制备聚烯烃固体和有机过氧化物的均匀混合物的方法技术

技术编号:32869699 阅读:16 留言:0更新日期:2022-04-02 11:58
一种制备聚烯烃固体和有机过氧化物的均匀混合物而不在制备过程中熔融聚烯烃固体的方法。该方法包括以20至100赫兹的频率向包含聚烯烃固体和有机过氧化物的非均匀混合物施加声能,而施加声能的时间段足以使聚烯烃固体和有机过氧化物基本上混合在一起,同时保持非均匀混合物的温度低于聚烯烃固体的熔融温度,从而在不熔融聚烯烃固体的情况下制备均匀混合物。合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备聚烯烃固体和有机过氧化物的均匀混合物的方法


[0001]将聚烯烃与添加剂混合。

技术介绍

[0002]该领域或有关该领域的专利和专利申请出版物包括US 6,565,784;US 7,188,993B1;US 7,468,404 B2;US 7,695,817 B2;US 8,124,309B2;US 8,435,714B2;US 8,680,177B2;US 8,889,331B2;US 9,223,236 B2;US 9,593,919 B2;US 9,926,427B2;US 9,957,360B2;以及US 10,513,625B2。该领域或有关该领域的非专利出版物包括G.Sanchez

Olivares等人的Assessment of extrusion

sonication process on flame retardant polypropylene by rheological characterization,AIMS材料科学,2016;第3卷,第2期,第620页至第633页;以及K.Tarverdi等人的ENHANCED DISPERSION OF PARTICLE ADDITIVE INTO POL YMERS USING TWIN SCREW EXTRUSION WITH UL TRASOUND ASSISTANCE,SPEANTEC Anaheim 2017,第1058页至第1062页。
[0003]将聚烯烃与添加剂混合的现有方法依赖于流化熔体的机械共混(例如,在双螺杆挤出机装置中)。该方法可对有机过氧化物有害,这些有机过氧化物在这种流化熔体的温度(例如,聚乙烯的180℃至220℃)下迅速降解或分解。相反,在将聚烯烃的流化熔体与除过氧化物以外的添加剂混合之后,对所得混合物进行造粒以得到环境温度的丸粒。然后,将丸粒加热至浸泡温度,并用液态有机过氧化物或低熔点有机过氧化物的熔体浸泡经过加热的丸粒,这是一种被动过程。浸泡液态有机过氧化物的浸泡温度可以为30至110℃。浸泡法中使用的固态有机过氧化物的熔点可以为30至100℃,浸泡温度为高于固体有机过氧化物的熔点的温度至110℃。例如,过氧化二异丙苯在39℃至41℃下熔融,并且浸泡温度可以为约50℃至90℃,通常为60℃至80℃。在商业工厂中,将丸粒放入大箱中并用有机过氧化物浸泡,需要10到16小时才能用有机过氧化物完全润湿聚烯烃固体。

技术实现思路

[0004]我们已经发现了一种制备聚烯烃固体和有机过氧化物的均匀混合物而不在制备过程中熔融聚烯烃固体的方法。该方法包括以20至100赫兹的频率向包含聚烯烃固体和有机过氧化物的非均匀混合物施加声能,而施加声能的时间段足以使聚烯烃固体和有机过氧化物基本上混合在一起,同时保持非均匀混合物的温度(以及就此而言,由其制成的均匀混合物的温度)低于聚烯烃固体的熔融温度,从而在不熔融聚烯烃固体的情况下制备均匀混合物。
[0005]该方法实现了聚烯烃固体与有机过氧化物的彻底混合,而无需机械共混或熔融聚烯烃固体,并且相对于浸泡法而言速度更快。
具体实施方式
[0006]一种制备聚烯烃固体和有机过氧化物的均匀混合物而不在制备过程中熔融聚烯
烃固体的方法。该方法包括以20至100赫兹的频率向包含聚烯烃固体和有机过氧化物的非均匀混合物施加声能,而施加声能的时间段足以使聚烯烃固体和有机过氧化物基本上混合在一起,同时保持非均匀混合物的温度(以及就此而言,由其制成的均匀混合物的温度)低于聚烯烃固体的熔融温度,从而在不熔融聚烯烃固体的情况下制备均匀混合物。该方法包括基本上由施加声能步骤组成的混合步骤。这意味着,该方法实现了聚烯烃固体与有机过氧化物的彻底混合,而无需机械共混或熔融聚烯烃固体,并且相对于浸泡而言速度更快,例如不到10分钟。
[0007]以下为另外的本专利技术方面;为便于参考,某些方面编号如下。
[0008]方面1.一种制备聚烯烃固体和有机过氧化物的均匀混合物而不在制备过程中熔融聚烯烃固体的方法,该方法包括以20至100赫兹(Hz)的频率向包含(A)聚烯烃固体和(B)有机过氧化物的非均匀混合物施加声能,而施加声能的时间段足以使(A)聚烯烃固体和(B)有机过氧化物基本上混合(彻底地或完全地均化)在一起,同时保持非均匀混合物的温度(以及就此而言,由其制成的均匀混合物的温度)低于(A)聚烯烃固体的熔融温度,从而在不熔融(A)聚烯烃固体的情况下制备均匀混合物;其中分别按组分(A)和(B)的总重量计,(A)聚烯烃固体为95.0至99.9重量%(wt%),(B)有机过氧化物为0.1至5.0wt%。非均匀混合物和通过施加声能步骤而由其制成的均匀混合物可以包含0、1、2或更多种任选的添加剂。非均匀混合物的所有组分(包括任何任选的添加剂)的总重量为100.0重量%,并且均匀混合物的所有组分(包括任何任选的添加剂)的总重量为100.0重量%。该方法还可以包括在施加声能步骤期间不机械搅拌(不通过机械装置混合)非均匀混合物的限制。该方法还可以包括有机过氧化物在声学混合步骤期间不分解或降解的限制(如固化和/或机械特性所示)。
[0009]方面2.根据方面1所述的方法,其中施加声能步骤的特征在于限制(i)至(v)中的任一项:(i)频率为50至70Hz,或者55至65Hz,或者58至62Hz,或者59至61Hz;(ii)时间段为0.5分钟至4小时,或者0.5分钟至2小时,或者1分钟至60分钟,或者1分钟至10分钟;(iii)(i)和(ii)两者;(iv)保持非均匀混合物的温度低于(A)聚烯烃固体的熔融温度包括将非均匀混合物的温度(以及就此而言,由其制成的均匀混合物的温度)保持在

