本發(fā)明提供了一種連續(xù)地制備聚烯烴組合物的工藝，該聚烯烴組合物包括雙模態(tài)或多模態(tài)聚烯烴以及一種或一種以上的添加劑。本發(fā)明具體地提供一種連續(xù)地制備包括聚烯烴以及一種或一種以上的添加劑的聚烯烴組合物的工藝，其中聚烯烴是雙模態(tài)或多模態(tài)的高密度聚乙烯。

背景技術(shù)：

聚烯烴是最廣泛使用的商業(yè)化聚合物。然而，為了實現(xiàn)和保持期望特性，有必要為聚合物配備額外的物質(zhì)。這些所謂的塑料添加劑是輔助化合物，盡管添加劑的添加量很小，卻能夠顯著地影響聚合物的特性，并使聚合物在商業(yè)上可用。在粒化步驟過程中發(fā)生聚合反應(yīng)之后，添加劑和聚烯烴通常直接組合在一起。

美國第4,448,736號專利在制備降解聚合物的工藝中公開了一種連續(xù)流水線熔體流速控制系統(tǒng)，其中對來自擠出機的熔體的滑流粘度進行監(jiān)測，并調(diào)整供給到擠出機中的降解劑(比如過氧化物)的量。歐洲專利ep2030757a1中描述了一種對擠出裝置進行吹掃的工藝，其通過吹掃聚合物，使殘余量的擠出聚合物發(fā)生位移，從而通過將殘余量的擠出聚合物從擠出裝置上去除而實現(xiàn)。用于將聚合物粉末供給到擠出裝置的設(shè)備上配備有流量計。

具有卓越的性能組合的聚烯烴是所謂的雙模態(tài)或多模態(tài)聚烯烴。通常，這些聚合物是在通常具有不同的聚合條件的兩個或兩個以上的聚合反應(yīng)器級聯(lián)下制備而成。對于在這種聚合工藝中獲得的聚烯烴粉末，其各個顆?？赡茉谄浣M合過程中發(fā)生顯著變化。因此，需要特別努力來使?；襟E中的這些聚乙烯均化。例如，專利wo2004/096523a1中公開了一種用于使多模態(tài)或雙模態(tài)聚烯烴熔融和均化的特殊的擠出機構(gòu)型。

然而，為了制備出具有卓越特性的雙模態(tài)或多模態(tài)聚烯烴，不僅需要使聚烯烴的聚合物組分被極好地均化，而且需要讓塑料添加劑很均勻地分布在聚合物內(nèi)。這種均勻度不僅應(yīng)該包含整個聚合物材料中非常均勻的均化，而且包含塑料添加劑與聚烯烴材料的比率、以及不同添加劑之間的比率對于所有的聚烯烴丸粒而言均基本上相同。此外，通過采用可靠且經(jīng)濟的方法，應(yīng)當可以實現(xiàn)這種均勻分布。

因此，需要克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，并提供一種工藝，使得能夠?qū)崿F(xiàn)添加劑在包括雙模態(tài)或多模態(tài)聚乙烯的聚烯烴中(尤其是在包括雙模態(tài)或多模態(tài)高密度聚乙烯的聚烯烴組合物中)非常均勻的分布，且該工藝可以經(jīng)濟地、可靠地、高定量準確性地進行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種在配備有至少一個料斗的擠出機設(shè)備中連續(xù)地制備聚烯烴組合物的工藝，該聚烯烴組合物包括雙模態(tài)或多模態(tài)聚烯烴以及一種或一種以上的添加劑，其中聚烯烴丸粒在擠出機設(shè)備中由聚烯烴組合物制備而成，該工藝包括：

(i)將聚烯烴粉末形式的雙模態(tài)或多模態(tài)聚烯烴供應(yīng)到料斗內(nèi)；

(ii)測量供應(yīng)到料斗內(nèi)的聚烯烴粉末的流速，或者測量擠出機設(shè)備中制備的聚烯烴丸粒的流速；

(iii)將一種或一種以上的添加劑供應(yīng)到相同的料斗；

(iv)當測量供應(yīng)到料斗內(nèi)的聚烯烴粉末的流速時，響應(yīng)于聚烯烴粉末的測量的流速而調(diào)整供應(yīng)到料斗內(nèi)的一種或一種以上的添加劑的流速，或者當測量擠出機設(shè)備中制備的聚烯烴丸粒的流速時，響應(yīng)于聚烯烴丸粒的測量的流速而調(diào)整供應(yīng)到料斗內(nèi)的聚烯烴粉末的流速，并且響應(yīng)于聚烯烴丸粒的測量的流速，將供應(yīng)到料斗內(nèi)的一種或一種以上的添加劑的流速保持恒定或者調(diào)整一種或一種以上的添加劑的流速；

