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用于容器的成核聚丙烯組合物的制作方法_4

文檔序號(hào):8476324閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
選 為丙烯均聚物或丙烯共聚物,更優(yōu)選為丙烯均聚物,如上文、下文或權(quán)利要求中所定義的那 樣。
[0157] 可以在任意傳統(tǒng)的包括齊格勒-納塔催化劑、鉻催化劑和單位點(diǎn)催化劑(如茂金 屬催化劑)的配位催化劑的存在下,優(yōu)選在齊格勒-納塔催化劑的存在下,通過(guò)聚合生成丙 烯均聚物或丙烯共聚物(A)和任選的并且優(yōu)選的載體聚合物(B1)。這樣的齊格勒-納塔催 化劑通常包括固體過(guò)渡金屬組分和助催化劑。
[0158] 如前所述,優(yōu)選在丙烯均聚物或丙烯共聚物(A)的聚合過(guò)程中不引入成核劑(B), 而是以與載體聚合物(B1) -起的MB的形式被添加到所述丙烯均聚物或丙烯共聚物(A)。
[0159]因此,如 W0 03/000757、W0 03/000754 和 W0 2004/029112 中所公開(kāi)的那樣,優(yōu)選 在固體催化劑組分(包含過(guò)渡金屬組分和鎂組分)的存在下聚合丙烯均聚物或丙烯共聚物 (A) 〇
[0160] 這些催化劑是球形顆粒固體催化劑,其具有顆粒的緊湊結(jié)構(gòu)和低表面積。此外,這 些催化劑的特征是貫穿催化顆粒的催化活性位點(diǎn)的均勻分布。這些催化劑是通過(guò)乳液-固 化方法制備的。乳液的液滴形式的分散相形成催化劑部分,其在固化步驟過(guò)程中被轉(zhuǎn)化為 固體催化劑顆粒。
[0161] 如所述,最優(yōu)選地,所述聚丙烯均聚物或聚丙烯共聚物(A),優(yōu)選獲自聚合物反應(yīng) 器的丙烯共聚物(A)不含任何添加的成核劑(B),但所述成核劑(B)隨后在一單獨(dú)步驟中添 加。
[0162] 對(duì)于載體聚合物(B1)的制備,優(yōu)選在載體聚合物(B1)的聚合過(guò)程中引入成核劑 (B) 。因此,使用改性的齊格勒-納塔催化劑制備載體聚合物(B1),其優(yōu)選為丙烯均聚物或 丙烯共聚物,更優(yōu)選為丙烯共聚物。通過(guò)將固體齊格勒_納塔催化劑組分與如上文、下文或 權(quán)利要求中所定義的式(I)的乙烯化合物,優(yōu)選與乙烯基環(huán)己烷(VCH)預(yù)聚合實(shí)現(xiàn)所述改 性。
[0163] 優(yōu)選地,在所述改性步驟后,如上文或權(quán)利要求中所定義的式(I)的乙烯化合物 的聚合物,優(yōu)選乙烯基環(huán)己烷(VCH)聚合物與固體催化劑組分的重量比(g)為高至5(5:1), 優(yōu)選高至3 (3:1),最優(yōu)選從0. 5 (1:2)至2 (2:1)。
[0164] 成核的聚丙烯的制備公開(kāi)于例如EP 1 028 984中。關(guān)于用于改性的固體齊格 勒-納塔催化劑組分,所述催化劑組分優(yōu)選包含過(guò)渡金屬組分和鹵化鎂。這些組分可以被 負(fù)載于微粒負(fù)載物上,例如負(fù)載于無(wú)機(jī)氧化物如二氧化硅或氧化鋁上,或者通常地,鹵化 鎂可形成固體負(fù)載物。這樣的固體催化劑組分的實(shí)例公開(kāi)于除其它之外的W0 87/07620、 TO 92/21705、TO 93/11165、TO 93/11166、TO 93/19100、TO 97/36939、TO 98/12234、TO 99/33842 中。
[0165] 眾所周知,用于聚合丙烯均聚物或丙烯共聚物(A)和任選的并且優(yōu)選的載體聚合 物(B1)的固體催化劑組分除了鹵化鎂和過(guò)渡金屬化合物之外通常還包含給電子體(內(nèi)給 電子體)。
