形成乙烯/α‑烯烃互聚物的方法与流程

文档序号:11445279阅读:207来源:国知局
形成乙烯/α‑烯烃互聚物的方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年12月29日提交并且以引用的方式并入本文中的美国临时申请第62/097268号的权益。



背景技术:

存在对以降低的成本聚合高分子量乙烯/α-烯烃互聚物同时最小化在聚合和分离方法的脱挥发分系统上负载量(溶剂)的需要。本领域的聚合方法在以下参考文献中描述:美国专利第7,910,637号;第6,329,471号;第8,143,352号;第6,686,419号;第7,223,822号;第8,178,625号;第6,329,477号;第7,223,822号;第7,122,606号;第7,449,530号;第7,220,806号;第8,431,657号;第8,735,517号;第8,088,867号;第8,562,915号;第9,102,824号;美国临时62/097257(2014年12月29日提交)和美国公布2007/0004875。然而,如上文所讨论,仍存在以降低的成本制备高分子量乙烯/α-烯烃互聚物同时最小化在反应器系统上脱挥发分负载量(溶剂)的需要。这些需要已经通过以下发明得到满足。



技术实现要素:

本发明提供一种形成“包含第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的第一组合物”的方法,

所述方法包含在搅拌槽反应器中聚合包含乙烯、α-烯烃和任选地多烯的第一混合物以形成第一乙烯/α-烯烃互聚物,以及

将第一乙烯/α-烯烃互聚物中的至少一些转移到环管反应器,并且在第一乙烯/α-烯烃互聚物存在的情况下在其中聚合包含乙烯、α-烯烃和任选地多烯的第二混合物,以形成“包含第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的第一组合物”。

本发明还提供一种包含至少以下的聚合反应器配置:搅拌槽反应器随后环管反应器。

附图说明

图1描绘含有cstr-环管反应器配置的聚合流程。

图2描绘含有环管-环管反应器配置的聚合流程。

图3描绘用于本发明和比较聚合的溶液(反应器)粘度对反应器温度(a=第一反应器;b=第二反应器)。

图4描绘用于本发明和比较聚合的分子量(mw)对反应器温度(a=第一反应器;b=第二反应器)。

具体实施方式

已发现非常高分子量乙烯/α-烯烃互聚物(如双峰epdm组合物)可使用本文所述的本发明聚合方法生产。已发现高分子量(例如,mw≥300,000g/mol)互聚物可在较低成本的搅拌槽反应器(例如cstr)中生产,并且然后转移到环管反应器。在后续环管反应器中,可生产较低分子量互聚物,并且环管反应器可用于提高净聚合物浓度,以降低聚合物分离方法的脱挥发分部分的负载量(溶剂)。还已发现,本发明聚合方法提供第一反应器“较高分子量能力”,但是与包括环管/环管方法的常规聚合方法相比对于给定生产速率需要较小脱挥发分负载量。

如上文所讨论,在第一方面中,本发明提供一种形成“包含第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的第一组合物”的方法,

所述方法包含在搅拌槽反应器中聚合包含乙烯、α-烯烃和任选地多烯的第一混合物以形成第一乙烯/α-烯烃互聚物,以及

将第一乙烯/α-烯烃互聚物中的至少一些转移到环管反应器,并且在第一乙烯/α-烯烃互聚物存在的情况下在其中聚合包含乙烯、α-烯烃和任选地多烯的第二混合物,以形成“包含第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的第一组合物”。

在第二方面中,本发明还提供包含至少以下的聚合反应器配置:搅拌槽反应器随后环管反应器。

本发明方法可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

本发明的反应器配置可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

第一组合物可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

第一乙烯/α-烯烃互聚物可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

第二乙烯/α-烯烃互聚物可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

在一个实施例中,将全部的第一互聚物转移到环管反应器。

在一个实施例中,将大于90wt%,进一步大于92wt%,进一步大于95wt%,进一步大于98wt%,进一步99wt%的第一互聚物转移到环管反应器。

转移到环管反应器的小于1.0wt%,进一步小于0.5wt%,进一步小于0.2wt%的第一互聚物转可在环管反应器中(例如通过并入第二互聚物中)反应。出于实用目的,并且如本文所用,在搅拌槽反应器中形成的第一互聚物的特性(例如mn、mw、mwd、门尼粘度)等同于第一组合物的第一互聚物的特性。

在一个实施例中,搅拌槽反应器为连续搅拌槽反应器(cstr)。

在一个实施例中,第一混合物的聚合为溶液聚合并且进一步为连续溶液聚合。

在一个实施例中,在搅拌槽反应器的温度下,在第一反应器中第一乙烯/α-烯烃互聚物的溶液粘度大于或等于5,000cp。

在一个实施例中,第二混合物的聚合为溶液聚合,并且进一步为连续溶液聚合。在另一实施例中,“在搅拌槽反应器的温度下在搅拌槽反应器中第一乙烯/α-烯烃互聚物的溶液粘度”与“在环管反应器的温度下在环管反应器中第一组合物的溶液粘度”的比率大于或等于3.0。

在一个实施例中,在存在单位点催化剂(例如双-联苯基苯氧基类型催化剂、限定几何构型催化剂,或双-金属茂催化剂)的情况下每种聚合独立地进行。在另一实施例中,在存在双-联苯基苯氧基类型催化剂或限定几何构型催化剂的情况下每种聚合独立地进行。

在一个实施例中,搅拌槽反应器的反应器温度为80℃到130℃,进一步为90℃到120℃,进一步为100℃到110℃。

在一个实施例中,“搅拌槽反应器的反应器温度”与“环管反应器的反应器温度”的比率为0.50到1.00℃/℃,进一步为0.60到1.00℃/℃,进一步为0.70到1.00℃/℃。

