具有高立构规整嵌段含量的丙烯均聚物树脂制造技术

本发明专利技术为一种丙烯均聚物，以及由其而制成的薄膜和纤维，本发明专利技术丙烯均聚物晶体结构中立构规整嵌段含量至少为２０％. Ｐ. Ｉ. 值为３. ０至６. ５，ＭＦＲ为０. １５至１０００ｇ／１０ｍｉｎ，它是用特殊载体催化剂制备的。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及结晶的丙烯均聚物。更具体地说，本专利技术涉及结晶的丙烯均聚物、由其形成的薄膜和纤维以及由所述纤维制成的非织造织物。在纺粘法或短纤维制备非织造织物方法中，纺制或梳理纤维网通常要经过热粘合步骤以制成具有完整性和各种应用场合所需强度的织物。在包含二层或二层以上无纺网片的叠层结构非织造织物的场合，热粘合是使各层结合成整体的必要步骤。在这些过程中选择最佳粘合温度以获得相宜的织物性能。粘合温区，即达到合适粘合结果的温度范围也应足够地宽，以便使粘合工艺具有可行性。在单层纺粘型或可热粘合性织物的热粘合中，粘合温度典型地选择在得到最高织物强度的那一温度，也称作最佳粘合温度。对于普通的丙烯均聚物树脂而言，在纺粘无纺织物的场合该温度范围典型地为140℃-150℃，而在热粘合型无纺织物的场合则为155℃-165℃。然而，由于普通丙烯均聚物树脂的高结晶度，其粘合温区是很窄的。对于叠层结构无纺织物而言，最佳粘合温度通常选择在兼顾不同层粘合特性差别的那一温度，因为每层所用纤维尺寸或聚合物类型的差别而具有不同的粘合特性。该差别是人为安排的，因为每一层须具有不同的物理性质。举例来说，一种叠层结构的外层需要具有一定的强度和耐磨性能，而内层则需要具有阻隔性。由于这些性能需要上的差别，内层所用纤维的尺寸通常远小于外层所用纤维。同样，为满足纺丝的需要，所用聚合物类型也是不同的。由于这些纤维尺寸和聚合物类型的差别，内层一般需要较外层更低的粘合温度，相差10至20℃。这在叠层结构无纺织物最佳粘合温度的选择上造成了难题。例如，如果粘合温度以外层为准，将会由于过度加热使内层纤维熔融而形成针洞，这对阻隔性能是不利的。反之，如果粘合温度的设定仅顾及内层材料，则会由于外层粘合不充分而降低叠层结构的耐磨性能。因此，对于普通的丙烯均聚物树脂来说，粘合温度必须精确控制以制得符合要求的叠层无纺织物，这意味着非常窄的粘合温区。因为在粘合温度上，任何微小的偏差都会由于出现针洞或低劣的耐磨性而产生次品，人们试图通过使用低熔点丙烯聚合物树脂，例如乙烯-丙烯无规共聚物作为外层材料来解决这一问题。通过使用无规共聚物，人们原希望其低熔点性能会缩小外层和内层最佳粘合温度之间的差别。然而，无规共聚物会使织物的强度降低，这在纺粘层的场合尤其明显，有时还会造成纺丝困难，例如粘搭纺丝装置，这会妨碍纺丝的连续性。所以，需要一种能制成具有较低粘合温度和较宽粘合温区的纤维的丙烯均聚物树脂。令人惊奇地发现，通过一种含有一种3，3，3-三氟丙基-(烷基)二甲氧基硅烷的特殊的齐格勒-纳塔载体催化剂，直接聚合得到一种丙烯均聚物，其晶体结构与用其它齐格勒-纳塔催化剂得到的普通丙烯均聚物的晶体结构不同，在其晶体结构中含有比普通丙烯均聚物高得多的立构规整嵌段含量，并具有相当窄的分子量分布。此处“立构规整嵌段”一词的含义是，用齐格勒-纳塔催化剂聚合生成的聚合物的晶体结构，在该聚合物链中具有单一的聚合单体单元缺陷，这种聚合丙烯单体(单体单元缺陷)的甲基与其它聚合丙烯单体的甲基处于不同的平面内。单体单元缺陷的平均数为35/1000，即每1000个聚合物碳原子中有35个。单体单元缺陷的数目为20至60/1000。本专利技术的高立构规整嵌段的丙烯均聚物可替代普通的丙烯均聚物用于单层无纺织物以及乙烯-丙烯无规共聚物用于叠层无纺织物。在单层应用中，本专利技术的丙烯均聚物与普通丙烯均聚物相比具有较低的粘合温度和较宽的粘合温区。在叠层无纺织物的场合，所述本专利技术的丙烯均聚物具有与普通使用的无规共聚物相似的熔融特性，因而使各层间粘合温度差异缩小。然而，本专利技术的高立构规整嵌丙烯均聚物优于无规共聚物，其对织物强度的降低远比无规共聚物要小，并且本专利技术的丙烯均聚物也不粘搭，从而消除了因无规共聚物的粘搭性而引起的纺丝困难。因此，本专利技术提供了一种丙烯均聚物，其立构规整嵌段含量至少为20%，最好不低于25%，P.I值为3.0至6.5，最好为3.2至5.5，熔流速率为0.15至1000g/10min。