(v)將聚烯烴粉末和添加劑從料斗轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備中；

(vi)在擠出機設(shè)備中使聚烯烴粉末和添加劑熔融并均化，以形成熔融的聚烯烴組合物；以及

(vii)使熔融的聚烯烴組合物?；?。

在一些實施例中，測量聚烯烴粉末的流速。

在一些實施例中，測量擠出機設(shè)備中制備的聚烯烴丸粒的流速。

在一些實施例中，采用固體流量計來測量聚烯烴粉末的流速或聚烯烴丸粒的流速。

在一些實施例中，從儲存容器供應(yīng)聚烯烴粉末，采用卸料輔助裝置使聚烯烴粉末在儲存容器內(nèi)保持自由流動狀態(tài)。

在一些實施例中，聚烯烴粉末以及一種或一種以上的添加劑首先被供應(yīng)到混合設(shè)備中，其將聚烯烴粉末和添加劑進行混合，然后聚烯烴粉末和添加劑的混合物從混合設(shè)備被轉(zhuǎn)移到料斗，其中，在將一種或一種以上的添加劑供應(yīng)到混合設(shè)備的同時，對一種或一種以上的添加劑的流速進行測量，并且響應(yīng)于供應(yīng)到混合設(shè)備中的聚烯烴粉末的測量的流速而調(diào)整供應(yīng)到混合設(shè)備的一種或一種以上的添加劑的流速，或者響應(yīng)于聚烯烴丸粒的測量的流速而調(diào)整供應(yīng)到混合設(shè)備的一種或一種以上的添加劑和聚烯烴粉末的流速。

在一些實施例中，混合設(shè)備是槳葉式混合機，其包括兩個水平朝向的反向旋轉(zhuǎn)軸。

在一些實施例中，聚烯烴粉末在重力作用下從儲存容器被轉(zhuǎn)移到料斗。

在一些實施例中，通過在至少兩個級聯(lián)的聚合反應(yīng)器中對一種或一種以上的1-烯烴進行聚合而獲得聚烯烴粉末。

在一些實施例中，聚烯烴聚乙烯中。

在一些實施例中，聚烯烴是高密度聚乙烯，根據(jù)iso1183在23℃下測定的其密度為從0.945到965g/cm³。

在一些實施例中，添加劑的一種是炭黑。

在一些實施例中，炭黑以炭黑母料的形式供給。

在一些實施例中，該工藝另外包括

(viii)將聚烯烴丸粒供應(yīng)到相同的料斗；以及

(ix)響應(yīng)于聚烯烴粉末的測量的流速或者響應(yīng)于聚烯烴丸粒的測量的流速而調(diào)整供給到料斗的聚合物丸粒的流速。

在一些實施例中，擠出機設(shè)備是具有反向旋轉(zhuǎn)和相互嚙合式雙螺桿的連續(xù)混合機，或者擠出機設(shè)備包括至少一個共同旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠壓機。

附圖說明

盡管公開了多個實施例，但通過以下具體實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解又一些其它實施例。顯而易見的是，在不背離本文所提出的權(quán)利要求的精神和范圍的前提下，本文公開的某些實施例能夠在各個明顯方面進行修改。因此，附圖和具體實施方式將被視為示例性的而非限制性的。

以下圖表示出了本文公開的主題的優(yōu)選實施例。通過參照以下說明并結(jié)合附圖，可以了解所公開的主題，其中相似的附圖標記表示相似的元件，且其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制備聚烯烴組合物的適當裝置，其中將聚烯烴粉末和添加劑直接供應(yīng)到擠出機設(shè)備的料斗內(nèi)。

圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制備聚烯烴組合物的一種適當裝置，其中首先將聚烯烴粉末和添加劑供應(yīng)到混合設(shè)備，然后再轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備的料斗內(nèi)。