在一个实施例中,环管反应器的反应器为110℃到190℃,进一步为120℃到180℃,进一步为130℃到170℃。

在一个实施例中,以反应器内含物的总重量计,在搅拌槽反应器中的第一乙烯/α-烯烃互聚物浓度为5.0wt%到10.0wt%,进一步为5.5wt%到10.0wt%,进一步为6.0wt%到10.0wt%。

在一个实施例中,“在搅拌槽反应器中第一互聚物浓度”与“在环管反应器中第一组合物浓度”的比率为0.30到0.80wt%/wt%,进一步为0.40到0.70wt%/wt%,进一步为0.50到0.60wt%/wt%。

在一个实施例中,以反应器内含物的总重量计,在环管反应器中第一组合物浓度为5.0wt%到30.0wt%,进一步为8.0wt%到25.0wt%,进一步为10.0wt%到20.0wt%。

在一个实施例中,搅拌槽反应器为绝热反应器。

在一个实施例中,方法进一步包含在第一组合物离开环管反应器之后将至少一种油添加到第一组合物。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的mn为120,000g/mol到300,000g/mol,进一步为130,000g/mol到270,000g/mol,进一步为140,000g/mol到250,000g/mol。

在一个实施例中,第一互聚物的数均分子量(mn第一)和第二互聚物的数均分子量(mn第二)的差(mn第一-mn第二)大于或等于80,000g/mol,进一步大于或等于90,000g/mol,进一步大于或等于100,000g/mol,进一步大于或等于110,000g/mol,进一步大于或等于120,000g/mol,进一步大于或等于130,000g/mol,进一步大于或等于140,000g/mol,进一步大于或等于150,000g/mol。

在一个实施例中,第一互聚物的数均分子量(mn第一)和第二互聚物的数均分子量(mn第二)的差(mn第一-mn第二)小于或等于250,000g/mol,进一步小于或等于240,000g/mol,进一步小于或等于230,000g/mol,进一步小于或等于220,000g/mol,进一步小于或等于210,000g/mol,进一步小于或等于200,000g/mol。

在一个实施例中,第一互聚物的数均分子量(mn第一)与第二互聚物的数均分子量(mn第二)的比率(mn第一/mn第二)为3.00到5.00,进一步为3.20到4.80,进一步为3.40到4.50。

在一个实施例中,“第一乙烯/α-烯烃互聚物的mn”与“第一组合物的mn”的比率大于或等于2.2,进一步大于或等于2.4,进一步大于或等于2.6。

在一个实施例中,第一组合物的mn为20,000g/mol到120,000g/mol,进一步为20,000g/mol到100,000g/mol,进一步为20,000g/mol到80,000g/mol。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的mw为250,000g/mol到500,000g/mol,进一步为280,000g/mol到500,000g/mol,进一步为300,000g/mol到500,000g/mol。

在一个实施例中,第一互聚物的重量平均分子量(mw第一)和第二互聚物的重量平均分子量(mw第二)的差(mw第一-mw第二)大于或等于100,000g/mol,进一步大于或等于110,000g/mol,进一步大于或等于120,000g/mol,进一步大于或等于130,000g/mol,进一步大于或等于140,000g/mol,进一步大于或等于150,000g/mol,进一步大于或等于180,000g/mol,进一步大于或等于200,000g/mol,进一步大于或等于220,000g/mol。

在一个实施例中,第一互聚物的重量平均分子量(mw第一)和第二互聚物的重量平均分子量(mw第二)差(mw第一-mw第二)小于或等于500,000g/mol,进一步小于或等于480,000g/mol,进一步小于或等于450,000g/mol。

在一个实施例中,第一互聚物的重量平均分子量(mw第一)与第二互聚物的重量平均分子量(mw第二)的比率(mw第一/mw第二)为2.50到5.00,进一步为2.80到4.80,进一步为3.00到4.50。

在一个实施例中,“第一乙烯/α-烯烃互聚物的mw”与“第一组合物的mw”的比率大于或等于1.2,进一步大于或等于1.3,进一步大于或等于1.4,进一步大于或等于1.5,进一步大于或等于1.6。

在一个实施例中,“第一乙烯/α-烯烃互聚物的mw”与“第一组合物的mw”的比率小于或等于3.5,进一步小于或等于3.0,进一步小于或等于2.5。

在一个实施例中,第一组合物的mw为100,000g/mol到250,000g/mol,进一步为120,000g/mol到230,000g/mol,进一步为150,000g/mol到210,000g/mol。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的mwd为1.80到3.00,进一步为1.90到2.70,进一步为2.00到2.50。

在一个实施例中,第一互聚物的分子量分布(mwd第一)与第二互聚物的分子量分布(mwd第二)的比率(mwd第一/mwd第二)为0.60到1.50,进一步为0.70到1.30,进一步为0.80到1.20,进一步为0.85到1.10。

在一个实施例中,“第一乙烯/α-烯烃互聚物的mwd”与“第一组合物的mwd”的比率为0.40到1.00,进一步为0.50到0.90,进一步为0.60到0.80。

在一个实施例中,第一组合物的mwd为2.00到4.50,进一步为2.50到4.00,进一步为2.80到3.50。

在一个实施例中,以第一互聚物的总重量计,第一乙烯/α-烯烃互聚物的c2含量为60重量%到90重量%,进一步为60重量%到85重量%,进一步60重量%到80重量%。