本专利技术的另一个具体实例是由丙烯均聚物形成的纤维，其立构规整嵌段至少为20%，最好不低于25%，P.I.值为3.0至5.0，最好为3.2至4.0，熔流速率为0.15至1000g/10min。本专利技术的又一个具体实例是含有丙烯均聚物的纤维的纤维网以及由其形成的织物材料，该丙烯均聚物的立构规整嵌段至少为20%，最好不低于25%，P.I.值为3.0至5.0，最好为3.2至4.0，熔流速率为0.15至1000g/10min。本专利技术的另外一个具体施例是丙烯均聚物薄膜或薄片，该均聚物的立构规整嵌段至少为20%，最好不低于25%，P.I.值为4.5至6.5，最好为5.0至6.5，熔流速率为0.15至1000g/10min。附图说明图1为本专利技术的丙烯均聚物和普通丙烯均聚物以及丙烯和乙烯无规共聚物的织物横向(CD)抓样抗张强度与粘合温度的关系图。图2为由本专利技术丙烯均聚物和普通丙烯均聚物制成织物的柔软度与粘合温度的关系图。除非另作说明，本申请中所用的所有份数和百分数均为按重量计，环境或室内温度为25℃左右。本专利技术丙烯均聚物制备过程中所用催化剂包括下面的反应产物(A)一种固体催化剂组份，它包括一种活性卤化镁和载在其上的一种钛化合物，该钛化合物含有至少一个Ti-卤键和一种电子给予体;(B)一种Al-烷基化合物;以及(C)一种3，3，3-三氟丙基(烷基)二甲氧基硅烷。在固体催化剂组份(A)中所含的电子给予体化合物包括烷基、芳基和环烷基的芳酸酯类，尤其是苯甲酸或苯二甲酸及其衍生物。具体实例包括苯甲酸乙酯、苯甲酸正丁酯、对甲苯甲酸甲酯、对甲氧基苯甲酸甲酯和邻苯二甲酸二异丁酯。除了上述之外，酯类、只有一个醚键的烷基或烷芳基醚类、酮类、单胺或多胺类、醛类以及磷化合物如膦类和磷酰胺类也能用作电子给予体。上述催化剂的制备可以根据各种不同的方法进行。例如，在卤化镁活性条件下碾磨卤化镁(无水的，即含水份少于10%)、钛化合物和电子给予体。然后在80℃至135℃温度下一次或多次用过量的TiCl4处理碾磨产物，此后用碳氢化合物，如己烷，反复洗涤直至所有氯离子消失。按照另一种方法，用已知的方法使无水卤化镁预活化，然后使之与过量的TiCl4在溶液中反应，溶液中含有电子给予体。同样，处理温度亦在80℃至135℃之间。可以用TiCl4反复处理，用己烷或其它烃类溶剂洗涤固体，以去除所有痕量未反应TiCl4。根据另一种方法，用MgCl2·nROH加成物(尤其以球形颗粒的形状)，其中n通常为1至3，ROH为乙醇、丁醇或异丁醇，与过量的TiCl4在溶液中反应，溶液中含有电子给予体化合物。温度一般为80℃至120℃。然后分离固体并再次与TiCl4反应，此后将其分离并用碳氢化合物洗涤直至所有氯离子消失。根据另一种方法，镁的醇化物和氯醇化物，尤其是按照美国专利4，220，554所述方法制备的氯醇化物与过量的TiCl4溶液反应，溶液中含有电子给予体化合物，反应在上述条件下进行。在固体催化剂组份(A)中，表示为Ti的钛化合物含量一般为0.5至10%(重量)。固定在固体组份上的电子给予体化合物(内部给予体)一般为二卤化镁的5至20%(摩尔)。具有至少一个Ti-卤键的钛化合物的合适例子为四卤化Ti，最好是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯均聚物，其特征在于在其晶体结构中立构规整嵌段的含量至少为２０％，Ｐ. Ｉ. 值为３. ０至６. ５，ＭＦＲ为０. １５至１０００ｇ／１０ｍｉｎ，它是在下述反应产物催化剂的存在下由丙烯单体聚合得到的：（Ａ）一种固体催化剂组份，它包括一种活性 卤化镁和载在其上的一种钛化合物，该钛化合物含有至少一个Ｔｉ一卤键和一个电子给予体，该电子给予体选自芳香酸的酯类、只有一个醚键的烷基或烷芳基醚类、酮类、单胺或多胺类、醛类和磷化合物；（Ｂ）一种Ａｌ－烷基化合物；（Ｃ）一种３，３，３－三 氟丙基（烷基）二甲氧基硅烷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ尤，LV罗伯逊，
申请(专利权)人：蒙岱尔北美股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]