用于形成含有油的乙烯类聚合物的方法与流程

文档序号:11444890阅读:352来源:国知局
用于形成含有油的乙烯类聚合物的方法与流程

相关申请的引用

本申请要求2014年12月29日申请的美国临时申请第62/097257号的权益,并以引入的方式并入本文中。



背景技术:

需要制备可以成功地从聚合反应器分离的高分子量(例如高门尼粘度(mooneyviscosity))、充油、高分子量(例如mw>200,000g/mol)乙烯类聚合物。本领域的聚合方法描述在以下参照案中:美国专利案第7,910,637号;第7,985,804号;第5,516,849号;第6,686,419号;第6,545,088号;第3,726,843号;美国临时62/097268(2014年12月29日申请);国际公开案第wo2013/096573号;第wo2014/003857号。还参见p.s.ravishankar等人,《论epdm(treatiseonepdm)》,《橡胶化学和技术(rubberchemistryandtechnology)》,第85卷,第3期,第327-349页,2012;p.s.ravishankar等人,《epdm和动态硫化热塑性弹性体的最新进展(recentadvancesinepdmanddynamicallyvulcanizedthermoplasticelastomers)》,橡胶分会第186次技术会议,acs,nashville,tn,2014;第1-15页。然而,如上文所论述,仍需要制备高分子量乙烯类聚合物,其可易于从聚合方法中分离。这些需要已经通过以下发明得到满足。



技术实现要素:

本发明提供一种用于形成包含至少一种乙烯类聚合物和至少一种油的组合物的方法,所述方法包含以下:

在包含至少一个反应器和位于所述反应器下游的至少一个混合器的反应器系统中,聚合包含乙烯和任选的一种或多种共聚单体的混合物以形成乙烯类聚合物;并且其中将油添加到混合器上游的乙烯类聚合物中。

本发明还提供一种反应器系统,其针对用于形成包含至少一种乙烯类聚合物和至少一种油的组合物的方法,所述反应器系统包含至少一个反应器、至少一个混合器和进入乙烯类聚合物中的进油器,并且其中进油器位于反应器之后和混合器之前。

附图说明

图1描绘三种油的“累积回收质量(%)与沸点温度”。

图2描绘图1的一个扩展区域(bp为350℃到450℃)。

图3描绘一种使用搅拌槽反应器的聚合用反应器系统的示意图。

图4描绘一种使用搅拌槽反应器,后接环管反应器的聚合用反应器系统的示意图。

图5描绘一种使用环管反应器,后接搅拌槽反应器的聚合用反应器系统的示意图。

图6描绘一种使用环管反应器的聚合用反应器系统的示意图。

图7描绘一种使用串联的两个环管反应器的聚合用反应器系统的示意图。

具体实施方式

已发现,高分子量聚合物(例如mw>200,000g/mol)可以在一个或多个反应器中制造,并且还会通过所述系列的精加工区,通过在反应器之后和静态混合器之前添加油来成功地得到加工。所得产物含有油和促成经改善的产物特性,例如良好的机械特性和良好的加工特性的较高分子量聚合物。已发现,所得高分子量、充油聚合物产物可以通过一个或多个脱挥发装置来加工,而无需把大量油移回到反应器。聚合物产物可以用于需要高分子量(针对制造商的聚合物掺合物和/或制品的强度)和油(针对制造商的聚合物掺合物和/或制品的经改善的可加工性)的应用中。

如上文所论述,在一个方面,本发明提供一种用于形成包含至少一种乙烯类聚合物和至少一种油的组合物的方法,所述方法包含以下:

在包含至少一个反应器和位于所述反应器下游的至少一个混合器的反应器系统中,聚合包含乙烯和任选的一种或多种共聚单体的混合物以形成乙烯类聚合物;并且其中将油添加到混合器上游的乙烯类聚合物中。

