挤出熔体中无表面破裂的线性低密度聚乙烯（LLDPE）的方法技术

一种挤出无表面熔体破裂的线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔体方法，所述方法包括：将LLDPE熔体加热至190.0

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】挤出熔体中无表面破裂的线性低密度聚乙烯（LLDPE）的方法


[0001]挤出聚乙烯及相关方面。
[0002]前言
[0003]在所述领域中或关于所述领域的专利和专利申请公开案包括US2991508、 US3920782、US4267146、US4282177、US4348349、US4360494、US4859398、 US5089200、US5320798、US6017991、US6187397、US6552129、US6474969B1，以及US7632086B2。
[0004]表面熔体破裂问题已经以多种方式解决。这些方式包括改变模具的设计、向熔体添加聚合物加工助剂，或将熔体的温度保持在最大值以下(例如，低于约200℃)。另一种方式是将模具的模具出口区域的温度保持在高于聚合物整体熔体温度的温度。例如，模具出口区域的温度可以保持在比整体熔体温度高30 ℃
‑
170℃的温度，并且聚合物的熔体通过模具以小于1,000s
‑1的剪切速率和约 0.4MPa的剪切应力挤出。
[0005]Chambon等人的US5320798中提到某些聚乙烯经历的表面熔体变形是通过挤出机模具挤出以形成聚乙烯粒料的聚乙烯熔体的剪切速率和剪切应力的独立函数。剪切速率和/或剪切应力越高，挤出物表面的问题就越明显。随着通过模具挤出的聚合物的剪切速率增加，会发生几种转变。在低剪切速率(例如，小于1,000s
‑1)下，挤出物是光滑的。随着剪切速率的增加，挤出物表面变得无光泽，然后变形，形成“鲨鱼皮”表面。在高剪切速率(通常大于每秒1,000，甚至大于2,000s
‑1)下，HDPE(高密度聚乙烯)挤出物上的“鲨鱼皮”区域会经历“滑移转变”，转化为滑移或快速
‑
移动的波浪形挤出物表面。Chambon(尚邦)等人相信LDPE(低密度聚乙烯)确实经历了典型的滑粘转变，如果发生了，则它的剪切速率大大高于2,000s
‑1。当剪切应力超过约0.2MPa时，挤出物表面问题更严重。在0.5MPa或更高的剪切应力下，表面熔体破裂会导致挤出物表面呈波浪状和扭曲。
[0006]低密度聚乙烯(LDPE)的结构、组成和流变(熔体流动)特性与线性低密度聚乙烯(LLDPE)不同。就结构差异而言，LDPE具有长支链，而LLDPE基本上不含长支链。LLDPE具有大量短支链，而LDPE具有较少的短支链。就组成而言，LDPE具有相对较宽的分子量分布(较大的M
w
/M
n
值)，而LLDPE具有较窄的分子量分布(较小的M
w
/M
n
值)。这些结构和组成差异导致LDPE的流变(熔体流动)特性与LLDPE的流变特性显著不同。因此，无法根据LDPE的表面熔体破裂性能对LLDPE的表面熔体破裂性能进行预测。

