离聚物/高密度聚乙烯共混物和降低该共混物粘度的方法技术

一种具有改善的流动性（例如低粘度）的离聚物／高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）共混物，能够在不显著降低物理特性，如抗冲击性和抗拉强度的同时，通过加入低分子量乙烯／丙烯酸共聚物（例如由至少５重量％并优选大于９重量％丙烯酸和／或甲基丙烯酸与乙烯共聚合得到并具有低熔体指数的所谓的酸蜡聚合物，ＡＳＴＭ　　Ｄ１２３８，优选大于９００ｄｇ／ｍｉｎ，更优选大于５０００ｄｇ／ｍｉｎ）。对于每１００重量份的离聚物／高密度聚乙烯共混物，该共混物可以进一步含有１－２０重量份的用０．２－５．０重量％马来酸酐共聚单体作为抗冲击添加剂改性的聚乙烯。本发明专利技术的共混物显示出降低的粘度和改善的流动性，尤其可用于制造具有Ａ级的表面的汽车部件、仪表板等。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有改进流动性的离聚物/高密度聚乙烯共混物及其制备方法。更具体的说，但并非作为对本专利技术的限制，本专利技术涉及向离聚物/高密度聚乙烯共混物中加入低分子量乙烯/丙烯酸(甲基丙烯酸)共聚物，从而在不显著降低物理特性如抗冲击性、抗拉强度的同时降低共混物的粘度并改善其流动性。
技术介绍
本领域通常已知使用基于离聚物和高密度聚乙烯共混物的热塑性掺合塑料用于以注射成型法制外部汽车彩色模制仪表板、保险杠衬面胶、侧模塑件和其它装饰性修整。这些聚合物的共混物例如在美国专利4,387,177中公开，并可购自E.I.du Pont de Nemours andCompany，商标为Bexloy。其包括α-烯烃，通常为乙烯，与α，β-乙烯类不饱和羧酸，通常为丙烯酸、甲基丙烯酸或其混合物共聚合而得的共聚物，其中酸共聚物中优选5-80％的酸根用金属离子如锌、钠等中和。这种离聚物可购自E.I.du Pont de Nemours and Company，商标为Surlyn。在1188专利中，部分中和的酸共聚物与α-烯烃和玻璃纤维的线性聚合物混合以制备一种注模树脂。这种共混物的一个困难在于在不牺牲其物理特性，如抗冲击性和抗拉强度的前提下实现和维持最佳流变学。
技术实现思路
考虑到上述问题，现已发现向其加入或掺入乙烯与丙烯酸、甲基丙烯酸和其混合物的低分子量共聚物能够在不显著降低物理特性如抗冲击性、抗拉强度的同时改善所得共混物的流动性。进一步发现，为了改善抗冲击性，向这种流动性得到改进的离聚物/高密度聚乙烯共混物中掺入马来酸酐接枝的高密度聚乙烯(MAN-g-HDPE)没有明显损害流动性的改进。这样，本专利技术提供了一种具有改进流动性的离聚物/高密度聚乙烯共混物，对于每100重量份的离聚物/高密度聚乙烯共混物，包括1至约20重量份的乙烯与至少一种选自丙烯酸、甲基丙烯酸和其混合物的其它共聚单体的低分子量共聚物，其中所述低分子量共聚物具有低至350的熔体指数(ASTM D1238)，并更典型地为大于900dg/min，并且丙烯酸和甲基丙烯酸的混和共聚单体的含量至少为5重量％。本专利技术进一步提供了一种不显著降低抗冲击性和抗拉强度的同时，降低离聚物/高密度聚乙烯共混物粘度的方法，包括混合步骤，对于每100重量份的离聚物/高密度聚乙烯，使最终的混合物中累计含有1至约20重量份的乙烯和至少一种选自丙烯酸、甲基丙烯酸和其混合物的其它共聚单体的低分子量共聚物，其中所述低分子量共聚物具有低至350的熔体指数(ASTM D1238)，并更典型地大于900dg/min，并且丙烯酸和甲基丙烯酸混和共聚单体的含量至少为5重量％。优选低分子量共聚物具有至少5000dg/min的熔体指数，并且丙烯酸和甲基丙烯酸混和共聚单体的含量至少为9重量％。对于该流动改善的离聚物/高密度聚乙烯共混物，每100重量份的离聚物/高密度聚乙烯共混物，还可包括1至约20重量份的以0.2-5.0重量％马来酸酐共聚单体改性的聚乙烯。附图简述附图说明图1是作为Surlyn/HDPE混合物中AC580的重量百分数的函数的添加物AC580的熔体指数曲线图。图2是作为Surlyn/HDPE混合物中的相应AC树脂的重量百分数的函数的三种不同AC树脂添加物的熔体指数曲线图。专利技术详述本专利技术涉及向离聚物/高密度聚乙烯共混物中加入低分子量乙烯/丙烯酸共聚物，为的是在不显著降低物理特性如抗冲击性、抗拉强度的同时降低混合物的粘度并改善其流动性。