用于聚合物的抗酸剂制造技术

本发明专利技术提供了具有改善的腐蚀性、颜色稳定性和清晰度的聚合物组合物。还公开了一种制备所述聚合物的方法。所述方法可以包括将酸中和量的无定形硅酸铝掺入到所述聚合物中。所述无定形硅酸铝可以以使得所述聚合物组合物的腐蚀性指数小于6的量存在于所述聚合物中。所述无定形硅酸铝的折射率可以与所述聚合物的折射率相同或基本上相同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于聚合物的抗酸剂
本专利技术涉及抗酸剂及其使用方法。本专利技术还涉及含有抗酸剂的改进的聚合物组合物，以及由该聚合物组合物形成的产物。
技术介绍
聚烯烃诸如聚丙烯由于其多能性、理想的性能诸如出色的机械性能和清晰度以及通常较低的制造成本而在众多商业应用中获得了广泛的接受和使用。许多行业(特别是包装行业)在多种工艺(诸如挤出、热成型、注塑或吹塑)中利用这些聚丙烯材料，以生产多种成品。制备聚烯烃(例如，聚乙烯和聚丙烯)的方法通常涉及高活性的聚合催化剂，例如齐格勒型催化剂，以生产具有可接受性能的聚合物，而无需进行萃取以除去催化剂残留物。保留在聚合物中的催化剂残留物往往是酸性的，在加工聚烯烃时会引起问题。例如，酸性物质(例如以氯化氢的形式)的存在可腐蚀聚合物加工设备诸如挤出机或注塑设备的金属表面。除了上述与聚合物相关的问题外，酸性残留物还会对由聚合物制成的产品造成问题。例如，由聚合物制备的模制产品还可能变色或变质。由含酸的聚合物制成的膜可能导致较差的膜清晰度或透明度。为了避免或最小化对聚合物和由其制成的产物的这种有害影响，通常在聚合物生产期间将抗酸剂掺入聚合物中以中和任何酸性残留物。商业上用于生产和加工聚合物(特别是聚烯烃聚合物和产物)的抗酸剂是硬脂酸钙。通常，作为中和酸性残留物生成的产物，硬脂酸钙或硬脂酸(CA)可迁移到聚合物的表面，并导致聚合物的表面变粘或油腻。这种物质还可能导致纤维纺丝中冒烟。此外，硬脂酸的迁移可导致在酒椰和膜应用中水的残留。商业上用于加工或生产聚烯烃的另一种类型的抗酸剂是水滑石。(参见例如美国专利号4,347,353)。然而，这些物质通常比硬脂酸钙更昂贵，并且它们在高清晰度应用中(诸如双向聚丙烯(BOPP)应用)中倾向于产生增加的雾度，因此，使得该膜不那么受欢迎。其他已知的抗酸剂包括结晶沸石和氧化锌。在美国专利号5,510,413中，公开了掺入小比例的合成碱性结晶沸石作为酸受体，以中和或有效除去未稳定化的聚合物的酸组分。美国专利号4,251,407公开了氧化锌作为聚丙烯中的酸受体的用途。聚合物工业中需要改进的抗酸剂组合物，其有高性价比并避免或抑制与目前用于聚合物加工和生产的抗酸剂相关的问题。
技术实现思路
本专利技术满足了工业中对中和聚合物中的酸杂质的新型抗酸剂的需求。特别地，已经发现使用无定形硅酸铝作为抗酸剂使在聚合物加工期间形成的酸性残留物的不利影响最小化。出乎意料地，使用无定形硅酸铝作为抗酸剂的聚合物组合物(诸如聚烯烃聚合物组合物)具有改善的性能(诸如降低的腐蚀性和改善的颜色稳定性)，以及改善的清晰度和优异的熔体流动速率(MFR)稳定性。因此，本专利技术的一个实施例提供了一种具有增强的腐蚀性、颜色稳定性和清晰度性质的含酸聚合物组合物。该聚合物组合物可以包含含有酸杂质的聚合物以及酸中和量的无定形硅酸铝。在一个实施方案中，该聚合物是聚烯烃。在一个实施方案中，本专利技术提供了一种聚合物，该聚合物包含腐蚀性指数小于6并且具有良好的颜色稳定性的酸杂质。在另一个实施方案中，该无定形硅酸铝的折射率可以与该聚合物的折射率相同或基本上相同。本专利技术的另一个实施方案还提供了一种制备本专利技术的聚合物组合物的方法。通常，该方法可以包括将酸中和量的无定形硅酸铝掺入到包含酸杂质的聚合物中。在另一个实施方案中，该方法可以包括以足以使聚合物的腐蚀性指数小于6的量掺入无定形硅酸铝。在研读了下面有关所公开的实施方案的详细描述和所附权利要求以后，本专利技术的这些以及其他特征和优点将变得显而易见。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，将参考实施方案对本公开进行更详细的描述。在本说明书和所附权利要求中使用的以下术语具有以下定义。术语“无定形”在本文中是指一种或多种固体形式的物质，其为非晶态或缺乏晶体特征的长程有序。通常，在X射线衍射中，无定形固体会在许多方向上散射X射线，从而导致在较宽的范围内分布大凸起，而不是结晶固体的高强度较窄峰。用“约”修饰的数值在本文中是指该数值可以变化其10％。如本文所用，术语“腐蚀性指数”是指组合物在金属表面上引起腐蚀或生锈的可能性的量度，并使用本文下面的实施例中所述的方法进行测量。