在一个实施例中,“第一乙烯/α-烯烃互聚物的c2含量”与“第一组合物的c2”的重量比为0.90到1.20,进一步为0.90到1.10,进一步为0.90到1.00。

在一个实施例中,以第一互聚物的总重量计,第一组合物的c2含量为60重量%到90重量%,进一步为60重量%到85重量%,进一步为60重量%到80重量%。

在一个实施例中,以互聚物的重量计,第一乙烯/α-烯烃互聚物的多烯含量为2.0重量%到6.0重量%,进一步为2.0重量%到5.0重量%,进一步为2.0重量%到4.0重量%。在另一实施例中,多烯为二烯。

在一个实施例中,“第一互聚物的多烯”与“第一组合物的多烯”的重量比为0.60到1.00,进一步为0.70到1.00,进一步为0.80到1.00。在另一实施例中,多烯为二烯。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的α-烯烃为c3-c8α-烯烃。

在一个实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物的α-烯烃为c3-c8α-烯烃。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物选自乙烯/丙烯共聚物或epdm,并且进一步选自epdm。

在一个实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物选自乙烯/丙烯共聚物或epdm,并且进一步选自epdm。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物两者各自独立地为epdm。

在一个实施例中,在一个或多个特性方面,第一乙烯/α-烯烃互聚物不同于第二乙烯/α-烯烃互聚物,所述特性包括但不限于门尼粘度、mw、mn、mwd、流变比、乙烯含量和/或多烯含量,并且进一步门尼粘度、mw、mn、mwd、乙烯含量和/或多烯含量。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一实施例中,每种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,第一组合物的门尼粘度(ml1+4,125℃)大于或等于55,进一步大于或等于60,进一步大于或等于65,进一步大于或等于70。门尼粘度为纯聚合物(无油,无填充剂)的门尼粘度;聚合物通常用一种或多种抗氧化剂和/或其它稳定剂稳定。

在一个实施例中,第一组合物的门尼粘度(ml1+4,125℃)为55到100,进一步为55到90,进一步为55到80。

在一个实施例中,“第一乙烯/α-烯烃互聚物的门尼粘度(ml1+4,125℃)”与“第一组合物的门尼粘度(ml1+4,125℃)”的比率为1.20到2.00,进一步为1.20到2.00,进一步为1.20到2.00。

在一个实施例中,以第一组合物的重量计,第一组合物包含大于或等于60wt%,进一步大于或等于70wt%,进一步大于或等于80wt%的第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的总和。

在一个实施例中,以第一组合物的重量计,第一组合物包含大于或等于90wt%,进一步大于或等于95wt%,进一步大于或等于98wt%,进一步大于或等于99wt%的第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的总和。

本发明还提供通过本发明方法形成的组合物。

在一个实施例中,以组合物的重量计,组合物包含大于或等于60wt%,进一步大于或等于70wt%,进一步大于或等于80wt%的第一组合物。在另一实施例中,以第一组合物的重量计,第一组合物包含大于或等于90wt%,进一步大于或等于95wt%,进一步大于或等于98wt%,进一步大于或等于99wt%的第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的总和。

在一个实施例中,以组合物的重量计,组合物包含大于或等于90wt%,进一步大于或等于95wt%,进一步大于或等于98wt%,进一步大于或等于99wt%的第一组合物。在另一实施例中,以第一组合物的重量计,第一组合物包含大于或等于90wt%,进一步大于或等于95wt%,进一步大于或等于98wt%,进一步大于或等于99wt%的第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的总和。

在一个实施例中,组合物进一步包含一种或多种添加剂。

在一个实施例中,组合物进一步包含至少一种稳定剂。合适的稳定剂包括(但不限于)ao和uv稳定剂。

在一个实施例中,以组合物的重量计,至少一种稳定剂的存在量为0.1重量%到1.0重量%。

本发明还提供一种包含由本发明组合物形成的至少一个组件的制品。

在一个实施例中,制品选自由以下组成的群组:型材、注塑模制部件、密封垫、承板组件、汽车部件和管子。

本发明方法可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。

第一组合物可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。

第一乙烯/α-烯烃互聚物可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。

第二乙烯/α-烯烃互聚物可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。

本发明组合物可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。

本发明制品可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。

本发明还提供一种包含至少以下的聚合反应器配置:搅拌槽反应器随后环管反应器。

在一个实施例中,环管反应器由一个或多个导管(例如管道)连接到搅拌槽反应器。

在一个实施例中,不存在位于搅拌槽反应器和环管反应器之间的其它反应器。

在一个实施例中,在聚合期间,环管反应器在50℃到250℃的温度下操作。

在一个实施例中,搅拌槽反应器为连续搅拌槽反应器(cstr)。

本发明反应器配置可包含本文所述的两个或更多个实施例的组合

第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物

用于本文所述的第一组合物的乙烯/α-烯烃互聚物(第一和第二互聚物)包含呈聚合形式的乙烯、α-烯烃和任选地多烯,并且进一步非共轭多烯。α-烯烃的合适的实例包括c3-c20α-烯烃,进一步c3-c10α-烯烃,并且优选地丙烯。非共轭多烯的合适的实例包括c4-c40非共轭二烯。

α-烯烃可为脂肪族或芳香族化合物。烯烃优选地为c3-c20脂肪族化合物、优选地为c3-c16脂肪族化合物并且更优选地为c3-c10脂肪族化合物。优选的c3-c10脂肪族α-烯烃选自由以下组成的群组:丙烯、1-丁烯、1-己烯和1-辛烯,并且更优选地为丙烯。在另一实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

