具有高熔体流动速率和高挠曲模量的宽分子量分布聚丙烯制造技术

技术编号:23563384 阅读:27 留言:0更新日期:2020-03-25 07:52
提供一种适于注塑应用的反应器级聚丙烯,其包含0wt%‑4wt%的乙烯和/或C4‑C12α‑烯烃衍生的单元,该聚丙烯是由单一催化剂和单级聚合方法生产的,并且熔体流动速率(MFR,230℃/2.16kg)大于10g/10min,和1%正割挠曲模量是至少250kpsi(1720MPa)。

Wide molecular weight distribution polypropylene with high melt flow rate and high flexural modulus

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高熔体流动速率和高挠曲模量的宽分子量分布聚丙烯优先权本申请要求2017年6月7日提交的美国临时申请No.62/516145的优先权和权益,其通过引用并入本文。专利
本专利技术涉及聚丙烯,其具有宽分子量分布和高熔体流动速率,其保持了高挠曲模量。背景在汽车工业中,需要寻找更高劲度的聚丙烯来用于降低膜厚和轻量化,来实现更高的燃料里程效率等级。在提供用于这样的目的宽分子量分布聚丙烯(BMWPP)中已经取得了进展。除了标准聚丙烯的其他属性(包括耐高温性)之外,这些新的聚合物具有高熔体强度、良好的加工性(剪切变稀)和高劲度的独特组合。需要的是这样的聚丙烯,其具有类似属性,但是具有更高的熔体流动速率来用于应用例如注塑。本专利技术人已经在本专利技术中解决了该问题。相关的参考文献包括:US5744548;US6087750;US6350828;US6747103;US6809168;US7319122;US9464178;EP1801155A1;EP2386601A1;A.Elmoumni等人“IsotacticPoly(propylene)Crystallization:RoleofSmallFractionsofHighorLowMolecularWeightPolymer,”26Macromol.Chem.Phys.125-134(2005);M.Seki等人“Shear-MediatedCrystallizationofIsotacticPolypropylene:TheRoleofLongChain-LongChainOverlap”,35Macromolecules2583-2594(2002);W.Minoshima等人“ExperimentalInvestigationsoftheInfluenceofMolecularWeightDistributionontheRheologicalPropertiesofPolypropyleneMelts”,20(17)Poly.Eng.&Sci.1166(1980);B.Rabinowitsch,A145Z.Physik.Chem.1(1929);35Macromolecules3838-3843(2002);46Rheol.Acta33-44(2006);44Poly.Sci.andEng.2090-2100(2004);和Macromol.Symp.46-52,321-322(2012)。概述提供一种聚丙烯,其包含(或者由以下组成,或者基本上由以下组成)0wt%-4wt%乙烯和/或C4-C12α-烯烃衍生的单元,其熔体流动速率(MFR,230℃/2.16kg)大于10或者20g/10min;Mz/Mw是至少4;和挠曲模量是至少250(1720MPa)或者280(1930MPa)或者300kpsi(2070MPa)(0.5in/minASTMD790(A)),其中所述的聚丙烯是反应器级。还提供一种聚丙烯,其包含(或者由以下组成,或者基本上由以下组成)0wt%-4wt%乙烯和/或C4-C12α-烯烃衍生的单元,所述聚丙烯是由单一催化剂和单级聚合方法生产的,并且熔体流动速率(MFR,230℃/2.16kg)是10或者20g/10min至80或者100或者200或者300或者400或者500g/10min;和挠曲模量是至少250(1720MPa)或者280(1930MPa)或者300kpsi(2070MPa)(0.5in/minASTMD790(A))。还提供一种生产聚丙烯的方法,其包含0wt%-4wt%乙烯和/或C4-C12α-烯烃衍生的单元,该方法包括(或者由以下组成,或者基本上由以下组成)将丙烯和任选的乙烯和/或C4-C12α-烯烃与单一催化剂在单级聚合方法中合并,所形成的聚丙烯的熔体流动速率(MFR,230℃/2.16kg)是10-500g/10min;和挠曲模量是至少250kpsi(1720MPa)(0.5in/minASTMD790(A))。附图简要描述图1是表3所列的第一组的本专利技术(BMW)和市售(标准)聚丙烯的作为熔体流动速率(MFR)的函数的挠曲模量的图。图2是本专利技术和市售聚丙烯在MFR为大约2g/10min时作为角频率的函数的复数粘度的小角度振荡波谱(SAOS)图。图3是本专利技术和市售聚丙烯在MFR为大约20-35g/10min时作为角频率的函数的复数粘度的SAOS图。详述本专利技术人已经发现某些较高熔体流动速率(MFR)聚丙烯(其开发来提供可以利用较高流动应用例如注塑的属性)也表现出高劲度和高流动性。这是令人惊讶的,因为高劲度部分地归因于超高分子量聚合物链的浓度。将预期的是较高的熔体流动速率或者整体较低的分子量将降低超高分子量链的水平和降低聚合物的劲度。不过,本专利技术人已经发现某些高MFR聚丙烯保持了它们的劲度。因此在任何实施方案中提供反应器级聚丙烯,其包含(或者由以下组成,或者基本上由以下组成)0wt%-2或者4wt%的乙烯和/或C4-C12α-烯烃衍生的单元,其具有:a)熔体流动速率(MFR,230℃/2.16kg)是至少10或者20或者25或者30g/10min,或者是10或者20或者25或者30g/10min至50或者80或者100或者200或者300或者400或者500g/10min;b)Mz/Mw是至少4或者5,或者是4或者5至8或者10;和c)在整个MFR范围内的1%正割挠曲模量是至少250(1720)或者280(1930)或者300kpsi(2070MPa)(0.5in/minASTMD790(A)),或者是250(1720)或者280(1930)或者300kpsi(2070MPa)至380(2620)或者400(2760)或者450kpsi(3100MPa)。这些挠曲模量值是没有加入成核剂时的值。本专利技术聚丙烯可以通过任何数目的其他特征来描述,和/或以若干方式来生产。在任何实施方案中,所述聚丙烯的数均分子量(Mn)是至少10kg/mol,或者是10-35kg/mol。在任何实施方案中,所述聚丙烯的重均分子量(Mw)是至少100kg/mol,或者是100或者150至600或者650或者700或者800kg/mol。在任何实施方案中,所述聚丙烯的z均分子量是至少900或者1000kg/mol,或者是900或者1000至2000或者2200或者2400或者2600kg/mol。在任何实施方案中,所述聚丙烯还具有的Mw/Mn值是至少6或者8或者10,或者是6或者8或者10至15或者16或者18或者20或者24或者26。在任何实施方案中,所述聚丙烯的Mz/Mn值大于4或者10或者20或者50,或者是4或者10或者20或者50至110或者120。在任何实施方案中,所述聚丙烯还具有的Mz+1值是至少4800或者5000kg/mol,或者是4800或者5000kg/mol至6000或者6500kg/mol。在本文所述的聚丙烯的MFR和挠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应器级聚丙烯,其包含0wt%-4wt%的乙烯和/或C4-C12α-烯烃衍生的单元,其具有:/na)熔体流动速率(MFR,230℃/2.16kg)是10-500g/10min;/nb)Mz/Mw是至少4;和/nc)挠曲模量是至少250kpsi(1720MPa)(0.5in/min ASTM D790(A))。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170607 US 62/516,1451.一种反应器级聚丙烯,其包含0wt%-4wt%的乙烯和/或C4-C12α-烯烃衍生的单元,其具有:
a)熔体流动速率(MFR,230℃/2.16kg)是10-500g/10min;
b)Mz/Mw是至少4;和
c)挠曲模量是至少250kpsi(1720MPa)(0.5in/minASTMD790(A))。