本文使用术语“中和量”表示足以中和聚合物中所有或基本上所有酸性残留物的无定形抗酸剂的量。本文使用术语“基本上所有”表示聚合物中超过85％、优选超过90％的所有酸性残留物。如本文所用，术语“聚烯烃”包括基于丙烯的聚合物、基于乙烯的聚合物、至少一种α-烯烃与二烯的共聚物、或它们的混合物。如本文所用，术语“基于丙烯的聚合物”也称为“聚丙烯”，包括丙烯均聚物、丙烯共聚物、或它们的混合物。本专利技术的方法是中和聚合物中的酸的方法。该方法可以包括使聚合物与中和量的无定形硅酸铝接触。该方法还可以包括提供足以提供所需腐蚀性指数的无定形硅酸铝。该聚合物可以是聚烯烃。在一个实施方案中，聚烯烃是基于丙烯的聚合物。可以在本公开中使用的基于丙烯的聚合物包括例如丙烯均聚物。另选地，基于丙烯的聚合物可以是丙烯共聚物。此类丙烯共聚物可以是丙烯无规共聚物。该丙烯共聚物可以是丙烯和至少一种α-烯烃的共聚物。该α-烯烃可以具有2至10个碳原子。在一个实施方案中，α-烯烃可以是选自由乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯和4-甲基-1-戊烯组成的组中的至少一种。用于制造丙烯/α-烯烃共聚物的示例性共聚单体是C2至C10α-烯烃；例如，C2、C4、C6和C8α-烯烃。另选地，此类丙烯共聚物可以是异相丙烯聚合物。异相丙烯聚合物可例如包含基体相和至少一个分散相。异相丙烯聚合物的基体相可以例如包含基于丙烯的聚合物，诸如丙烯均聚物或丙烯共聚物。丙烯共聚物可以例如是具有乙烯-丙烯橡胶相的抗冲共聚物聚丙烯(PP)或具有α-烯烃-丙烯橡胶相的抗冲共聚物PP。在另一个实施方案中，聚烯烃是基于乙烯的聚合物。可以在本公开中使用的基于乙烯的聚合物包括乙烯均聚物，例如高密度聚乙烯(HDPE)。另选地，基于乙烯的聚合物可以是乙烯共聚物，例如，高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)。乙烯共聚物可以是乙烯和至少一种α-烯烃的共聚物。该α-烯烃可以具有3至10个碳原子。在一个实施方案中，α-烯烃可以是选自由丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯和4-甲基-1-戊烯组成的组中的至少一种。在又一个实施方案中，聚烯烃是至少一种α-烯烃与二烯的共聚物。α-烯烃共聚单体可以具有不超过20个碳原子。例如，α-烯烃共聚单体可以优选具有3至10个碳原子，并且更优选3至8个碳原子。示例性α-烯烃共聚单体包括但不限于丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯和4-甲基-1-戊烯。聚烯烃生产的特定方式在本文中不受限制。聚合物可以通过气相方法合适地生产。另选地，聚合物可以以液相或浆相方法生产。聚合可以以连续、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中和聚合物中的酸的方法，所述方法包括使聚合物与中和量的无定形硅酸铝接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180202 US 62/625,6431.一种中和聚合物中的酸的方法，所述方法包括使聚合物与中和量的无定形硅酸铝接触。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物是聚烯烃。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述聚烯烃是基于丙烯的聚合物、基于乙烯的聚合物、至少一种α-烯烃与二烯的共聚物、或它们的混合物。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述基于丙烯的聚合物是丙烯均聚物、丙烯共聚物、或它们的混合物。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述丙烯共聚物是丙烯无规共聚物。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述丙烯共聚物是丙烯和至少一种α-烯烃的共聚物，其中所述α-烯烃具有2至10个碳原子。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述α-烯烃是选自由乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯和4-甲基-1-戊烯组成的组中的至少一种。