在第二方面,本发明还提供一种反应器系统,其针对用于形成包含至少一种乙烯类聚合物和至少一种油的组合物的方法,所述反应器系统包含至少一个反应器、至少一个混合器和进入乙烯类聚合物中的进油器,并且其中进油器位于反应器之后和混合器之前。

本发明方法可以包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

本发明的反应器系统可以包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

乙烯类聚合物可以包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

油可以包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

以下实施例适用于如上文所论述的本发明的第一和第二方面。

在一个实施例中,油在400℃和大气压下具有以油的总重量计,小于或等于2.0wt%、进一步小于或等于1.8wt%、进一步小于或等于1.6wt%的挥发性馏分。

在一个实施例中,油在400℃和大气压下具有以油的总重量计,小于或等于1.4wt%、进一步小于或等于1.2wt%、进一步小于或等于1.0wt%、进一步小于或等于0.9wt%的挥发性馏分。

在一个实施例中,油在425℃和大气压下具有以油的总重量计,小于或等于5.0wt%、进一步小于或等于4.5wt%、进一步小于或等于4.0wt%的挥发性馏分。

在一个实施例中,油在425℃和大气压下具有以油的总重量计,小于或等于3.8wt%、进一步小于或等于3.7wt%、进一步小于或等于3.6wt%、进一步小于或等于3.5wt%的挥发性馏分。

在一个实施例中,油在500℃和大气压下具有以油的总重量计,小于或等于50wt%、进一步小于或等于48wt%、进一步小于或等于46wt%、进一步小于或等于44wt%的挥发性馏分

在一个实施例中,混合器为静态混合器。静态混合器包括(但不限于)螺旋式静态混合器和含有多种挡扳设计的静态混合器。

在一个实施例中,聚合为溶液聚合。

在一个实施例中,至少一个反应器为连续搅拌槽反应器或环管反应器。

在一个实施例中,混合物进一步包含聚合溶剂。在另一个实施例中,反应器系统包含针对再循环聚合溶剂的管线,并且其中所述再循环聚合溶剂被再引入到至少一个反应器中。

在一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯三元共聚物,并且进一步为epdm。

在一个实施例中,反应器系统包含两个反应器。在另一个实施例中,反应器系统包含搅拌槽反应器(例如cstr),后接环管反应器。

在一个实施例中,将油注入到反应器中。

在一个实施例中,将油添加于反应器外的位置处。

在一个实施例中,将油添加到至少一个反应器下游的乙烯类聚合物中。

在一个实施例中,在将油添加到乙烯类聚合物之前,将其加热到80℃到190℃的温度。在另一个实施例中,使用反应器后加热器来加热油。在另一个实施例中,加热器包含一个或多个静态混合元件。

在一个实施例中,在将油添加到乙烯类聚合物之前使其经历纯化过程来除去氧合物和/或水分。

根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中之间的差异

在一个实施例中,油的温度和至少一个反应器的温度之间的差值(t油-t反应器)为50℃到150℃、进一步为60℃到150℃、进一步为70℃到150℃。

在一个实施例中,油的温度和至少一个反应器的温度之间的差值(t油-t反应器)为50℃到120℃、进一步为50℃到100℃、进一步为50℃到80℃。

在一个实施例中,至少一种油包含以油的重量计,小于或等于40wt%、进一步小于或等于35wt%、进一步小于或等于30wt%的一种或多种脂环烃。

在一个实施例中,至少一种油包含以油的重量计,大于或等于5wt%、进一步大于或等于10wt%、进一步不大于或等于15wt%的一种或多种脂环烃。

在一个实施例中,至少一种油包含以油的重量计,大于或等于60wt%、进一步大于或等于65wt%、进一步大于或等于60wt%的一种或多种石蜡。

在一个实施例中,至少一种油包含以油的重量计,小于或等于90wt%、进一步小于或等于85wt%、进一步小于或等于80wt%的一种或多种石蜡。

本发明还提供一种由如本文所述的本发明方法形成的组合物,其包含至少一种乙烯类聚合物和至少一种油。

本发明组合物可以包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。

在一个实施例中,组合物的重均分子量(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、进一步大于或等于180,000g/mol、大于或等于190,000g/mol、进一步大于或等于200,000g/mol。