具體實施方式

本發(fā)明涉及一種制備聚烯烴組合物的工藝，該聚烯烴組合物包括雙模態(tài)或多模態(tài)聚烯烴以及一種或一種以上的添加劑。通過對烯烴進行聚合，尤其是對1-烯烴(即具有末端雙鍵的烴)進行聚合而獲得合適的烯烴，但并不限于此。優(yōu)選的單體是非極性烯烴化合物，包含芳基取代的1-烯烴。特別優(yōu)選的1-烯烴是線型或支鏈c2-c12-1-烯類，尤其是線型c2-c10-1-烯類，比如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯，或支鏈c2-c10-1-烯類，比如4-甲基-1-戊烯，共軛的和非共軛的二烯，比如1，3-丁二烯、1，4-己二烯、或1，7-辛二烯，或乙烯基芳族化合物，比如苯乙烯或取代苯乙烯。還可以對各種1-烯烴的混合物進行聚合。合適的烯烴還包含雙鍵是環(huán)形結(jié)構(gòu)的一部分的那些烯烴，環(huán)形結(jié)構(gòu)可以具有一個或一個以上的環(huán)系統(tǒng)。實例為環(huán)戊烯、降冰片烯、四環(huán)十二碳烯或甲基降冰片烯，或者二烯，比如5-亞乙基-2-降冰片烯、降冰片二烯或乙基降冰片二烯。還可以對兩種或兩種以上的烯烴的混合物進行聚合。

本發(fā)明的工藝具體地為制備聚烯烴組合物的工藝，該聚烯烴組合物包括通過乙烯或丙烯的均聚或共聚而獲得的聚烯烴。由于丙烯聚合中的共聚單體的優(yōu)選用量至多40重量％的乙烯和1-丁烯。

在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的工藝是指制備聚烯烴組合物，該聚烯烴組合物包括通過乙烯的均聚或共聚而獲得的烯烴。特別優(yōu)選的是制備包括聚乙烯類的聚烯烴組合物，其中乙烯與至多40重量％的c3-c8-1-烯類(優(yōu)選地為1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或其混合物)進行共聚。特別優(yōu)選的工藝是，其中乙烯與至多20重量％的1-丁烯、1-己烯或其混合物進行共聚。

所有行業(yè)上已知的聚合方法都可以用于制備聚烯烴。這包括溶液工藝、懸浮液工藝以及氣相工藝。聚合可以間歇地進行，或者優(yōu)選地通過兩個或兩個以上的階段連續(xù)進行。此類型的工藝對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言通常是已知的。在所述的聚合工藝中，優(yōu)選地為氣相聚合工藝(尤其是在氣相流化床反應(yīng)器或多區(qū)域循環(huán)氣相反應(yīng)器中)以及懸浮液聚合工藝(尤其是在環(huán)形反應(yīng)器或攪拌釜式反應(yīng)器中)。

本發(fā)明的工藝可以用于制備所有類型的常見聚烯烴聚合物形成的聚烯烴組合物。本發(fā)明的工藝尤其適于制備包括雙模態(tài)或多模態(tài)聚烯烴的聚烯烴組合物，其中，術(shù)語雙模態(tài)和多模態(tài)是指分子量分布的模態(tài)?？梢栽诓煌姆磻?yīng)條件下，在兩個或兩個以上的級聯(lián)的聚合反應(yīng)器中獲得這種聚合物。因此，“模態(tài)”是指用于制備聚烯烴所用的不同聚合條件的數(shù)量，而不管這種模態(tài)的分子量分布在凝膠滲透色譜(gpc)曲線中是否可以被視為單獨的極值。本領(lǐng)域經(jīng)常使用的以及本文也使用的術(shù)語多模態(tài)可以包含雙模態(tài)。除了分子量分布之外，聚烯烴聚合物還可以具有共聚單體分布，其中優(yōu)選地，具有較高分子量的聚合物鏈的共聚單體含量高于具有較低分子量的聚合物鏈的平均共聚單體含量。然而，還可以在反應(yīng)級聯(lián)的所有聚合反應(yīng)器中采用相同或非常相似的反應(yīng)條件，并因此制備窄分子量的聚烯烴聚合物。然而，在不同的反應(yīng)條件下操作的級聯(lián)的聚合反應(yīng)器中制備多模態(tài)聚烯烴的復雜性在于：由于不同的反應(yīng)器中各個聚烯烴顆粒的不同停留時間，聚烯烴粉末的各個聚烯烴顆粒的組合物可能明顯不同。

