低粘度烃类树脂的水下造粒方法技术

一种用于具有低熔体粘度的脆性烃类树脂造粒的水下造粒方法。将包含烃类树脂的原料材料形成为熔体，通过模头挤出到比烃类树脂的Tg低的水浴内，形成多个挤出物，和与该模头表面相邻地切割以形成树脂粒料的浆料。可将接枝单体和/或其它反应物，例如氢化硅烷化试剂引入到树脂熔体中，化学改性该烃类树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
(I)专利
本专利技术涉及烃类树脂的加工。更特别地，本专利技术涉及在熔体-混合机构中加工烃类树脂以获得造粒形式。
技术介绍
(2)相关现有技术的说明，其中包括根据37CFR1.97-1.98披露的信息。许多烃类树脂，作为实例，例如基于间戊二烯的树脂和基于二环戊二烯的树脂，在升高的温度下可具有低的熔体粘度，在低于它们的玻璃化转变温度Tg下过度脆性，和使得它们难以加工、以及难以储存、运输和/或处理的其它特征。例如，挤出和造粒低熔体粘度、脆性的材料(例如烃类树脂)是困难的，这是因为来自模头面的熔融线材具有低的强度，并且当它们冷却并固化时，变得脆性和容易断裂。通常使用旋转成型(rotoforming)工艺，造粒(pastillate)这些烃类树脂。有时期望化学改性烃类树脂，例如如美国专利N0.7，276，557中一样，所述化学改性难以在旋转成型工艺中进行。因此，在后-旋转成型(post-rotoforming)工艺中，可在下游进行化学改性，从而显著增加了改性的成本和复杂度，尤其就以上所述的加工、储存、运输和处理难度来说。在水下造粒系统中，材料(通常热塑性聚合物)被喂料到挤出机或者挤出机和熔体泵内，它强制熔融聚合物通过换网器或换向阀并通过口模板(die plate)。当聚合物从模头中出来时，在切割腔室内部，通过旋转刀片切割粒料，并在横穿模头面以闭环流动的工艺用水中固化。该工艺用水输送粒料到离心干燥器内，在此除去水并排放干燥的粒料。具有低熔体粘度的聚合物材料在水下造粒机系统内非常难以加工，在它们可以被包装之前，例如当以浆料输送或者在旋转干燥器内干燥时，它们倾向于在模头面处玷污，和/或粉碎成微粒或粉尘。参见，例如美国专利N0.5，962，033(第2栏，11.56-63)和美国专利 N0.5，593，702。在低熔体粘度的脆性材料，例如烃类树脂的情况下，一种解决方案是通过使用聚合物载体(例如聚烯烃)加工该材料。参见美国专利公开N0.2009/076212。将聚烯烃与树脂混合，和因此聚烯烃起到增加熔体粘度并避免低温脆性的作用。尽管这一解决方案可应用到挤出机，其中包括水下造粒工艺，但其缺点是引入载体聚合物到树脂内，这将增加树脂产品的体积和重量，和另外在使用该树脂制造的最终产品中，例如在热固性聚合物(例如橡胶)的情况下，该聚合物可能是非所需的。因此需要在没有外加的聚合物载体的情况下，造粒烃类树脂，尤其纯的烃类树脂的方法。还需要在不需要后-旋转成型或后-造粒加工的情况下，可以将烃类树脂反应性地改性并在单一操作或单元工艺中将其造粒以实现所需化学改性的方法。
技术实现思路
专利技术概述本专利技术涉及一种方法，该方法包括将包含烃类树脂的原料材料形成为树脂熔体，其中该原料材料包括约30°C至约11 (TC的Tg (DSC方法)和小于2500mPa-s(2500cP)的熔体粘度，该熔体粘度在比软化点高60°C的温度下测量；将该树脂熔体挤出通过多-模孔模头进入横穿该模头表面流动的水浴内以形成多个树脂挤出物，其中在比该原料材料的Tg低的温度下供应该水浴；和与该模头表面相邻地切割该树脂挤出物以形成树脂粒料的浆料。本专利技术还涉及一种方法，该方法包括在配混挤出机内加热包含烃类树脂和至少一种树脂改性剂的原料材料到比树脂软化点高的温度直至215°C以形成改性的树脂熔体，其中原料材料具有约30°C至约110。。