聚合物组合物及其制备方法技术

一种用于制备聚合物组合物的方法，包括以下步骤：提供多相热塑性聚合物组合物、提供相容剂、提供过氧化物化合物，以及混合和熔融所述多相热塑性聚合物组合物、相容剂和过氧化物化合物。所述相容剂包含形式上衍生自含有三个或更多个羟基基团的多元醇和含有一个或多个碳

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物组合物及其制备方法


[0001]本申请涉及表现出相对高熔体流动速率和相对高抗冲击性的理想组合的聚合物组合物，以及用于制备此类聚合物组合物的方法。

技术介绍

[0002]聚合物树脂的熔体流动速率(MFR)通常是其分子量的函数。通常，提高熔体流动速率可以使树脂在较低的温度下进行加工，并填充复杂的零件几何形状。提高熔体流动速率的各种现有技术方法都涉及在挤出机中将树脂与能够产生自由基的化合物例如，过氧化物熔融共混。聚合物的重均分子量降低，而MFR提高。然而，已经发现，在许多情况下通过降低聚烯烃聚合物的分子量来提高熔体流动速率对改性聚合物的强度和抗冲击性具有不利影响。例如，降低聚合物的分子量可显著降低聚合物的抗冲击性。这种降低的抗冲击性可能使聚合物不适合在某些应用或最终用途中使用。因此，当使用现有技术时，必须在提高熔体流动速率和不期望地降低聚合物的抗冲击性之间达成妥协。这种妥协通常意味着熔体流动速率没有提高到期望水平，这需要更高的加工温度和/或导致较低的生产量。
[0003]此外，起始聚合物的性质影响可实现的最终抗冲击性。特别地，已观察到在某些性质例如乙烯含量方面似乎相对类似的聚合物，在以类似方式进行改性时，表现出非常不同的抗冲击性。这些性能上的差异似乎是起始聚合物的多种不同但相互关联的性质导致的结果。这些性质之间未知的相互作用使得到目前为止很难可靠地选择一种起始聚合物可以通过改性来提供改善的熔体流动同时又满足期望的抗冲击性水平，例如在抗冲击性试验中提供部分断裂或未断裂行为(例如，缺口Izod冲击试验和/或Charpy冲击试验)。
[0004]因此，仍然需要添加剂和工艺，其能够产生具有提高的熔体流动的聚合物组合物同时提高聚合物的抗冲击性以表现出部分断裂或未断裂行为。本申请中所描述的方法和组合物试图解决这一持续的需求。

