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成核丙烯類聚烯烴組合物的制作方法_3

文檔序號(hào):9400706閱讀:來源:國(guó)知局
體a-烯烴單體,任選地添加有惰性烴溶劑。所述烴溶劑 可以是芳香族,如甲苯,或者是脂肪族,如丙烷、己烷、庚烷、異丁烷、環(huán)己烷和2, 2, 4-三甲 基戊烷。如果存在的話,烴溶劑的量相對(duì)于a-烯烴的總量低于40% (按重量計(jì)),優(yōu)選地 低于20% (按重量計(jì))。優(yōu)選地,步驟(i)a在沒有惰性烴溶劑的情況下進(jìn)行。
[0086] 在該反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間通常為2至40分鐘,優(yōu)選地為5至25分鐘。溫度 的范圍為介于l〇°C和50°C之間,優(yōu)選地介于15°C和35°C之間。采用這些條件可獲得每克 固體催化劑組分中60至800g的優(yōu)選范圍內(nèi)的預(yù)聚合度,優(yōu)選地為每克固體催化劑組分中150至500g。步驟(i)a的特征還在于衆(zhòng)料中固體的低濃度,通常范圍為每升衆(zhòng)料中50g至 300g固體。
[0087] 將含有催化劑的漿料(優(yōu)選地呈預(yù)聚合的形式)從預(yù)聚合反應(yīng)器中排出并送至氣 相或液相聚合反應(yīng)器。
[0088] 如果為氣相反應(yīng)器,其通常由流化的或攪拌的固定床反應(yīng)器構(gòu)成,或者由包括兩 個(gè)相互連通的聚合區(qū)域的反應(yīng)器構(gòu)成,這些聚合區(qū)域中的其中一個(gè)在快速流化條件下(提 升管)工作,而在另一個(gè)聚合區(qū)域中,聚合物在重力作用下流動(dòng)(下降管)。在后一種情況 下,兩個(gè)區(qū)域中的反應(yīng)混合物通過在下降管中引入氣體和/或液體混合物可適當(dāng)?shù)乇3植?同,所述混合物具有不同于提升管中存在的氣體混合物的組合物,如國(guó)際申請(qǐng)WO00/02929 中所描述。
[0089] 該液相法可用在漿料、溶液或本體(液體單體)中。后一種技術(shù)可以在各種類型 的反應(yīng)器中進(jìn)行,例如連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器、環(huán)管反應(yīng)器或活塞流反應(yīng)器。
[0090] 聚合通常在20至120°C的溫度下進(jìn)行,優(yōu)選地在40至85°C下。當(dāng)聚合在氣相中 進(jìn)行時(shí),操作壓力一般在〇. 5和IOMPa之間,優(yōu)選地在1和5MPa之間。在本體聚合中,操作 壓力通常在1和6MPa之間,優(yōu)選地在1. 5和4MPa之間。氫可以作為分子量調(diào)節(jié)劑使用。
[0091] 本發(fā)明的聚烯烴組合物具有其他優(yōu)點(diǎn),即由其制備的制品不包含鄰苯二甲酸酯殘 留物。
[0092] 本發(fā)明的聚烯烴組合物還可含有本領(lǐng)域常用的添加劑,如抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、熱 穩(wěn)定劑、成核劑、著色劑和填料。具體地,上述組合物可以包含相對(duì)于1〇〇重量份的所述聚 烯烴組合物的用量范圍為〇. 5至60重量份的無機(jī)填充劑。該填充劑的典型實(shí)例為碳酸鈣、 硫酸鋇、二氧化鈦和滑石。優(yōu)選的是滑石和碳酸鈣。許多填充劑也可以具有成核效應(yīng),例如 滑石,其也是一種成核劑。
[0093] 令人驚奇地發(fā)現(xiàn)了,本發(fā)明的聚烯烴組合物顯示出改進(jìn)的光學(xué)性能,尤其是霧度, 以及優(yōu)異的沖擊性能,特別是雙軸耐沖擊性,這使得它們特別適用于制備擠出吹塑制品。
