在改进的经济条件下造粒热塑性聚合物粉末的方法技术

本发明专利技术涉及一种将热塑性聚合物、特别是热塑性聚烯烃造粒的方法，其中在聚合反应器中制备的聚合物粉末被引入挤出机中，在挤出机中熔融并均化，然后经过挤出口模并随后粉碎和冷却。根据本发明专利技术，在引入挤出机中之前将有机溶剂或悬浮介质按照０．００１－２０重量％的量加入聚合物粉末中。本发明专利技术特别用于聚乙烯或聚丙烯的造粒，从而在恒定能耗下提高聚合物产量或者在恒定聚合物产量下降低能耗。（*该技术在2024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】
本专利技术涉及一种将热塑性聚合物、特别是热塑性聚烯烃、优选具有多模态摩尔质量分布的聚烯烃的粉末造粒的方法，其中在一个或多个聚合反应器中制备的聚合物粉末被引入挤出机中，在挤出机中熔融并均化，然后经过挤出口模并随后粉碎和冷却。
技术介绍
热塑性聚合物的造粒是公知的，用于均化聚合物和将任何助剂和添加剂例如稳定剂、冷却剂、用于改进机械性能的试剂、填料等引入聚合物中。另外，与粉末的处理相比，在运输和进一步加工过程中热塑性聚合物的处理可以特别通过造粒来改进。除了直接组合聚合和造粒(其中来自聚合工艺的聚合物粉末被干燥，然后直接加入挤出机中)之外，聚合物粉末在对应于环境温度的温度下引入挤出机的操作是常规的，特别是在配混工艺中。这特别是由于聚合物粉末在地窖中的中间储存以及使用气动输送体系的运输方法，其中通常发生粉末向环境温度的冷却。因此，在配混中，聚合物粉末通常作为本体材料加入到挤出机中。在进料区域之后，粉末必须通过机械摩擦力的作用在挤出机中升温加热，最后一点点地熔融。但是，公知的造粒方法仍然需要在产量方面、相关的机械应力和被造粒材料的产品质量方面改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种造粒热塑性聚合物的方法，其中在造粒期间的均化效力在给定产量下得到提高，或其中在机械上的应力可以降低，这将表现在降低的能耗和减少修理或减少停工时间，或其中现有造粒设备的产物产量得到提高，从而保持均化质量和能耗。该目的是通过在开头提到的一般类型的方法来实现的，其中在引入挤出机中之前将有机溶剂或悬浮介质按照0.001-20重量％的量加入聚合物粉末中，基于聚合物粉末和溶剂或悬浮介质的重量计。根据本专利技术溶剂或悬浮介质的添加优选通过聚合物粉末进行，该聚合物粉末在聚合反应器中在悬浮液中制备，不进行完全的干燥，而是仅仅干燥到使得在聚合物粉末中自动建立所需量的溶剂或悬浮液介质的程度。根据本专利技术，优选的溶剂或悬浮介质是在0.0015-15重量％、特别优选0.002-10重量％和非常特别优选0.01-5重量％的范围内。另一种可能的实现本专利技术目的的方法是获取预先干燥的聚合物粉末，将该粉末与适合量的有机溶剂或悬浮介质混合，然后将该混合物加入用于造粒的挤出机中。根据本专利技术，所用的有机溶剂或悬浮介质是饱和或环状的或多环或芳族的具有3-18个、优选4-12个碳原子的烃或其混合物。由于存在根据本专利技术的量的溶剂或悬浮介质，聚合物粉末的熔化焓降低，在挤出机中的均化在给定能量输入下得到改进，这反映在聚合物中观察到较少的斑点。已经发现，可以特别通过本专利技术方法特别良好地造粒的有利聚合物是标准聚合物，例如聚烯烃、聚酯或聚酰胺，优选聚乙烯或聚丙烯。在聚乙烯的情况下，当聚乙烯具有多模态分子量分布时本专利技术方法是特别有利的，因为在这种材料的情况下会出现额外的溶胀效果，这些导致特别有利的均化。本专利技术的方法特别具有的优点是造粒可以在工业上在改进的经济条件下进行。干燥聚合物粉末的成本显著降低，这是因为可以省略用于除去至少5％悬浮介质的能量密集和昂贵的干燥步骤。产品质量得到改进，因为出现较少的斑点，聚合物通过热方式和机械方式在挤出机中受到较少程度的应力。对于挤出机的机械运转时间增加，因为对于给定的聚合物粉末产量需要较少的能量，机械设备进而经受较小的应力，进而需要较少的维修。反过来，当机械在相同的能量输入下操作时，产量得到增加，这改进了本专利技术方法在工业生产方面的效益。具体实施例方式实施例1(根据本专利技术)双模态聚乙烯在悬浮液中制备，己烷作为悬浮介质，在高活性的齐格勒催化剂存在下在两个串联的反应器中进行。