可以采用所有常規(guī)的烯烴聚合催化劑進行聚合。也就是說，例如，可以采用基于氧化鉻的菲利浦催化劑、采用鈦基齊格勒或齊格勒-納塔催化劑、采用單點催化劑、或采用此類催化劑的混合物進行聚合。用于烯烴聚合的這些催化劑的制備和使用通常是已知的。

所獲得的聚烯烴通常為粉末，即微小顆粒的形式。顆粒通常具有或多或少規(guī)則的形態(tài)和尺寸，這取決于催化劑的形態(tài)和尺寸以及聚合條件。根據(jù)所用的催化劑，聚烯烴粉末的顆粒通常具有的平均直徑為從幾百到幾千微米。在鉻催化劑的情況下，平均粒徑通常為從約300到約1600μm，在齊格勒型催化劑的情況下，平均粒徑通常為從約100到約3000μm。優(yōu)選的聚烯烴粉末具有的平均粒徑為從150到250μm。例如，通過篩分可以有利地確定粒徑分布。合適的方法為：比如振動篩分分析或在空氣噴射條件下的篩分分析。

制備本發(fā)明的聚烯烴組合物所用的優(yōu)選聚烯烴是聚乙烯，其具有從50到100重量％的乙烯含量，更優(yōu)選地從80到100重量％，尤其地從98到100重量％。因此，聚乙烯中的其它烯類的含量為優(yōu)選地從0到50重量％，更優(yōu)選地從0到20重量％，尤其地從0到2重量％。

采用本發(fā)明的工藝所得的優(yōu)選聚乙烯組合物的密度為從0.90g/cm³到0.97g/cm³。優(yōu)選地，該密度在從0.920g/cm³到0.968g/cm³的范圍之內(nèi)，具體地在從0.945g/cm³到0.965g/cm³的范圍之內(nèi)。該密度應(yīng)被理解為根據(jù)dineniso1183-1：2004標準的方法a(浸入法)測定的密度，該方法采用2mm厚度的壓塑板塊，在180℃、20mpa的條件下加壓8分鐘，然后置于沸水中結(jié)晶30分鐘。

根據(jù)dineniso1133：2005標準的條件g測定的聚乙烯組合物在190℃、21.6kg載荷條件下的熔體流速mfr21.6為從1g/10分鐘到80g/10分鐘，優(yōu)選地為從2g/10分鐘到50g/10分鐘，具體地為從5g/10分鐘到25g/10分鐘。

通過將聚烯烴與一種或一種以上的添加劑進行組合來制備聚烯烴組合物。此類添加劑是本領(lǐng)域已知的。然而，尤其是對于多模態(tài)的聚烯烴，有必要讓它們均勻地分布在聚烯烴內(nèi)。用于制備聚烯烴組合物的適當類型的添加劑為：例如，抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、除酸劑、滑潤劑、加工助劑、防粘連劑、助滑劑、防靜電劑、防霧劑、顏料或染料、成核劑、阻燃劑或填料。通常，將幾種添加劑添加到聚烯烴組合物中。多種添加劑可以是不同類型的添加劑。然而，還可以將一種類型的添加劑的多個典型添加到一種聚烯烴組合物中。所有這些類型的添加劑通常均可以在市面上購得，并在例如漢斯·茨魏費爾(慕尼黑)所著的《塑料添加劑手冊》(第5版)(2001)中進行了描述。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，其中一種添加劑是炭黑。然后，聚烯烴組合物通常不僅配備炭黑，而且進一步配備一種或一種以上的其它添加劑。優(yōu)選地，炭黑以炭黑母料的形式被供應(yīng)到擠出機設(shè)備的料斗內(nèi)。

采用配備有至少一個料斗的擠出機設(shè)備來進行本發(fā)明的工藝。料斗用于接收旨在供給到擠出機設(shè)備的材料。然后，將材料從料斗轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備。本發(fā)明的擠出機設(shè)備配備有至少一個料斗，聚烯烴粉末和至少一種添加劑被供應(yīng)到其內(nèi)。然而，擠出機設(shè)備還可以配備有一個或一個以上的料斗，用于將其它材料供應(yīng)到擠出機設(shè)備。