[0094] 因此本發(fā)明的另一個(gè)目的是由聚烯烴組合物所獲得的擠出吹塑制品,該聚烯烴組 合物包含:
[0095] (a)丙烯-乙烯共聚物,其具有4.0%或更高(按重量計(jì))的衍生自乙烯的單元含 量,該含量?jī)?yōu)選范圍為4. 0至7. 0% (按重量計(jì)),以及
[0096] (b)成核劑;
[0097] 其中,組合物具有高于117°C的結(jié)晶溫度(TJ,該結(jié)晶溫度通過DSC測(cè)定,優(yōu)選地 高于117. 5°C,更優(yōu)選地高于118°C。
[0098] 根據(jù)另一目的,本發(fā)明提供了一種制備擠出吹塑制品的方法,其包括以下步驟:
[0099] (i)從熔融聚烯烴組合物擠出空心圓筒體(型胚),該熔融聚烯烴組合物包含:
[0100] (a)丙烯-乙烯共聚物,其具有4.0 %或更高(按重量計(jì))的衍生自乙烯的單元含 量,該含量?jī)?yōu)選范圍為4. 0%至7. 0% (按重量計(jì)),以及
[0101] (b)成核劑;
[0102] 其中,組合物具有高于117°C的結(jié)晶溫度(TJ,該結(jié)晶溫度通過DSC測(cè)得,優(yōu)選地 高于117. 5°C,更優(yōu)選地高于118°C。以及
[0103] (ii)對(duì)擠出型坯吹塑,從而形成吹塑制品。
[0104] 將擠出型坯在模具中夾緊,在尚且溫?zé)嶙阋允蛊淙彳浐涂赡K軙r(shí),使擠出型坯經(jīng) 受巨大的內(nèi)部空氣壓力并針對(duì)模具進(jìn)行膨脹,然后,冷卻以及出模。飛邊是擠出吹塑過程中 不可避免的副產(chǎn)物,并需要修剪工具從吹塑制品上去掉飛邊。因此,冷卻步驟是該過程中的 速率限制因素,并且熔料的冷卻能力在確定最短周期時(shí)間上是最重要的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是,相 對(duì)于使用常規(guī)聚丙烯的相同過程,通過使用本發(fā)明的丙烯類聚合物組合物可使擠出吹塑過 程的周期時(shí)間顯著縮短。
[0105] 給出以下的實(shí)施例是為了闡述本發(fā)明,而沒有任何限制性的目的。
[0106] 方法
[0107] 講料氣體的摩爾比
[0108] 通過氣相色譜測(cè)定。
[0109] 加成物和催化劑的平抝粒徑
[0110] 使用"MalvernInstr. 2600"裝置,通過基于單色激光的光衍射原理的方法來測(cè) 定。得出P50的平均粒徑。
[0111] 共聚單體含量
[0112] 通過使用傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)收集對(duì)比大氣背景的樣品IR光譜,以此 來借助紅外光譜法測(cè)定共聚單體的含量。儀器數(shù)據(jù)獲取參數(shù)為:
[0113]_吹掃時(shí)間:最短30秒
[0114] -收集時(shí)間:最短3分鐘
[0115] -變跡:Happ-Genzel
[0116] -解析度:2cm_l。
[0117] 樣品制備-使用液壓機(jī),通過在兩鋁箱之間擠壓約Ig的樣品而獲得厚片。將一小 部分從該片上切下,用以模制成膜。推薦的膜厚度范圍為〇. 02-0. 05cm(8-20密耳)。擠壓 溫度為180±10°C(356°F),大約10kg/cm2(142. 2PSI)的壓力約1分鐘。釋放壓力,樣品 從液壓機(jī)中取出并冷卻至室溫。
[0118] 壓制的膜樣品的光譜記錄在吸光度對(duì)波長(zhǎng)(cm-1)中。使用以下測(cè)量計(jì)算乙烯和 1- 丁烯含量:
[0119]-介于4482至3950cm-l之間的組合吸收帶區(qū)域(At),其用于膜厚度的光譜測(cè)定 標(biāo)準(zhǔn)化;