在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物的重均分子量(mw)小于或等于1,000,000g/mol,进一步小于或等于800,000g/mol,进一步小于或等于500,000g/mol。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物的mwd小于或等于4.0、进一步小于或等于3.8、进一步小于或等于3.5。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物的mwd大于或等于1.6、进一步大于或等于1.8、进一步大于或等于2.0。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物的门尼粘度(ml1+4,125℃)大于或等于10、进一步大于或等于15、进一步大于或等于20。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物的门尼粘度(ml1+4,125℃)小于或等于300、进一步小于或等于250、进一步小于或等于200、进一步小于或等于150。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物包含以组合物的重量计,35到80重量百分比的乙烯、进一步包含38到75重量百分比的乙烯并且进一步包含40到70重量百分比的乙烯。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物包含以组合物的重量计,1.0到9.0重量百分比的多烯、进一步包含1.5到8.5重量百分比的多烯并且进一步包含2.0到8.0重量百分比的多烯。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物的流变比(v0.1/v100,在190℃下)大于或等于20,进一步大于或等于22。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物的流变比(v0.1/v100,在190℃下)小于或等于80、进一步小于或等于75、进一步小于或等于70。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物的粘度(0.1rad/sec,在190℃下)大于或等于20,000pa·s,进一步大于或等于25,000pa·s。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物的粘度(0.1rad/sec,在190℃下)小于或等于200,000pa·s,进一步小于或等于180,000pa·s。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,以组合物的重量计,所并入的油以大于或等于10wt%、进一步以大于或等于12wt%、进一步以大于或等于14wt%的量存在。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,以组合物的重量计,所并入的油以小于或等于70wt%、进一步以大于或等于60wt%、进一步以大于或等于55wt%的量存在。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物;并且进一步地,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物包含一种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm),并且进一步为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,以组合物的重量计,乙烯类聚合物以30到90wt%,进一步以40到90wt%的量存在。

在另一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。在另一个实施例中,以组合物的重量计,两种乙烯类聚合物以30到90wt%,进一步以40到90wt%的总量存在。

在一个实施例中,组合物包含一种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,组合物包含以组合物的重量计,总重量大于或等于60wt%、进一步大于或等于70wt%、进一步大于或等于80wt%的油和乙烯类聚合物。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物包含一种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,组合物包含以组合物的重量计,总重量大于或等于90wt%、进一步大于或等于95wt%、进一步大于或等于99wt%的油和乙烯类聚合物。在另一个实施例中,乙烯类聚合物为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,互聚物是乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,组合物包含以组合物的重量计,总重量大于或等于60wt%、进一步大于或等于70wt%、进一步大于或等于80wt%的油和两种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

在一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,组合物包含以组合物的重量计,总重量大于或等于90wt%、进一步大于或等于95wt%、进一步大于或等于99wt%的油和两种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,每一种聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物,并且进一步为乙烯/α-烯烃/二烯互聚物(eaodm)。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为乙烯/丙烯/二烯三元共聚物(epdm)。在另一个实施例中,二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(enb)。

对于包含两种乙烯类聚合物的那些组合物来说,如上文所述,每一种聚合物在一个或多个特性方面与另一种有所不同,所述特性包括(但不限于)门尼粘度、mw、mn、mwd、v0.1、流变比(v0.1/v100)、乙烯含量和/或多烯含量。

在一个实施例中,本发明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,至少一种稳定剂以0.1到1重量百分比的量存在