技术实现思路

[0005]在第一实施方案中，本专利技术提供一种用于制备改性聚合物组合物的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供热塑性聚合物；(b)提供相容剂；(c)提供过氧化物化合物；(d)将所述热塑性聚合物、相容剂和过氧化物化合物进料至熔融混合装置中；以及(e)在该熔融混合装置中，在超过所述热塑性聚合物的熔点的温度下加工所述热塑性聚合物、相容剂和过氧化物化合物，以形成聚合物组合物。
[0006]在第二实施方案中，本专利技术提供一种用于制备改性聚合物组合物的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供热塑性聚合物；(b)提供相容剂；(c)提供过氧化物化合物；(d)将所述热塑性聚合物、相容剂和过氧化物化合物组合，以制备中间体组合物；(e)将所述中间体组合物加热至超过所述热塑性聚合物的熔点的温度；(f)混合所述中间体组合物，以产生聚合物组合物；以及(g)将所述聚合物组合物冷却至使其凝固的温度。
[0007]在第三实施方案中，本专利技术提供一种改性聚合物组合物，其包含(a)含有丙烯连续
相和乙烯非连续相的多相热塑性聚合物组合物，以及(b)相容剂。
具体实施方式
[0008]在第一实施方案中，本专利技术提供一种用于制备聚合物组合物的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供热塑性聚合物；(b)提供相容剂；(c)提供过氧化物化合物；(d)将所述热塑性聚合物、相容剂和过氧化物化合物进料至熔融混合装置中；以及(e)在该熔融混合装置中，在超过所述热塑性聚合物的熔点的温度下加工热塑性聚合物、相容剂和过氧化物化合物，以形成聚合物组合物。
[0009]本专利技术的方法可以使用任何合适的热塑性聚合物。在一个优选的实施方案中，所述热塑性聚合物是聚烯烃聚合物。更具体地，该热塑性聚合物优选为选自以下组中的聚烯烃聚合物：聚丙烯(例如，聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、及其混合物)，聚乙烯(例如，高密度聚乙烯聚合物、中密度聚乙烯聚合物、低密度聚乙烯聚合物、线性低密度聚乙烯聚合物、及其混合物)，及其混合物。
[0010]在另一个优选实施方案中，该热塑性聚合物是包含连续相和非连续相的多相热塑性聚合物组合物，例如聚丙烯抗冲击共聚物。优选地，所述连续相是丙烯聚合物相，所述非连续相是乙烯聚合物相。在一个优选的实施方案中，该连续相选自以下组中：聚丙烯均聚物，以及丙烯与至多50wt.％的一种或多种选自乙烯和C4‑
C
10
α
‑
烯烃单体的共聚单体的共聚物。优选地，连续相的丙烯含量为约80wt.％或更多。连续相优选为多相热塑性聚合物组合物总重量的约5至约95wt.％(例如，约5至约90wt.％、约5至约85wt.％、或约5至约80wt.％)。
[0011]在另一个优选实施方案中，非连续相选自以下组中：乙烯均聚物，以及乙烯与选自C3‑
C
10
α
‑
烯烃单体的共聚单体的共聚物。优选地，非连续相的乙烯含量为约8wt.％或更多。更优选地，非连续相的乙烯含量为约8wt.％至90wt.％(例如，约8wt.％至约80wt.％)。在另一个优选实施方案中，多相热塑性聚合物组合物的乙烯含量为约5wt.％至约30wt.％。
[0012]在一个特别优选的实施方案中，连续相选自以下组中：聚丙烯均聚物，以及丙烯与至多50wt.％的一种或多种选自如上所述的乙烯和C4‑
C
10
α
‑
烯烃单体的共聚单体的共聚物，并且非连续相选自以下组中：乙烯均聚物，以及乙烯与选自如上所述的C3‑
C
10
α
‑
烯烃单体的共聚单体的共聚物。更优选地，非连续相为乙烯与丙烯的共聚物。
[0013]可进行改性的多相热塑性聚合物组合物的实例是以相对刚性的聚丙烯均聚物基质(连续相)和乙丙橡胶(EPR)颗粒的精细分散相为特征的抗冲击共聚物。聚丙烯抗冲击共聚物可以在两阶段工艺中制备，其中首先聚合聚丙烯均聚物，然后在第二阶段中聚合乙丙橡胶。或者，如本领域已知的，抗冲击共聚物可以分三个或更多个阶段进行制备。合适的工艺可以在以下参考文献中找到：US 5,639,822和US 7,649,052 B2。制备聚丙烯抗冲击共聚物的合适工艺的实例是Mitsui工艺、Novolen工艺、Chisso工艺、Mitsubishi Horizone工艺和Sinopec工艺。这些工艺可以使用多相或均相齐格勒
‑
纳塔(Ziegler
‑
Natta)催化剂或茂金属催化剂来催化聚合反应。
[0014]多相热塑性聚合物组合物可通过熔融混合两种或更多种聚合物组合物来形成，所述两种或更多种聚合物组合物在固态下形成至少两个不同的相。例如，多相热塑性聚合物组合物可包含三个不同的相。多相热塑性聚合物组合物可通过熔融混合两种或更多种类型
的再生聚烯烃组合物制备而成。因此，提供如本文所述的“多相热塑性聚合物”的步骤包括在该工艺中使用已经是多相的聚合物组合物，以及在该工艺期间熔融混合两种或更多种聚合物组合物，其中该两种或更多种聚合物组合物形成多相热塑性聚合物。例如，多相热塑性聚合物组合物可以通过熔融混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备改性聚合物组合物的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供包含丙烯连续相和乙烯非连续相的多相热塑性聚合物组合物，所述多相热塑性聚合物组合物具有熔体流动速率(MFR)、可溶性部分(SF)和所述可溶性部分的乙烯含量(C2
SF
)，其中所述MFR(以g/10min表示)、所述SF(以wt.％表示)和所述C2
SF
(以wt.％表示)满足以下不等式：(i)0<(
‑
0.29
×
MFR)+(1.269
×
SF)
‑
(0.626
×
C2
SF
)+5.9；(b)提供相容剂，所述相容剂包含形式上衍生自含有三个或更多个羟基基团的多元醇和含有一个或多个碳
‑
碳双键的脂族羧酸的酯化合物；(c)提供过氧化物化合物；(d)将所述多相热塑性聚合物组合物、所述相容剂和所述过氧化物化合物进料至熔融混合装置中；以及(e)在所述熔融混合装置中，在超过所述多相热塑性聚合物组合物的熔点的温度下加工所述多相热塑性聚合物组合物、所述相容剂和所述过氧化物化合物，以形成聚合物组合物。2.一种用于制备改性聚合物组合物的方法，所述方法包括以下步骤:(a)提供包含丙烯连续相和乙烯非连续相的多相热塑性聚合物组合物，所述多相热塑性聚合物组合物具有熔体流动速率(MFR)、可溶性部分(SF)和所述可溶性部分的乙烯含量(C2
SF
)，其中所述MFR(以g/10min表示)、所述SF(以wt.％表示)和所述C2
SF
(以wt.％表示)满足以下不等式：(i)0<(
‑
0.29
×
MFR)+(1.269
×
SF)
‑
(0.626
×
C2
SF
)+5.9；(b)提供相容剂，所述相容剂包含形式上衍生自含有三个或更多个羟基基团的多元醇和含有一个或多个碳
‑
碳双键的脂族羧酸的酯化合物；(c)提供过氧化物化合物；(d)将所述多相热塑性聚合物组合物、所述相容剂和所述过氧化物化合物组合，以产生中间体组合物；(e)将所述中间体组合物加热至超过所述多相热塑性聚合物组合物的熔点的温度；(f)混合所述中间体组合物，以产生聚合物组合物；以及(g)将所述聚合物组合物冷却至使其凝固的温度。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述丙烯连续相选自以下组中：聚丙烯均聚物，以及丙烯与至多50wt.％的一种或多种选自乙烯和C4‑
C
10
α
‑
烯烃单体的共聚单体的共聚物。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述乙烯非连续相选自以下组中：乙烯均聚物，以及乙烯与选自C3‑
C
10
α
‑
烯烃单体的共聚单体的共聚物。5.如权利要求4所述的方法，其中所述乙烯非连续相是乙烯与丙烯的共聚物。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述酯化合物是形式上通过将所述多元醇的每个羟基基团与脂族羧酸连接而衍生得到的。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述多元醇是2
‑
(羟甲基)

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：美利肯公司，
类型：发明
国别省市：