具有在其上接枝了5%以上甲基丙烯酸2-羟乙酯的聚烯烃制造技术

一种聚烯烃诸如聚乙烯或聚丙烯通过在其骨架上接枝５％（重量）到约３０％（重量）的甲基丙烯酸２－羟乙酯而被改性。适合于接枝的聚乙烯组合物包括超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和聚丙烯。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术背景本专利技术涉及聚烯烃和丙烯酸烷基酯的接枝共聚物及其制备方法。更具体地说，本专利技术涉及将甲基丙烯酸2-羟乙酯熔融接枝到聚乙烯和聚丙烯树脂上以及涉及制备这类聚合物的方法。聚烯烃诸如聚乙烯和聚丙烯是非极性聚合物，其一般排斥极性部分。这些聚烯烃常常在商业上用作隔离膜方面的用途。这类用途包括诸如一次性使用的个人用品象卫生餐巾、尿布、成人纸尿布等商品的包装材料。用过的聚合物一般通过再循环、焚烧或卫生填埋来处理。因为送往卫生填埋的物质量的增加，其对于不能生物降解的物质、不能堆肥的物质或既不能生物降解也不能堆肥的物质变得更为重要。在一次性使用的个人用品领域，必须将外面的聚乙烯膜层与其余的吸收结构物分开或者必须将整个结构物粉碎。在过去十年时间，人们对于将已有的聚合物改性以获得具有改善的性质和有时是特殊性质的工业上重要的共聚物的兴趣越来越浓。一直以来特别明显的是力图用极性官能单体诸如丙烯酸和丙烯酸烷基酯改性商品聚合物诸如聚烯烃。例如，通过熔融接枝高达约5％(重量)的甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯(t-BAEMA)形成具有改良的共挤压性质的用作粘结层的共聚物，将线性低密度聚乙烯改性。在包装工业和膜工业中这些粘结层对于经济地生产满足特定要求和有时是行政法规的包装是重要的。也已使用丙烯酸酯诸如丙烯酸甲酯、丙烯酸2-丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十八酯和甲基丙烯酸的相应酯改性聚烯烃。此外，对塑料制品来说，越来越重视使用环境安全涂料。这些涂料正在减少溶剂基涂料的使用并且越来越大程度上依靠极性涂料诸如水基材料。本专利技术的接枝共聚物的效用包括、但不限于对极性涂料具有较大亲和性的材料。其它用途可包括线缆涂料、注模物品和隔离膜，在本专利技术的接枝共聚物和亲水成份之间具有提高的机械可混性。所述组合物的生产一直以来一般均通过将所有组份掺合到涂布单体的树脂混合物中来完成。然后将用单体涂布树脂的多相混合物在一种反应引发剂的存在下挤压形成一种接枝共聚物。这种方法已经成功地用于生产具有较低接枝单体重量百分含量的接枝共聚物。但是，这种方法将单体接枝到聚烯烃树脂上的效率是低的，不到50％。由于接枝受限和方法的低效，存在有对具有在聚烯烃上接枝了更大量单体的接枝共聚物和能制备这类共聚物的有效方法的需要。本专利技术概况简要地说，本专利技术是具有95-约70％(重量)的聚烯烃而其组成的其余部分为在其上接枝的丙烯酸烷基酯单体的改性聚烯烃共聚物，其中接枝单体的百分比是基于所述聚烯烃和接枝(甲基)丙烯酸酯的重量。更具体地说，本专利技术的组合物是一种具有约95-70％(重量)聚烯烃和约5-30％(重量)在其上接枝的甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)的乙烯或丙烯聚合物的组合物。此中所述的甲基丙烯酸2-羟乙酯和HEMA是同一种化合物。现已出乎意料地发现聚乙烯或聚丙烯的接枝共聚物可通过将高水平(5-约30％(重量))的甲基丙烯酸2-羟乙酯熔融接枝到所述聚烯烃骨架上来获得。本专利技术的另一方面是制备此中所述的接枝共聚物的方法。本专利技术的聚烯烃共聚物可通过如下方法制备在熔融接枝条件下，在一适合的反应器中加入预定量的聚烯烃聚合物、并往该熔融物中加入预定量的甲基丙烯酸2-羟乙酯单体和足量的反应引发剂而将5-约30％(重量)的甲基丙烯酸2-羟乙酯接枝到聚烯烃上。形成的聚烯烃共聚物需要足够冷却以便熔融物固化。本专利技术的主要目的是提供在聚烯烃上接枝了具有比先前已知方法更高重量百分比的接枝单体的组合物。本专利技术更具体的目标是提供在其上接枝了5％(重量)以上单体的接枝共聚物聚烯烃。本专利技术的另一个目标是提供具有95-约70％(重量)聚乙烯和5-约30％(重量)的在其上接枝的甲基丙烯酸2-羟乙酯的组合物。