[0166] 合適的給電子體為(除其它之外)羧酸酯如鄰苯二甲酸酯、檸康酸酯和琥珀酸 酯。也可以使用含氧硅化合物或含氮硅化合物。合適的化合物的實(shí)例示于W0 92/19659、 W0 92/19653, W0 92/19658, US 4,347, 160, US 4, 382, 019, US 4, 435, 550, US 4,465,782, US 4,473,660、US 4, 530, 912 和 US 4,560,671 中。
[0167] 此外,所述固體催化劑組分優(yōu)選與眾所周知的外給電子體和眾所周知的助催化劑 組合使用來(lái)聚合丙烯均聚物或丙烯共聚物(A)和任選的并且優(yōu)選的載體聚合物(B1),所 述外給電子體包括但不限制于醚、酮、胺、醇、酚、膦和硅烷,所述硅烷是例如含Si-0C0R鍵、 Si-〇R鍵或Si-NR 2鍵的有機(jī)硅烷化合物,硅作為中心原子,并且R為具有1-20個(gè)碳原子的 烷基、烯基,芳基,芳烷基或環(huán)烷基;所述助催化劑優(yōu)選包含本領(lǐng)域已知的烷基鋁化合物。
[0168] 本發(fā)明的容器的丙烯組合物的丙烯均聚物或丙烯共聚物(A)和任選的并且優(yōu)選 的MB的載體聚合物(B1)的聚合可以在一個(gè)或多個(gè)(例如1個(gè)、2個(gè)或3個(gè))聚合反應(yīng)器中 使用常規(guī)的聚合技術(shù)(例如氣相聚合、液相聚合、淤漿聚合或本體聚合)進(jìn)行。
[0169] 一般來(lái)說(shuō),通常優(yōu)選漿料(或本體)反應(yīng)器和至少一個(gè)氣相反應(yīng)器的組合用于聚 合丙烯均聚物或丙烯共聚物(A)和任選的并且優(yōu)選的載體聚合物(B1)。進(jìn)一步優(yōu)選反應(yīng)器 順序是漿料(或本體)反應(yīng)器然后一個(gè)或多個(gè)氣相反應(yīng)器。
[0170] 在丙烯聚合的情況下,對(duì)于漿料反應(yīng)器來(lái)說(shuō),反應(yīng)溫度一般在60°C到110°C的范 圍,例如60°C到85°C,反應(yīng)器的壓力一般會(huì)在5巴到80巴的范圍,例如20巴到60巴,并且 停留時(shí)間一般會(huì)在0. 1小時(shí)至5小時(shí)的范圍,例如0. 3小時(shí)至2小時(shí)。所述單體通常被用 作反應(yīng)介質(zhì)。
[0171] 對(duì)于氣相反應(yīng)器,使用的反應(yīng)溫度一般在60 °C到115 °C的范圍,例如70 °C到 110°C,反應(yīng)器的壓力一般會(huì)在10巴到25巴的范圍,并且停留時(shí)間一般會(huì)在0. 5小時(shí)至8小 時(shí)的范圍,例如0.5小時(shí)至4小時(shí)。所使用的氣體是單體任選地作為與非反應(yīng)性氣體(例 如氮或丙烷)的混合物。除了實(shí)際的聚合步驟和反應(yīng)器之外,所述工藝可以包含任意額外 的聚合步驟(如預(yù)聚合步驟)和本領(lǐng)域已知的反應(yīng)器處理之后的任意其它的步驟。
[0172] 可以在本領(lǐng)域已知的任意合適的聚合過(guò)程中生產(chǎn)多峰丙烯均聚物或丙烯共聚物。 優(yōu)選地,所述多峰丙烯聚合物是在順序聚合過(guò)程中生產(chǎn)的,所述順序聚合過(guò)程包括在不同 條件下操作至少兩個(gè)聚合區(qū)以生產(chǎn)所述多峰丙烯聚合物。所述聚合區(qū)可在漿料、溶液或氣 相條件下或它們的組合條件下操作。合適的過(guò)程公開(kāi)于(除其它之外)W0-A-98/58975、 WO-A-98/58976、EP-A-887380 和 W0-A-98/58977 中。
[0173] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,預(yù)聚合以連續(xù)的方式以本體淤漿聚合的方式在液體丙烯 中進(jìn)行,即液相主要包含丙烯,及少量其它反應(yīng)物和任選的溶解于其中的惰性組分。優(yōu)選 地,在連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器或環(huán)流反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)聚合。
