聚烯烃组合物及其生产方法技术

技术编号:8368739 阅读:153 留言:0更新日期:2013-02-28 16:25
本发明专利技术涉及一种生产包含热塑性弹性体的聚烯烃粉末的方法,所述方法包括如下步骤:将聚烯烃粉末或其单体来源与热塑性弹性体结合,其中热塑性弹性体为在溶剂中的溶液或分散体的形式,如果使用聚烯烃的单体来源,则使聚烯烃的该来源与聚合催化剂在聚合条件下接触以形成聚烯烃,除去溶剂以形成粉末,且其中聚烯烃和热塑性弹性体不是相同的聚合物。本发明专利技术还涉及一种颗粒聚烯烃组合物,其具有粒度分布使得至少80体积%的粒子具有1-3000μm的直径,且包含初生聚烯烃和基于聚烯烃和热塑性弹性体的总和计算0.1-30重量%热塑性弹性体。本发明专利技术聚烯烃组合物和方法容许生产包含热塑性弹性体的聚烯烃的膜和纤维,其将良好的附着性能与高强度性能组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种聚烯烃组合物。本专利技术还涉及一种生产该组合物的方法,其在生产聚烯烃膜和纤维中的用途,和这些材料在冲击应用中的用途。聚烯烃如聚乙烯的高强度带和纤维是本领域中熟知的。这些材料用于例如冲击材料的生产中。有时聚烯烃与其它材料如基体材料组合,用于将高强度带和纤维附着在一起。 例如,EP833742描述了一种含有单层的压缩堆叠的耐冲击模制品,其中各个单层含有单向取向的聚烯烃纤维和至多30重量%的可以为热塑性弹性体的有机基体材料。纤维可以为聚乙烯纤维。WO 2010/007062描述了一种包含含有增强性伸长体的片的压缩堆叠的耐冲击模制品,其中至少一些伸长体为聚乙烯伸长体。该文件提到压缩堆叠可包含基体材料,其将伸长体和/或片结合在一起。可将基体材料应用于片的表面上或可通过在片的生产中浸溃伸长体而应用。EP 2113376描述了一种包含片的压缩堆叠的耐冲击模制品,所述片包含增强材料的带,其特征在于至少一个片包含机织带作为纬线和作为经线。带优选为聚乙烯的。该文件还提到耐冲击模制品可包含基体材料,其可以为有机基体材料,优选弹性体。可将基体材料应用于片的表面上。尽管这些材料显示出适当的性能,但仍需要改进。本专利技术提供一种显示出提高的相互附着力,同时仍显示出适当强度的聚烯烃成型体如带。本专利技术还提供用于生产成型体的原料和生产原料和成型体的方法。特别是,本专利技术涉及一种生产包含热塑性弹性体的聚烯烃粉末的方法,包含热塑性弹性体的颗粒聚烯烃组合物,和由所述颗粒聚烯烃组合物得到的成型体。颗粒聚烯烃组合物一般包含基于聚烯烃和热塑性弹性体的总和计算O. 1-30重量%的热塑性弹性体。颗粒聚烯烃组合物还可一般具有粒度分布使得至少80体积%的粒子具有1-3000 μ m的直径。颗粒聚烯烃组合物优选包含初生聚烯烃。在一个实施方案中,本专利技术涉及一种颗粒聚烯烃组合物,其具有粒度分布使得至少80体积%的粒子具有1-3000 μ m的直径,且其包含初生聚烯烃和基于聚烯烃和热塑性弹性体的总和计算O. 1-30重量%的热塑性弹性体。根据该实施方案的组合物包含初生聚烯烃。在聚合物化学领域中,初生聚烯烃为在合成以后仍未经受任何熔融步骤或任何取向步骤的聚烯烃。它还表示为反应器粉末或合成原样聚合物。聚烯烃是否是初生的可例如由聚烯烃的熔点决定,因为初生聚烯烃具有比非初生聚烯烃更高的熔点。例如初生聚乙烯具有138°C以上,或甚至140°C以上的熔点,而经受熔融或取向步骤的聚乙烯具有约135°C的熔点。一般而言,至少80体积%的聚烯烃组合物粒子具有1-3000μπι,更特别是1-2000 μ m,仍更特别是10-300 μ m的直径。优选至少90体积%,更优选至少95体积%,仍更优选至少98体积%的粒子具有规定范围内的直径。用于测定粒度分布的合适方法是本领域中已知的。本专利技术组合物一般包含基于聚烯烃和热塑性弹性体的总和计算O. 1-30重量%的热塑性弹性体。如果该量太低,则不能得到本专利技术的有利效果。如果热塑性弹性体的量太高,则聚烯烃的量会相应地低,且这可能影响最终材料的性能。在一个实施方案中,最终组合物中热塑性弹性体的量为O. 1-20重量%,特别是O. 5-15重量%,更特别是1-10重量%。本专利技术组合物包含热塑性弹性体。热塑性弹性体(TPE),有时称为热塑性橡胶,为由具有热塑性和弹性体性能的材料组成的聚合物(通常塑料和橡胶)的一类共聚物或聚合物物理混合物,即它显示出在其Tg (玻璃化转变温度)、Tm(熔点)或Ts (软化点)以上的塑性流动(热塑性行为)和并显示出在软化点以下的回弹性能。在一个实施方案中,该材料具有至少100%,特别是至少200%的断裂伸长率。上限对本专利技术而言不是关键的。一般可提到600%的值。优选弹性体断裂伸长率高于可由本专利技术组合物生产的纤维或带的断裂伸长率,如下文中更详细讨论。