除非特别说明，在本专利技术的说明书和权利要求中，术语“共聚物”是指通过两种或更多不同单体聚合得到的聚合物，在聚和中这些单体作为可供选择的反应物。因而，该术语意指包括“三元共聚物”以及由三种以上共聚单体产生的聚合物，且还可包括“二元共聚物”。术语“共混物”意指组合物、混合物和/或有或没有添加剂的多种聚合物，其共同作用或产生热塑性基质或聚合物掺合塑料，即使微量分析也可以显示出分散、连续和/或不连续的相。同时术语“基本上由...组成”指的是列举的组分是必要的，而较少量的其它组分也可以以不损害本专利技术可操作性的量存在。相反，只要本专利技术的好处和优点还能够实现(例如改进的流动性或流动特性等)，术语“包括”意指认可存在较大量的其它组分。根据本专利技术的有用的离聚物/高密度聚乙烯共混物广泛地包括基于组合或混合中和的或部分中和的乙烯/α，β-不饱和羧酸共聚物(酸共聚物)与热塑性线性聚乙烯的任何热塑性掺和塑料。这种混合物可以并通常用各种纤维增强。这种具有增强纤维的聚合物共混物例如在美国专利号4,387,188中公开。根据这个参考文献的启示，共混物中酸共聚物的含量通常是混合物的38-90重量％；但现在考虑更优选20-80重量％的酸共聚物。用于得到离聚物的这种酸共聚物进一步公开在美国专利3,520,861、4,026,967、4,252,924和4,248,990中。中和或部分中和的离子共聚物(离聚物)公开在美国专利3,264,272中。本专利技术的离聚物/HDPE混合物的高密度聚乙烯可以是任何现有技术中通常已知的热塑性线性聚烯烃。聚乙烯的密度为约0.91-0.97，优选0.935至约0.970，最优选0.95至约0.97。HDPE通常的特征在于熔体指数通常为0.1-100，优选约1.0至约10，最优选约2至约6。因而本领域已知HDPE为主要由乙烯构成的较高分子量聚合物，有或没有少量其它共聚合α-烯烃，导致线性的特征在于每1000个碳原子中约有8个或更少的支链点。为了本专利技术的目的，混合物中HDPE的含量通常为混合物的20-80重量％，优选50-75％，最优选60-70重量％。作为离聚物/高密度聚乙烯共混物的聚合物粘度改进添加剂而使用的低分子量乙烯/丙烯酸共聚物是乙烯与选自丙烯酸(E/AA共聚物)和甲基丙烯酸(E/MAA共聚物)的不饱和羧酸的高熔体指数共聚物，如美国专利5,118,746所述。改进的粘度聚合物优选具有大于900dg/min的熔体指数，优选至少为约5000dg/min，最优选至少为约10,000dg/min(根据ASTM 1238，条件E测定)。然而为了本专利技术的目的，粘度改进聚合物可以有利地具有低至350的熔体指数，并仍能显示本专利技术的有益效果。然而，与更优选的熔融流动的聚合物相比，为产生相同的优异效果，可能需要更多量的低熔体指数聚合物。改善粘度的聚合物优选还含有总量为至少5重量％，更优选9重量％的羧酸单体。并且优选选择使用的乙烯/丙烯酸共聚物，使其与使用的离聚物具有相似的羧酸共聚单体含量。可以存在少量的第三共聚单体，条件是保持适当的MI水平。第三共聚单体可以是选自于C3-C7α，β-不饱和羧酸的C1-C10烷基酯、乙烯基酯、乙烯基醚、丙烯腈、甲基丙烯腈、一氧化碳、二氧化硫等的可共聚单体。通常，根据需要得到的MI对使用的粘度改变聚合物的相对量进行选择。数学上，直到约20重量％E/AA，所得粘度改进的离聚物/HDPE混合物的MI的对数与使用的乙烯/丙烯酸共聚物的重量百分数成正比。然而应当知道，为了本专利技术的目的，在粘度改进聚合物填充量大于20重量％时，本专利技术的效果可以部分实现，并且为了本专利技术应当考虑一相当的量。即使在更高填充量下，所得混合物的物理性质也可能开始降低。如上所述的高熔体指数的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有改善的流动性的离聚物／高密度聚乙烯共混物，对于每１００重量份的离聚物／高密度聚乙烯共混物，包括１至约２０重量份的乙烯和至少一种选自丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物的其它共聚单体的低分子量共聚物，其中所述低分子量共聚物具有大于３５０ｄｇ／ｍｉｎ的熔体指数（ＡＳＴＭ　　Ｄ１２３８），并丙烯酸和甲基丙烯酸混和共聚单体的含量至少为５重量％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SC范伯格，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]