本发明组合物可以包含本文所述的两个或更多个实施例的组合。

本发明还提供一种制品,其包含至少一种由本文所述的本发明组合物形成的组分。在另一个实施例中,制品选自由以下组成的群组:型材、注射模制部件、衬垫、鞋组件和管件。

本发明的制品可以包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

乙烯类聚合物

在一个实施例中,组合物包含一种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,乙烯类聚合物是乙烯/α-烯烃互聚物。

在一个实施例中,组合物包含两种乙烯类聚合物。在另一个实施例中,每一种乙烯类聚合物独立地为乙烯/α-烯烃互聚物。

以下实施例适用于一种乙烯类聚合物或适用于两种乙烯类聚合物。

本文所述的本发明组合物的乙烯/α-烯烃互聚物包含呈聚合形式的乙烯、α-烯烃和任选的多烯(并且进一步为非共轭多烯)。α-烯烃的适合实例包括c3-c20α-烯烃,并且优选为丙烯。非共轭多烯的合适实例包括c4-c40非共轭二烯。

α-烯烃可以是脂肪族或芳香族化合物。α-烯烃优选为c3-c20脂肪族化合物、优选为c3-c16脂肪族化合物并且更优选为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,并且更优选为丙烯。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

说明性非共轭多烯包括直链非环状二烯,诸如1,4-己二烯和1,5-庚二烯;支链非环状二烯,诸如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-癸二烯以及二氢月桂烯的混合异构体;单环脂环族二烯,诸如1,4-环己二烯、1,5-环辛二烯和1,5-环十二二烯;多环脂环族稠合和桥联环二烯,诸如四氢茚、甲基四氢茚;烯基、亚烷基、环烯基和亚环烷基降冰片烯,诸如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,且优选为enb、二环戊二烯和1,4-己二烯,更优选为enb和二环戊二烯,且甚至更优选为enb。

在一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每一种乙烯/α-烯烃互聚物的分子量分布(mw/mn)为1.7到4.5、或1.9到4.0、或2.0到3.5。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每一种乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物的门尼粘度(ml(1+4),在125℃下)大于或等于10、或大于或等于15、或大于或等于20、或大于或等于25。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每一种乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物的门尼粘度(ml(1+4),在125℃下)小于300、或小于或等于200、或小于或等于150、或小于或等于100。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

乙烯类聚合物的门尼粘度为纯聚合物的门尼粘度(或根据含有填充剂(诸如碳黑)和/或油的聚合物计算的纯聚合物的粘度)。纯聚合物是指不含填充剂并且不含油的聚合物。

在一个实施例中,每一种乙烯/α-烯烃互聚物的数均分子量(mn)大于或等于50,000g/mol、进一步大于或等于60,000g/mol、进一步大于或等于70,000g/mol、进一步大于或等于80,000g/mol。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每一种乙烯/α-烯烃互聚物的数均分子量(mn)小于或等于350,000g/mol、进一步小于或等于300,000g/mol、进一步小于或等于200,000g/mol、进一步小于或等于100,000g/mol。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每一种乙烯/α-烯烃互聚物的重均分子量(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。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每一种乙烯/α-烯烃互聚物的重均分子量(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130,000g/mol、进一步大于或等于150,000g/mol、进一步大于或等于170,000g/mol。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每一种乙烯/α-烯烃互聚物的分子量分布(mwd)大于或等于1.8、进一步大于或等于1.9、进一步大于或等于2.0。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

在一个实施例中,每一种乙烯/α-烯烃互聚物的分子量分布(mwd)小于或等于3.0、进一步小于或等于2.7、进一步小于或等于2.5。在另一个实施例中,每一种乙烯/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。在另一个实施例中,每一种互聚物独立地为epdm三元共聚物。在另一个实施例中,二烯为enb。

