用于制备聚烯烃组合物的方法技术

一种在挤出机装置中连续地制备包含聚烯烃和炭黑的聚烯烃组合物的方法，该方法包括将聚烯烃粉末形式的聚烯烃和炭黑供应到混合装置中；测量供应到混合装置中的聚烯烃粉末的流速或测量在挤出机装置中制备的聚烯烃颗粒的流速；响应于所测量的聚烯烃粉末的流速，调节炭黑到混合装置中的流速，或者响应于所测量的聚烯烃颗粒的流速，调节聚烯烃粉末到混合装置中的流速；使挤出机装置内混合物熔化并均匀化；并将聚烯烃组合物造粒。

Process for preparing polyolefin compositions

A method for preparing continuous polyolefin compositions comprising a polyolefin and carbon black in the extruder device, the method includes polyolefin powder form polyolefin and carbon supply to the mixing device; measurement of supply to the mixing device in the velocity measurement for polyolefin powder or polyolefin particles prepared in extrusion device of the flow; in response to the measured velocity of polyolefin powder, carbon black to adjust the flow mixing device, or in response to the measured velocity of the particles of polyolefin, polyolefin powder mixing device to adjust the flow rate; the extruder unit mixture melting and homogenization; and the granulation of polyolefin compositions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备聚烯烃组合物的方法
本公开提供了一种用于连续地制备聚烯烃组合物的方法，该聚烯烃组合物包含聚烯烃、炭黑、和任选地一种或多种其它添加剂。本公开尤其提供了一种用于连续地制备聚烯烃组合物的方法，该聚烯烃组合物包含聚烯烃、炭和任选地一种或多种其它添加剂，其中该聚烯烃是双峰或多峰高密度聚乙烯。
技术介绍
聚烯烃是最广泛使用的商业聚合物。但是，为了实现和保持所期特性，聚合物配备有额外物质是必要的。这些所谓的塑料添加剂是辅助化合物，其显著地影响聚合物的特性并使聚合物在商业上是有用的，但是添加剂只少量添加。添加剂通常在造粒步骤期间其聚合后直接地与聚烯烃组合。具有优异的特性组合的聚烯烃是所谓的双峰或多峰聚烯烃。这些聚合物通常在通常具有不同聚合条件的两个或更多个聚合反应器的级联中制备。在这样的聚合方法中获得的聚烯烃粉末的单独颗粒的组成可以有很大变化。因此，在造粒步骤中需要特别努力使这些聚乙烯均匀化。例如，WO2004/096523A1公开了一种用于熔融和均匀化多峰或双峰聚烯烃的特定挤出机配置。但是，对于具有突出特性的双峰或多峰聚烯烃的制备，不仅需要聚烯烃的聚合组分非常均匀化，而且还要求塑料添加剂非常均匀地分布在聚合物中。此均匀性不仅应该包括在整个聚合材料中非常均匀的均匀化，而且还包括塑料添加剂与聚烯烃材料的比例以及不同添加剂之间的比率对于所有聚烯烃颗粒而言基本上是相同的。此外，应该可以通过可靠和经济的方法实现这种均匀分布。实现炭黑在聚烯烃中的均匀分布是甚至更高要求的过程。炭黑用于紫外线防护或用作许多聚烯烃应用中着色的颜料，比如例如在管道或塑料燃料箱应用中。炭黑可以蓬松粉末或颗粒状形式获得。然而，炭黑难以处理，因为其是脆弱的，倾向于堵塞输送设备和土壤机械，其则随后需要严格清洗。因此，为了制备包含炭黑的聚烯烃组合物，普遍使用聚烯烃母料形式的炭黑。然而，使用母料形式的炭黑具有以下缺点：母料的载体聚合物和聚烯烃组合物的基底聚烯烃应该是相容的，因此不同的基底聚烯烃可能需要不同的母料。并且，制备聚烯烃母料是增加聚烯烃组合物的制造成本的额外工艺步骤。