说明性非共轭多烯包括直链非环二烯,如1,4-己二烯和1,5-庚二烯;分支链非环二烯,如5-甲基-1,4-己二烯、2-甲基-1,5-己二烯、6-甲基-1,5-庚二烯、7-甲基-1,6-辛二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、3,7-二甲基-1,7-辛二烯、5,7-二甲基-1,7-辛二烯、1,9-癸二烯和二氢月桂烯的混合异构体;单环脂环二烯,如1,4-环己二烯、1,5-环辛二烯和1,5-环十二二烯;多环脂环稠合和桥联环二烯,如四氢茚、甲基四氢茚;烯基、亚烷基、环烯基和亚环烷基降冰片烯,如5-亚甲基-2-降冰片烯(mnb)、5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)、5-乙烯基-2-降冰片烯、5-丙烯基-2-降冰片烯、5-亚异丙基-2-降冰片烯、5-(4-环戊烯基)-2-降冰片烯和5-亚环己基-2-降冰片烯。多烯优选地为非共轭二烯,其选自由以下组成的群组:enb、二环戊二烯、1,4-己二烯、7-甲基-1,6-辛二烯,且优选地enb、二环戊二烯和1,4-己二烯,更优选地enb和二环戊二烯,且甚至更优选地enb。

在一个实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地包含以互聚物的重量计的多数量的聚合乙烯。在另一实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物的密度为0.85g/cc到0.93g/cc,或0.85g/cc到0.92g/cc,或0.85g/cc到0.91g/cc,或0.85g/cc到0.90g/cc,或0.85g/cc到0.89g/cc。在另一实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb

在一个实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物的分子量分布(mw/mn)为1.80到3.50,或1.90到3.00,或2.00到2.80。在另一实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物的门尼粘度(在125℃下ml(1+4))大于或等于40,或大于或等于45,或大于或等于50,或大于或等于55。在另一实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为门尼粘度(在125℃下ml(1+4))大于或等于40,或大于或等于45,或大于或等于50,或大于或等于55的乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物的门尼粘度(在125℃下ml(1+4))小于300,或小于或等于200,或小于或等于150。在另一实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为门尼粘度(在125℃下ml(1+4))大于或等于40,或大于或等于45,或大于或等于50,或大于或等于55的乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物。在另一实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb

在一个实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物的密度为0.85g/cc到0.93g/cc,或0.85g/cc到0.92g/cc,或0.85g/cc到0.91g/cc,或0.85g/cc到0.90g/cc,或0.85g/cc到0.89g/cc。在另一实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物的密度为0.86g/cc到0.93g/cc,或0.86g/cc到0.92g/cc,或0.86g/cc到0.91g/cc,或0.86g/cc到0.90g/cc,或0.86g/cc到0.89g/cc。在另一实施例中,每种乙烯/α-烯烃互聚物独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的重量平均分子量(mw)大于或等于250,000g/mol,进一步大于或等于270,000g/mol,进一步大于或等于300,000g/mol,进一步大于或等于320,000g/mol。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的重量平均分子量(mw)小于或等于700,000g/mol,进一步小于或等于600,000g/mol,进一步小于或等于500,000g/mol。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的数均分子量(mn)大于或等于100,000g/mol,进一步大于或等于120,000g/mol,进一步大于或等于130,000。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的数均分子量(mn)小于或等于250,000g/mol,进一步小于或等于240,000g/mol,进一步小于或等于230,000g/mol。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的分子量分布(mwd)大于或等于1.80,进一步大于或等于1.90,进一步大于或等于2.00。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物的分子量分布(mwd)小于或等于3.00,进一步小于或等于2.70,进一步小于或等于2.50。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以互聚物的重量计,第一乙烯/α-烯烃互聚物包含60重量%到95重量%乙烯,进一步包含62重量%到90重量%乙烯,并且进一步包含65重量%到80重量%乙烯。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

第一乙烯/α-烯烃互聚物可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

在一个实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物的重量平均分子量(mw)大于或等于50,000g/mol,进一步大于或等于70,000g/mol,进一步大于或等于90,000g/mol,进一步大于或等于100,000g/mol。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物的重量平均分子量(mw)小于或等于200,000g/mol,进一步小于或等于170,000g/mol,进一步小于或等于150,000g/mol。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物的数均分子量(mn)大于或等于20,000g/mol,进一步大于或等于30,000g/mol,进一步大于或等于40,000。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物的数均分子量(mn)小于或等于80,000g/mol,进一步小于或等于70,000g/mol,进一步小于或等于60,000g/mol。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物的分子量分布(mwd)大于或等于1.80,进一步大于或等于1.90,进一步大于或等于2.00。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物的分子量分布(mwd)小于或等于3.10,进一步小于或等于2.90,进一步小于或等于2.70。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为end。

