具有改善的流动性和冲击强度的多相聚烯烃组合物制造技术

技术编号:9547532 阅读:146 留言:0更新日期:2014-01-09 02:03
本发明专利技术涉及具有改善的流动性和冲击强度,但也具有优异的冲击力/刚度平衡和少量己烷提取级分的多相聚烯烃组合物,涉及用于制备这种多相聚烯烃组合物的方法,涉及由所述多相聚烯烃组合物制备的制品以及所述多相聚烯烃组合物的用途。所述多相聚烯烃组合物包括基质,所述多相聚烯烃组合物包括一种多相丙烯基础聚合物,所述多相丙烯基础聚合物包括含丙烯均聚物和/或共聚物的基质、分散在基质中的弹性体乙烯/α-烯烃相;以及一种乙烯聚合物组分,乙烯聚合物组分的MFR(2.16kg/190℃)为15-300g/10min,密度为0.915g/cm3或更高,其中,多相聚烯烃组合物包含衍生自低聚二烯化合物的单体单元和量不超过6%的己烷提取级分,所述己烷提取级分在50℃和2小时提取时间下从100μm厚的挤出流延膜测得的,且MFR(2.16kg,230℃,ISO1133)为8-80g/10min。所述多相丙烯聚合物组合物用于挤出、注射成型、吹塑成型、注拉吹成型、流延膜挤出或热成型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的流动性和冲击强度的多相聚烯烃组合物
本专利技术涉及具有改善的流动性和冲击强度,但也具有优异的冲击力/刚度平衡和少量己烷提取级分的多相聚烯烃组合物。本专利技术进一步涉及用于制备这种多相聚烯烃组合物的方法,由所述多相聚烯烃组合物制备的制品以及所述多相聚烯烃组合物的用途。
技术介绍
在食品包装行业中,使用用于食品的塑料容器有增加的趋势。一般的食品容器(如小袋)具有多层结构,所述多层结构具有至少一个包含聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)的层、粘合剂层、屏障层和外层。聚烯烃材料赋予最终包装材料优异的刚度和高冲击强度是期望的。此外,聚合物应符合关于安全标准的法律要求,例如关于己烷可溶物的量的FDA规定。在医学包装行业中也有同样的趋势,即越来越多地使用聚烯烃材料。同样地,聚合物应赋予最终包装材料足够的刚度和高冲击强度。已知通过将橡胶相分散在聚合物基质中可以改善聚丙烯的冲击强度,从而得到多相聚丙烯组合物。这种材料也称为“冲击改性的聚丙烯”。W02009/129873A1公开了一种高纯度多相聚丙烯共聚物,其显示高纯度、降低的挥发物含量、降低的灰雾和降低的己烷可溶物,其中所述多相聚丙烯共聚物在特定的齐格勒-纳塔聚合催化剂存在下通过多级聚合工艺获得。EP2072546A1公开了一种多相聚丙烯组合物,其具有高冲击强度,通过例如注射成型、挤出吹塑成型、注拉吹成型或流延膜挤出可用于形成制品。EP2154195A1涉及一种多相聚合物组合物,其在进行灭菌处理后,具有高热封强度,同时保持较高水平的冲击强度`。这通过使用反应性改性步骤实现。用于成型应用的多相聚丙烯组合物应表现出良好的流动性、良好的冲击力/刚度平衡和低水平的己烷提取物。已知由于聚丙烯基质的氧化降解,流动性增加(例如,通过通常被称为减粘裂化的反应器后过氧化物处理)导致己烷提取物增加和刚度降低。特别是在具有富含丙烯的弹性体相的多相聚丙烯的情况下,过氧化物处理通过降解弹性体相的聚合物链而以消极的方式影响冲击强度。对于某些应用,如包装或膜的涂覆,需要多相聚丙烯组合物也具有优异的透明性。因此,对显示高流动性、良好的透明度和优异的低温冲击力的多相聚合物组合物的需要持续增加。由于良好的透明性需要小颗粒以避免光散射,这种性质的组合难以实现。