的Tg (DSC方法)，和小于2.5Pa_s (2500cP)的粘度，该粘度在比树脂的软化点高60°C的温度下测量；冷却该改性的树脂熔体到比软化点高IO0C _50°C的温度下；将该冷却的改性树脂熔体挤出通过多-模孔模头进入横穿该模头表面流动的水浴内，其中在比树脂的Tg低的温度下供应水浴，形成多个树脂挤出物；切割该树脂挤出物以形成树脂粒料的浆料；分离该浆料以从废水物流中回收脱水的树脂粒料；在低剪切条件下干燥脱水的粒料；和冷却并循环该废水物流到该水浴中。参考下述详细说明，优选实施方案，实施例和所附权利要求，本专利技术的这些和其它目的，特征和优点将变得显而易见。详细说明此处描述了各种具体实施方案，变体和实施例，其中包括为理解要求保护的专利技术的目的而采用的例举的实施方案和定义。尽管下述详细说明给出了具体的优选实施方案，但本领域的技术人员要理解，这些实施方案仅仅是例举，和可按照其它方式实践本专利技术。为了确定侵权的目的，本专利技术的范围是指任何一个或多个所附的权利要求，其中包括它们的等同范围，和与引证的那些等同的要素或限制。任何提到“本专利技术”可以是指一个或多个，但不一定全部由权利要求定义的专利技术。术语“phr”是指相对于100重量份橡胶的份数，且是本领域常见的量度，其中相对于所有弹性体(橡胶)组分之和，测量组合物中的各组分。总的phr或者对于所有橡胶组分来说的份数，不管在给定配方内存在一种，两种，三种或者更多种不同的橡胶组分，总是定义为lOOphr。其它非橡胶组分通常与100份橡胶成比例，且相对量可以以phr表达。此处列出的所有组分的百分数是重量百分数，除非另有说明。在提到组合物时，“基本上不含”特定组分定义为是指特定组分占组合物的小于0.5wt%，或更优选在组合物内小于0.25界1:%的该组分,或最优选在组合物内小于0.1wt %的该组分。此处所使用的术语“弹性体”是指与ASTM D1566定义一致的任何聚合物或聚合物的结合物，在此通过参考将其引入。此处所使用的术语“弹性体”可与术语“橡胶”互换使用。此处所使用的术语“填料”是指增强或改性物理性能，赋予一定的加工性能，或降低弹性体组合物成本所使用的任何材料。此处所使用的术语“低剪切”是指其中烃类树脂粒料基本上没有被损坏和其中烃类树脂粒料的物理性能基本上没有改性或损害的条件。当观察玻璃化转变温度(Tg)的实验技术表明弹性体和互聚物(interpolymer)的不同的单独和独立峰时，存在此处所使用的“不混溶性”。另一方面，混溶体系通常导致从单独的弹性体的Tg峰偏移或者具有肩峰的单一 Tg峰，这是因为在弹性体相内存在混溶的互聚物导致的。可通过差示扫描量热法(“DSC”)测定Tg。水下造粒系统在一个实施方案中，使用水下造粒系统，使烃类树脂造粒。在一个实施方案中，将烃类树脂喂料到熔体混合装置，例如挤出机或挤出机和熔体泵的组合中，其强制熔融聚合物任选地通过换网器或换向阀，然后通过口模板。当聚合物从模头中离开时，在切割腔室内部，通过旋转刀片切割粒料，并在横穿模头表面以闭环流动的工艺用水中固化。通常用于聚合物材料造粒的代表性水下造粒系统包括美国专利Nos.4，621，996; 4, 728，276; 5, 059, 103;5，403，176;5,624, 688;6, 332，765 ;和6，551,087 ;其中每一篇在此通过参考全文引入，对于其中允许的所有权限来说，其程度使得没有与本专利技术不一致。在一个实施方案中，提供一种方法，该方法包括将包含烃类树脂的原料材料形成为树脂熔体，将该树脂熔体挤出通过多-模孔模头进入横穿该模头表面流动的水浴内，形成多个树脂挤出物，和与该模头表面相邻地切割该树脂挤出物以形成树脂粒料的浆料。在一个实施方案中，该原料材料基本上由烃类树脂组成，和在另一实施方案中，原料材料由烃类树脂组成。