填充的聚烯烃组合物制造技术

含有纳米尺寸矿物填料的聚烯烃组合物，其具有改善的加工性与机械性能的平衡，并且包含99.9-75重量%的聚丙烯组分A)；0.1%-25重量%的纳米尺寸矿物填料组分B)；其中A)是聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物含有熔体流动速率(MFRI)值为100g/10min或者更高的聚丙烯部分AI)、熔体流动速率(MFRII)值为0.1-30g/10min的聚丙烯部分AII)和任选的增容剂Q)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及含有填料的聚烯烃组合物，其具有改善的加工性与机械性能的平衡。具体地，虽然存在着矿物（mineral）填料，但是本专利技术组合物使得能够在宽范围的熔体流动速率(下文缩写为MFR)内能够实现机械性能与改善的加工性的非常有利且不寻常的平衡。本领域中已经建议使用具有高MFR值的丙烯聚合物来提高该组合物最终的MFR值。根据美国专利申请No.20060264557(Exxon)，通过向MFR为大约20至大约1500g/10min的聚丙烯树脂中混入高量的有机纤维和任选的无机填料获得了具有良好的抗冲击性能的增强聚丙烯组合物。实际上在所述文献的实施例中所用的丙烯聚合物的最高MFR值是400-430g/10min。包含聚烯烃树脂和低量的纳米尺寸矿物填料来改善聚烯烃材料的机械性能的复合材料在本领域中也是已知的。例如美国专利5910523描述了聚烯烃纳米复合材料，其包含半结晶聚烯烃和纳米尺寸矿物填料，其中该填料的表面已经用官能化的化合物改性。WO2006/131450描述了一种聚烯烃纳米复合材料，其包含结晶或者半结晶聚烯烃树脂(A)；包含或者基本由层状矿物(其优选的例子是层状硅酸盐)的纳米尺寸填料(B)，该复合材料表现出机械性能与1-800dg/min的MFR值之间的令人感兴趣的平衡。现在已经发现通过将纳米尺寸的矿物填料与具有非常高的MFR值的丙烯聚合物共混，而实现了挠曲模量、抗冲击性、拉伸性能和热扭曲温度(下文称作HDT)，和在螺旋流长度方面的加工性之间的改善的平衡。通过本专利技术组合物所实现的其他改善的性能是抗蠕变性、硬度和耐刮擦性。此外，与本领域中已知的填充组合物相比，本专利技术组合物还具有更高的填充型腔模(cavity mould)的能力，甚至是具有复杂设计的模具，并且在注塑应用中带来了循环次数的降低。本专利技术组合物提高的流动性以及它们更高的刚度值，使得它还可以降低所生产的模制品的厚度。具体地，本专利技术提供了填充的聚烯烃组合物，其包含：A) 99.9-75重量%的聚丙烯组分；B) 0.1-25重量%的纳米尺寸矿物填料；其中A)和B)的百分比是相对于A)和B)之和而言的，并且A)选自下面的组合物：a) 聚丙烯组合物，其含有20-80重量%、优选20-60重量%的熔体流动速率(MFRI)值为100g/10min或者更高、优选500g/10min或者更高的聚丙烯部分AI)，和20-80重量%、优选40-80%的熔体流动速率(MFRII)值为0.1-30g/10min的聚丙烯部分AII)，所述的AI)和AII)的百分比是相对AI)和AII)之和而言的；或者b) 聚丙烯组合物，其含有15-72重量%、优选15-52重量%的熔体流动速率(MFRI)值为100g/10min、优选500g/10min或者更高的聚丙烯部分AI)，15-70重量%、优选15-50重量%的熔体流动速率(MFRII)值为0.1-30g/10min的聚丙烯部分AII)，和0.5-15重量%的增容剂Q)，所述的AI)、AII)和Q)的百分比是相对于AI)、AII)和Q)之和而言的；所述的部分AI)和AII)独立地选自丙烯均聚物和含有至多5mol%的乙烯和/或C4-C10α-烯烃（或多种C4-C10α-烯烃）的丙烯无规共聚物；全部的熔体流动速率值是根据ISO 1133用2.16kg负荷在230℃测量的。优选本专利技术组合物包含99-80%，更优选97-88%，甚至更优选96-91%重量的A)和优选1-20%，更优选3-12%，甚至更优选4-8%重量的B)，相对于A)和B)的总重量。