[0174] 通常在0°C到60°C的溫度下,優(yōu)選在10°C到50°C的溫度下,并且更優(yōu)選在20°C到 45°C的溫度下進(jìn)行預(yù)聚合反應(yīng)。
[0175] 預(yù)聚合反應(yīng)器中的壓力不是關(guān)鍵的,但必須足夠高以使反應(yīng)混合物保持在液相 中。因此,壓力可以是20巴到100巴,例如30巴到70巴。
[0176] 反應(yīng)條件是本領(lǐng)域所熟知的,如公布于(除其它之外)GB 1580635中的那樣。
[0177] 在第一聚合區(qū)中的聚合可以在漿料中進(jìn)行。然后將聚合中形成的聚合物顆粒連同 破裂并分散于顆粒中的催化劑懸浮在流體烴中。攪動(dòng)漿料以使反應(yīng)物從流體轉(zhuǎn)移到顆粒 中。
[0178] 淤漿聚合優(yōu)選是所謂的本體聚合。"本體聚合"是指在基本上無(wú)惰性稀釋劑的情況 下進(jìn)行聚合的過(guò)程。
[0179] 淤漿聚合中的溫度通常是50 °C到110 °C,優(yōu)選60 °C到100 °C,并且尤其是65 °C到低 于85°C。壓力是1巴到150巴,優(yōu)選10巴到100巴。在某些情況下,可能優(yōu)選在高于構(gòu)成 反應(yīng)相的流體混合物的臨界溫度的溫度下和高于所述流體混合物的臨界壓力的壓力下進(jìn) 行聚合。這樣的反應(yīng)條件通常被稱(chēng)為"超臨界條件"。詞語(yǔ)"超臨界流體"被用來(lái)表示在超 過(guò)流體或流體混合物的臨界溫度和臨界壓力的溫度和壓力下的所述流體或流體混合物。
[0180] 所述淤漿聚合可以在任意已知的用于淤漿聚合的反應(yīng)器中進(jìn)行。這樣的反應(yīng)器包 括連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器和環(huán)流反應(yīng)器。特別優(yōu)選在環(huán)流反應(yīng)器中進(jìn)行聚合。在這樣的反應(yīng) 器中,通過(guò)使用循環(huán)泵使?jié){料沿封閉的管道高速循環(huán)。環(huán)流反應(yīng)器是本領(lǐng)域中普遍已知的, 并且在例如舊4,582,816、舊3,405,109、舊3,324,093、£卩-六-479186和舊5,391,654中 給出了實(shí)例。
[0181] 氣相中的聚合可在流化床反應(yīng)器、快速流化床反應(yīng)器或固定床反應(yīng)器或它們的任 意組合中進(jìn)行。當(dāng)使用反應(yīng)器的組合時(shí),則聚合物從一個(gè)聚合反應(yīng)器被轉(zhuǎn)移到另一個(gè)聚合 反應(yīng)器。此外,來(lái)自聚合階段的部分或全部的聚合物可以被返回到先前的聚合階段。
[0182] 典型地,在50°C到100°C,優(yōu)選65°C到90°C的范圍內(nèi)的溫度下操作流化床聚合反 應(yīng)器。合適的壓力是10巴至40巴,優(yōu)選15巴至30巴。
[0183] 在丙烯均聚物或丙烯共聚物(A)和任選的載體聚合物(B1)的聚合過(guò)程中MFR的 調(diào)節(jié)以常規(guī)的方式通過(guò)使用例如鏈終止劑(也稱(chēng)作例如分子量控制劑或MFR控制劑)(通 常為氫氣)來(lái)進(jìn)行。
[0184] 優(yōu)選的多級(jí)工藝在包括至少一個(gè)環(huán)流反應(yīng)器和一個(gè)氣相反應(yīng)器及任選一個(gè)、兩個(gè) 或更多的氣相反應(yīng)器(以所述順序)的反應(yīng)器體系中進(jìn)行。所述反應(yīng)器體系和工藝被稱(chēng)為 BorstarK技術(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0185] 實(shí)驗(yàn)部分