乙烯类聚合物可以包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

乙烯/α-烯烃互聚物可以包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

油包括(但不限于)石油,诸如芳香族和脂环烃油;聚烷基苯油;有机酸单酯,诸如烷基和烷氧基烷基油酸酯和硬脂酸酯;有机酸二酯,诸如邻苯二甲酸二烷酯、邻苯二甲酸二烷氧基烷酯和邻苯二甲酸烷基芳酯、对苯二甲酸酯、癸二酸酯、己二酸酯和戊二酸酯;二醇二酯,诸如三-、四-和聚乙二醇二烷酸酯;偏苯三酸三烷酯;磷酸三烷酯、磷酸三烷氧基烷酯、磷酸烷基二芳酯和磷酸三芳酯;氯化石蜡油;薰草酮-茚树脂;松焦油;矿物油;植物油,诸如蓖麻油、妥尔(tall)油、菜籽油和大豆油和酯和其环氧化衍生物;等。

在一个实施例中,以组合物的重量计,油以5到70重量%、进一步以5到60重量%、进一步以5到50重量%的量存在。

在一个实施例中,以组合物的重量计,油以10到70重量百分比、进一步以10到60重量百分比、进一步以10到55重量百分比的量存在。

油可以包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。

添加剂

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

应用

本发明组合物可用于制备多种制品或产品或其组成部件或部分。本发明组合物可以通过多种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、衬垫、轮胎和轮胎组件、计算机部件、建筑材料和鞋类组件。熟练的业内人士可以容易地扩增这一名单,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是以重量计,并且所有测试方法都是到本发明的提交日为止的现行方法。

如本文所用,术语“组合物”包括构成所述组合物的材料混合物以及由所述组合物的材料形成的反应产物和分解产物。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,理解为痕量杂质可以并入聚合物结构中)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)可以并入到聚合物中和/或聚合物内。

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来制备的聚合物。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)和由多于两种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”是指包含呈聚合形式的多数重量百分比的乙烯(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。

如本文所用,术语“乙烯类互聚物”是指包含呈聚合形式的多数重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)和至少一种共聚单体的聚合物。

如本文所用,术语“乙烯/α-烯烃互聚物”是指包含呈聚合形式的多数重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)和至少一种α-烯烃的聚合物。

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-烯烃和非共轭多烯的聚合物。在一个实施例中,“乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物”包含多数重量百分比的乙烯(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”包含多数重量百分比的乙烯(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”包含多数重量百分比的乙烯(以互聚物的重量计)。

如本文所用,术语“乙烯/α-烯烃共聚物”是指包含呈聚合形式的多数量的乙烯单体(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多数量的丙烯单体(以聚合物的重量计)并且任选地可以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多数量的丙烯单体(以共聚物的重量计)和α-烯烃作为仅有的两种单体类型的共聚物。

如本文所用,术语“丙烯/乙烯共聚物”是指包含呈聚合形式的多数量的丙烯单体(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,术语“所并入的油”是指含于乙烯类聚合物中的油。

术语“油”在本领域中是已知的,并通常是指相较于相同温度和压力下的水,粘度增加的粘性液体,并且所述油通常衍生自石油。油通常在旋转和/或往复机构的移动表面之间提供润滑和减少的摩擦。油可由单一或多种组分组成。可添加添加剂来改善润滑性、流动特性、热稳定性和/或其它特性。合适的油的实例包括矿物油。

如本文所用,参照聚合方法,术语“混合物”是指一种包含聚合组分(例如单体、共聚单体、溶剂等)的组合物。

如本文所用,术语“反应器系统”是指用于聚合和/或分离聚合物的组件(装置)。此类组件/装置包括(但不限于)一个或多个反应器、一个或多个混合器、一个或多个脱挥发单元和一个或多个交换器。

如本文所用,参照聚合方法,术语“混合器”是指包含一个或多个混合元件的装置。混合元件包括(但不限于)被配置成用于分隔和分开进入混合器的排出物的那些元件。

如本文所用,参照反应器系统,术语“下游”是指位于另一装置之后的聚合装置或分离装置的位置。

如本文所用,参照反应器系统,术语“上游”是指位于另一装置之前的聚合装置或分离装置的位置。

如本文所用,术语“搅拌槽反应器”是指含有一个或多个旋转搅拌器和/或在中央搅拌器轴上的一个或多个叶轮的压力反应容器,并且其用于混合反应器内含物。通常,一种或多种进料流将反应物引入到反应器中,并且出料流用于排出“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善混合品质。搅拌槽反应器通常为加套的以允许有限添加或除去热量,但传热面积的量相对于其它反应器设计较小,并且因此,搅拌槽反应器主要以绝热方式运作,尤其在大型工业级聚合下。一些搅拌槽反应器可以含有冷却盘管(例如参见美国2,875,027)以辅助除去聚合热量。其它可以用含有可冷凝蒸气的气相运作,并使用冷凝除去热量(参见例如美国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。供用于溶液聚合的环管反应器很好地描述在美国5,977,251中。这些反应器的特征在于再循环流动环管,其中使用泵来再循环通过一个或多个热交换器(其除去聚合热量)并且也通过静态和/或动态混合元件(其有助于使聚合溶液均质化)的聚合溶液的流。通常,使用不同类型的进料注入器将溶剂和单体进料引入于环管中的一个或多个点处。通常,通过一个或多个催化剂注入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入器下游频繁使用静态混合器以改善主体流体中的这些进料流的混合。在环管中的一些点处,出料流除去反应器排出物,其依次传送到后续反应器或传送到分离方法的脱挥发区。

如本文所用,术语“溶液聚合”是指一种聚合方法,其中所形成的聚合物溶解于聚合溶剂中。

如本文所用,术语“连续溶液聚合”是指一种溶液聚合,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)中。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除去。通过反应器体积除以通过反应器的平均体积流率,可以计算出滞留时间,其为单个量的反应器进料在反应器中所耗费的平均时间。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除去反应器内含物。半分批聚合与分批聚合相似,但一些单体或催化剂进料在聚合过程期间可以持续添加,同时同样在聚合结束时或接近聚合结束时除去反应器内含物。

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要低得多)中以形成均相(最通常呈液体状态)。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,如单体和/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披露出来。为了避免任何疑问,除非相反说明,否则通过使用术语“包含”所要求的所有组合物都可以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以外。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

挥发性馏分-油分析

根据astmd7169测定油的挥发性馏分。检查检测器响应(参见astmd7169的章节8.5)。气相色谱条件在astmd7169的表1中列出。使用柱=100%键合聚二甲基硅氧烷柱,其额定内径为0.5mm并且膜厚度为0.09到0.17μm。注入体积为1.0μl。溶剂为cs2。

使用polywax标准物(p655或p1000)加c7-c20烷烃来生成校准曲线(检测器响应与滞留时间)并对照标准物的图a.1.2验证色谱图。气相色谱条件在astmd7169的表1中列出。使用柱=100%键合聚二甲基硅氧烷柱,其额定内径为0.5mm并且膜厚度为0.09到0.17μm。注入体积为1.0μl。溶剂为cs2。参见astmd7169的章节8.3-8.4。

使用以上gc条件运作每一种油以获得油的色谱图(检测器响应与滞留时间)。将含约70-80mg油的约4.9g溶剂用作色谱样品。计算机软件(例如来自安捷伦(agilent)的simdis)将滞留时间转换成对应碳数,并将检测器响应转换成油的重量分率,从而生成“重量分率与碳数”曲线。计算机软件将碳数转换成沸点。可以对照astmd7169的表3检查结果。

运作参考标准物(astmd6352/d7169参考物质5010,购自西格玛-阿尔德里奇(sigma-aldrich))来验证油样品的沸点分布。计算机软件(例如来自安捷伦的simdis)将油的重量分率转换成“累积回收质量(%)”。生成“累积回收质量(%)与沸点”曲线。参见图1和2。图2描绘图1的一个扩展区域。

门尼粘度

以一分钟预热时间和四分钟转子运作时间根据astm1646-04测量聚合物[不含填充剂并且不含油的乙烯/α-烯烃/非共轭多烯互聚物(例如epdm),门尼粘度(ml1+4,在125℃下)]的门尼粘度。仪器为阿尔法技术(alphatechnologies)流变仪mdr2000。

以一分钟预热时间和四分钟转子运作时间根据astm1646-04测量包含聚合物和油的组合物的门尼粘度(门尼粘度(ml1+4,在125℃下))。仪器为阿尔法技术流变仪mdr2000。

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℃下运作。柱是三根聚合物实验室10微米混合-b柱。所用溶剂是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。注入体积是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,并且单独的分子量之间间隔至少十倍。所述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。首先运作窄标准物混合物,并且遵循“最高分子量”组分递减的顺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版进行聚乙烯等效分子量计算。

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,并使用astmd6047分析其亚乙基-降冰片烯或二环戊二烯含量。

动态力学波谱(dms)

在氮气吹扫下使用配备有“25mm平行板”的ta仪器(tainstruments)ares进行小角度振荡剪切(熔融dms)。将所有样品的样品加载与测试开始之间的时间设定为五分钟。实验在190℃下在0.1到100rad/s的频率范围内进行。基于1到3%的样品响应,调节应变振幅。关于振幅和相位分析应力响应,由其计算储能模量(g')、损耗模量(g")、动态粘度η*和tanδ。动态力学波谱的试样是“25mm直径×3.3mm厚”压缩模制圆盘,其在180℃和10mpa模制压力下形成五分钟,并且接着在冷却的压板(15-20℃)之间骤冷两分钟。记录流变比(v0.1/v100,在190℃下;也称为“rr”)。线形分子(无可检测的长链支化)的rr通常为8或更小。已确认聚合物中油的存在可降低所观察到的rr,因此使用以下等式由含有油的聚合物的rr值(rroe_聚合物)估算聚合物的rr(rr聚合物)。rr聚合物=rroe_聚合物/(油的wt%*(-0.01988)+1.0321)。

熔融指数

根据astmd-1238,在190℃/2.16千克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。

实验

试剂

首先使用吸附床纯化全部溶剂和单体以除去可能存在的催化剂毒物。

溶剂为isopare。

cata:铪,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)-。

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

油在表1中列出。

表1:油

每个wt%以油的总重量计。

聚合

实例1:cstr

聚合方法描绘在图3中。加工条件显示在表2a和2b中,作为实例1,并且产物特性显示在表3中。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopare)和氢气一起以一种进料形式通过进料冷却器进给到加套的搅拌槽反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到反应器。将paralux6001油添加到cstr排放流中。随后使合并流传送通过静态混合器、加热器并通过压力控制阀,并随后传送到反应器系统的脱挥发区。

实例2:cstr-环管

聚合方法描绘在图4中。加工条件显示在表2a和2b中,作为实例2,并且产物特性显示在表3中。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopare)和氢气一起以一种进料形式通过进料冷却器进给到加套的搅拌槽反应器(cstr)。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到cstr。将cstr的排放物连同额外冷冻溶剂(isopare)、乙烯、丙烯、enb和氢气一起传送到环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开添加到环管反应器中。将paralux6001油添加到静态混合器之前的环管反应器的排放流中,所述静态混合器依次后接加热器和压力控制阀,并接着后接反应器系统的脱挥发区。

实例3:环管-cstr

聚合方法描绘在图5中。加工条件显示在表2a和2b中,作为实例3,并且产物特性显示在表3中。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopare)和氢气一起以一种进料形式通过进料冷却器进给到环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到环管反应器。将环管反应器的排放物连同额外冷冻溶剂、乙烯、丙烯、enb和氢气一起传送到cstr。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到cstr反应器。将paralux6001油添加到cstr反应器的排放流中。随后使合并流传送通过静态混合器、加热器、压力控制阀,并随后传送到反应器系统的脱挥发区。