第二乙烯/α-烯烃互聚物可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

第一组合物

在一个实施例中,第一组合物的门尼粘度(ml1+4,125℃)大于或等于50,进一步大于或等于55,进一步大于或等于60。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一组合物的重量平均分子量(mw)大于或等于100,000g/mol,进一步大于或等于120,000g/mol,进一步大于或等于150,000g/mol。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一组合物的重量平均分子量(mw)小于或等于250,000g/mol,进一步小于或等于240,000g/mol,进一步小于或等于230,000g/mol。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一组合物的数均分子量(mn)大于或等于30,000g/mol,进一步大于或等于40,000g/mol,进一步大于或等于50,000g/mol。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一组合物的数均分子量(mn)小于或等于100,000g/mol,进一步小于或等于90,000g/mol,进一步小于或等于80,000g/mol。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一组合物的分子量分布(mwd)大于或等于2.6,进一步大于或等于2,8,进一步大于或等于3.0。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,第一组合物的分子量分布(mwd)小于或等于4.5,进一步小于或等于4.0,进一步小于或等于3.5。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一组合物的重量计,第一组合物包含大于或等于60wt%,进一步大于或等于70wt%,进一步大于或等于80wt%的第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的总和。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一组合物的重量计,第一组合物包含大于或等于90wt%,进一步大于或等于95wt%,进一步大于或等于98wt%,进一步大于或等于99wt%的第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物的总和。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物和第二乙烯/α-烯烃互聚物各自独立地为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,每种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一组合物的重量计,第一乙烯/α-烯烃互聚物的存在量大于或等于15重量%,进一步大于或等于20重量%,并且进一步大于或等于25重量%。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一组合物的重量计,第一乙烯/α-烯烃互聚物的存在量小于或等于50重量%,进一步小于或等于45重量%,并且进一步小于或等于40重量%。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一互聚物和第二互聚物的重量计,第一乙烯/α-烯烃互聚物的存在量大于或等于15重量%,进一步大于或等于20重量%,并且进一步大于或等于25重量%。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一互聚物和第二互聚物的重量计,第一乙烯/α-烯烃互聚物的存在量小于或等于50重量%,进一步小于或等于45重量%,并且进一步小于或等于40重量%。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一组合物的重量计,第二乙烯/α-烯烃互聚物的存在量大于或等于50重量%,进一步大于或等于55重量%,并且进一步大于或等于60重量%。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一组合物的重量计,第二乙烯/α-烯烃互聚物的存在量小于或等于85重量%,进一步小于或等于80重量%,并且进一步小于或等于75重量%。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一互聚物和第二互聚物的重量计,第二乙烯/α-烯烃互聚物的存在量大于或等于50重量%,进一步大于或等于55重量%,并且进一步大于或等于60重量%。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,以第一互聚物和第二互聚物的重量计,第二乙烯/α-烯烃互聚物的存在量小于或等于85重量%,进一步小于或等于80重量%,并且进一步小于或等于75重量%。在另一实施例中,第二乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第二互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。在另一实施例中,第一乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物。在另一实施例中,第一互聚物为epdm三元共聚物。在另一实施例中,二烯为enb。

第一组合物可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

添加剂

本发明组合物可包含一种或多种其它添加剂。合适的添加剂包括(但不限于)填充剂、抗氧化剂、uv稳定剂、交联剂、阻燃剂、发泡剂、着色剂或颜料、油和其组合。

一些抗氧化剂包括(但不限于)受阻酚、双酚和硫代双酚;以及经取代的氢醌。

填充剂包括(但不限于)硅酸铝、硅酸镁、硅酸钙、硅酸钠、硅酸钾和其混合物;碳酸钙、碳酸镁和其混合物;氧化硅、氧化钙、氧化锌、氧化铁、氧化钛和氧化铝;硫酸钙、硫酸钡和硫酸铅;三水合氧化铝;氢氧化镁;天然纤维、合成纤维等。

油包括(但不限于)石油,如芳香族和环烷烃油;聚烷基苯油;有机酸单酯,如烷基和烷氧基烷基油酸酯和硬脂酸酯;有机酸二酯,如二烷基、二烷氧基烷基和烷基芳基邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、癸二酸酯、己二酸酯和戊二酸酯;二醇二酯,如三-二醇二烷酸酯、四-二醇二烷酸酯和聚乙二醇二烷酸酯;偏苯三酸三烷酯;三烷基、三烷氧基烷基、烷基二芳基和三芳基磷酸酯;氯化石蜡油;薰草酮-茚树脂;松焦油;植物油,如蓖麻油、妥尔油、菜籽油和大豆油和酯及其环氧化衍生物;等。在一个实施例中,油选自由非芳香族油、石蜡油、环烷烃油和其组合组成的群组。合适的油包括(但不限于)paralux6001、hydrobrite1000、hydrobrite550和calsol在一个实施例中,以组合物的重量计,油的存在量为5重量%到70重量%,进一步为5重量%到50重量%。

应用

本发明组合物可用于制备多种制品或其组成部件或部分。本发明组合物可通过许多常规方法和设备中的任一种转化成最终制品。说明性方法包括(但不限于)挤出、压延、压缩模制和其它典型热固性材料形成方法。

制品包括(但不限于)片材、发泡体、模制商品和挤出部件。其它制品包括汽车部件、挡风雨条、带、软管、建筑型材、电线和电缆护套、铺地材料、密封垫、轮胎和轮胎组件、计算机部件、建筑材料和鞋类组件。熟练的业内人士可容易地扩增这一清单,无需过多实验。

定义

除非相反地陈述、从上下文暗示或本领域惯用的,否则所有份数和百分比都以重量计,并且所有测试方法都是到本公开的申请日为止的现行方法。

如本文所用,术语“组合物”包括包含组合物的材料以及由组合物的材料形成的反应产物和分解产物的混合物。任何反应产物或分解产物均通常以痕量或残余量存在。

如本文所用,术语“聚合物”是指通过聚合相同或不同类型的单体而制备的聚合化合物。因此,通用术语聚合物涵盖术语均聚物(用于指仅由一种类型单体制备的聚合物,理解为痕量杂质可并入聚合物结构中)和如下文所定义的术语互聚物。痕量杂质(诸如催化剂残余物)可并入聚合物中和/或在聚合物内。