[0120] -介于750至700cm-l之間的吸收帶區(qū)域(AC2),其為在800至690cm-l范圍內(nèi)兩 次適當(dāng)連續(xù)光譜相減(減去全同立構(gòu)的無添加聚丙烯光譜,并且隨后減去1-丁烯-丙烯無 規(guī)共聚物的參考譜)后的吸收帶區(qū)域;
[0121] -769cm-l(最大值)下的吸收帶高度(DC4),其為在800-690cm-l范圍內(nèi)兩次適當(dāng) 連續(xù)光譜相減(減去全同立構(gòu)的無添加聚丙烯光譜,并且隨后減去乙烯-丙烯無規(guī)共聚物 的參考譜)后的吸收帶高度;
[0122] 為了計(jì)算乙烯和1-丁烯含量,需要校準(zhǔn)直線,這些校準(zhǔn)直線用于通過使用已知量 的乙烯和1- 丁烯的樣品而得到的乙烯和1- 丁烯:
[0123] 乙烯的校準(zhǔn)-通過繪制AC2/At相對(duì)于乙烯摩爾百分比C2m)的圖,獲得校準(zhǔn)直 線。由線性回歸計(jì)算斜率GC2。
[0124] 1-丁烯的校準(zhǔn)-通過繪制DC4/At相對(duì)于乙烯摩爾百分比(%C4m)的圖,獲得校 準(zhǔn)直線。由線性回歸計(jì)算斜率GC4。
[0125] 記錄未知樣品的光譜,然后計(jì)算未知樣品的(At)、(AC2)和(DC4)。樣品的乙烯含 量(%摩爾分?jǐn)?shù)C2m)如下進(jìn)行計(jì)算:
[0134] 熔體流動(dòng)諫率(MFR"L")
[0135]根據(jù)IS01133(230°C,2. 16Kg)測(cè)定
[0136] 熔化淵度(T1)和結(jié)晶淵度(T2)
[0137] 根據(jù)ASTMD3417方法(其相當(dāng)于ISO11357/1和3方法),通過差示掃描量熱法 (DSC)來測(cè)定這兩者。
[0138] 二甲苯可溶物
[0139] 如下進(jìn)行測(cè)定:2. 5g的聚合物和250ml的二甲苯引入到配備有致冷器和磁攪拌器 的玻璃燒瓶中。在30分鐘內(nèi)將溫度升高至溶劑的沸點(diǎn)。然后將這樣獲得的清澈溶液保持 回流并進(jìn)一步攪拌30分鐘。然后將密閉的燒瓶在25°C的恒溫水浴中保持30分鐘。將這 樣形成的固體在快速濾紙上過濾。將100mL的濾液倒入預(yù)先稱重的鋁容器中,其在氮?dú)饬?下在加熱板上進(jìn)行加熱,以通過蒸發(fā)除去溶劑。然后將該容器保持于真空下的80°C的烘箱 上,直到獲得恒重。然后計(jì)算在室溫下可溶于二甲苯的聚合物的重量百分比。
[0140] 軔脆轉(zhuǎn)奪淵度(DB/TT)
[0141] 根據(jù)該方法,雙軸耐沖擊性是通過自動(dòng)的、計(jì)算機(jī)控制的沖擊錘測(cè)定的。通過圓 形手動(dòng)沖頭切割按如下所述得到的試片來獲得圓形試樣。將圓形試樣置于23°C和50RH 下調(diào)適至少12小時(shí)并隨后在測(cè)試溫度下將其置于恒溫浴中1小時(shí)。在沖擊錘的沖擊期 間(5. 3kg,具有1/2"直徑的半球形沖頭)對(duì)置于環(huán)支架上的圓形樣品檢測(cè)力-時(shí)間曲 線。所使用的機(jī)器為CEAST6758/000型號(hào)的2型。DB/TT是指進(jìn)行上述沖擊測(cè)試時(shí)50% 的樣本發(fā)生碎裂的溫度。根據(jù)下述方法制備用于DB/TT測(cè)量的尺寸為127X127X1. 5mm 的試片。注射壓機(jī)是NegriBossi?型(NB90),其具有90噸的合模力。模具是矩形試片 (127 □ 127 □I. 5mm)。主要的工藝參數(shù)如下:
[0142] -背壓:20bar
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