聚乙烯膜组合物制造技术

一种原位共混物，包含第一和第二乙烯／α－烯烃共聚物的混合物，其中α－烯烃含有３～８个碳原子，第一共聚物的密度为０．９０３５～０．９０８ｇ／ｃｍ↑［３］，辊碾流动指数为约１．４～约２．６ｇ／１０分钟，第二共聚物的密度为０．９２５～０．９４５ｇ／ｃｍ↑［３］，熔体指数为约２００～约４００ｇ／１０分钟；第一共聚物与第二共聚物的重量比为约４５∶５５～约６０∶４０；该原位共混物的密度为０．９１９～０．９２４ｇ／ｃｍ↑［３］，熔体流动比为约８５～约１１５，流动指数６５～９０ｇ／１０分钟。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及这样的一种聚乙烯共聚物的共混物，从这种共混物挤出的薄膜基本上没有凝胶(或鱼眼)。背景资料已经制成了各种密度的聚乙烯并将其加工成薄膜，这种薄膜的特征在于其优异的抗张强度、高的极限伸长、良好的冲击强度和优异的抗穿刺性。当聚乙烯具有高分子量时这些性能以及韧性就得以提高。然而，随着聚乙烯分子量的增加树脂的可加工性通常变差。通过提供高分子量和低分子量的聚合物的共混合物，可以保持高分子量树脂的性能特征并改善可加工性，尤其可挤塑性(低分子量组分的特性)。按照类似于美国专利5,047,468和5,149,738中所述的分段反应器工艺可成功地实现这些聚合物的共混作用。简单地说，该工艺是聚合物的一种原位共混工艺，其中在一个反应器中制备高分子量乙烯共聚物，而在另一个反应器中制备低分子量乙烯共聚物。该工艺典型地包括在聚合条件下使乙烯和一种或多种α-烯烃的混合物与催化剂体系在2个串联的气相流化床反应器中连续地进行接触，所述催化剂体系包含(i)负载型镁/钛基催化剂前体；(ii)一种或多种含铝活化剂化合物；和(iii)一种烃基铝助催化剂。虽然已经发现，按上述制备的原位共混物和由该共混物生产的薄膜具有前述的优异特性，但是这些颗粒状宽分子量分布的聚合物对于高质量薄膜用途而言，其商业应用价值由于所得凝胶水平而常常受到限制。这种凝胶对美学外观、可抗塑性以及产品的物理性能都具有负面影响。薄膜产品的凝胶特性一般用薄膜外观等级(FAR)的客观标度表示，FAR从负50(很差，这种膜有大量的大凝胶)至正50(很好，这种膜只有少量或基本上没有凝胶)。对于商业上可接受性而言，FAR应为正20或更高。专利技术的公开因此，本专利技术的一个目的是提供一种能加工成具有特别高FAR的原位共混物。其它目的和优点下面将变得很清楚。按照本专利技术，这样的共混物已经发现。本专利技术的原位共混物包含第一和第二乙烯/α-烯烃共聚物的混合物，其中α-烯烃含有3～8个碳原子，第一共聚物的密度为0.9035～0.908g/cm3，辊碾流动指数为约1.4～约2.6g/10分钟，第二共聚物的密度为0.925～0.945g/cm3，熔体指数为约200～约400g/10分钟；第一共聚物与第二共聚物的重量比为约45∶55～约60∶40；该原位共混物的密度为0.919～0.924g/cm3，流动指数为65～90g/10分钟，熔体流动比为约85～约115。优选实施方案描述本薄膜通常由挤塑形成、挤出机是一台采用能提供所需规格的模头的传统挤出机。这里有用的薄膜规格是约0.4～约10密耳，优选约0.5～约6密耳。可用来形成薄膜的挤出机的一个例子是一台用吹胀薄膜模头和风环以及连续引出设备改进的单螺杆型挤出机。典型的单螺杆型挤出机可以描述为一台在其上游端有一个料斗而在其下游端有一个模头的挤出机。原料由料斗进入到套筒中，套筒内有一根螺杆。在下游端，在螺杆端部与模头之间装有网叠和破料板。挤出机的螺杆部分分成三段，即进料段、压缩段和计量段，以及从后加热区到前加热区的多个加热区，多段和多区从上游到下游排列。如果套筒多于1个，则各个套筒以串联方式连接。各个套筒的长度与直径之比为约16∶1～约30∶1。挤出操作可在约160～约270℃的温度范围进行，优选在约180～约240℃的温度范围进行。共混物通过2种聚合物的原位共混来生产。第一共聚物的流动指数可在约1.4～约2.6g/10分钟的范围内，优选在约1.7～约2.4g/10分钟的范围内。第二共聚物的熔体指数可在约200～约400g/10分钟的范围内，优选在约250～约350g/10分钟的范围内。该共聚物是乙烯和含3～8个碳原子的α-烯烃单体，例如丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯或1-辛烯的共聚物。优选的单体是1-丁烯和1-己烯。线型聚乙烯共混物组分可用各种过渡金属催化剂生产。