如本文所用,术语“互聚物”是指通过聚合至少两种不同类型的单体而制备的聚合物。因此,术语互聚物包括术语共聚物(用于指由两种不同类型的单体制备的聚合物)和由两种以上不同类型的单体制备的聚合物。

如本文所用,术语“乙烯类聚合物”通常是指包含呈聚合形式的大部分重量百分比的乙烯(以聚合物的重量计)并且任选地可包含一种或多种共聚单体的聚合物。然而,当乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物或乙烯/α-烯烃/二烯互聚物时,以聚合物的重量计,聚合的乙烯的量可在40wt%到大部分wt%的范围内。在一个实施例中,乙烯类聚合物”包含呈聚合形式的大部分重量百分比的乙烯(以聚合物的重量计),并且任选地可包含一种或多种共聚单体。

如本文所用,术语“乙烯/α-烯烃互聚物”通常是指包含呈聚合形式的大部分重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)和至少一种α-烯烃的聚合物。然而,当乙烯/α-烯烃互聚物为乙烯/α-烯烃/多烯互聚物或乙烯/α-烯烃/二烯互聚物时,以互聚物的重量计,聚合的乙烯的量可在40wt%到大部分wt%的范围内。在一个实施例中,乙烯/α-烯烃互聚物”包含呈聚合形式的大部分重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)和至少一种α-烯烃。

如本文所用,术语“乙烯/α-烯烃/多烯互聚物”是指包含呈聚合形式的乙烯、α-烯烃和多烯的聚合物。在一个实施例中,“乙烯/α-烯烃/多烯互聚物”包含大部分重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)。

如本文所用,术语“乙烯/α-烯烃/二烯互聚物”是指包含呈聚合形式的乙烯、α-烯烃和二烯的聚合物。在一个实施例中,“乙烯/α-烯烃/二烯互聚物”包含大部分重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)。

如本文所用,术语“乙烯/α-烯烃/二烯三元共聚物”是指包含呈聚合形式的乙烯、α-烯烃和二烯作为仅有的三种单体类型的聚合物。在一个实施例中,“乙烯/α-烯烃/二烯三元共聚物”包含大部分重量百分比的乙烯(以三元共聚物的重量计)。

如本文所用,术语“乙烯/α-烯烃共聚物”是指包含呈聚合形式的大部分量的乙烯单体(以共聚物的重量计)和α-烯烃作为仅有的两种单体类型的共聚物。

如本文所用,术语“丙烯类聚合物”是指包含呈聚合形式的大部分量的丙烯单体(以聚合物的重量计)并且任选地可包含一种或多种共聚单体的聚合物。

如本文所用,术语“丙烯/α-烯烃共聚物”是指包含呈聚合形式的大部分量的丙烯单体(以共聚物的重量计)和α-烯烃作为仅有的两种单体类型的聚合物。

如本文所用,术语“丙烯/乙烯共聚物”是指包含呈聚合形式的大部分量的丙烯单体(以共聚物的重量计)和乙烯作为仅有的两种单体类型的共聚物。

如本文所用,参考聚合方法,术语“混合物”是指包含聚合的组分(例如单体、(一种或多种)共聚单体、溶剂等)的组合物。

如本文所用,参考聚合方法的共聚单体,术语“多烯”是指包含至少两个碳-碳双键的共聚单体。

术语“搅拌槽反应器”为本领域中已知的,并且通常是指在中央搅拌器轴上含有一个或多个旋转搅拌器和/或一个或多个叶轮(并且其用于混合反应器内含物)的压力反应器容器。通常,一种或多种进料流将反应物引入到反应器中,并且出料流用于抽出反应器排出物。通常,一个或多个挡板通常安装在反应器的壁上以改进混合质量。搅拌槽反应器通常为加套的,以允许有限添加或除去热量,但是传热面积的量相对于其它反应器设计较小,并且因此,液体充满,搅拌槽反应器主要以绝热方式运作,尤其在大型工业规模下。一些搅拌槽反应器可含有冷却盘管(例如参见u.s.2,875,027)以帮助去除聚合热量。其它可用含有可冷凝蒸气的气相操作,并且使用冷凝去除热量(参见例如u.s.3,968,090)。

如本文所用,术语“环管反应器”是指包含流动环管配置的反应器。用于溶液聚合的一些环管反应器在u.s.5,977,251中很好地描述。这些反应器通常特征在于再循环流动环管,其中泵用于将聚合溶液的流推动通过去除聚合的热量的一个或多个热交换器,并且还通过帮助均匀化聚合溶液的静态和/或动态混合元件。通常,使用不同类型的进料注射器将溶剂和单体进料引入于环管内的一个或多个点处。通常,经由一个或多个催化剂注射器以类似方式引入一种或多种催化剂组分。在每一个进料或催化剂注射器下游频繁使用静态混合器以改善这些进料流的混合到主体流体中。在一些点处,在环管内出料流去除反应器排出物,其转而传送到后续反应器或传送到分离方法的脱挥发分区。

如本文所用,术语“溶液聚合”是指其中所形成的聚合物溶解于聚合溶剂中的一种聚合方法。

如本文所用,术语“连续溶液聚合”是指其中单体、溶剂和催化剂进料持续添加到反应器(例如搅拌槽、环管、管流等)的溶液聚合。包含聚合物、溶剂、催化剂和未反应的单体的反应器排出物持续从反应器去除。通过反应器的体积除以通过反应器的平均体积流动速率可计算滞留时间,其为单个量的反应器进料在反应器内耗费的平均时间。连续溶液聚合不同于分批聚合,其中进料在聚合之前引入,并在聚合结束时或接近聚合结束时去除反应器内含物。半分批聚合与分批聚合类似,但是一些单体或催化剂进料在聚合过程期间可持续添加,同时同样在聚合结束时或接近聚合结束时去除反应器内含物。