20℃至109℃,或者10℃至109℃,或者15℃至99℃,或者

20℃至50.0℃,或者20.0℃至39.9℃,或者20.0℃至29.9℃。(例如,25℃
±
3℃);以及(v)(iv)和(i)至(iii)中的任何一项。该温度可以是环境室外温度。该强度足以以足够的幅度移动具材料,该幅度足以在没有机械搅拌的情况下有效地进行混合。声学混合器装置可以用于执行施加声能步骤,其中频率由声学混合器装置的操作者设定。
[0010]方面3.根据方面1或2所述的方法,其中(A)聚烯烃固体的特征在于为粉末、颗粒、丸粒或其任何两种或更多种的共混物的物理形式(即固体颗粒形式),以及为61℃至180℃,或者90℃至180℃,或者110℃至174℃,或者120℃至180℃的熔融温度;并且(B)有机过氧化物为液体有机过氧化物或固体有机过氧化物。固体有机过氧化物可以是粉末或颗粒的形式,并且可以具有24℃至120℃;或者35℃至120℃的熔融温度。
[0011]方面4.根据方面1至3中任一项所述的方法,其中(A)聚烯烃固体的聚烯烃基本上由一种或多种基于乙烯的聚合物组成;其中每种基于乙烯的聚合物是低密度聚乙烯(LDPE)聚合物或LDPE聚合物与选自以下的聚烯本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备聚烯烃固体和有机过氧化物的均匀混合物而不在所述制备过程中熔融所述聚烯烃固体的方法,所述方法包括以20至100赫兹(Hz)的频率向包含(A)聚烯烃固体和(B)有机过氧化物的非均匀混合物施加声能,而施加声能的时间段足以使所述(A)聚烯烃固体和所述(B)有机过氧化物基本上混合在一起,同时保持所述非均匀混合物的温度(以及就此而言,由其制成的所述均匀混合物的温度)低于所述(A)聚烯烃固体的熔融温度,从而在不熔融所述(A)聚烯烃固体的情况下制备所述均匀混合物;其中分别按组分(A)和(B)的总重量计,所述(A)聚烯烃固体为95.0至99.9重量%(wt%),所述(B)有机过氧化物为0.1至5.0wt%。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述施加声能步骤的特征在于限制(i)至(v)中的任一项:(i)所述频率为50至70Hz;(ii)所述时间段为0.5分钟至4小时;(iii)(i)和(ii)两者;(iv)所述保持所述非均匀混合物的温度低于所述(A)聚烯烃固体的所述熔融温度包括将所述非均匀混合物的温度保持在

20℃至109℃;以及(v)(iv)和(i)至(iii)中的任何一项。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述(A)聚烯烃固体的特征在于为粉末、颗粒、丸粒或其任何两种或更多种的共混物的物理形式(即固体颗粒形式),以及为61℃至180℃的熔融温度;并且所述(B)有机过氧化物为液体有机过氧化物或固体有机过氧化物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述(A)聚烯烃固体的聚烯烃基本上由一种或多种基于乙烯的聚合物组成;其中每种基于乙烯的聚合物是低密度聚乙烯(LDPE)聚合物或所述LDPE聚合物与选自以下的聚烯烃的组合:第二LDPE聚合物;线性低密度聚乙烯聚合物;以及高密度聚乙烯聚合物。在其他实施方案中,(A)聚烯烃固体的聚烯烃基本上由LDPE和聚丙烯聚合物组成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述有机过氧化物为固体有机过氧化物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述非均匀混合物还包含一种或多种添加剂,所述添加剂不是所述(A)聚烯烃固体或所述(B)有机过氧化物,并且所述施加声能步骤包括以20至100赫兹(Hz)的频率向包含所述(A)聚烯烃固体、所述(B)有机过氧化物和不包括过氧化物的所述一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员:S
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:

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