双模态聚乙烯具有48重量％比例的低分子量均聚物和52重量％比例的高分子量共聚物。双模态聚乙烯的密度是0.955g/cm3，MFI5是0.35dg/min。粉状聚乙烯在离开反应容器之后进行正常的干燥工艺，但是，该工艺在早期停止，导致准确地2.2重量％的己烷保留在聚合物粉末中。将该粉末引入挤出机中，并在恒定的能量输入下加工以生产颗粒。随后，从这些颗粒在吹膜工艺中生产25微米厚的薄膜，通过在显微镜下目测观察来检查这些膜中是否存在斑点。结果显示在下表中。实施例2(对比例)与实施例1中相同的聚合物在离开反应容器之后进行正常的干燥工艺，但是，该工艺进行完全，导致小于0.001重量％的己烷保留在聚合物粉末中。将通过这种方式干燥的粉末引入与实施例1相同的挤出机中，并在实际相同的条件下加工以生产颗粒。从这些颗粒在吹膜设备上生产25微米厚的薄膜，这些膜进行与实施例1相同的检测。表 权利要求1.一种将热塑性聚合物粉末造粒的方法，其中在聚合反应器中制备的聚合物粉末被引入挤出机中，在挤出机中熔融并均化，然后经过挤出口模并造粒，其中在引入挤出机中之前将有机溶剂或悬浮介质按照0.001-20重量％的量加入聚合物粉末中，基于聚合物粉末和溶剂或悬浮介质的总重量计。2.权利要求1的方法，其中所用的热塑性聚合物是聚烯烃。3.权利要求1或2的方法，其中所用的聚合物是具有多模态摩尔质量分布的聚烯烃。4.权利要求1-3任一项的方法，其中溶剂或悬浮介质的添加是通过聚合物粉末进行，该聚合物粉末在聚合反应器中在悬浮液中制备，不进行完全的干燥，而是仅仅部分干燥到使得以0.001-20重量％的范围在聚合物粉末中建立所需量的溶剂或悬浮液介质的程度。5.权利要求1-3任一项的方法，其中溶剂或悬浮介质的添加是通过加入到干燥聚合物粉末进行，使得建立所需量的溶剂或悬浮液介质是在聚合物粉末中的0.001-20重量％的范围中。6.权利要求1-3任一项的方法，其中溶剂或悬浮介质的添加是通过加入到挤出机中进行，使得建立所需量的溶剂或悬浮液介质是在聚合物粉末中的0.001-20重量％的范围中。7.权利要求1-6任一项的方法，其中在热塑性聚合物粉末中的溶剂或悬浮介质的量是在0.0015-15重量％的范围内。8.权利要求1-7任一项的方法，其中在热塑性聚合物粉末中的溶剂或悬浮介质的量是在0.002-10重量％的范围内。9.权利要求1-8任一项的方法，其中在热塑性聚合物粉末中的溶剂或悬浮介质的量是在0.01-5重量％的范围内。10.权利要求1-9任一项的方法，其中所用的有机溶剂或悬浮介质是饱和或环状的或多环或芳族的具有3-18个、优选4-12个碳原子的烃。11.一种提高热塑性聚合物粉末在造粒期间通过挤出机的产量从而保持能耗的方法，其中在引入挤出机中之前将有机溶剂或悬浮介质按照0.01-5重量％的量加入聚合物粉末中，基于聚合物和有机溶剂或悬浮介质的混合总重量计。12.一种在热塑性聚合物粉末的造粒期间降低挤出机能耗从而保持聚合物通过挤出机的产量的方法，其中在引入挤出机中之前将有机溶剂或悬浮介质按照0.01-5重量％的量加入聚合物粉末中，基于聚合物和有机溶剂或悬浮介质的混合总重量计。全文摘要本专利技术涉及一种将热塑性聚合物、特别是热塑性聚烯烃造粒的方法，其中在聚合反应器中制备的聚合物粉末被引入挤出机中，在挤出机中熔融并均化，然后经过挤出口模并随后粉碎和冷却。根据本专利技术，在引入挤出机中之前将有机溶剂或悬浮介质按照0.001－20重量％的量加入聚合物粉末中。本专利技术特别用于聚乙烯或聚丙烯的造粒，从而在恒定能耗下提高聚合物产量或者在恒定聚合物产量下降低能耗。文档编号C08J3/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将热塑性聚合物粉末造粒的方法，其中在聚合反应器中制备的聚合物粉末被引入挤出机中，在挤出机中熔融并均化，然后经过挤出口模并造粒，其中在引入挤出机中之前将有机溶剂或悬浮介质按照０．００１－２０重量％的量加入聚合物粉末中，基于聚合物粉末和溶剂或悬浮介质的总重量计。

【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：R屈尔，JF恩德尔勒，M维特，
申请(专利权)人：巴塞尔聚烯烃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]