擠出機設(shè)備用于熔融聚烯烴粉末、將此類聚烯烴熔體均化、并將添加劑均勻地分布在聚烯烴熔體內(nèi)。優(yōu)選地，通過將熱和機械能施加到聚烯烴粉末和添加劑的混合物而實現(xiàn)這種情況。用于本發(fā)明的工藝的合適的擠出機設(shè)備為擠出機或連續(xù)混合機。這些擠出機或混合機可以是單級或兩級機器，其將聚乙烯組合物熔融并均化。擠出機的實例為銷釘式擠出機、行星擠出機、或轉(zhuǎn)盤式處理機。其它可能性為具有卸料螺旋和/或齒輪泵的混合機的組合。優(yōu)選的擠出機為螺桿擠出機，尤其是構(gòu)造為雙螺桿機器的擠出機。特別優(yōu)選的是雙螺桿擠出機和具有卸料元件的連續(xù)混合機，尤其是具有反向旋轉(zhuǎn)和相互嚙合式雙螺桿的連續(xù)混合機，或者包括至少一個同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠壓機的擠出機設(shè)備。在塑料行業(yè)中，這種類型的機械是常見的，其制造商如下：德國斯圖加特市的科倍隆公司；德國漢諾威市的克勞斯瑪菲機械公司；日本東京的日本鋼鐵廠有限公司；美國安索尼亞市的法拉爾公司；或者日本神戶的神戶制鋼公司。合適的擠出機設(shè)備通常進一步配備有用于使熔體粒化的單元，比如水下造粒機。

本發(fā)明的工藝的特征在于，聚烯烴粉末形式的聚烯烴以及一種或一種以上的添加劑被供應(yīng)到一個料斗內(nèi)，然后將組合材料轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備中進行熔融和進一步的混合。優(yōu)選地，從儲存容器尤其是從具有錐形底部的儲存容器中供應(yīng)聚烯烴粉末。在一個優(yōu)選實施例中，用于供應(yīng)聚烯烴粉末的儲存容器配備有卸料輔助裝置，其將聚烯烴粉末保持為自由流動狀態(tài)。例如，優(yōu)選的卸料輔助裝置為將惰性氣體(優(yōu)選為氮氣)引入到儲存容器的底部，更優(yōu)選地引入到儲存容器的錐形底部。優(yōu)選地，在重力作用下將聚烯烴粉末從儲存容器進行轉(zhuǎn)移。

優(yōu)選地，從添加劑的專用儲存容器中供應(yīng)添加劑。然而，還可以直接從運輸容器(比如大袋)直接供應(yīng)添加劑。制備本發(fā)明的聚烯烴組合物所用的添加劑可以按固態(tài)形式提供，優(yōu)選地為微小顆粒的形式，或者它們可以是液態(tài)，或者它們可以按溶解形式進行供給。可以單獨地供應(yīng)所有的添加劑，或者可以供應(yīng)一種或一種以上的添加劑混合物(其包括一些所選擇的添加劑)，或者所有添加劑的混合物與聚烯烴粉末一起提供。優(yōu)選地，以固態(tài)顆粒的形式提供所有添加劑。

制備的聚烯烴組合物包括聚烯烴和一種或一種以上的添加劑。制備的聚烯烴組合物的組合物優(yōu)選地由配方來定義，配方中指明所用的聚烯烴粉末的特性、添加劑的特性、它們的數(shù)目、它們的數(shù)量以及它們的比率。對于不同批次制備的聚烯烴組合物，制備的聚烯烴組合物的成分可能明顯不同。然而，所有的聚烯烴組合物均包括大部分的聚烯烴。優(yōu)選地，制備的聚烯烴組合物的聚烯烴部分為從80到99.98重量％，更優(yōu)選地為從95到99.95重量％，尤其地從98到99.9重量％。本發(fā)明不僅涉及制備這種聚烯烴組合物，使得添加劑在聚烯烴組合物中非常均勻的分布，而且涉及以經(jīng)濟可靠的方式，采用非常恒定的組分比率來精確地制備這些組合物。