WO2009/059967A2公开了一种将炭黑引入聚烯烃中的方法，在该方法中，将聚烯烃粉末和任选的添加剂馈送到主挤出机中，并在其中与包含10至60重量％炭黑的熔融或部分熔融的聚烯烃/炭黑组合物组合，该组合物已经在主挤出机的小侧挤出机中制得。WO2015/071075A1涉及将炭黑直接馈送到用于管道和电线及电缆应用的黑色化合物的制造中。所述方法包括将炭黑颜料直接地馈送到熔体挤出机的入口中或将碳黑颜料和固体颜料的组合馈送到熔体挤出机的入口中。因此，需要克服现有技术的缺点并提供允许实现炭黑和任选的其它添加剂在聚烯烃组合物中，尤其是在包含双峰或多峰高密度聚乙烯的聚烯烃组合物中的非常均匀的分布的方法，以及该方法可以经济可靠地以高定量精度进行，并且这导致聚烯烃组合物由于添加的炭黑而在聚合物特性中没有或仅显示轻微的损失。
技术实现思路
本公开提供了一种在挤出机装置中连续地制备包含聚烯烃和炭黑的聚烯烃组合物的方法，该方法包括以下步骤(i)将聚烯烃粉末形式的聚烯烃供应到混合装置中；(ii)测量供应到混合装置中的聚烯烃粉末的流速或测量在挤出机装置中制备的聚烯烃颗粒的流速；(iii)将炭黑供应到混合装置中；(iv)任选地将一种或多种其它添加剂供应到混合装置中；(v)当测量供应到混合装置中的聚烯烃粉末的流速时，响应于所测量的聚烯烃粉末的流速，调节炭黑和任选地供应的一种或多种其它添加剂到混合装置中的流速，或者当测量在挤出机装置中制备的聚烯烃颗粒的流速时，响应于所测量的聚烯烃颗粒的流速，调节聚烯烃粉末到混合装置中的流速，或者保持供应到混合装置中的炭黑和任选地供应的一种或多种其它添加剂的流速恒定或也响应于所测量的聚烯烃颗粒的流速，调节供应到混合装置中的炭黑和任选地供应的一种或多种其它添加剂的流速；(vi)将聚烯烃粉末、炭黑和任选地供应的一种或多种其它添加剂混合以形成粉末混合物，(vii)将步骤(vi)中获得的粉末混合物从混合装置转移到挤出机装置中；(viii)加热粉末混合物以形成熔体并使挤出机装置中的熔体均匀化以形成液态的聚烯烃组合物；以及(ix)将聚烯烃组合物造粒。在一些实施例中，测量聚烯烃粉末的流速。在一些实施例中，测量在挤出机装置中制备的聚烯烃颗粒的流速。在一些实施例中，通过固体流量计测量聚烯烃粉末的流速或聚烯烃颗粒的流速。在一些实施例中，混合装置是包括两个水平定向的反向旋转轴的桨式混合器。在一些实施例中，将炭黑以至少三步法从炭黑储存容器供应到混合装置，该至少三步法包括(iiia)通过第一炭黑排放阀将炭黑从储存容器转移到炭黑馈送容器；(iiib)随后通过第二炭黑排放阀依靠重力将碳黑从炭黑馈送容器转移到定量装置；以及(iiic)随后将炭黑从定量装置转移到混合装置。在一些实施例中，第一炭黑排出阀和第二炭黑排出阀是夹管阀。在一些实施例中，炭黑馈送容器装备有搅拌器。在一些实施例中，定量装置装配有定量装置料斗，并且定量装置料斗装配有搅拌器。在一些实施例中，在转移步骤(iiia)中，炭黑在通过了第一炭黑排出阀后通过输送槽。在一些实施例中，间断地进行转移步骤(iiia)，将炭黑馈送容器位于秤上，并且通过测量炭黑馈送容器的重量差异来控制转移步骤(iiib)。在一些实施例中，聚烯烃是聚乙烯。在一些实施例中，聚烯烃粉末是双峰或多峰聚烯烃的粉末。在一些实施例中，聚乙烯是具有根据ISO1183在23℃下测定的0.945至965g/cm3的密度的高密度聚乙烯。在一些实施例中，该方法额外地包括(x)将聚烯烃颗粒供应到挤出机装置；以及(xi)响应于测量的聚烯烃粉末的流速或响应于测量的聚烯烃颗粒的流速，调节馈送到挤出机装置的聚合物颗粒的流速。附图说明虽然公开了多个实施例，但是从下面的具体实施方式中，对于本领域技术人员而言其他实施例仍会变得显而易见。显而易见的是，在不脱离本文呈现的权利要求的精神和范围下，如本文所公开的某些实施例能够在各种明显方面进行修改。因此，附图和具体实施方式在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。下图说明了本文公开的主题的优选实施例。所要求保护的主题可以结合附图通过参考以下描述来理解，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：图1示意性地显示了用于制备根据本公开的聚烯烃组合物的合适的设置具体实施方式本公开涉及一种用于制备聚烯烃组合物的方法，该聚烯烃组合物包含聚烯烃、炭黑、和任选的一种或多种其它添加剂。