适用于发泡的丙烯共聚物组合物制造技术

本公开涉及一种生产丙烯共聚物的方法，该方法包括挤出熔融的丙烯共聚物以及基本上包括至少一种过氧化二碳酸酯和至少一种有机过氧化物的组合物。挤出是通过挤出丙烯共聚物、将组合物添加到丙烯共聚物中并且在组合物的存在下熔融挤出丙烯共聚物来进行的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适用于发泡的丙烯共聚物组合物
本公开涉及一种生产丙烯共聚物的方法以及通过这种方法获得的丙烯共聚物。丙烯共聚物适用于许多应用和工艺，包括发泡工艺，例如注射发泡工艺。然而，丙烯共聚物也可以用于其他应用和工艺。
技术介绍
聚丙烯(例如用齐格勒-纳塔催化剂生产的聚丙烯)可能具有高分子量和宽分子量分布，因此具有高熔融黏度，这可由低熔融指数(MFR)证明。当在某些产品应用中(例如模制、薄膜和纤维应用中)加工丙烯聚合物时，这些性能不是人们所期望的。例如，在注塑成型工艺和注射发泡工艺中，聚丙烯应具有较高的MFR(换句话说，在给定的熔融温度下具有较低的熔融黏度)，以利于填充窄腔型模具，从而可以缩短生产周期。因此，已经开发出通过改变聚丙烯的流变性(例如通过降低聚丙烯在液相中的黏度)来降低分子量并且使分子量分布变窄的方法。熔融指数增大是造成聚丙烯的流动性能改善的原因。这种为提高聚丙烯的流动性能从而使聚丙烯更适用于一些产品应用的流变性变化被描述为对聚丙烯的流变性进行“改性”。该黏度的降低也被描述为聚丙烯的“减黏裂化”或“降解”。使黏度降低通常应用于聚丙烯。在本申请中，流变改性旨在表示任何流变改性，包括聚丙烯(尤其是丙烯共聚物)的“减黏裂化”和交联，其也可能伴随有降解副反应。已知可以将有机过氧化物用于聚丙烯的流变改性。一种减黏裂化聚烯烃的已知方法是在有机过氧化物化合物的存在下于约190℃至260℃的温度下进行挤出。文件AU5141785A中描述了该方法的一个示例，其中涉及一种通过将过氧化物(例如2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷)以设定的循环速率连续地添加到C3至C8的α-单烯均聚物或共聚物并在熔融挤出机中加热该混合物来控制所述均聚物或共聚物的平均分子量降低和分子量分布变化的方法。此外，当通过注射发泡、挤出发泡、热成型、挤出涂覆或吹塑来加工聚丙烯时，较高的熔体强度和可延展性是人们所期望的。例如，关于发泡工艺，如果聚丙烯具有高熔体强度，则正在生长的泡孔的壁更稳定且不会塌陷。另外，可以获得更精细的泡沫形态，从而获得具有较低密度的聚丙烯泡沫，因此节省了材料成本和能量。通常，可以通过提高分子量和/或通过扩大分子量分布和/或通过引入长支链来提高聚丙烯的熔体强度。为了在聚丙烯中获得长支链，已知通过在双螺杆挤出机中与过氧化二碳酸酯反应来对线性聚丙烯进行改性。A.D.Gotsis等人(Effectoflongchainbranchingontheprocessabilityofpolypropyleneinthermoforming,PolymerEngineeringandScience,May2004,vol.44,No.5,973ff.)描述了这种类型的改性，其中示出了随着主链上长支链的数量增加，熔体强度、弹性和应变硬化也随之增强。聚合物中长支链的存在以及由此而来的熔体强度可以通过聚合物的弹性比(ER)来证明，该弹性比随熔体强度的增强而增大。WO99/27007A1描述了一种用于增强聚丙烯的熔体强度的挤出方法，该方法包括将聚丙烯与至少一种过氧化二碳酸酯混合，并使聚丙烯与过氧化二碳酸酯在150℃至300℃的温度下反应。然而，为了增大MFR采用过氧化物减黏裂化以及为了引入长支链使聚丙烯与过氧化二碳酸酯反应均与颜色形成无关。颜色形成由黄度指数(YI)的增大来证明。用户总是将黄色视为光学外观上的质量损失。此外，已知在过氧化物减黏裂化中观察到的熔融指数的增大通常以牺牲弹性比为代价而获得。这种不希望获得的效应可能是由于弹性比不仅是长链支化而且还是分子量分布的函数的事实以及由于过氧化物的减黏裂化缩小了分子量分布(这不利于弹性比)的事实。事实上，弹性比随着分子量分布的加宽而增大。因此，由于过氧化物的减黏裂化会导致分子量分布变窄，过氧化物的减黏裂化会对弹性比产生负面影响。另一方面，引入长链支化对MFR有负面影响，因为MFR通常随着长链支化的引入而减小。因此，在挤出条件下生产聚丙烯的已知方法不能在限制颜色形成的同时获得MFR增大且ER增大的聚丙烯。有鉴于此，仍然需要开发通过简单地在挤出条件下反应来生产聚丙烯(尤其是聚丙烯共聚物)以获得使颜色形成保持在用户可接受的水平的同时具有提高的熔融黏度和熔体强度的聚丙烯的方法。
技术实现思路
申请人惊讶地发现，通过使用基本上包含至少一种过氧化二碳酸酯和至少一种有机过氧化物的组合物以及通过使丙烯共聚物与该组合物在挤出条件下接触，可以获得具有熔融黏度、熔体强度和低颜色形成的独特组合的丙烯共聚物。例如，在注射发泡成型应用中可能需要这种独特组合。在这些应用中，需要容易填充窄腔型模具的流动性结合允许构建稳定的生长泡孔壁的高熔体强度，以及为了获得吸引人的光学性能的低颜色形成。最近，本专利技术人在丙烯共聚物的挤出工艺中对基本上包含至少一种过氧化二碳酸酯和至少一种有机过氧化物的组合物进行了测试，并且惊讶地发现，这样的组合物就颜色形成方面显著且出乎意料地好于预期。事实上，本领域技术人员可以预期，丙烯共聚物与至少一种过氧化二碳酸酯和至少一种有机过氧化物的混合物的反应将导致由YI进行指示的颜色形成至少与由至少一种过氧化二碳酸酯作用产生的YI和由至少一种有机过氧化物作用产生的YI之和一样高。相反，令人惊讶的是，却获得了低于由至少一种过氧化二碳酯作用产生的YI和由至少一种有机过氧化物作用产生的YI之和的YI值。根据第一方面，本公开涉及一种生产丙烯共聚物的方法，该方法包括挤出熔融的聚丙烯以及基本上包含至少一种过氧化二碳酸酯和至少一种有机过氧化物的组合物。术语“基本上包含”是指在所述组合物中不存在与丙烯共聚物反应的其他组分。例如，在所述组合物中可以存在更多的过氧化二碳酸酯和/或更多的有机过氧化物。