優(yōu)選地，采用合適的供給設(shè)備(比如旋轉(zhuǎn)閥或螺桿給料機)來調(diào)節(jié)供應(yīng)到擠出機設(shè)備的料斗內(nèi)的聚烯烴粉末的量。通過改變供給設(shè)備的速度，可以改變供應(yīng)到擠出機設(shè)備的聚烯烴粉末的量。優(yōu)選地，采用控制器來控制供給設(shè)備的速度，使得聚烯烴粉末的供給量對應(yīng)于聚烯烴組合物中所需的聚烯烴部分所對應(yīng)的預選設(shè)定點。

根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，基于聚烯烴粉末的實際供應(yīng)量(甚至對于高流速的聚烯烴粉末)，通過調(diào)整供給到擠出機設(shè)備的一種或一種以上的添加劑的流速，從而確保將聚烯烴組合物中的添加劑和聚烯烴的比率保持恒定。采用供應(yīng)到擠出機內(nèi)的聚烯烴粉末的實際供給量來計算一種或一種以上的添加劑的這些設(shè)定點，通過對添加劑的流速進行相應(yīng)的修改，來瞬時補償聚烯烴粉末供給設(shè)備的細微速度變化。這一點不同于簡單地使用聚烯烴組合物的配方所得的設(shè)定點來調(diào)節(jié)一種或一種以上的添加劑的流速。因此，要連續(xù)地測量供應(yīng)到擠出機設(shè)備的料斗內(nèi)的聚烯烴粉末的量。通過連續(xù)測定聚烯烴粉末的流速來實現(xiàn)這種情況。

根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，測量擠出機設(shè)備中制備的聚烯烴丸粒的流速，而不是測量供應(yīng)到擠出機設(shè)備的料斗內(nèi)的聚烯烴粉末的流速，且基于擠出機設(shè)備中制出的聚烯烴丸粒的實際量來調(diào)整供應(yīng)到擠出機設(shè)備的聚烯烴粉末的流速。通過采用制備的聚合物丸粒的流速測量值來調(diào)整聚烯烴粉末的流速，依然可以對聚烯烴粉末供給設(shè)備的速度變化進行補償；然而，這大大降低了具有一定粘性的聚合物顆粒的聚合物流速可能出現(xiàn)的測量難度。優(yōu)選地針對干燥的聚烯烴丸粒來測量聚烯烴丸粒的流速，即優(yōu)選地在通常所用的水下造粒機和離心干燥機的下游。在該實施例中，供應(yīng)到料斗內(nèi)的一種或一種以上的添加劑的流速被恒定保持在預定值，且聚烯烴組合物中添加劑與聚烯烴的比率僅通過調(diào)整供應(yīng)到料斗的聚烯烴粉末的流速來進行控制，或者，優(yōu)選地基于擠出機設(shè)備中制備的聚烯烴丸粒的實際量來調(diào)整聚烯烴粉末的流速和供應(yīng)到料斗的一種或一種以上的添加劑的流速，優(yōu)選地采用不同的控制特性來控制一種或一種以上的添加劑的流速，并控制聚烯烴粉末的供給[是這樣嗎？]。

優(yōu)選地，采用固體流量計來測量供應(yīng)到料斗內(nèi)的聚烯烴粉末的流速或者擠出機設(shè)備中制備的聚烯烴丸粒的流速。合適的固體流量計可以使用沖擊板、計量漏斗或科里奧利測量技術(shù)。此類固體流量計可以從市場上購得，比如來自美國威斯康星州白水市的申克集團，或者來自德國蓋爾恩豪森市的科倍隆集團。固體流量計優(yōu)選地配備有控制器。該控制器允許調(diào)整供給設(shè)備的速度，供給設(shè)備基于聚烯烴粉末的實際供應(yīng)量相關(guān)的信息而將聚烯烴粉末供應(yīng)到擠出機。

