新型聚氯乙烯树脂制造技术

本发明专利技术涉及包括聚氯乙烯和选自以下物质中的液体增塑剂的ＰＶＣ树脂组合物：（ｉ）非直链的、链烷烃可溶性的烯烃－ＣＯ共聚物；ｉｉ）从不纯进料衍生的非直链烯烃－ＣＯ共聚物；ｉｉｉ）从不纯进料衍生的烯烃－ＣＯ－Ｘ三元共聚物；和ｉｖ）非直链烯烃－ＣＯ－Ｘ三元共聚物。本文还描述了制备树脂的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域本专利技术涉及可用作聚氯乙烯树脂的增塑剂的含有一氧化碳的新型组合物。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是可用于许多应用中的多用途聚合物，这些应用例如有水管、地面砖、外部聚乙烯板壁、电线绝缘、淋浴帘和合成皮革。增塑剂被加入到PVC中以改进流动性，和因此改进可加工性，以及减少产品的脆性。增塑剂是被引入到塑料中以增强它的可加工性和它的柔性或扩张性(即伸长率)的物质。这可通过降低玻璃化转变温度(“Tg”)，从而产生在性质上从硬的、脆性的、类似玻璃的固体到软的、柔性的、坚韧的材料的变化来实现。目前使用的增塑剂绝大多数是单体酯型。邻苯二甲酸酯类如邻苯二甲酸二异壬酯，邻苯二甲酸二异癸酯和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(邻苯二甲酸二辛酯，DOP)是众所周知的和常用的增塑剂。此外，增塑剂通常是在热辊上或在热的混合器(如班伯里密炼机)中被添加到PVC中。增塑剂含量将根据材料的最终用途在宽范围内变化；但是，典型的增塑剂含量是约5至约50重量％。评价将哪些增塑剂用于一种具体的应用中时，除了与PVC的可混合性之外，另外该增塑剂的耐久性也是关键性的。耐久性是指在共混物中增塑剂的稳定性。更具体而言，增塑剂，尤其具有低分子量的增塑剂，倾向于迁移，即它们倾向于移动到共混物的表面上而它们随后在此蒸发和/或被肥皂水、溶剂、油等除去。这些问题可通过使用高分子量的聚合物而降至最低。不幸的是，非常高分子量的聚合物会带来加工和相容性问题，引起差的低温柔性，并且使成本变高。乙烯，一氧化碳和第三单体(如乙酸乙烯酯)的共聚物已经用作与PVC形成的共混物中的增塑剂，以生产软质薄膜以及硬质和半硬质材料。这些增塑剂与PVC相容，降低Tg并具有足够的耐久性。然而，尽管这些增塑剂已经被证明是有效的，它们是通过使用高成本的各单体的纯进料制备的。因此，仍然需要考察与PVC相容和充分地降低PVC树脂的Tg的其它PVC增塑剂。另外，也应该寻求生产已知的增塑剂的较低成本的途径。本专利技术的概述本专利技术提供了具有用作增塑剂的含CO液体聚合物的新型聚氯乙烯组合物。取决于所使用的具体增塑剂和PVC的类型、百分混合比等，本专利技术的优点包括较低的增塑剂挥发性和与之相伴随的较低迁移性；比普通单体增塑剂更低的成本；改进的可加工性和相容性；以及PVC树脂玻璃化转变温度(“Tg”)的有效降低。在一个实施方案中，本专利技术是包含聚氯乙烯和液体增塑剂的PVC树脂组合物，其中所述液体增塑剂选自i)非直链的、链烷烃可溶性的烯烃-CO共聚物；ii)从不纯进料衍生的非直链烯烃-CO共聚物；iii)从不纯进料衍生的烯烃-CO-X三元共聚物；和iv)非直链烯烃-CO-X三元共聚物及其混合物，其中X选自可自由基聚合的乙烯基单体及其混合物，其中液体增塑剂具有约200到约2,000的数均分子量(Mn)并且每1,000个碳原子具有约65.5个或更多个支链，并且其中不纯进料包括包含烯烃的第一进料和包含一氧化碳的第二进料并且其中当所述聚合物是(ii)和(iii)时，结合在所述不纯进料中的一氧化碳和烯烃的量小于或等于95％并且其中所述包含烯烃的第一进料中的所述烯烃选自直链和支化C2到C30烯烃，二烯烃及其混合物。该组合物可以进一步含有选自邻苯二甲酸二烷基酯、间苯二酸二烷基酯、对苯二甲酸二烷基酯、苯三酸三烷基酯、1，2，4，5-苯四酸四烷基酯、苯甲酸单烷基酯、壬二酸二烷基酯、癸二酸二烷基酯、己二酸二烷基酯的化合物及其混合物。此类化合物通常被称为辅增塑剂。该组合物也可进一步包括选自钙、钡、镉、锌、铅、碳酸钙、粘土及其混合物的稳定剂或填料。在另一个实施方案中，本专利技术是从上述PVC树脂制备的产品，其中所述产品选自膜、片、挤出件、模塑件，模制件及其混合物。