和共聚物时，除得到所需的高度晶状的，主要是等规立构的产品以外，还同时产生大量无规立构高聚物。各种不同的方法被用来分离和提纯这两种产物，其中无规立构的副产物在商业上被用作胶粘剂化合物，屋顶材料，堵缝化合物这类用途。但在过去十年中，在生产等规立构聚丙烯的催化剂方面，已取得重大进展，用高活性的立体专一性催化剂可以在等规立构的均聚物和共聚物的生产中无需提纯和除去无规立构或低晶状的高聚物。但新的高分子量无规立构丙烯高聚物的发展则很少受到注意。一种可分级的弹性聚丙烯，其中具有高分子量的可溶于乙醚的部分含有约0.5%至5%等规立构结晶度，比浓对数粘度超过1.5，已在1982年6月15日发行的美国专利No.4，335，225(Collette等人)中被公开。但这种高聚物不具有本专利技术中新高聚物的性能。本专利技术提供一种新的具有弹性的高分子量无定形的丙烯均聚物。这种高聚物的可溶于乙醚的部分没有等规立构的结晶度，它的比浓对数粘度小于约1.0dl/g。这种高聚物是用一种含固体载体的催化剂组分及一种有机铝组分组成的催化剂体系生产出来的。本专利技术的高聚物所具有的分子量使高聚物熔体的粘度在190℃时大于200，000CPS，熔体流速(MFR)在230℃时小于80g/10分钟。这种高聚物一般用作热塑性高弹体，具有广泛的用途，包括薄膜，纤丝，纤维，塑片，模压件，以及需要弹性的其它应用场合。这种高聚物也可以和其它均聚物和共聚物混合，以产生具有有用性能的混合物。按照本专利技术，可提供一种主要是无定形的高分子量丙烯均聚物。这里的术语“高分子量”是指高聚物在190℃的熔体粘度大于200，000CPS或230℃时的熔体流速(MFR)小于80g/10分钟。这种高聚物包含可溶于乙醚的部分，这部分不呈现等规立构的结晶度并且它的比浓对数粘度小于大约1.0dl/g。这里所说的等规立构结晶度，可用13C核磁共振(NMR)来测定。13C谱是在125℃用JEOL制造的F×270 NMR核磁共振仪器，在13C共振频率67.8MHz，质子去偶频率269.65MHz的条件下做出的。定量分析所用条件为脉冲宽度12微秒(倾倒角接近65°)，脉冲重覆时间2.1秒。进行实验时将0.1克高聚物在2毫升重量比为90/10的1，2，4-三氯苯/D6-苯中制成溶液。N-苯基-1-萘胺被用作抗氧剂(约为0.04M)。当聚丙烯试样按上述方法测定其等规立构含量，然后冷却到室温并保持24小时，如果试样中有足够长的等规立构链区的结晶作用，则可以看到mmmm五聚链区峰面积的减小。mmmm峰强度的减小是由于等规立构五聚链区由于结晶作用所导致的定位化引起的，因此它提供了一种测量高聚物结晶化部分的方法。Collette等人在MACROMOLECULES杂志22，1358页(1989)定义了一种NMR稳定性参考数RnmrRnmr＝Fh-Fl(1-Fh)/(1-Fl)这里Fh和Fl分别代表在较高温度和较低温度时所测得的mmmm五聚链区的峰强度，Rnmr值和结晶度之间的关系由下式给出Rnmr＝0.006+0.016(%结晶度)因此，Rnmr值小于或等于零表示不存在等规立构结晶度。测定高聚物比浓对数粘度，是把0.05克试样放入100毫升含有0.1g/l BHT(2，6-二叔丁基-4-甲基酚)的十氢萘中，在氮气保护下将试样加热到135℃并用磁搅拌器搅拌两小时。把混合物通过过滤棒倾入Cannon-Ubbelohda粘度计中，在135℃测量它的流出时间，并与单独用溶剂所测得的结果进行比较，比浓对数粘度可按下式来计算比浓对数粘度＝(ln T/To)/C这里T是试样混合物的流出时间，T0是溶剂的流出时间，C是高聚物以克/分升为单位的浓度。均聚物在溶剂中的溶解度是通过把试样(6克)放在纤维素壳筒中来测定的。把壳筒放进处于含有溶剂的圆底玻瓶中的一个垂直的圆筒形室中。把溶剂加热到沸腾，溶剂蒸气即上升，经过围绕圆筒形室的外面区域并在回流冷凝管中冷却。冷凝的溶剂滴在纤维素壳筒上，这样对壳筒中的高聚物连续提取16小时。被提取的试样部分也就是可溶的部分。熔点和熔化热是用Perkin Elmer公司制造的DSC-2C型微分扫描量热计(DSC)测量的。熔点测定按ASTM方法D-3481进行。熔体流速是用Tinius-Olsen公司制造的挤压式塑性计按ASTM方法D-1238来测量的。本专利技术的丙烯均聚物的熔点在约145℃至165℃之间，熔化热在约4Cal/gm至10cal/gm之间。这种高聚物的熔体粘度范围在190℃时从约200，000CPS到大于约2，000，000CPS，熔体流速在230℃时从约4gm/10分钟到约80gm/10分钟。本专利技术的丙烯均聚物含有大约35%至55%的溶于乙醚部分。溶于乙醚部分不呈现13C等规立构结晶度并且它的比浓对数粘度小于约1.0dl/g。溶于乙醚部分也没有在40℃以上的可测量的熔点，这进一步指出它不存在结晶度。本专利技术的丙烯均聚物含有大约30%至70%的溶于庚烷部分。均聚物中可溶于庚烷的部分的熔点大约在100℃至110℃之间，熔化热小于约2.0Cal/gm。均聚物中不溶于庚烷的部分熔点在145℃至165℃之间，熔化热在10Cal/gm至20Cal/gm之间。本专利技术的均聚物是在一种特别的催化剂组成存在的条件下，反应温度在120°F至175°F之间由丙烯单体聚合而制得的。聚合在充分的压力下进行以维持丙烯处于液相，一般压力范围在400Psig至550Psig之间是合适的，优选的温度约在130°F至150°F之间。在制备本专利技术的均聚物时，为使产生的高聚物在190℃时的熔体粘度大于200，000CPS，严格控制氢气浓度是很重要的。最好是在聚合过程中没有氢气引入以使产生的高聚物在190℃时的熔体粘度大于2，000，000CPS。用于聚合产生无定形高分子丙烯均聚物的催化剂组合物，含有一种固体的，在载体上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性高分子量的，基本是无定形的丙烯均聚物，它的熔点在１４５℃至１６５℃之间，熔体粘度在１９０℃时大于２００，０００ＣＰＳ，熔化热约在４Ｃａｌ／ｇｍ至１０Ｃａｌ／ｇｍ之间；这种高聚物包含约３５％至５５％的可溶于乙醚的部分，这部分的比浓对数粘度小于约１．０ｄｌ／ｇ并且基本上没有等规立构的结晶度。

【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：布赖恩J佩伦，乔治C艾伦，
申请(专利权)人：雷克斯尼产品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]