在一个实施方案中,热塑性弹性体具有至多40MPa的拉伸模量(在25°C下)。合适的热塑性弹性体包括聚氨酯、乙烯类聚合物、聚丙烯酸酯、嵌段共聚物(例如聚异戊二烯-聚乙烯丁烯-聚苯乙烯和聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物)或其混合物。在一个实施方案中,热塑性弹性体为苯乙烯和α-烯烃共聚单体的嵌段共聚物。合适的共聚单体包括C4-C12Ci-烯烃如乙烯、丙烯和丁二烯。聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯聚合物或聚苯乙烯-异戊二烯-聚苯乙烯的使用在这点上被认为是优选的。 这类聚合物以商品名Kraton或Styroflex市售。用于本专利技术组合物中的合适聚烯烃包括衍生自C2-C12烯烃单体如乙烯、丙烯和I-丁烯的聚烯烃。在本专利技术中,聚乙烯和聚丙烯的均聚物和共聚物的使用是优选的。这些聚烯烃可含有少量其它单体或聚合物,特别是其它链烯烃-I-聚合物和单体。应当理解如本文所述的聚烯烃与热塑性弹性体不是相同的聚合物。特别是,聚烯烃不具有热塑性弹性体的特性,且相反方式。这是例如衍生自C2-C12烯烃单体如乙烯、丙烯和I- 丁烯的聚烯烃的情况,其一般不作为热塑性弹性体行为,即使它们含有少量其它单体或聚合物。如上所述,如本文所述颗粒聚烯烃组合物用于得到显示出提高的相互附着力,同时仍显示出适当强度的聚烯烃成型体,例如带。如本文所述聚烯烃对成型体的强度负责,热塑性聚合物对提高的成型体附着力负责。热塑性弹性体一般具有至多500MPa,优选至多lOOMPa,更优选至多40MPa的拉伸模量(在25°C下)。如本文所述组合物的聚烯烃一般具有至少40GPa,特别是至少50GPa的拉伸模量。更特别地,拉伸模量为至少80GPa,更特别是至少lOOGPa,仍更特别是至少120GPa,甚至更特别是至少140GPa,或至少150GPa。拉伸模量为材料的刚性的尺度并可根据ASTM D882-00 (或其最新版本ASTMD882-10)通过根据情况制备待测量材料的膜,即热塑性弹性体或聚烯烃膜而测定。在本专利技术一个实施方案中,聚烯烃具有至少IOOOOOg/摩尔,特别是至少500000g/摩尔,更特别是至少IOOOOOOg/摩尔的分子量。聚烯烃的分子量一般为至多I. IO8g/摩尔。在另一实施方案中,聚烯烃具有至多6的Mw(重均分子量)与Mn(数均分子量)比。更特别地,Mw/Mn比为至多4,仍更特别是至多3,甚至更特别是至多2。聚烯烃的重均分子量、分子量分布和分子量平均值(Mw、Mn、Mz)可如W02009/007045,例如ASTM D 6474-99所述测定。在本专利技术一个实施方案中,聚烯烃为具有至少IOOOOOg/摩尔,特别是至少500000g/摩尔,更特别是至少IOOOOOOg/摩尔的分子量的聚乙烯。用于本专利技术方法中的聚乙烯可以为乙烯的均聚物或乙烯与共聚单体的共聚物,所述共聚单体为一般具有3-20个碳原子的α-烯烃或环烯烃。实例包括丙烯、I-丁烯、I-戊烯、I-己烯、I-庚烯、I-辛烯、环己烯等。使用具有至多20个碳原子的二烯也是可能的,例如丁二烯或1-4己二烯。本专利技术方法中所用乙烯均聚物或共聚物中的(非乙烯)α -烯烃的量优选为至多10摩尔%,优选至多5摩尔%,更优选至多I摩尔%。如果使用(非乙烯)α -烯烃,则它一般以至少O. 001摩尔%,特别是至少O. 01摩尔%,仍更特别是至少O. I摩尔%的量存在。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.08 EP 10159340.81.一种生产包含热塑性弹性体的聚烯烃粉末的方法,所述方法包括如下步骤 将聚烯烃粉末或其单体来源与热塑性弹性体结合,其中热塑性弹性体为在溶剂中的溶液或分散体的形式, 如果使用聚烯烃的单体来源,则使聚烯烃的该来源与聚合催化剂在聚合条件下接触以形成聚烯烃, 除去溶剂以形成粉末, 且其中聚烯烃和热塑性弹性体不是相同的聚合物。2.—种生产包含热塑性弹性体的聚烯烃膜的方法,所述方法包括如下步骤使含有热塑性弹性体的聚烯烃粉末经受压制步骤和拉伸步骤,所用条件使得在聚合物加工期间它的温度点没有上升至聚烯烃的熔点以上的值。3.—种生产包含热塑性弹性体的聚烯烃纤维的方法,所述方法包括如下步骤使包含热塑性弹性体的聚烯烃膜经受机械分离方法。4.根据前述权利要求中任一项的方法,其中聚烯烃粉末为初生聚烯烃粉末。5.根据前述权利要求中任一项的方法,其中聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·博斯
申请(专利权)人:帝人芳纶有限公司
类型:
国别省市:

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