如本文所用,术语“聚合物溶液”是指聚合物完全溶解在一种或多种溶剂(通常分子量比聚合物低得多)中以形成均质(最通常呈液体状态)相。溶液包含聚合物和溶剂,并且还可包含未反应的单体和聚合反应的其它残余物。

如本文所用,术语“溶剂”是指溶解相关物质,像单体和/或聚合物而产生液相的物质(例如,烃或两种或更多种烃的混合物(不包括单体和共聚单体))。

如本文所用,术语“绝热反应器”是指不具有主动排热机制并且不具有主动热添加机制的反应器。

术语“包含”、“包括”、“具有”和其衍生词并不打算排除任何额外组分、步骤或程序的存在,无论是否具体地将其公开出来。为了避免任何疑问,除非相反地陈述,否则通过使用术语“包含”所要求的所有组合物都可包括任何额外添加剂、佐剂或化合物,无论聚合或以其它方式。相比之下,术语“基本上由……组成”从任何随后叙述的范围中排除任何其它组分、步骤或程序,除了对可操作性来说不是必不可少的那些之外。术语“由……组成”排除未具体界定或列举的任何组分、步骤或程序。

测试方法

门尼粘度

以一分钟预热时间和四分钟转子操作时间根据astm1646测量乙烯/α-烯烃互聚物(例如无填充剂并且无油的epdm)的门尼粘度(在125℃下ml1+4)。仪器为阿尔法技术(alphatechnologies)流变仪mdr2000。

对于串联的双反应器聚合,如本文所述,通过以下等式测定第二反应器组分的门尼粘度:logml=n(a)logml(a)+n(b)logml(b);其中ml是最终反应器产物的门尼粘度,ml(a)是第一反应器聚合物的门尼粘度,ml(b)是第二反应器聚合物的门尼粘度,n(a)是第一反应器聚合物的重量分数,并且n(b)是第二反应器聚合物的重量分数。如上文所讨论,测量每个测量的门尼粘度。如下测定第二反应器互聚物的重量分数:n(b)=1-n(a),其中n(a)通过转移到第二反应器中的第一聚合物的已知质量测定。

凝胶渗透色谱法

色谱系统由聚合物实验室(polymerlaboratories)型号pl-210或聚合物实验室型号pl-220组成。柱和传送室在140℃下操作。柱是三根聚合物实验室10-微米混合-b柱。所用溶剂为1,2,4三氯苯。样品以“50毫升溶剂中0.1克聚合物”的浓度制备。用于制备样品的溶剂含有“200ppm丁基化羟基甲苯(bht)”。通过在160℃下轻轻搅拌两小时来制备样品。注射体积是100微升,并且流动速率是1.0毫升/分钟。

gpc柱组的校准用21种“窄分子量分布聚苯乙烯标准物”进行,其分子量在580到8,400,000范围内,以六种“混合液”混合物形式排列,并且各个分子量之间间隔至少十倍。标准物购自聚合物实验室(英国什罗普郡(shropshire,uk))。聚苯乙烯标准物针对等于或大于1,000kg/mol的分子量以“50毫升溶剂中0.025克”制备,并且针对小于1,000kg/mol的分子量以“50毫升溶剂中0.05克”制备。在80摄氏度下轻轻搅拌30分钟溶解聚苯乙烯标准物。首先运行窄标准物混合物,并且遵循“最高分子量”组分递减的次序以使降解减到最少。使用以下等式将聚苯乙烯标准物峰值分子量转换成聚乙烯分子量:m聚乙烯=a×(m聚苯乙烯)b,其中m是分子量,a的值为0.431并且b等于1.0(如williams和ward,《聚合物科学杂志聚合物快报(j.polym.sc.,polym.let.)》,6,621(1968)中所述)。使用viscotektrisec软件3.0版本进行聚乙烯当量分子量计算。

epdm组成分析的ftir方法

含有乙烯、丙烯和5-亚乙基-2-降冰片烯的三元共聚物使用astmd9300分析其乙烯含量,并且使用astmd6047分析其亚乙基-降冰片烯(enb)。

熔融指数

根据astmd-1238,在190℃/2.16kg条件下测量乙烯类聚合物的熔融指数(i2,或mi)。

密度根据astmd-792测量密度。

示差扫描量热法

使用差示扫描量热法(dsc)测量基于乙烯(pe)的聚合物样品和基于(pp)的聚合物样品中的结晶度。称量约五毫克到八毫克样品并且将其放置于dsc盘中。将盖子在盘上卷边以确保封闭的氛围。将样品盘放置于dsc室中,并且然后以大约10℃/min的速率对于pe加热到180℃温度(对于pp加热到230℃)。使样品在此温度下保持三分钟。然后,对于pe以10℃/min的速率将样品冷却到-60℃(对于pp冷却到-40℃),并且在所述温度下等温保持三分钟。接着以10℃/min的速率加热样品,直到完全熔融(第二次加热)为止。结晶度%通过将根据第二次加热曲线测定的熔化热(hf)除以对于pe292j/g(对于pp165j/g)的理论熔化热,并且将此量乘以100计算(例如对于pe,结晶度%=(hf/292j/g)×100;以及对于pp,结晶度%=(hf/165j/g)×100)。

