高剛度的聚丙烯組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多相聚丙烯組合物，其包含丙烯均聚物或丙烯無規(guī)共聚物基體相 和分散于所述基體相中的乙烯-丙烯共聚型橡膠相，所述組合物表現(xiàn)出優(yōu)異的加工性能及 在良好沖擊性能下的剛度。本發(fā)明還涉及一種填充的多相聚丙烯組合物，并且涉及一種生 產(chǎn)所述多相聚丙烯組合物和填充的多相聚丙烯組合物的方法，以及它們用于生產(chǎn)物品的用 途。
【背景技術(shù)】
[0002] 商業(yè)上熟知的聚丙烯特別是具有優(yōu)良性價比的全同立構(gòu)、半晶質(zhì)的熱塑性聚合物 材料。然而，它們在沖擊載荷下的脆性限制了它們的使用。
[0003] -種用于改善全同立構(gòu)聚丙烯的韌性的眾所周知的方法是將乙烯-丙烯共聚物 作為分散相并入所述聚丙烯基體中。
[0004] 通常，安裝在土壤中的滲透箱（infiltration box)在安裝之前及安裝過程中暴露 于沖擊下，并且因此，需要足夠的抗沖擊性來防止運輸、操作及安裝過程中損壞物品。同時， 這樣的滲透箱一旦安裝就需要承受土壤的高壓，因此需要足夠的剛度和高抗蠕變性以在土 壤的載荷下不變形、不塌陷。此外，滲透箱最易通過聚合物注射成型來生產(chǎn)，所述聚合物要 求良好的加工性能。因此，用于生產(chǎn)滲透箱的合適的聚合物包括在良好的注射成型加工性 下的良好的剛度/沖擊平衡，即：熔體流動速率。
[0005] 例如，EP 1 619 217 A1提供了一種就柔軟性和韌性而言具有良好結(jié)果的多相丙 烯聚合物，即使在低溫下的韌性仍然可以改進。但是，在商業(yè)方面受歡迎的所述聚合物限制 了工業(yè)適用性。
[0006] EP 2 072 576 A1涉及一種聚丙烯及其應(yīng)用。通過用至少雙官能化的不飽和化合 物反應(yīng)改性得到了低溫韌性的增加。
[0007] EP 0 991 719中制備了具有低拉伸模量和高共聚單體含量的軟的多相聚丙烯共 聚物。得到具有200MPa和340MPa之間的拉伸模量的多相聚丙烯共聚物。然而，所述多相 聚丙烯共聚物表現(xiàn)出較差的沖擊性能。
[0008] W0 2011/117103 A1公開了一種具有寬分子量及表現(xiàn)出高特性粘度的分散的乙 烯-丙烯橡膠相的多相聚丙烯共聚物。這樣的組合物顯示出良好的剛度/沖擊平衡。然而， 由于低熔體流動速率，涉及注射成型的加工性能受到限制。
[0009] 考慮到上述缺點，本發(fā)明的一個目的是克服上述缺點，并提供一種表現(xiàn)出就注射 成型而言高加工性能及優(yōu)良的剛度/沖擊平衡的聚丙烯樹脂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的
[0011] 本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn)：當(dāng)丙烯均聚物或丙烯無規(guī)共聚物作為基體相與包含乙 烯-丙烯共聚型橡膠的分散相結(jié)合時，各項性能的平衡得到改善，其中所述多相聚丙烯組 合物具有2. 0-7. Owt. - %的衍生自乙烯的單體單元含量。
[0012] 發(fā)明概述
[0013] 因此，本發(fā)明提供了：
[0014] -種多相聚丙烯組合物，其包含：
[0015] -種丙烯均聚物或丙烯無規(guī)共聚物基體相（A)，和
[0016] -種分散于所述基體相中的乙烯-丙烯共聚型橡膠相（B)，
[0017] 所述多相聚丙烯組合物包括
[0018] 在25°C下可溶于對二甲苯的部分（XCS部分），其以4-14wt.-%的量存在于樹脂 中，和
[0019] 在25°C下不溶于對二甲苯的部分（X⑶部分），其以86-96wt.-%的量存在于所述 樹脂中，
[0020] 其中所述多相聚丙烯組合物具有根據(jù)ISO 1133在230°C和2. 16kg的載荷下測定 的 4. 0-8. 0g/10min 的 MFR2;并且
[0021] 其中所述多相聚丙烯組合物具有根據(jù)ISO 178在具有尺寸80X10X4mm3的注射 成型試樣上測量的高于1500MPa的彎曲模量；并且
[0022] 其中所述多相聚丙烯組合物具有2. 0-7. Owt. -%的衍生自乙烯的單體單元含量。
[0023] 已驚訝地發(fā)現(xiàn)，這樣的多相聚丙烯組合物表現(xiàn)出在一定的溫度范圍內(nèi)的加工性 能、剛度和常量的沖擊性能的改善的平衡。