部分AI)，如上所述，是丙烯聚合物或者聚合物组合物，其具有从高到非常高的MFR值，即100g/10min或者更高，优选500g/10min或者更高，甚至更优选1200g/10min或者更高，特别是500-2500g/10min或者1200-2500g/10min。此外，这样的MFR值优选是无需任何降解处理即获得的。换句话说，部分AI)优选由原始聚合（as-polymerized）的丙烯聚合物制成，其在聚合后没有经受任何能够明显改变MFR值的处理。因此，部分AI)的分子量也基本上是在用于制备所述丙烯聚合物的聚合过程中直接获得的那些。可选择地但非优选地，所述的MFR值是通过使具有较低MFR值的丙烯聚合物降解(减粘裂化)获得的。能够存在于部分AI)中的丙烯共聚物的共聚单体选自乙烯和/或C4-C10α-烯烃，例如丁烯-1、戊烯-1、4-甲基戊烯-1、己烯-1和辛烯-1。优选的共聚单体是乙烯和丁烯-1。部分AI)的所有丙烯聚合物和共聚物可以通过在聚合过程中使用齐格勒-纳塔催化剂或者茂金属基催化剂体系来制备。所述的催化剂和聚合方法是本领域已知的。可以使用本领域已知的常规分子量调节剂，例如链转移剂(例如氢气或者ZnEt2)。齐格勒-纳塔催化剂优选的例子是如下的负载型催化剂体系，其包含三烷基铝化合物，任选的给电子体，和固体催化剂组分，该催化剂组分包含负载在无水氯化镁上的钛卤化物或者卤化钛醇盐和任选的给电子化合物。具有上述特性的催化剂是专利文献中公知的；特别有利的是US专利4399054和EP-A-45977中所述的催化剂。其他例子可以在US专利4472524中找到。适于制备部分AI)的丙烯聚合物的具体齐格勒-纳塔催化剂和聚合方法的例子公开在EP0622380中。优选地，当部分AI)的丙烯聚合物是用齐格勒-纳塔催化剂制备时，它们在600-1000g/10min的MFR时Mw值是100000-60000，和在高于1000g/10nim的MFR时Mz值高于或者等于140000，如所述的EP0622380中公开的那样。用齐格勒-纳塔催化剂制备的所述丙烯聚合物的其他优选特征是下面的一种或多种：-Mz/Mw值是2.5-2.8；-全同立构规整度指数，以室温(大约25℃)二甲苯中不溶物的重量分数表示，高于或者等于95%，更优选高于或者等于97%。更优选，部分AI)的丙烯聚合物是在茂金属基催化剂体系存在下在聚合过程中直接获得的。聚合条件通常不必不同于与齐格勒-纳塔催化剂一起使用的那些条件。优选的茂金属基催化剂体系可通过使下面的组分接触来获得：a) 式(I)的茂金属化合物：(I)其中M是属于元素周期表第3、4、5、6族或者镧系或者锕系的过渡金属；优选M是钛、锆或者铪；X相同或者不同，是氢原子、卤原子或者R、OR、OSO2CF3、OCOR、SR、NR2或者PR2基团，其中R是直链或支链的、环状或无环的C1-C40-烷基、C2-C40烯基、C2-C40炔基、C6-C40-芳基、C7-C40-烷芳基或者C7-C40-芳烷基；任选地含有元素周期表第13-17族的杂原子；优选R是直链或支链的C1-C20-烷基；或者两个X可以任选地形成取代或者未取代的丁二烯基或者OR’O基团，其中R’是选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.29 EP 10167708.61.填充的聚烯烃组合物，其包含：
A) 99.9-75重量%的聚丙烯组分；
B) 0.1-25重量%的纳米尺寸矿物填料；
其中A)和B)的百分比是相对于A)和B)之和而言的，并且A)选自下面的组合物：
a) 聚丙烯组合物，其含有20-70重量%的熔体流动速率(MFRI)值为100g/10min或者更高的聚丙烯部分AI)，和30-80重量%的熔体流动速率(MFRII)值为0.1-30g/10min的聚丙烯部分AII)，所述的AI)和AII)的百分比是相对AI)和AII)之和而言的；或者
b) 聚丙烯组合物，其含有15-60重量%的熔体流动速率(MFRI)值为100g/10min或者更高的聚丙烯部分AI)、25-70重量%的熔体流动速率(MFRII)值为0.1-30g/10min的聚丙烯部分AII)和0.5-20重量%的增容剂Q)，所述的AI)、AII)...

【专利技术属性】
技术研发人员：E马萨拉蒂，E科斯坦蒂尼，M康萨尔维，
申请(专利权)人：巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司，
类型：
国别省市：