实例4:环管

这一聚合方法描绘在图6中。加工条件显示在表2a和2b中,作为实例4,并且产物特性显示在表3中。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopare)和氢气一起以一种进料形式通过进料冷却器进给到“27加仑”环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到反应器。将paralux6001油添加到环管反应器排放流中。随后使合并流传送通过静态混合器、加热器、压力控制阀,并随后传送到反应器系统的脱挥发区。

实例5:环管-环管

这一聚合方法描绘在图7中。加工条件显示在表2a和2b中,作为实例5,并且产物特性显示在表3中。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopare)和氢气一起以一种进料形式通过进料冷却器进给到环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到环管反应器。将环管反应器的排放物连同额外冷冻溶剂、乙烯、丙烯、enb和氢气一起传送到第二环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到cstr反应器。将paralux6001油添加到第二反应器的排放流中。随后使合并流传送通过静态混合器、加热器、压力控制阀,并随后传送到反应器系统的脱挥发区。

实例6:环管-环管

这一聚合方法描绘在图7中。加工条件显示在表2a和2b中,作为实例6,并且产物特性显示在表3中。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopaee)和氢气一起以一种进料形式通过进料冷却器进给到环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到环管反应器。将环管反应器的排放物连同额外冷冻溶剂、乙烯、丙烯、enb和氢气一起传送到第二环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到cstr反应器。将hydrobrite1000油添加到第二反应器的排放流中。随后使合并流传送通过静态混合器、加热器、压力控制阀,并随后传送到反应器系统的脱挥发区。

实例7:环管

这一聚合方法描绘在图6中。加工条件显示在表2a和2b中,作为实例7,并且产物特性显示在表3中。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopare)和氢气一起以一种进料形式通过进料冷却器进给到环管反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到反应器。将hydrobrite550油添加到环管反应器排放流中。随后使合并流传送通过静态混合器、加热器、压力控制阀,并随后传送到反应器系统的脱挥发区。

实例8:cstr

这一聚合方法描绘在图3中。加工条件显示在表2a和2b中,作为实例8,并且产物特性显示在表3中。反应性单体乙烯、丙烯和enb连同溶剂(isopaee)和氢气一起以一种进料形式通过进料冷却器进给到加套的搅拌槽反应器。将三种催化剂组分(催化剂和助催化剂)与其它进料分开进给到反应器。将hydrobrite550油添加到cstr排放流中。随后使合并流传送通过静态混合器、加热器并通过压力控制阀,并随后传送到反应器系统的脱挥发区。

聚合物特性显示在表3和4中。如下表1-4中所见,本发明聚合可用于有效制造充油高分子量聚合物。低分子量组分中富足的油在真空溶剂中生成高浓度的油。虽然hydrobrite1000为全部所考虑的油中最重的,但其在400℃(大气压)和425℃(大气压)下产生相较于paralux6001和hydrobrite550的最高浓度(wt%)的低分子量组分(参见在400℃和425℃,均在大气压下的挥发性馏分)。在此处所考虑的三种油中,paralux6001为最适合的。paralux6001在这些温度下具有最低浓度的低分子量组分或分率(wt%),并因此为优选的油。这些较低分子量组分在分离充油聚合物期间可能会不注意地再循环回到聚合过程中,并且因此,可能会在聚合过程期间引起不合需要的反应和/或其它不合需要的影响。

表2a:聚合条件

表2b:聚合条件(续)

表3

*通过质量平衡测定的聚合物中的油的wt%:[油流速(lb/hr)/(第一反应器产生速率(lb/hr)+第二反应器产生速率(lb/hr)+油流速(lb/hr))]×100。

a)总=乙烯类聚合物加油。

表4

*通过质量平衡测定的聚合物中的油的wt%:[油流速(lb/hr)/(第一反应器产生速率(lb/hr)+第二反应器产生速率(lb/hr)+油流速(lb/hr))]×100。

a)总=乙烯类聚合物加油。

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