[0024] 在下文中，本公開指作為本發(fā)明的部分的物質(zhì)和相為：
[0025]
【主權(quán)項】
1. 多相聚丙烯組合物，其包含： 一種丙烯均聚物或丙烯無規(guī)共聚物基體相（A)，和 一種分散于所述基體相中的乙烯-丙烯共聚型橡膠相（B)， 所述多相聚丙烯組合物包括 在25°C下可溶于對二甲苯的部分（XCS部分），其以4-14wt. 的量存在于所述樹脂 中，和 在25 °C下不溶于對二甲苯的部分（XCU部分），其以86-96wt. 的量存在于所述樹脂 中， 其中所述多相聚丙烯組合物具有根據(jù)ISO1133在230°C和2. 16kg的載荷下測定的 4. 0-8. 0g/10min的MFR2;并且 其中所述多相聚丙烯組合物具有根據(jù)ISO178在具有尺寸80XIOX4_3的注射成型 試樣上測量的高于1500MPa的彎曲模量；并且 其中所述多相聚丙烯組合物具有2. 0-7.Owt. 的衍生自乙烯的單體單元含量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相聚丙烯組合物，其中所述組合物任選地包含相對于所述 多相聚丙稀組合物的總重量的50ppm至I. 5wt. -%，更優(yōu)選IOOppm至I. 3wt. -%，并且最優(yōu) 選 0? 1-1. 2wt. 的成核劑（F)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多相聚丙烯組合物，其中所述成核劑（F)是滑石和/或至少 一種乙烯基環(huán)烷烴聚合物。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物，其中所述添加劑（E)含量 相對于所述多相聚丙烯組合物的總重量低于I.Owt.-%，優(yōu)選0. 1-0. 8wt.-%，并且最優(yōu)選 0. 2~0, 7wt.-% 〇
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物，其中所述XCS部分具有 25-55wt. - %，更優(yōu)選30-50wt. - %，并且最優(yōu)選35-45wt. - %的衍生自乙烯的單體單元含 量。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物，其中所述XCS部分具有根據(jù) DINENISO1628-1 和DINENISO1628-3 在 135°C下在十氫化萘中測量的 3.5-6. 0dl/g， 更優(yōu)選4. 0-5. 8dl/g，并且最優(yōu)選4. 4-5. 5dl/g的特性粘度。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物，其中所述多相聚丙烯組合物 具有根據(jù)ISO178測定的高于1500MPa，優(yōu)選高于1625MPa，甚至更優(yōu)選高于1650MPa，并且 最優(yōu)選高于1700MPa的彎曲模量。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物，其中所述多相聚丙烯組合物 具有3. 0-6. 5wt. - %，并且優(yōu)選4. 0-5. 5wt. - %的衍生自乙烯的單體單元含量。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物，其中所述多相聚丙烯組合 物具有根據(jù)ISO11357-1、ISO11357-2和ISO11357-3由差示掃描量熱法（DSC)測量的 85-125J/g，優(yōu)選90-120J/g，并且更優(yōu)選95-116J/g的熔融熱Hm。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物，其中所述多相聚丙烯組合 物具有根據(jù)ISO11357-1、ISO11357-2和ISO11357-3由差示掃描量熱法（DSC)測量的 80-120J/g，優(yōu)選85-115J/g，并且更優(yōu)選90-lllJ/g的結(jié)晶熱Hc。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物，其中所述多相聚丙烯 組合物具有根據(jù)ISO11357-1、ISO11357-2 和ISO11357-3 測量的 118-135 °C，優(yōu)選 128-132°C，并且更優(yōu)選129-131 °C的結(jié)晶溫度Tc。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物，其中所述多相聚丙烯組合 物具有在200 °C下測量的2. 5-6.OPa'優(yōu)選2. 8-5.OPa-1，并且更優(yōu)選3. 0-4. 2Pa_1的多分散 性指數(shù)PI。