除非另外陈述,否则由获自如上所述dsc的第二加热曲线(峰值tm)测定每种聚合物的熔点(tm)。由第一冷却曲线(峰值tc)测定结晶温度(tc)。

实验

试剂

首先使用吸附床纯化全部溶剂和单体以去除潜在的催化剂毒物。

所用溶剂为isopare。

cata=二甲基[[2',2”'-[1,3-丙二基双(氧基-.κ.o)]双[3-[3,6-双(1,1-二甲基乙基)-9h-咔唑-9-基]-5'-氟-5-(1,1,3,3-四甲基丁基)[1,1'-联苯基]-2-羟连-.κ.o]](2-)]-,(oc-6-33)-铪。

助催化剂

cocat1:(四-五氟苯基硼酸双-氢化动物脂烷基甲基铵)-由博尔德科学(boulderscientific)提供。

cocat2:(改性的甲基铝氧烷)(mmao-3a)-由阿克苏-诺贝尔(akzo-nobel)提供。

cocat3:(三-五氟苯基硼烷)-由博尔德科学提供。

聚合

本发明实例1和2:cstr-环管聚合

此聚合配置在图1中描绘。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopare)和氢气通过进料冷却器进料到夹套和连续搅拌槽反应器(cstr)。将三种催化剂组分(催化剂、(一种或多种)助催化剂)以与其它进料分开的形式进料到cstr。将cstr的排放物连同额外冷冻溶剂(isopare)、乙烯、丙烯、enb和氢气传送到环管反应器。使用在环管内的热交换器控制在环管反应器内的温度。将三种催化剂组分(催化剂、(一种或多种)助催化剂)以与其它进料分开的形式进料到环管反应器。将环管反应器的排放物料流转发到设备的脱挥发分部分,其中从溶剂和未反应的单体中回收聚合物。工艺条件在下表1a、1b、2a和2b中示出。

比较实例a至g:环管-环管聚合

此聚合配置在图2中描绘。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopare)和氢气通过进料冷却器进料到环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂、(一种或多种)助催化剂)以与其它进料分开的形式进料到环管反应器。将环管反应器的排放物连同额外冷冻溶剂(isopare)、乙烯、丙烯、enb和氢气传送到第二环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂、(一种或多种)助催化剂)以与其它进料分开的形式进料到第二环管反应器。将第二环管反应器的排放物料流转发到设备的脱挥发分部分,其中从溶剂和未反应的单体中回收聚合物。工艺条件在下表1a、1b、2a和2b中示出。聚合物特性在下表3、4和5中示出。对来自第一反应器的分离的聚合物和来自第二反应器的聚合物组合物测量特性。

表1a:第一反应器=r1=a

h2=氢气;c2=乙烯;c3=丙烯

表1b:第一反应器=r1=a

*聚合物浓度=聚合物的生产速率/反应器物料通过量;wt%以反应器内容物的总重量计。

**在反应器温度下,测量流量计两端的压降;原位装置;例如布氏方法粘度计,例如布氏pv-100。

表2a:环管反应器(第二反应器=r2=b)

h2=氢气;c2=乙烯;c3=丙烯

反应器分流=以第一互聚物和第二互聚物的总重量计,第一互聚物的重量百分比。

表2b:环管反应器(第二反应器=r2=b)

*聚合物浓度=聚合物的生产速率/反应器物料通过量;wt%以反应器内容物的总重量计。**在反应器温度下,测量流量计两端的压降;原位装置;例如布氏方法粘度计,例如布氏pv-100。

表3:第一反应器的聚合物特性(第一乙烯/α-烯烃互聚物)

n/a=不可获得。*以聚合物的总重量计。

表4:总体聚合物的聚合物特性(第一组合物)

*以聚合物的总重量计。

表5:聚合物特性

*wt%以反应器内容物的总重量计。

**1/mn=分流/mn1+(1-分流)/mn2;mw=分流*mw1+(1-分流)*mw2;其中mn=总体(第一组合物)数均分子量,mn1=对于第一互聚物的数均分子量,mn2=对于第二互聚物的数均分子量,mw=总体(第一组合物)重量平均分子量,mw1=第一互聚物的重量平均分子量,mw2=第二互聚物的重量平均分子量。

溶液聚合方法在可达到的最高聚合物浓度下正常运行。由于用于聚合物脱除挥发分、溶剂供应和溶剂回收系统的较低的操作成本,具有较高聚合物浓度容量的设备通常为有利的。已发现,本发明聚合在每种反应器中生产的聚合物之间产生较大的分子量差异,虽然使用全部聚合需要的可比量的溶剂,如由在第二反应器中的最终聚合物浓度指示(参见表5;注意聚合物溶液从第一反应器转移到第二反应器)。另外,已发现非常高的反应器粘度可在搅拌槽反应器中操作。还参见图3和图4,其示出通过本发明聚合方法可在第一反应器中实现显著较高的反应器粘度和显著较高的分子量(mw)。另外,已发现,本发明方法提供操作经济性,因为使用两个搅拌槽反应器将需要使用更多溶剂,因为它不能除热,并且使用两个环管反应器将产生粘度和分子量限制。因此,本发明方法有益于生产来自第一反应器的具有非常高分子量组分(例如mw)并且在第一聚合物组分和第二聚合物组分之间具有大分子量(例如mw)差的聚合物。这些特性转而对于共混物调配物和最终制品赋予产物优点,像改进的熔融强度和改进的可加工性。与环管-环管(第一环管将需要额外溶剂以形成高分子聚合物(例如mw>300,000g/mol))、cstr-cstr或环管-cstr反应器配置替代方式相比,本发明方法还需要显著较低量的总方法溶剂,并且因此,操作成本较低。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1