另外，在所述组合物中还可以存在一种或多种稀释剂和/或一种或多种聚合物添加剂，例如稳定剂、除酸剂、成核剂、抗静电剂、增滑剂、防粘连剂和/或脱模剂。然而，所述组合物中不存在除过氧化二碳酸酯和有机过氧化物以外的与丙烯共聚物反应的组分。因此，例如，所述组合物不包含接枝剂。根据一个或多个实施例，所述组合物由至少一种过氧化二碳酸酯和至少一种有机过氧化物组成。一方面，所选择的组合物至少导致由至少一种有机过氧化物在单独使用时引起的分子量分布变窄向ER施加的负面影响的减弱，所述ER随着分子量分布变窄而减小。另一方面，所选择的组合物至少导致由所述至少一种过氧化二碳酸酯在单独使用时对所述MFR施加的相应负面影响的减弱，所述MFR的减小是由所述至少一种过氧化二碳酸酯引起的。另外，在不产生预期的颜色形成的情况下获得了这两种效果。因此，通过这种方法进行改性的丙烯共聚物可以在呈现低颜色形成的同时呈现出均高于所述共聚物在改性之前所显示的相应性能的MFR和ER。事实上，令人惊讶地发现，通过使用基本上包含至少一种过氧化二碳酸酯和至少一种有机过氧化物的组合物获得的丙烯共聚物的YI远低于由所述至少一种过氧化二碳酸酯的作用导致的YI和由所述至少一种有机过氧化物的作用产生的YI之和。例如，可以在保持Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产丙烯共聚物的方法，包括挤出熔融的丙烯共聚物以及基本上包含至少一种过氧化二碳酸酯和至少一种有机过氧化物的组合物，其中挤出是通过挤出所述丙烯共聚物、将所述组合物添加到所述丙烯共聚物中以及在所述组合物的存在下熔融挤出所述丙烯共聚物来进行的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180608 EP 18176724.51.一种生产丙烯共聚物的方法，包括挤出熔融的丙烯共聚物以及基本上包含至少一种过氧化二碳酸酯和至少一种有机过氧化物的组合物，其中挤出是通过挤出所述丙烯共聚物、将所述组合物添加到所述丙烯共聚物中以及在所述组合物的存在下熔融挤出所述丙烯共聚物来进行的。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述组合物添加到所述丙烯共聚物中是在挤出所述丙烯共聚物之后进行的。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述组合物添加到所述丙烯共聚物中是在挤出所述丙烯共聚物之前或期间进行的。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在所述组合物的存在下熔融挤出的所述丙烯共聚物呈现的MFR高于所述丙烯共聚物在所述挤出之前呈现的MFR。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在所述组合物的存在下熔融挤出的所述丙烯共聚物呈现的ER高于所述丙烯共聚物在所述挤出之前呈现的ER。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在125℃至155℃之间的温度下，所述至少一种有机过氧化物在氯苯中的半衰期为1小时或更短。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，相对于有机过氧化物的总重量，所述至少一种有机过氧化物包括至少5％重量的活性氧。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述至少一种有机过氧化物包括至少一种二烷基过氧化物。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，至少一种有机过氧化物选自包括2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己炔、二叔丁基过氧化物、二叔戊基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二(叔丁基过氧基异丙基)苯、二枯基过氧化物、3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷、3,6,9-三甲基-3,6,9-三(乙基和/或丙基)-1,4,7-三过氧壬烷、3,3,5,7,7-五甲基-1,2,4-三氧杂环庚烷、取代的1,2,4-三氧杂环庚烷及其组合的组。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，至少一种有机过氧化物选自包括2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、二叔丁基过氧化物、3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷、3,6,9-三甲基-3,6,9-三(乙基和/或丙基)-1,4,7-三过氧壬烷及其组合的组。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，在55℃至75℃之间的温度下，所述至少一种过氧化二碳酸酯在氯苯中的半衰期为1小时或更短。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，相对于过氧化二碳酸酯的总重量，所述至少一种过氧化二碳酸酯包括至少11％重量的活性氧。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述至少一种过氧化二碳酸酯具有式R1-OC(O)OOC(O)O-R2，其中R1和R2...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·内德赫厄弗，V·H·厄里斯，
申请(专利权)人：鲁姆斯诺沃伦技术公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE