聚酮和聚烯烃组合物制造技术

包含胺化聚烯烃同聚酮聚合物反应的方法。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含聚酮聚合物和胺化的聚烯烃的组合物，本专利技术还涉及制备这些组合物的方法。聚合物的混合物具有重要的商业意义，因为可能将许多材料的重要性能结合在一个系统内。两种或多种聚合物的复合层压制品广泛用于防护包装用途，这时，一种材料的防护性能同另一种材料的低成本和机械性能结合在一起。在聚合物共混物中，许多商业材料达到防护/成本、耐化学性能/尺寸稳定性、韧性/强度的结合。在聚合物混合时，聚合物/聚合物界面的可混性是非常重要的。聚合物间的弱的结合力会造成分层和机械性能恶化。所以，要达到复合材料或共混物的极限性能，需要强的界面间结合力。众所周知，大多数聚合物结合是不相混溶的，在共挤出或熔融共混中，由于没有足够强有力的相互作用，所以不产生强的界面结合力。但是，为了解决聚合物间的结合力较差，已经出现了几种混溶方法。通过1)加入在相间相互可混溶的第三种“粘合层”，2)加入适宜的嵌段或接技共聚物或相互可混溶的聚合物，使界面间加强结合，3)将聚合物中之一或两者进行适当的官能化，促使就地产生接枝反应，可使混溶性和粘合力得到改善。聚酮聚合物具有优秀的机械和耐化学性能，所以对生产这种聚合物组合物特别有吸引力。本专利技术的目的是提供一种方法以制备含有将聚烯烃接枝到聚酮聚合物的组合物。本专利技术涉及含使胺化聚烯烃和聚酮反应的方法，涉及用此法得到的组合物，涉及胺化的聚烯烃和涉及基于胺化聚烯烃和聚酮的组合物。用于本专利技术的聚酮优选为一氧化碳和至少一种烯属不饱和烃的直链的交替聚合物。此种聚酮聚合物还可含诸如填料、补充剂、润滑剂、颜料、增塑剂等添加剂，以及其它聚合物材料以改进或改变其性能。用作本专利技术的耐氧化稳定化聚合物组合物的一种成分的聚酮聚合物，优选为基本线型的交替结构，优选为基本上每个烯属不饱和烃分子有一一氧化碳分子。更为优选的聚酮聚合物是一氧化碳和乙烯的共聚物，或一氧化碳、乙烯和至少含三个碳原子的第二种烯属不饱和烃，特别是诸如丙烯等α-烯烃组成的三元聚合物。当优选的聚酮三元聚合物用作本专利技术的共混物的主要聚合物组份时，在三元聚合物内，对每单元嵌入的第二种烃部分，将至少有二单元的嵌入的乙烯部分。优选地，将有10-100单元嵌入的第二种烃部分。因此，优选的聚酮聚合物的聚合物链是由下列重复通式表示-〔-CO-(-CH2-CH2-)-〕-X-〔CO-(G)-〕-Y式中G是含至少三个碳原子的烯属不饱和烃通过烯属不饱和键聚合得到的部分，Y∶X比值不高于0.5。当一氧化碳和乙烯的共聚物用于本专利技术的组合物时，就无第二种烃存在，用上面通式表示的共聚物中的Y为零。如果Y不为零，即使用的是三元聚合物时，-CO-(-CH2-H2-)-单元和-CO-(-G-)-单元在整个聚合物链上随机分布，优选的Y＝X比值为0.01-0.1。末端基团的精确性质似乎不会严重影响聚合物的性能，所以，通过上述的聚合物链通式表示聚合物是很适当的。由凝胶渗透色谱法测定的数均分子量为1000-200,000，特别是数均分子量为20,000-90,000的聚酮聚合物是特别重要的。无论聚合物是共聚物或是三元聚合物，聚合物的性能部分取决于分子量，在三元聚合物的情况下，第二种烃有比例地对性能存在影响。聚合物的一般熔点是175℃-300℃，更典型的是210℃-270℃。此聚合物的特性粘数(LVN)为0.5-10分升/克，更为常见的为0.8分升/克-4分升/克，测定是在间甲酚中在60℃于标准的毛细管粘度测定装置中进行的。在US-A-4,843,144和EP-A-314,309和EP-A-391,579中已经讨论了制备聚酮聚合物的优选方法。任何胺化的聚烯烃适用于本专利技术的实践。