长链支化丙烯-α-烯烃共聚物制造技术

技术编号:5478487 阅读:179 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
基本上全同立构的丙烯互聚物,它包括(A)至少60重量%(wt%)源自丙烯的单元,和(B)大于0到40wt%源自乙烯的单元,其中该丙烯互聚物的特征还在于具有至少一种下述性能:(1)在互聚物的数均分子量(Mn)处测量的g’比小于1,(2)相对组成偏移小于50%,和(3)丙烯链的链段具有至少70mol%的链全同立构三单元组指数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及丙烯聚合物。在一个方面,本专利技术涉及具有长链支链(LCB)的丙烯聚 合物,而另一方面,本专利技术涉及在高温溶液方法中,使用含多价芳氧基醚的第4族金属络合 物的催化剂组合物制备的丙烯聚合物。
技术介绍
丙烯聚合物(均聚物和共聚物二者)是本领域众所周知的,且其制备方法和用途 是多样且变化的。尤其取决于其组成含量(例如,制备聚合物的单体的性质与用量)、结构 (例如,由单体衍生的单元本身在聚合物链内或链上排列的方式)等,对于给定的应用,丙 烯聚合物具有所需或非所需的性能。对于丙烯聚合物的加工者来说重要的一种性能(实际 上是性能组合)是熔融状态下聚合物的可加工性,例如剪切变稀行为和熔体强度。在USP6525157中公开了一类丙烯共聚物。这些乙烯-丙烯共聚物当在单一稳态反 应器内,在茂金属催化剂和活化剂存在下生产时显示出挠曲模量、拉伸强度和弹性的平衡。 这些共聚物基本上不含二烯烃衍生的单元,并显示出柔软度、拉伸强度和弹性。显示出宽范围所需性能的另一更加令人感兴趣的一类丙烯共聚物是USP6960635 中公开的那些。这些聚合物的特征在于包括至少约60%重量(wt%)源自丙烯的单元, 约0. l-35wt%源自乙烯的单元,和0-约35wt%源自一种或多种不饱和共聚单体的单元, 条件是源自乙烯和不饱和共聚单体的单元的总的重量百分数不超过约40。这些共聚物 的特征还在于具有至少一种下述性能(i)在约14. 6和约15. 7ppm处对应于区域-误差 (regio-error)的13C NMR峰,大致相等强度的峰,和(ii)偏移指数(skewness index) Six大 于约-1. 20。尽管这些和其他丙烯聚合物的可加工性良好,但使之更好,尤其在剪切变稀和熔 体强度方面更好的兴趣继续存在。增加这些可加工性的特性将增加聚合物可加工成膜、纤 维、挤出或注塑制品和类似物的速度。增加聚合物可加工性的一种方法是通过使用添加剂,例如硬脂酸钙、氟弹性体等。 然而,此方法只是增加了工艺成本并且这些添加剂可在加工设备的挤出表面上累积。另一方法是例如将长链支链引入到聚合物结构内。尽管在聚丙烯内的长链支化是 已知的,但它通常是聚合物链的聚合后改性(post-polymerization modification)的结 果,该聚合后改性例如是对聚丙烯进行电子束辐照、叠氮化物偶联等。在聚合过程中引入长 链支链到聚丙烯主链中通常要求使用二烯烃或其他扩链剂。在没有使用扩链剂,例如二烯 烃的情况下,反应器内聚合产生含长链支链的聚丙烯无法进行工业化生产。专利技术概述在一种实施方式中,本专利技术是具有长链支链且包括(A)至少60%重量(wt% )源3自丙烯的单元,和(B)大于0到40衬%源自乙烯的单元的基本上全同立构的丙烯互聚物, 该丙烯互聚物进一步特征在于具有至少一种下述性能(1)在互聚物的数均分子量(Mn)处 测量的g,比小于1,优选小于0. 95,更优选小于0. 85,和甚至更优选小于0. 80,(2)相对组 成偏移(drift)小于50%,和(3)丙烯链的链段具有至少70mol%的链全同立构三单元组 指数(triad index)。在另一实施方式中,全同立构丙烯互聚物的特征在于具有(1)、(2) 和(3)中的至少两种性能,和在另一实施方式中,全同立构丙烯互聚物的特征在于具有性 能⑴、⑵和(3)。在其他实施方式中,全同立构丙烯互聚物进一步的特征在于具有至少下述性能之 一 (4)在Iogltl重均分子量为5. 5时,特性粘度小于0. 35,和(5)应变硬度大于1. 2到20。 在一种实施方式中,全同立构丙烯互聚物的特征在于兼有(4)和(5)。