供應(yīng)到料斗的聚烯烴粉末的測量的流速、或者聚烯烴丸粒的測量的流速被用于調(diào)整供應(yīng)到料斗的一種或一種以上的添加劑的流速。為此，固體流量計的控制器向計算單元(比如計算機)傳輸指示供應(yīng)到料斗的聚烯烴粉末的流速的信號。計算設(shè)備持續(xù)計算期望流到料斗的添加劑的設(shè)定點，該設(shè)定點表示實際供應(yīng)到擠出機設(shè)備的聚烯烴粉末的量。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，用于制備聚烯烴組合物的工藝進一步包括另外供應(yīng)聚烯烴丸粒到擠出機設(shè)備的料斗。該選項提供了進一步將已經(jīng)?；木酆衔锊牧咸砑拥骄巯N組合物中的可能性。優(yōu)選地，這些?；木酆衔锊牧媳簧倭刻砑?。能夠被有利地添加到聚烯烴組合物中的粒化的聚合物材料的實例為：先前制備的、不符合指定特性要求的聚烯烴組合物，或者在聚合過程中獲得的、從一種聚烯烴等級過渡到另一種的過渡材料。優(yōu)選地，聚烯烴丸粒被供應(yīng)到與聚烯烴粉末和添加劑相同的料斗。優(yōu)選地，還基于供應(yīng)到料斗的聚烯烴粉末的測量的流速、或者基于聚烯烴丸粒的測量的流速來調(diào)整供應(yīng)到料斗的聚烯烴丸粒的流速。然后，計算設(shè)備連續(xù)地計算期望流到料斗的聚烯烴丸粒的設(shè)定點。

聚烯烴粉末和添加劑的組合物從料斗被轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備中，然后在擠出機設(shè)備中被熔融和均化。然后，熔體穿過粒化單元，并在此處被轉(zhuǎn)化為丸粒。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，聚烯烴粉末和添加劑并非直接被供應(yīng)到擠出機的料斗，而是首先進行混合，然后作為混合物被供應(yīng)到擠出機設(shè)備的料斗。為此，聚烯烴粉末和一種或一種以上的添加劑被供應(yīng)到混合設(shè)備中。然后，響應(yīng)于供應(yīng)到混合設(shè)備的聚烯烴粉末的流速而調(diào)整供應(yīng)到混合設(shè)備的一種或一種以上的添加劑的流速?；蛘?，響應(yīng)于聚烯烴丸粒的測量的速率而調(diào)整供應(yīng)到混合設(shè)備的聚烯烴粉末的速率。優(yōu)選的混合設(shè)備為包括兩個水平朝向的反向旋轉(zhuǎn)軸的槳葉混合機。軸配備有適當幾何形狀的槳葉。旋轉(zhuǎn)軸使得聚烯烴粉末和添加劑沿軸的軸線水平移動，并同時對它們進行強力混合。此類槳葉混合機可在市場上獲得，比如：來自德國阿登納市公司，或者德國路德維希港engelsmannag公司。聚烯烴粉末和添加劑的混合物在軸的端處從混合設(shè)備排出，然后優(yōu)選地在重力作用下被轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備的料斗。

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制備聚烯烴組合物的一種適當裝置，然而，并不將本發(fā)明限制于其中所述的實施例。

聚烯烴粉末經(jīng)由管線(1)被供應(yīng)到聚烯烴粉末儲存容器(2)。為了保持聚烯烴粉末在儲存容器(2)中的流動性，經(jīng)由管線(3)從底部向儲存容器(2)內(nèi)引入氮氣。聚烯烴粉末經(jīng)由管線(4)被供應(yīng)到由電機m操作的旋轉(zhuǎn)閥(5)。然后，聚烯烴粉末在重力作用下經(jīng)由管線(6)被進一步轉(zhuǎn)移到也由電機m操作的擠出機設(shè)備(8)。通過改變旋轉(zhuǎn)閥(5)的電機m的速度，可以調(diào)整供應(yīng)到料斗(7)的聚烯烴粉末的流速。在從旋轉(zhuǎn)閥(5)到料斗(7)的途中，聚烯烴粉末穿過固體流量計(9)，其測量流到料斗(7)的聚烯烴粉末的流速，也就是說，測量每個時間單位內(nèi)轉(zhuǎn)移到料斗(7)的聚烯烴粉末的量。固體流量計(9)配備有控制器(10)。一方面，如果固體流量計(9)所測量的流速不同于控制器(10)中先前執(zhí)行的流速的目標設(shè)定點，那么控制器(10)向旋轉(zhuǎn)閥(5)的電機m發(fā)送信號(11)以調(diào)整聚烯烴粉末的流速。另一方面，控制器(10)還向計算單元(13)發(fā)送信號(12)，該信號(12)指示從儲存容器(2)到料斗(7)的聚烯烴粉末的流速。