通过聚合烯烃，尤其通过聚合1-烯烃(即具有末端双键的烃)而不限于此来获得合适的聚烯烃。优选的单体是非极性烯烃化合物，包括芳基取代的1烯烃。特别优选的1烯烃是直链或支链C2-C12-1烯烃，特别是直链C2-C10-1-烯烃例如乙烯、丙烯、1丁烯、1戊烯、1-己烯、1庚烯、1-辛烯、1-癸烯或支链C2-C10-1-烯烃例如4甲基-1-戊烯、共轭和非共轭二烯例如1,3-丁二烯、1,4己二烯或1,7辛二烯或乙烯基芳族化合物例如苯乙烯或取代的苯乙烯。也可以聚合各种1烯烃的混合物。合适的烯烃也包括其中双键是可以具有一个或多个环体系的环状结构的一部分。实例是环戊烯、降冰片烯、四环十二碳烯或甲基降冰片烯或二烯，例如5亚乙基-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在挤出机装置中连续地制备包含聚烯烃和炭黑的聚烯烃组合物的方法，所述方法包括以下步骤(i)将聚烯烃粉末形式的聚烯烃供应到混合装置中；(ii)测量供应到所述混合装置中的所述聚烯烃粉末的流速或测量在所述挤出机装置中制备的所述聚烯烃颗粒的流速；(iii)将炭黑供应到所述混合装置中；(iv)任选地将一种或多种其它添加剂供应到所述混合装置中；(v)当测量供应到所述混合装置中的所述聚烯烃粉末的所述流速时，响应于所测量的所述聚烯烃粉末的流速，调节所述炭黑和所述任选地供应的一种或多种其它添加剂到所述混合装置中的所述流速，或者当测量在所述挤出机装置中制备的所述聚烯烃颗粒的所述流速时，响应于所测量的所述聚烯烃颗粒的流速，调节所述聚烯烃粉末到所述混合装置中的流速，或者保持供应到所述混合装置中的所述炭黑和所述任选地供应的一种或多种其它添加剂的所述流速恒定或也响应于所测量的所述聚烯烃颗粒的流速，调节供应到所述混合装置中的所述炭黑和所述任选地供应的一种或多种其它添加剂的所述流速；(vi)将所述聚烯烃粉末、所述炭黑和所述任选地供应的一种或多种其它添加剂混合以形成粉末混合物，(vii)将步骤(vi)中获得的所述粉末混合物从所述混合装置转移到所述挤出机装置中；(viii)加热所述粉末混合物以形成熔体并使所述挤出机装置中的所述熔体均匀化以形成液态的聚烯烃组合物；以及(ix)将所述聚烯烃组合物造粒。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.04 EP 14196371.01.一种在挤出机装置中连续地制备包含聚烯烃和炭黑的聚烯烃组合物的方法，所述方法包括以下步骤(i)将聚烯烃粉末形式的聚烯烃供应到混合装置中；(ii)测量供应到所述混合装置中的所述聚烯烃粉末的流速或测量在所述挤出机装置中制备的所述聚烯烃颗粒的流速；(iii)将炭黑供应到所述混合装置中；(iv)任选地将一种或多种其它添加剂供应到所述混合装置中；(v)当测量供应到所述混合装置中的所述聚烯烃粉末的所述流速时，响应于所测量的所述聚烯烃粉末的流速，调节所述炭黑和所述任选地供应的一种或多种其它添加剂到所述混合装置中的所述流速，或者当测量在所述挤出机装置中制备的所述聚烯烃颗粒的所述流速时，响应于所测量的所述聚烯烃颗粒的流速，调节所述聚烯烃粉末到所述混合装置中的流速，或者保持供应到所述混合装置中的所述炭黑和所述任选地供应的一种或多种其它添加剂的所述流速恒定或也响应于所测量的所述聚烯烃颗粒的流速，调节供应到所述混合装置中的所述炭黑和所述任选地供应的一种或多种其它添加剂的所述流速；(vi)将所述聚烯烃粉末、所述炭黑和所述任选地供应的一种或多种其它添加剂混合以形成粉末混合物，(vii)将步骤(vi)中获得的所述粉末混合物从所述混合装置转移到所述挤出机装置中；(viii)加热所述粉末混合物以形成熔体并使所述挤出机装置中的所述熔体均匀化以形成液态的聚烯烃组合物；以及(ix)将所述聚烯烃组合物造粒。2.根据权利要求1所述的方法，其中测量所述聚烯烃粉末的所述流速。3.根据权利要求1所述的方法，其中测量在所述挤出机装置中制备的聚烯烃颗粒的流速。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中通过固体流量计测量所述聚烯烃粉末的所述流速或所述聚烯烃颗粒的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·克鲁比尔，H·普朗，R·屈尔，E·达姆，
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：德国,DE