在其他实施方式中,全同立构丙烯互聚物进一步特征在于具有至少一种下述性 能(a)重均分子量(Mw)为至少 50,000g/mol ;(b)Mw/Mn 小于 4;(c)表面熔体断裂开始时(OSMF)的临界剪切速度为至少4,OOOs1 ;(e)在 2300C T 110/12 大于或等于(彡)5. 63 ;(f)标称结晶度大于0到40wt% ;和优选(g)通过差示扫描量热法(DSC)测量具有单一熔点。在再一实施方式中,本专利技术是在连续溶液聚合条件下,在含多价芳氧基醚的铪络 合物的催化剂组合物存在下,将丙烯与乙烯和C4_3(la _烯烃中的至少一种聚合的方法。该催 化剂包括活化助催化剂,和聚合条件典型地包括120-250°C的温度和100kPa-300MPa的压 力。制备本专利技术的丙烯互聚物的方法不要求使用二烯烃或其他扩链剂。与类似组成和结构但不具有长链支链的丙烯互聚物相比,本专利技术的丙烯互聚物显 示出较高的剪切变稀行为,较高的熔体强度和改进的加工性。这些改进在挤出应用,例如 吹塑和型材挤出中具有商业价值(例如,改进的气泡稳定性,改进的形状保留性和降低的 表面熔体断裂)。这些改进便于在较高生产速度下加工这些聚合物成挤出制品,包括膜、纤 维、片材、管道和其他成型的型材。其他商业应用包括线材和缆线(热塑性和交联),吹塑、 双轴取向聚丙烯(BOPP),单-和共挤出吹塑膜,单_和共挤出流延膜,弹性非织造纤维,单 丝和双组分纤维与泡沫体(热塑性和交联二者)。本专利技术丙烯互聚物的其他商业应用包括 作为聚烯烃分散体中的组分,作为与各种聚乙烯类(例如,高密度聚乙烯)的共混物中的组 分,各种聚合物的冲击改性中的组分,膜结构内的衔接层(tie-layer)(尤其在接枝官能化 之后)中的组分,和作为各种聚合物组合物中的添加剂和/或作为共混物组分,以改进组合 物的一种或多种性能(例如,可涂刷性、柔软度、劲度等)。附图简述附图说明图1是记录对比例1和本专利技术实施例1与4之间的动态力学流变学(DMS)比较的 log-log 图表。图2是对比例1与本专利技术实施例1-3的log特性粘度对log分子量的 Mark-Houwink 图表。图3是记录对比例1和本专利技术实施例1-4的熔体强度数据(力对于粘度)的图表。图4A和4B是记录对比例1和本专利技术实施例1_3的挤出机加工条件(扭矩对于螺 杆速度)的图表。图5是记录对比例4-5和本专利技术实施例7的挤出性能(扭矩对于螺杆速度)的图表。图6A-6C是分别由对比例4-5和本专利技术实施例7的聚合物挤出的管道表面的显微 照片。图7A-7B是分别记录对比例6和本专利技术实施例8_10,以及对比例6和本专利技术实施 例11-14的长期结块(blocking)(以自由屈服强度形式表示)的条形图。图8A-8C是分别显示本专利技术实施例15和16以及对比例CE8的乙烯含量对于IoglO 分子量的凝胶渗透色谱图(GPC)/傅里叶变换红外(FTIR)光谱图。图9A和9B阐述了在实施例中所使用的拉伸粘度夹具。图10是针对对比例CE1,在180°C下测量的拉伸粘度图表。图11是针对样品1,在180°C下和在130°C的反应器温度下测量的拉伸粘度图表。图12是针对样品4,在180°C下和在165°C的反应器温度下测量的拉伸粘度图表。图13是针对对比例CE10,在180°C下测量的拉伸粘度图表。优选实施方式的详细说明所有提到的元素周期表应当是指CRC Press, Inc.,2003出版且拥有版权的元素周 期表。此外,任何提到的一个或多个族应当是指使用对各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基本上全同立构的丙烯互聚物,它具有长链支链且包括(A)至少60重量%(wt%)源自丙烯的单元,和(B)1-40wt%源自乙烯的单元,其中该丙烯互聚物的特征在于具有至少一种下述性能:(1)在互聚物的数均分子量(Mn)处测量的g’比小于1,(2)相对组成偏移小于50%,和(3)丙烯链的链段具有至少70mol%的链全同立构三单元组指数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:摩根M休斯帕特里夏安塞姆斯卡尔N艾弗森莉萨S马登吉安丹尼尔D范德伦德
申请(专利权)人:陶氏环球技术公司
类型:发明
国别省市:US

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