然而,因为在低温下主要的变形机制是银纹(crazing),所以小颗粒对低温冲击强度是有害的。克服这个问题的一个解决方案是通过向多相聚丙烯中加入合适量的聚乙烯,使多相聚合物组合物中的基质的密度或折射率与分散相匹配。如果多相聚合物的弹性体相具有足够低的分子量(低特性粘度,IV),那么这种方法会导致良好的产品性能。然而,由于通过具有低特性粘度(IV)的弹性体相形成的颗粒仍然很小,这样的材料在低温下的冲击性能相当低。如果弹性体相包含较大的颗粒,特别是在具有相对低分子量的连续基质相的多相聚丙烯中,由于分散的弹性体相与基质相的粘度比远大于1,则光学特性降低。在本专利技术中,术语“大颗粒”或“相对大的颗粒”优选包括重均(或中值颗粒尺寸,d50)颗粒尺寸为0.8 μ m或更大的颗粒。低于此限值的颗粒在本文中称为“小颗粒”或“相对小的颗粒”。EP1607440A1涉及特别是用于汽车外部应用的改性的聚丙烯组合物,其包括多相丙烯共聚物、另一种弹性体共聚物和无机填料。改性的组合物具有改善的性能,其中冲击强度、刚度和弹性保留,表面稳定性提高。这是通过用特定的有机过氧化物处理多相丙烯聚合物组合物实现的。还需要适合用于成型应用(例如注射成型、吹塑成型或热成型)的改进的丙烯聚合物组合物,其中需要具有优异的可加工性、尤其是在低温下的高冲击强度、优良的冲击力/刚度平衡、高透明度和低含量的己烷提取物的组合物。这样的丙烯聚合物组合物理想的是由相对简单和廉价的工艺制备。特别需要适合于薄壁注塑成型应用的丙烯聚合物组合物。
技术实现思路
本专利技术基于如下发现:上述目标可以通过包括基质的多相聚烯烃组合物实现,所述多相聚合物组合物包括(A)多相丙烯基础聚合物,其包括:-基质,其包含丙烯均聚物和/或共聚物,-分散在基质中的弹性体乙烯/α -烯烃相,以及(B)乙烯聚合物组分,其 MFR (2.l6kg/l90°C)为 l5_300g/10min,密度为 0.915g/cm3或更高, 所述多相聚烯烃组合物包含衍生自低聚二烯化合物的单体单元,并且具有量不超过6wt.%的己烷提取级分,所述己烷提取级分在50°C和2小时提取时间下从100 μ m厚的挤出流延膜测得,以及 MFR(2.16kg, 230°C,IS01133)为 8_80g/10min。本专利技术进一步涉及用于制备上述多相丙烯聚合物组合物的方法,所述方法包括步骤:(i)提供未改性的中间体多相丙烯聚合物组合物,其包括含丙烯均聚物和/或共聚物的基质,以及分散在基质中的弹性体乙烯/ α -烯烃相,(ii)将过氧化物母料组合物、低聚二烯母料组合物和MFR(2.16kg/190°C )为15-300g/10min和密度为0.915g/cm3或更高的乙烯聚合物组分与步骤(i)的未改性的中间体多相丙烯聚合物组合物进行预混合,以形成预混合的物料;以及(iii)在熔融混合装置中在180_300°C的范围内的筒温(barrel temperature)下熔融混合步骤(ii)的预混合物料。本文中所使用的术语“多相聚烯烃组合物”表示由烯烃聚合物基质树脂和分散在所述基质树脂中的弹性体烯烃聚合物组成的组合物。术语“中间体多相聚烯烃组合物”表示通过聚合反应得到并且随后进行如在本专利技术中解释的反应器后加工步骤的多相聚烯烃组合物。“催化剂”表示包含聚合反应的反应中心的有机金属化合物。“催化剂体系”表示催化剂、任选的助催化剂和任选的载体的混合物。“减粘裂化”表示在不存在双官能化不饱和分子(如二烯)下,将聚合物树脂进行过氧化物处理。在本专利技术中,术语“基质”将被解释为其通常被接受的含义,即,它是指分离的或离散的颗粒(如橡胶颗粒)可以在其中被分散的连续相(在本专利技术中为连续的聚合物相)。