圖1示出了包括定量設(shè)備(15)的兩個大體上相同的單元，用于將添加劑以微粒形態(tài)供給到料斗(7)。然而，還可以用一個或三個或三個以上的這些添加劑供給單元來操作本發(fā)明的工藝。在每個單元內(nèi)，經(jīng)由管線(14)將添加劑或添加劑混合物供應(yīng)到由電機m操作的定量設(shè)備(15)。定量設(shè)備(15)能夠稱量出定量到管線(16)內(nèi)的添加劑或添加劑混合物的量，添加劑經(jīng)由該管線(16)被供應(yīng)到料斗(7)。每個定量設(shè)備(15)配備有控制器(17)。控制器(17)接收用于指示各個定量設(shè)備(15)定量到相應(yīng)管線(16)內(nèi)的添加劑的量的信號。計算單元(13)基于信號(12)(其指示從儲存容器(2)到料斗(7)的聚烯烴粉末的流速)、并基于聚烯烴粉末的配方(其先前在計算單元(13)內(nèi)被執(zhí)行)而連續(xù)地計算被定量的添加劑的量的設(shè)定點。

聚烯烴粉末和添加劑全部經(jīng)由管線(6)和(16)被供應(yīng)到料斗(7)，它們在料斗(7)內(nèi)相接觸。然后，聚烯烴粉末和添加劑的組合物被轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備(8)內(nèi)，并在其內(nèi)被熔融和均化。熔體在擠出機設(shè)備(8)內(nèi)被轉(zhuǎn)移到?；瘑卧?18)，?；木巯N組合物經(jīng)由管線(19)從粒化單元(18)排出。

圖1中所示的裝置進一步包含用于將聚合物丸粒供應(yīng)到料斗(7)的單元。該單元具有丸粒儲存容器(20)，聚合物丸粒經(jīng)由管線(21)被供應(yīng)到丸粒儲存容器(20)。聚烯烴丸粒經(jīng)由管線(22)被供應(yīng)到由電機m操作的旋轉(zhuǎn)閥(23)。然后，聚烯烴丸粒經(jīng)由管線(24)被進一步轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備(8)的料斗(7)。根據(jù)旋轉(zhuǎn)閥(23)的電機m的速度得出供應(yīng)到料斗(7)的聚烯烴丸粒的量，該速度是由計算單元(13)基于信號(12)(其指示從儲存容器(2)到料斗(7)的聚烯烴粉末的流速)、并基于聚烯烴組合物的配方(其先前在計算單元(13)內(nèi)被執(zhí)行)而設(shè)置。

圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的制備聚烯烴組合物的一種優(yōu)選裝置，其中聚烯烴粉末和添加劑首先在混合設(shè)備(25)中被混合，然后被供應(yīng)到擠出機設(shè)備(8)的料斗(7)。

圖2中所示的用于制備聚烯烴組合物的裝置與圖1中所示的相同，不同之處在于聚烯烴粉末和添加劑是經(jīng)由管線(6)和(16)被供應(yīng)到混合設(shè)備(25)。混合設(shè)備優(yōu)選地是槳葉式混合機，其包括兩個水平朝向的反向旋轉(zhuǎn)軸。聚烯烴粉末和添加劑的混合物在重力作用下經(jīng)由管線(26)從混合設(shè)備(25)被轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備(8)的料斗(7)。

通過向擠出機的料斗供給粉末狀(即微小顆粒的形式)的聚烯烴，并使已經(jīng)在內(nèi)的聚烯烴粉末與添加劑相接觸，然后將聚烯烴和添加劑的組合物轉(zhuǎn)移到擠出機設(shè)備內(nèi)，通過這種方式，使得添加劑在整個所有制備的聚合物丸粒中形成非常均勻的分布。在供應(yīng)到擠出機設(shè)備的料斗內(nèi)之前，通過在混合設(shè)備中對聚烯烴粉末和添加劑進行預混合，即使制備聚烯烴組合物所用的聚烯烴粉末的各個顆粒在其組合物中存在顯著差異，依然可以實現(xiàn)更加均勻的分布。此外，選擇供應(yīng)到擠出機設(shè)備的聚烯烴粉末的流速，將其作為調(diào)整添加劑的流速的參數(shù)，使得以非常恒定的比率非常準確地供給聚烯烴組合物的所有組分，而且通過這種方式，由于添加劑在制備的聚烯烴組合物中良好的分布均勻性，從而有助于聚烯烴組合物具有一致的特性。