2.权利要求1的聚丙烯,其Mw/Mn值是至少6。


3.前述任一项权利要求的聚丙烯,其Mz/Mn是4-120。


4.前述任一项权利要求的聚丙烯,其Mz+1值是至少4800kg/mol。


5.前述任一项权利要求的聚丙烯,其熔点温度(Tm)是至少156℃。


6.前述任一项权利要求的聚丙烯,其结晶温度(Tc)是至少116℃。


7.前述任一项权利要求的聚丙烯,其热挠曲温度(HDT)是至少120℃。


8.前述任一项权利要求的聚丙烯,其平均内消旋运行长度(MRL)是130或者更低。


9.前述任一项权利要求的聚丙烯,其具有80或者更多个立体缺陷/10000个单体(DS)。


10.前述任一项权利要求的聚丙烯,其在100rad/s(190℃)的复数粘度小于300Pa·s。


11.前述任一项权利要求的聚丙烯,其在0.01rad/sPa·s(190℃)的复数粘度是至少2000。


12.前述任一项权利要求的聚丙烯,其艾佐德冲击是至少0.2ft-lb/in(23℃)。


13.前述任一项权利要求的聚丙烯,其进一步包含用短半衰期有机过氧化物反应性挤出来形成支化聚丙烯。


14.前述任一项权利要求的聚丙烯,其进一步包含用长半衰期过氧化物反应性挤...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·J·佩尔特D·K·布朗
申请(专利权)人:埃克森美孚化学专利公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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