本专利技术的再一个目标是提供具有95-约70％(重量)聚丙烯和5-约30％(重量)的在其上接枝的甲基丙烯酸2-羟乙酯的组合物。本专利技术的还一个目标是提供在熔融条件下将甲基丙烯酸2-羟乙酯熔融接枝到聚烯烃树脂上的方法。本专利技术的详细说明用于本专利技术的实施中的饱和乙烯聚合物是均聚物或乙烯和聚丙烯的共聚物并且结构基本上为线性。此中所用的术语“饱和”是指全饱和的聚合物，但也包括含最多约5％不饱和度的聚合物。所述乙烯的均聚物包括低压下制备的均聚物即线性低密度或高密度聚乙烯，或高压下制备的均聚物即分支或低密度聚乙烯。高密度聚乙烯的一般特征在于其密度约等于或大于每立方厘米0.94克(g/cc)。一般来说，在本专利技术中用作基础树脂的高密度聚乙烯具有约0.94-约0.97g/cc的密度。所述聚乙烯可具有约0.005-100分克/分(dg/min)在2.16kg和190℃下测量的熔体指数。所述聚乙烯优选具有0.01-约50dg/min的熔体指数，更优选具有0.05-约25dg/min的熔体指数。或者，也可使用聚乙烯混合物作为制备所述接枝共聚物组合物中的基础树脂，这类混合物可具有大于0.005到小于约100dg/min的熔体指数。所述低密度聚乙烯具有小于0.94g/cc并且通常为0.91-约0.93g/cc的密度。所述低密度聚乙烯聚合物具有约0.05-约100dg/min、优选0.05-约20dg/min的熔体指数。按照本专利技术可使用超低密度聚乙烯。一般来说超低密度聚乙烯具有0.90g/cc以下的密度。一般来说，聚丙烯具有一种半晶体结构，对于全同立构的聚丙烯来说具有约40000或以上的分子量、约0.90g/cc的密度、168-171℃的熔点和5000psi的抗拉强度。聚丙烯也可具有其它立构规正度诸如间同立构和无规。可用于本专利技术中的乙烯共聚物可包括乙烯与一种或多种另外的可聚合、不饱和单体的共聚物。这类共聚物的例子包括但不限于包括线性低密度聚乙烯的乙烯和α烯烃(诸如丙烯、丁烯、己烯或辛烯)的共聚物；乙烯和线性或分支的具有1-24个碳原子的羧酸的乙烯基酯的共聚物诸如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；和乙烯和具有1-28个碳原子的线性、分支或环状链烷醇的丙烯酸或甲基丙烯酸酯的共聚物。后述共聚物的例子包括乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物诸如乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。可用于本专利技术实施中的自由基引发剂包括酰基过氧化物诸如过氧化苯甲酰；二烷基、二芳基或芳烷基过氧化物诸如过氧化二叔丁基、过氧化二枯基、过氧化枯基丁基、1，1-二叔丁基过氧-3，5，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己炔-3和双(a-叔丁基过氧异丙基苯)；过氧化酯诸如过氧新戊酸叔丁酯、过辛酸叔丁酯、过苯甲酸叔丁酯、2，5-二甲基己基-2，5-二(过苯甲酸酯)、二(过邻苯二甲酸叔丁酯)、过一碳酸二烷酯和过二碳酸二烷酯；氢过氧化物诸如叔丁基过氧氢、p-甲烷过氧氢、蒎烷过氧氢和氢过氧化枯烯和酮过氧化物诸如过氧化环己酮和过氧化丁酮。也可使用偶氮化合物诸如偶氮二异丁腈。其它为本领域人员所熟知的组份可加入到所述接枝共聚物中以进一步增强产物的性能。例如可加入聚乙二醇以改善熔体粘度。也可混入正常用于共混聚合物中的其它类型添加剂以提供所需的特性，例如抗静电剂、颜料、着色剂等。另外，操作性能可通过将润滑剂或滑爽剂混入到所述共混物中来改善。所有这些添加剂的用量均较小，通常少于3％(重量)。本专利技术的另一方面是制备所述化合物的方法。一般来说，在低接枝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚烯烃组合物，包含约７０－９５％（重量）的聚烯烃均聚物和其余的接枝的甲基丙烯酸２－羟乙酯。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JH王，DM舍尔茨，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]