13. -種填充的多相聚丙烯組合物，其由權(quán)利要求1-12中的任一項所述的聚丙烯組合 物和相對于所述填充的多相聚丙烯組合物的總重量的5-55wt. -%，優(yōu)選15-45wt. -%，并 且最優(yōu)選20-40wt.-%的量的礦物、無機填料（C)組成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的填充的多相聚丙烯組合物，其中所述礦物無機填料（C)是 滑石。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的填充的多相聚丙烯組合物，其中所述填充的多相聚丙 烯組合物具有根據(jù)ISO178測定的高于2500MPa的彎曲模量。
16. -種用于在用乙烯基環(huán)己烷改性的包含助催化劑的齊格勒-納塔催化劑體系的存 在下，生產(chǎn)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的多相聚丙烯組合物的方法，其中所述方法包 括： a) 在第一聚合階段⑴中生產(chǎn)第一材料，所述第一材料具有0.5-8g/10min的 MFR2 (2. 16kg，230°C)，還具有 0? 5-2wt. 的XCS含量， 其中所述第一聚合階段（I)包括漿料反應(yīng)器，并且在70-95°C的溫度和50-60barg的壓 力下運行所述工藝； b) 在第二聚合階段（II)中轉(zhuǎn)移所述第一材料； c) 進一步生產(chǎn)第二材料， 其中所述第二聚合階段（II)包括氣相反應(yīng)器，并且在80-95°C的溫度和20-35barg的 壓力下運行所述工藝； d) 在第三聚合階段（III)中轉(zhuǎn)移具有6-8g/10min的MFR2的所述 第一材料和所述第二材料的混合物； 其中所述第三聚合階段（III)包括氣相反應(yīng)器，并且在60-90°C的溫度和14-22barg的 壓力下運行所述工藝； e) 任選地將所述第三聚合階段（III)的反應(yīng)產(chǎn)物與添加劑、任選的成核劑、任選的改 性劑和/或任選的礦物無機填料混合。
17. 包含根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項所述的多相聚丙烯組合物或根據(jù)權(quán)利要求13-15 中任一項所述的填充的多相聚丙烯組合物的物品。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的物品，其中所述物品是擠出的或注射成型的管材、配件、人 孔或一部分的雨水處理系統(tǒng)。
【專利摘要】多相聚丙烯組合物，其包含一種丙烯均聚物或丙烯無規(guī)共聚物基體相(A)，和一種分散于所述基體相中的乙烯-丙烯共聚型橡膠相(B)，所述多相聚丙烯組合物包括在25℃下可溶于對二甲苯的部分(XCS部分)，其以4-14wt.-％的量存在于所述樹脂中，和在25℃下不溶于對二甲苯的部分(XCU部分)，其以86-96wt.-％的量存在于所述樹脂中，其中所述多相聚丙烯組合物具有根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的載荷下測定的4.0-8.0g/10min的MFR2；并且其中所述多相聚丙烯組合物具有根據(jù)ISO178在具有尺寸80×10×4mm3的注射成型試樣上測量的高于1500MPa的彎曲模量；并且其中所述多相聚丙烯組合物具有2.0-7.0wt.-％的衍生自乙烯的單體單元含量。
【IPC分類】C08L23-12, F16L9-12
【公開號】CN104781336
【申請?zhí)枴緾N201480003021
【發(fā)明人】T·霍里爾, P·杜塞弗, T·松德霍爾姆, M·桑德霍爾澤, 克勞斯·貝恩賴特納
【申請人】博里利斯股份公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年2月12日
【公告號】EP2787034A1, WO2014161621A1