技术实现思路

[0007]我们发现了线性低密度聚乙烯(LLDPE)的表面熔体破裂问题。我们发现 LLDPE会发生滑粘转变，并在超过每秒2,000(s
‑1)的剪切速率和约0.2兆帕 (MPa)的剪切应力下转化为滑移或快速移动的波浪形挤出物表面。然而，令人惊讶的是，当剪切应力高于0.4MPa，甚至高于0.5MPa，且剪切速率高于1,100 s
‑1时，问题并没有更严重。在后者的高能剪切应力状态下，出乎意料地形成了无表面熔体破裂(SMF)的光滑表面LLDPE挤出物。
[0008]我们提供了一种挤出无表面熔体破裂的线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔体的方法。所述方法包括将LLDPE的熔体加热到190.0
‑
260.0摄氏度的温度；通过模具将加热的熔体以
每秒1,100
‑
7,000的剪切速率和大于0.40兆帕的剪切应力挤出，从而形成无表面熔体破裂的聚乙烯挤出物。
附图说明
[0009]图1：在比较性低剪切速率值(小于1,000s
‑1)和低剪切应力值(小于0.3MPa) 下产生的比较性LLDPE挤出物股线的黑白照片。此股线具有与不存在表面熔体破裂一致的光滑表面。
[0010]图2：在比较性中等剪切速率值(1,000
‑
2,500s
‑1)和中等剪切应力值(0.3
‑
0.4 MPa)下产生的比较性LLDPE挤出物股线的黑白照片。由于表面熔体破裂，股线具有粗糙、不规则的表面。
[0011]图3：在本专利技术的高剪切速率值(2,601
‑
7,000s
‑1)和高剪切应力值(0.41
‑
0.6 MPa)下产生的本专利技术LLDPE挤出物股线的黑白照片。此股线具有与不存在表面熔体破裂一致的光滑表面。
[0012]图4：在中等剪切速率值(1,000
‑
2,500s
‑1)和本专利技术高剪切应力值(0.41
‑
0.6 MPa)下产生的本专利技术LLDPE挤出物粒料的黑白照片。这些粒料具有与不存在表面熔体破裂一致的光滑表面。
具体实施方式
[0013]提供了一种挤出无表面熔体破裂的线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔体的方法。为了便于参考，对所述方法的一些方面进行了编号。
[0014]方面1.一种挤出线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔体以形成无表面熔体破裂的LLDPE挤出物的方法，所述方法包括将线性低密度聚乙烯熔体加热至 190.0
‑
260.0摄氏度(℃)的温度；通过模具将加热的熔体以每秒1,101
‑
7,000(s
‑1) 的剪切速率和大于0.41兆帕(MPa)的剪切应力挤出，从而形成无表面熔体破裂的线性低密度聚乙烯挤出物。
[0015]方面2.方面1的方法，其中LLDPE熔体温度选自：190.0
°‑
226.0℃；206
°‑
234.0℃；以及226
°‑
254℃。
[0016]方面3.方面1或2的方法，其中剪切速率选自：1,210
‑
1，840s
‑1；1,850
‑
2,500 s
‑1；2,650
‑
4,490s
‑1；以及4,500
‑
6,900s
‑1。
[0017]方面4.方面1至3中任一个的方法，其中剪切应力选自：0.43
‑
0.49、0.44
‑
0.55、 0.56
‑
0.70MPa：以及0.71
‑
1.0MPa。
[0018]方面5.方面1至4中任一个的方法，其特征在于限制(i)至(iv)中的任一个：(i)LLDPE熔体的温度为190.0
°‑
226℃，剪切速率为1,201
‑
1,830s
‑1，且剪切应力为0.47
‑
0.49MPa；(ii)L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种挤出线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔体以形成无表面熔体破裂的LLDPE挤出物的方法，所述方法包括将聚乙烯熔体加热至200.0
‑
260.0摄氏度(℃.)的温度；和通过模具将加热的熔体以每秒1,101
‑
7,000(s
‑1)的剪切速率和大于0.41兆帕(MPa)的剪切应力挤出，从而形成无表面熔体破裂的线性低密度聚乙烯挤出物。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述线性低密度聚乙烯的熔体温度选自：190.0
°‑
226.0℃；206
°‑
234.0℃；以及226
°‑
254℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述剪切速率选自：1,210
‑
1,840s
‑1；1,850
‑
2,500s
‑1；2,650
‑
4,490s
‑1；以及4,500
‑
6,900s
‑1。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述剪切应力选自：0.43
‑
0.49、0.44
‑
0.55、0.56
‑
0.70MPa；以及0.71
‑
1.0MPa。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于限制(i)至(iv)中的任一个：(i)LLDPE的熔体温度为190.0
°‑
226℃，剪切速率为1,201
‑
1，830s
‑1，且剪切应力0.47
‑
0.49...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：