8.根据权利要求5所述的方法，其中所述丙烯共聚物是异相丙烯聚合物，其中所述异相丙烯聚合物包含基体相和至少一个分散相。


9.根据权利要求8所述的方法，其中所述异相丙烯聚合物的所述基体相包含丙烯均聚物或丙烯共聚物。


10.根据权利要求3所述的方法，其中所述基于乙烯的聚合物是乙烯均聚物、乙烯共聚物、或它们的混合物。


11.根据权利要求11所述的方法，其中所述乙烯共聚物是乙烯和至少一种α-烯烃的共聚物，其中所述α-烯烃具有3至10个碳原子。


12.根据权利要求12所述的方法，其中所述α-烯烃是选自由丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯和4-甲基-1-戊烯组成的组中的至少一种。


13.根据权利要求10所述的方法，其中所述基于乙烯的聚合物是HDPE或LLDPE。


14.根据权利要求3所述的方法，其中所述聚烯烃是所述至少一种α-烯烃与二烯的共聚物，其中所述α-烯烃具有不超过20个碳原子。


15.根据权利要求1所述的方法，其中所述无定形硅酸铝是碱金属/碱土金属硅酸铝。


16.根据权利要求15所述的方法，其中所述碱金属/碱土金属硅酸铝至少包含选自由锂、钠、钾、铷、铯以及它们的混合物组成的组中的碱金属。


17.根据权利要求15所述的方法，其中所述无定形碱金属/碱土金属硅酸铝至少包含选自由铍、镁、钙、锶、钡、镭以及它们的混合物组成的组中的碱土金属。


18.根据权利要求15所述的方法，其中所述无定形碱金属/碱土金属硅酸铝是无定形硅酸钠镁铝。


19.根据权利要求18所述的方法，其中所述无定形硅酸钠镁铝包含总无定形硅酸钠镁铝的0.5重量％至约10重量％的量的氧化镁。


20.根据权利要求1或18所述的方法，其中所述无定形硅酸钠镁铝的平均颗粒尺寸在约0.5μm至约10.0μm的范围内。


21.根据权利要求1或18所述的方法，其中所述无定形硅酸钠镁铝的pH在7至12的范围内。


22.根据权利要求1或15所述的方法，其中所述聚合物中的所述无定形硅酸铝的量为足以使所述聚合物的腐蚀性指数小于6的量。


23.根据权利要求1或15所述的方法，其中所述聚合物中的所述无定形硅酸铝的量在所述聚合物的约0.005重量％至约2.0重量％的范围内。


24.根据权利要求15所述的方法，其中所述聚合物中的所述无定形硅酸铝的量在所述聚合物的约0.010重量％至约1.0重量％的范围内。


25.根据权利要求15所述的方法，其中所述聚合物中的所述无定形硅酸铝的量在所述聚合物的约0.015重量％至约0.8重量％的范围内。


26.根据权利要求15所述的方法，其中所述无定形碱硅酸铝的折射率与所述聚合物的折射率基本上相同。


27.一种降低包含酸性杂质的聚合物的腐蚀性的方法，所述方法包括：
将酸中和量的无定形硅酸铝掺入到所述聚合物中，以获得腐蚀性指数小于6的聚合物组合物。


28.根据权利要求27所述的方法，其中所述聚合物是聚烯烃。


29.根据权利要求28所述的方法，其中所述聚烯烃是基于丙烯的聚合物、基于乙烯的聚合物、至少一种α-烯烃与二烯的共聚物、或它们的混合物。


30.根据权利要求29所述的方法，其中所述基于丙烯的聚合物是丙烯均聚物、丙烯共聚物、或它们的混合物。


31.根据权利要求30所述的方法，其中所述丙烯共聚物是丙烯无规共聚物。


32.根据权利要求30所述的方法，其中所述丙烯共聚物是丙烯和至少一种α-烯烃的共聚物，其中所述α-烯烃具有2至10个碳原子。


33.根据权利要求32所述的方法，其中所述α-烯烃是选自由乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯和4-甲基-1-戊烯组成的组中的至少一种。


34.根据权利要求30所述的方法，其中所述丙烯共聚物是异相丙烯聚合物，其中所述异相丙烯聚合物包含基体相和至少一个分散相。


35.根据权利要求34所述的方法，其中所述异相丙烯聚合物的所述基体相包含丙烯均聚物或丙烯共聚物。


36.根据权利要求29所述的方法，其中所述基于乙烯的聚合物是乙烯均聚物、乙烯共聚物、或它们的混合物。


37.根据权利要求36所述的方法，其中所述乙烯共聚物是乙烯和至少一种α-烯烃的共聚物，其中所述α-烯烃具有3至10个碳原子。


38.根据权利要求37所述的方法，其中所述α-烯烃是选自由丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯和4-甲基-1-戊烯组成的组中的至少一种。


39.根据权利要求36所述的方法，其中所述基于乙烯的聚合物是HDPE或LLDPE。


40.根据权利要求28所述的方法，其中所述聚烯烃是所述至少一种α-烯烃与二烯的共聚物，其中所述α-烯烃具有不超过20个碳原子。


41.根据权利要求27所述的方法，其中所述无定形硅酸铝是碱金属/碱土金属硅酸铝。


42.根据权利要求41所述的方法，其中所述碱金属/碱土金属硅酸铝至少包含选自由锂、钠、钾、铷、铯以及它们的混合物组成的组中的碱金属。

【专利技术属性】
技术研发人员：德米特里厄斯·米克斯，乔斯·M·雷戈，约翰·卡莱维·卡托，阿玛伊娅·蒙托亚戈尼，米歇尔·倪·潘恩，谷峰，詹姆斯·尼尔·普赖尔，
申请(专利权)人：格雷斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US