丙烯均聚物或共聚物以形成可以作为基质的连续相的量存在。基质相可以由丙烯均聚物和/或共聚物构成,但也可包括另外的聚合物,特别是可以与丙烯均聚物或共聚物均匀混合并且一起形成可以作为基质的连续相的聚合物。在优选的实施方案中,至少80wt.%的基质、更优选至少90wt.%、甚至更优选至少95wt.%的基质由丙烯均聚物和/或共聚物构成。基质甚至可以由丙烯均聚物和/或共聚物组成。优选地,构成基质的丙烯均聚物和/或共聚物的熔体流动速率MFR2 (2300C,2.16kg)为在 25_300g/10min 的范围内,更优选在 35_200g/10min 的范围内,甚至更优选在40-150g/10min的范围内。优选地,构成基质的丙烯均聚物或共聚物用齐格勒-纳塔催化剂制备。在优选的实施方案中,构成基质的聚丙烯具有相当宽的分子量分布(MWD),更优选聚丙烯是多峰的,甚至更优选是双峰的。“多峰”或“多峰分布”描述了具有几个相对最大值的概率分布。特别地,表述“聚合物模态”是指其分子量分布(MWD)曲线的形式,即聚合物重量分数作为其分子量的函数的曲线图的外观。如果聚合物在连续步骤方法(即,利用串行配置联接的反应器,并在每个反应器中使本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.28 EP 11001636.71.一种多相丙烯聚合物组合物,其包括: (A)多相丙烯基础聚合物,其包括: -基质,其包含丙烯均聚物和/或共聚物, -分散在基质中的弹性体乙烯/ α -烯烃相,以及 (B)乙烯聚合物组分,其MFR (2.16kg/190°C)为 15_300g/10min,密度为 0.915g/cm3, 所述多相丙烯聚合物组合物包含衍生自低聚二烯化合物的单体单元,并且 具有量不超过6%的己烷提取级分,所述己烷提取级分在50°C和2小时提取时间下由100 μ m 厚的挤出流延膜测得,以及 MFR(2.16kg, 230°C,ISOl 133)为 8_80g/10min。2.—种在立体定向聚合催化剂存在下通过多级聚合工艺获得的多相丙烯聚合物组合物,所述多级聚合工艺包括步骤: (i)制备MFR2 (230°C,2.16kg)为6_80g/10min的未改性的中间体多相丙烯聚合物组合物,其包括: 多相丙烯基础聚合物,其包括: -基质,其包含丙烯均聚物和/或共聚物, -分散在基质中的弹性体乙烯/ α -烯烃相; (?)向步骤(i)的所述未改性的中间体多相丙烯聚合物组合物中预混合过氧化物母料组合物、低聚二烯母料组合物和MFR(2.16kg/190 0C )为15_300g/10min且密度为`0.915g/cm3或更高的乙烯聚合物组分,以获得预混合的物料;以及 (iii)在熔融混合装置中在180-300°C的范围内的筒温下熔融混合步骤(ii)的预混合物料。3.根据权利要求2所述的多相丙烯聚合物组合物,其中,所述熔融混合装置包括进料区、捏合区和冲模区,其中在进料区中保持初始筒温Tl,在捏合区中保持筒温T2并且在冲模区中保持冲模筒温T3,其中筒温Tl、T2和T3满足以下关系:T1〈T3〈T2。4.根据前述权利要求任一...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·特拉宁格尔C·格赖因E·波特
申请(专利权)人:博里利斯股份公司
类型:
国别省市:

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