在一个实施方案中，原料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.13 US 61/392,751;2010.10.13 US 61/392,765;1.一种方法，该方法包括: 将包含烃类树脂的原料材料形成为树脂熔体，其中该原料材料包括约30°C至约110°C的Tg (DSC方法)和小于2500mPa-s (2500cP)的熔体粘度，该熔体粘度在比软化点高60°C的温度下测量； 将该树脂熔体挤出通过多-模孔模头进入横穿该模头表面流动的水浴内以形成多个树脂挤出物，其中在比该原料材料的Tg低的温度下供应该水浴；和与该模头表面相邻地切割该树脂挤出物以形成树脂粒料的浆料。2.权利要求1的方法，其中该烃类树脂包括含选自间戊二烯、环状戊二烯、芳族化合物、柠檬烯、菔烯和戊烯中的至少一种单体的互聚物。3.权利要求1或2的方法，进一步包括加热该树脂熔体到比软化点高60°C或更高的温度。4.权利要求1-3中任何一项的方法，进一步包括在挤出之前，在模头处冷却该树脂熔体到比软化点高小于50°C且比软化点高至少10°C的温度。5.前述任何一项权利要求的方法，进一步包括分离该浆料以从废水物流中取出脱水的树脂粒料，和在低剪切条件下干燥该脱水的树脂粒料。6.前述任何一项权利要求的方法，进一步包括分离该浆料以从废水物流中取出脱水的树脂粒料，冷却该废水物流到小于30°C的温度，并将经冷却的物流循环到该水浴中。7.前述任何一项权利要求的方法，其中回收的树脂粒料具有30°C-60°C的Tg，其中该浆料和该脱水的树脂粒料具有包括95wt%的100微米以上的固体粒度分布。8.前述任何一项权利要求的方法，其中该树脂粒料包括不大于5wt%的重均分子量大于100，000的聚合物，以该烃类树脂的总重量计。9.前述任何一项权利要求的方法，进一步包括引入至少一种反应物到该树脂熔体内以将该树脂官能化。10.前述任何一项权利要求的方法，其中将该树脂熔体穿过挤出机。11.权利要求10的方法，其中将该树脂熔体穿过熔体齿轮泵。12.前述任何一项权利要求的方法，进一步包括: 在包含至少一种弹性体、填料和固化包装料的弹性体混合物内熔体加工该树脂粒料，形成制品形状的弹性体组合物；和固化该弹性体组合物以形成制品。13.—种方法,该方法包括: 在配混挤出机内加热包含烃类树脂和至少一种树脂改性剂的原料材料到比树脂软化点高的温度直至215°C以形成改性的树脂熔体，其中该原料材料具有约30°C至约110°C的Tg (DSC方法)和小于2.5Pa-s (2500cP)的粘度，该粘度在比树脂的软化点高60°C的温度下测量； 冷却该改性的树脂熔体到比软化点高10°C至50°C的温度； 将经冷却的改性树脂熔体挤出通过多-模孔模头进入横穿该模头表面流动的水浴内以形成多个树脂挤出物，其中在比树脂的Tg低的温度下供应该水浴； 切割该树脂挤出物以形成树脂粒料的浆料； 分离该浆料以从废水物流中回收脱水的树脂粒料；在低剪切条件下干燥该脱水的粒料；和 冷却并循环该废水物流到该水浴中。14.权利要求13的方法，其中该至少一种树脂改性剂包括下式的双官能有机硅烷交联剂:X3S1-R-F-[R-S1-X3] P 其中每一 X独立地为硅官能团，每一 R独立地为1-20个碳原子的二价取代或未取代的烃基，F是单价或多价的有机官能团，当F是单价时，则P为0，和当F是多价时，则P至少为115.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·R·乌尔，E·J·布劳克，D·库莫，R·H·克斯泰特尔，R·德阳，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：
国别省市：