这些胺化的聚烯烃包括通过含羧酸基团的聚烯烃同含至少两个胺基的化合物反应已获得的那些胺化聚烯烃。含羧酸基团的聚烯烃优选是用含羧酸基团的化合物改性的聚烯烃，优选是用丙烯酸、马来酸、马来酸酐和/或叠氮磺酰苯甲酸接枝的聚烯烃。马来酸酐接枝的聚烯烃是优选的。优选的聚烯烃是聚丙烯。特别优选的是马来酸酐改性的聚丙烯，其中马来酸酐的含量为0.1-2.5％重量。这些聚烯烃在市场上可由BP化学公司购得，其商标名为Polybond。据报导，Polybond 3001、3002和3005各含0.25、0.5和1.0％重量的马来酸酐，这些马来酸酐嵌在聚合物链末端，或侧接在聚合物主链。再者，聚烯烃和胺化的聚烯烃的共混物可以用于本专利技术。通过用均聚物烯释或共混胺化的聚烯烃，可以调节和优化某一特定共混物、共挤压或涂料应用中的所希望的粘合力。此共混物还提供了一种机理，以便除了降低成本外还容易控制流变性能。典型的有效官能化试剂是含至少两个胺基的化合物。这些胺的实例包括聚亚甲基二胺、芳族二胺、二乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、异佛尔烯二胺和聚醚二胺。优选的二胺是含有至少二个伯胺，优选是至少两个未受位阻的伯胺的烷基二胺。混溶聚酮和聚烯烃聚合物的方法适宜地包含两步。第一步为生成胺化的聚烯烃，第二步是胺化的聚烯烃同聚酮反应。胺同马来酸化的聚烯烃进行熔体反应可得到形成胺化的聚烯烃。马来酸化的聚烯烃和含伯胺基团的化合物在熔态反应，可使马来酸酐部分转化为亚胺。含有至少两个胺基的化合物同接枝的马来酸酐部分反应可留下一游离伯胺基，此游离伯胺基又可用在其它接枝反应中。胺同马来酸化的聚烯烃的熔融混合和反应可在通常的聚烯烃熔融加工中进行。反应很容易在高于聚烯烃和胺两者的熔点的温度下进行。在熔融反应中胺基与马来酸酐部分的摩尔比优选高于1，更优选的是在2-5范围内。第二步是胺化的聚烯烃同聚酮的反应。胺同聚酮主链的反应一般在高于聚烯烃熔点(例如，聚乙烯约＝140℃，聚丙烯约＝160℃)的温度下进行。接枝反应不要求温度高于聚酮聚合物的熔点。聚烯烃和聚酮之间的反应，可以用固态基体或熔态的聚酮进行。因此，共挤压、共混和涂覆应用是适宜的。聚烯烃同基体聚酮的反应一般随着增加粘合温度、粘合压力和/或粘合时间的延长而增加。当两种材料都是熔态，反应程度随熔体温度更高，在熔体中停留时间更长和/或更充分混合而增加。特别在热涂覆应用、共挤压或共混过程能够发生胺化的聚烯烃同聚酮的反应。本专利技术的方法可以用在许多用途，如层压板和共混物。更具体地说，可以用在1)粘结层系统，2)聚合物/聚合物共混物，3)涂层。粘结层系统用于溶混复合结构的各种组分，如用于包装用途的共挤压多层薄膜中的各层。粘结层系统还用于构成共挤压管材、多层塑料瓶、曲颈塑料容器、复合食品箱和复合罐。如在本专利技术讨论的混溶机理常用来在不可混溶的聚合物/聚合物共混物中达到防护/成本、耐化学品/尺寸稳定性和韧性/强度等性能平衡。粘合层系统和聚合物/聚合物共混物都涉及熔态两种聚合物的粘合。传统的熔融加工方法，如共挤压和熔融共混中就是在熔态下将材料混合的。本专利技术能用来将聚烯烃涂料粘合在聚酮基体上。实施例包括聚烯烃涂层用于改进防护性能、防紫外线和/或装饰目的。通过下列实施例进一步说明本专利技术。实施例实施例1在布雷本登混合头中进行胺化聚丙烯的制备。将改性的聚合物加到190℃的混合头中并混合三分钟。这时，将粉状二胺加到熔体中，并再混合三分钟。加入二胺使胺基的量达到每一摩尔的马来酸酐有4摩尔的胺基。加入过量的胺限制了交联量，而同时提供大量的游离胺基使跨聚酮/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：DH维恩卡夫，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：