在又另一个实施方案中，本专利技术是制备PVC树脂的方法，它包括将聚氯乙烯与选自以下的液体增塑剂共混i)非直链的、链烷烃可溶性的烯烃-CO共聚物；ii)从不纯进料衍生的非直链烯烃-CO共聚物；iii)从不纯进料衍生的烯烃-CO-X三元共聚物；和iv)非直链烯烃-CO-X三元共聚物及其混合物，其中X选自可自由基聚合的乙烯基单体及其混合物，其中液体增塑剂具有约200到约2,000的数均分子量(Mn)，并且每1,000个碳原子具有约65.5个或更多个分支，并且其中不纯进料包括包含烯烃的第一进料和包含一氧化碳的第二进料，并且其中当所述聚合物是(ii)和(iii)时，结合在所述不纯进料中的一氧化碳和烯烃的量小于或等于95mol％，并且其中包含烯烃的第一进料中的烯烃是选自直链和支化C2到C30烯烃、二烯烃及其混合物。这一方法进一步包括共混选自邻苯二甲酸二烷基酯、间苯二酸二烷基酯、对苯二甲酸二烷基酯、苯三酸三烷基酯、1，2，4，5-苯四酸四烷基酯，苯甲酸单烷基酯、壬二酸二烷基酯、癸二酸二烷基酯、己二酸二烷基酯及其混合物的化合物的步骤。本专利技术的这些和其它特征、方面和优点在论及以下描述和所附权利要求之后将被更好地理解。本专利技术的描述本专利技术涉及基于含一氧化碳(“CO”)增塑剂的新型PVC/液体增塑剂共混物和生产该共混物的方法。这里所使用的不纯进料料流是包括包含烯烃的第一进料和包含一氧化碳的第二进料的进料料流，其中烯烃和一氧化碳的合并的量为小于或等于95mol％。不纯进料可以是第一和第二进料的结合物或第一和第二进料的共同进料。因此，对于不纯进料，第一烯类进料或者第二CO进料中有可能是纯进料，只要一旦进料被混合之后，CO与烯烃混合的量为小于或等于95mol％即可。另外，当含CO的进料含有≥90mol％CO时，该进料的其余10％优选包含至少90mol％氢。因此，第一烯类进料和第二CO进料中的每一者也可能含有其它组分。例如，第一烯类进料可以是乙烯基单体(包括烯烃)的纯进料，而CO进料可以包括合成气(“syngas”)或多组分合成气(“MCS”)。另外，例如，CO可以来源于含有至少一种烯烃、一氧化碳、氢、二氧化碳、甲烷和任选的乙炔或链烷烃的MCS进料。典型地，包含烯烃的第一进料含有C3至C6烯烃或二烯烃。如果CO进料料流是不纯的并且含有除CO以外的组分，则其典型地含有高达90mol％、优选高达95mol％的CO。这些含CO聚合物是低分子量(“MW”)共聚物。低MW是指低于50,000，优选低于30,000并最优选在约200到2,000之间。本领域中的技术人员会认识到，概括性术语的“共聚物”的使用包括三元共聚物和具有不同单体单元的多种组合的其它聚合物。也应该认识到，术语“聚氯乙烯”或“PVC”是指氯乙烯的均聚物和含有至多约20％的其它单体(包括但不限于乙酸乙烯酯、丙烯、乙烯、丁基乙烯基醚、马来酸二乙酯、富马酸二甲酯等)的共聚物。此处可利用的CO进料描述在授权于Kiss等人的美国专利6,049,011中。优选地，包含CO的进料料流是合成气或多组分合成气。典型地，不纯进料含有至少约10％CO，优选至少约15％，和至少约50％烯烃，优选至少约60％。本专利技术的液体增塑剂可以通过使用众所周知的自由基聚合方法来合成。例如，含有CO的聚合物是根据常规方法使用有机过氧化物作为自由基引发剂在自由基聚合方法中形成的。具有代表性的引发剂包括但不限于二烷基过氧化物(如二叔丁基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧基己本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＰＶＣ树脂组合物，其包括聚氯乙烯和选自以下物质的液体增塑剂：ｉ）非直链的、链烷烃可溶性的烯烃－ＣＯ共聚物；ｉｉ）从不纯进料衍生的非直链烯烃－ＣＯ共聚物；ｉｉｉ）从不纯进料衍生的烯烃－ＣＯ－Ｘ三元共聚物；和ｉｖ）非直链烯烃－ＣＯ－Ｘ三元共聚物及其混合物，其中Ｘ选自可自由基聚合的乙烯基单体及其混合物，其中液体增塑剂具有约２００到约２，０００的数均分子量（Ｍ↓［ｎ］）并且每１，０００个碳原子具有约６５．５个或更多个分支，并且其中不纯进料包括包含烯烃的第一进料和包含一氧化碳的第二进料并且其中当所述聚合物是（ｉｉ）和（ｉｉｉ）时，结合在该不纯进料中的一氧化碳和烯烃的量小于或等于９５％且其中在包含烯烃的第一进料中的所述烯烃选自直链和支化Ｃ↓［２］到Ｃ↓［３０］烯烃，二烯烃及其混合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AO帕蒂尔，DN舒尔茨，M瓦尔马奈尔，DJ洛泽，CA科斯特洛，RH施洛斯贝格，MG马图罗，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]