本专利技术的聚乙烯共混物优选采用低压工艺在气相中进行生产。该共混物也可以采用传统技术也在低压下在溶液或淤浆的液相中进行生产。低压法典型地在低于1000psi的压力下进行，而高压法典型地在15,000psi以上的压力下进行。可用于制备该共混物的典型的过渡金属催化剂体系是镁/钛基催化剂体系，其例子是美国专利4,302,565中所述的催化剂体系；钒基催化剂体系，如美国专利4,508,842、5,332,793、5,342,907和5,410,003中所述的那些；铬基催化剂体系，如美国专利4,101,445中所述的那些；以及金属茂催化剂体系，如美国专利4,937,299、5,317,036和5,527,752中所述的那些催化剂体系。这些催化剂体系中有许多常被称为齐格勒-纳塔催化剂体系。使用载带在二氧化硅-氧化铝载体上的铬或钼的氧化物的催化剂体系也是有用的。用于制备本专利技术共混物组分的优选催化剂体系是镁/钛催化剂体系和金属茂催化剂体系。镁/钛基催化剂体系将用来举例说明该工艺，例如一种催化剂体系，其中前体是通过喷雾干燥形成的，且以淤浆形式使用。例如，这样的催化剂前体含有钛、镁和电子给体，且任选地还可含有卤化铝。该前体随后被引入到烃类介质如矿物油中以形成淤浆形式。这种催化剂体系可参见美国专利5,290,745。电子给体是一种有机路易斯碱，在约0～约200℃的温度范围内为液体，镁和钛化合物溶于其中。该电子给体可以是脂族或芳族羧酸的烷基酯、脂族酮、脂族胺、脂族醇、烷基或环烷基醚，或它们的混合物，各种电子给体可含有2～20个碳原子，在这些电子给体中，优选的是含2～20个碳原子的烷基和环烷基醚，含3～20个碳原子的二烷基、二芳基和烷基芳基酮，以及含2～20个碳原子的烷基和芳基羧酸的烷基、烷氧基和烷基烷氧基酯。最优选的电子给体是四氢呋喃。合适的电子给体的其它例子是甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醚、二噁烷、二正丙基醚、二丁基醚、甲酸乙酯、乙酸甲酯、茴香酸乙酯、碳酸亚乙酯、四氢呋喃和丙酸乙酯。当开始时使用过量的电子给体以提供钛化合物和电子给体的反应产物时，反应产物最终含有约1～约20摩尔电子给体/每摩尔钛化合物，优选约1～约10摩尔电子给体/每摩尔钛化合物。通常与任何钛基催化剂前体一起使用的活化剂化合物可以具有通式AlRaXbHc，其中各个X独立地是氯、溴、碘或OR′；各个R和R′独立地是含1～14个碳原子的饱和脂族烃基；b是0～1.5；c是0或1；a+b+c＝3。优选的活化剂包括一氯或二氯烷基铝，其中每个烷基含1～6个碳原子，以及三烷基铝。其例子是氯化二乙基铝和三正己基铝。每摩尔电子给体使用约0.10～约10摩尔，优选约0.15～约2.5摩尔活化剂。活化剂与钛的摩尔比为约1∶1～约10∶1，优选为约2∶1～约5∶1。烃基铝助催化剂可用通式R3Al或R2AlX表示，其中各个R独立地是烷基、环烷基、芳基或氢；至少1个R是烃基；2个或3个R基团可以连在一起形成1个杂环结构。各个烃基R可含有1～20个碳原子，优选含有1～10个碳原子。X是卤素，优选氯、溴或碘。烃基铝化合物的例子如下三异丁基铝、三正己基铝、二异丁基氢化铝、二己基氢化铝、二异丁基己基铝、异丁基二己基铝、三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝、三异丙基铝、三正丁基铝、三辛基铝、三癸基铝、三(十二烷基)铝、三苄基铝、三苯基铝、三萘基铝、三(甲苯基)铝、二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位共混物，包含第一和第二乙烯／α－烯烃共聚物的混合物，其中α－烯烃含有３～８个碳原子，第一共聚物的密度为０．９０３５～０．９０８ｇ／ｃｍ↑［３］，辊碾流动指数为约１．４～约２．６ｇ／１０分钟，第二共聚物的密度为０．９２５～０．９４５ｇ／ｃｍ↑［３］，熔体指数为约２００～约４００ｇ／１０分钟；第一共聚物与第二共聚物的重量比为约４５∶５５～约６０∶４０；该原位共混物的密度为０．９１９～０．９２４ｇ／ｃｍ↑［３］，熔体流动比为约８５～约１１５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：MW蒂尔斯顿，SM乌普哈姆，小WJ米赤，GE埃勒，JO布勒维达尔，
申请(专利权)人：联合碳化化学品及塑料技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]