[0186] 1、測(cè)量方法
[0187] a)螺旋流
[0188] 使用具有螺旋模和600巴、1000巴或1400巴的壓力的Arburg 35mm螺桿注射成型 裝置并且利用下列說(shuō)明進(jìn)行螺旋測(cè)試:
[0189] 螺桿直徑:35mm,
[0190] 最大的活塞位移:150cm3,
[0191] 規(guī)定注射壓力:600巴、1000巴或1400巴,
[0192] 用具形狀:橢圓形;由Axxicon提供;厚度1mm,寬度:5mm,
[0193] 前室和模具中的溫度:230°C,
[0194]區(qū) 2/ 區(qū) 3/ 區(qū) 4/ 區(qū) 5 中的溫度:230°C /230°C /225°C /200°C,
[0195] 注射周期:注射時(shí)間(包括保持):10s,
[0196] 冷卻時(shí)間:15s,
[0197] 注射壓力:從測(cè)試材料的預(yù)定長(zhǎng)度得出,
[0198] 保壓壓力=注射壓力,
[0199] 螺桿轉(zhuǎn)速:30rpm,
[0200] 系統(tǒng)壓力:10巴,
[0201] 測(cè)量路徑:應(yīng)被選擇使得在保壓壓力結(jié)束時(shí)螺桿停止在其最終位置前20mm
[0202] 用具溫度:40°C,
[0203] 螺旋流長(zhǎng)度可以在注射操作后立即確定。
[0204] b)根據(jù) ISO ll33(23〇°C,2. l6kg 的載荷)測(cè)量 MFR2(23〇°C )。
[0205] c)使用FTIR光譜對(duì)共聚單體的含量進(jìn)行定量:
[0206] 以本領(lǐng)域已知的方式,在經(jīng)由定量13C核磁共振(NMR)光譜校正基礎(chǔ)設(shè)定后,通過(guò) 定量的傅立葉變換紅外光譜(FTIR)測(cè)定共聚單體含量。薄膜被壓至100-500微米之間的 厚度并以傳輸方式記錄光譜。
[0207] 具體而言,使用在720-722CHT1和730-733CHT 1處發(fā)現(xiàn)的定量條帶的經(jīng)基線(xiàn)校正的 峰面積測(cè)定聚丙烯-共聚-乙烯的共聚物的乙烯含量。具體來(lái)說(shuō),使用在1377-1379CHT 1處 發(fā)現(xiàn)的定量條帶的經(jīng)基線(xiàn)校正的峰面積測(cè)定聚丙烯共聚物的丁烯或己烯含量?;趨⒖急?膜的厚度得到定量結(jié)果。
[0208] d)根據(jù)ISO 16152;第一版;2005-07-01在25°C下測(cè)定二甲苯冷可溶物(XCS, wt. -% )含量。
[0209] e)根據(jù) ISO 527-1:1996 和 ISO 527-2:1996 在測(cè)試樣品 ISO 527-2:1996 1A 型成 型樣品上測(cè)定拉伸模量、屈服拉伸應(yīng)力和屈服拉伸應(yīng)變,根據(jù)ISO 1873-2:2007進(jìn)行注塑 成型。
[0210] f)根據(jù)ISO 179-1:2000在從測(cè)試樣品ISO 527-2:1996 1A型切割的 80 X 10 X 4mm的缺口樣品上測(cè)定卡畢缺口沖擊強(qiáng)度。使用根據(jù)ISO 179-1/leA: 2000的缺口 沖擊樣品。測(cè)試溫度為23±2°C。根據(jù)ISO 1873-2:2007進(jìn)行注塑成型。
[0211] g)根據(jù) ASTM D 1003-07 對(duì)測(cè)試樣品 ISO 294-3:2003 60X60X0. 5 或 1. 0_ 或 2. 0_小板如文中所給出的ISO D1型測(cè)定霧度。
[0212] h)根據(jù)ISO 75-2:2004在從測(cè)試樣品ISO 527-2:1996 1A型成型樣品切割的 80X 10X4mm的樣品上測(cè)定熱撓曲溫度(HDT)。以平放載荷以及0. 45MPa的最大
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