丙烯共聚物组合物及其制备方法_3

文档序号:8435274阅读:来源:国知局
温度(°C )绘制的差示扫描量热法 (DSC)迹线具有多于一个峰或拐点。"拐点"是其中曲线的二阶导数符号发生改变的点(例 如,从负到正,反之亦然)。例如,具有126.61°C和160.29°C的两个熔点(第一次熔融)的 反应器内组合物认为具有"双峰"熔点。
[0054] 反应器内组合物优选具有多峰态熔点(优选两个熔点或更多,优选三个熔点或更 多,最优选两个熔点)。优选,至少一个熔点是153°C或更大,优选155°C或更大,优选157°C 或更大,优选160°C或更大,优选162°C或更大,或者180°C或更低,175°C或更低,170°C或 更低,165°C或更低。优选地,至少一个其它熔点是110°C或更大,优选120°C或更大,优选 130 °C或更大,优选140 °C或更大,或者145 °C或更低,130 °C或更低,或125 °C或更低。在一个 优选的实施方案中,熔点中的两个相差至少l〇°C,优选至少20°C,优选至少25°C,优选至少 30°C,优选至少35°C,优选至少40°C。在另一个实施方案中,熔点中的两个相差10°C -70°C, 优选 15°C -60°C,优选 20°C -50°C。
[0055] 使用差示扫描量热法〇)SC)根据以下方法测量熔点(Tm)。将大约0. 05g的每种 样品称量加入配衡(tared)铝盘中。用气密盖密封该盘。然后在用氮气吹扫的烘箱中在 220°C (第一次熔融)下将DSC盘退火15分钟,并允许冷却过夜至室温(除非另有说明,在 整个说明书中为23°C)。在室温下将DSC盘装载入TA Instruments Q200DSC。将所述样品 在25°C平衡,然后将其以10°C /min的加热速率加热至200°C。在200°C的温度下保持样品 一分钟,然后以5°C /min的速率冷却至-90°C的温度。在-90°C的温度下保持样品一分钟, 然后以10°C /min的速率加热至220°C的温度。分析吸热熔融转变(如果存在)的转变开 始点和峰值温度。报告的熔融温度是来自第一次加热的峰值熔融温度,除非另外指明。
[0056] 本发明的反应器内组合物还具有多峰态熔化热,每个熔化热对应于熔点。优选,至 少一个熔化热是2J/g或更大,优选5J/g或更大,优选10J/g或更大,优选15J/g或更大, 优选20J/g或更大;或者30J/g或更低,25J/g或更低,20J/g或更低,或15J/g或更低。优 选,至少一个其它熔点是30J/g或更大,优选50J/g或更大,优选75J/g或更大,优选90J/g 或更大,或者80J/g或更低,60J/g或更低,或40J/g或更低。在一个优选的实施方案中,熔 化热中的两个相差至少l〇J/g,优选至少20J/g,优选至少25J/g,优选至少30J/g,优选至少 35J/g,优选至少40J/g。在另一个实施方案中,熔化热中的两个相差10至70J/g,优选15 至 60J/g,优选 20 至 50J/g。
[0057] 本发明的反应器内组合物呈自由流动离散颗粒形式。优选地,本发明反应器内组 合物的自由流动离散颗粒可以认为是可浇注的自由流动聚合物。因而,本发明的颗粒是不 粘性或发粘的,因此不粘连,也就是说颗粒不彼此粘附也不粘附到其它表面以致形成包含 多个粒料到防止粒料可浇注程度的附聚物。
[0058] 所谓的"可浇注的自由流动"是指根据改进到使用具有29mm底孔的漏斗的ASTM D1895方法B颗粒将流过漏斗并产生可浇注性值,优选初始和在高温存储后(例如,120° F 下存储7天)都那样。因此,本发明的颗粒是可浇注的自由流动的,因为它们可以倒入穿过 在窄末端具有2. 9cm开口的漏斗。
[0059] 当根据改进到使用具有29mm底孔的漏斗的ASTM D1895方法B测定时,本发明颗粒 的初始可浇注性值(即,在熟化或存储之前)是120秒或更少。优选,当根据改进到使用具 有29mm底孔的漏斗的ASTMD1895方法B测定时,可浇注性值是60秒或更少,更优选30秒或 更少,更加优选10秒或更少,更优选5秒或更少,更加优选2秒或更少。因此,本发明的聚 合物优选造粒成可以倒入穿过具有29_底孔的漏斗的许多可浇注的自由流动的颗粒。在 一个优选的实施方案中,聚合物(不论是粒料或是直接地来自反应器的纯颗粒)的许多可 浇注的自由流动的颗粒可以在120秒或更少,优选60秒或更少,更优选30秒或更少,更优 选20秒或更少时间内倒入穿过具有29mm底孔的漏斗。在一个尤其优选的实施方案中,在 120°C下存储7天后,聚合物(不论是粒料或是直接地来自反应器的纯颗粒)的许多可浇注 的自由流动的颗粒可以在120秒或更少,优选60秒或更少,更优选30秒或更少,更优选20 秒或更少时间内倒入穿过具有29mm底孔的漏斗。
[0060] 这些基于丙烯的反应器内组合物的性能可以包括在230 °C和2. 16kg负荷下 0. 85-50g/10min的熔体流动速率;和/或2000-5000psi的屈服拉伸强度;和/或在 50. 8mm/min的十字头速度下150-250kpsi的1%正割挠曲模量。
[0061] 基于丙烯的反应器内组合物优选具有0? 85-50g/10min (优选1. 0-45g/10min, 优选2-40g/10min,或优选5-35g/10min)的在230°C和2. 16kg负荷下的熔体流动速率 ("MFR")。MFR根据ASTM D1238条件L在230°C和2. 16kg负荷下使用熔体指数测定仪测 量。
[0062] 基于丙烯的反应器内组合物优选具有2000-5000psi (优选2500-5000psi,优选 2750-4500psi,优选3000-4500psi)的屈服拉伸强度。屈服拉伸强度根据ASTM D638用 50.8mm/min 的十字头速度(2.0in/min)和 50.8mm(2.0in)的标距(gauge length)使用 INSTRON?机器测量。
[0063] 基于丙烯的反应器内组合物优选具有150_250kpsi (优选175_250kpsi,优选 175-225kpsi,优选200-225kpsi)的在50.8mm/min的十字头速度下的1%正割挠曲模量。 根据ASTM D790A使用1. 27mm/min(0. 05in/min)的十字头速度和50. 8mm(2. Oin)的载体跨 度使用INSTRON?机器测量挠曲模量。
[0064] 基于丙稀的反应器内组合物优选具有0. 5_8ft. lbs/in (优选0. 5-7. Oft. lbs/in, 优选 1. 0-6. 5ft. lbs/in,优选 2. 0-6. Oft. lbs/in)的 21°C缺口 IZ0D 冲击强度。根据 ASTM D256在室温下(21°C)使用Empire Technologies Inc.制得的设备测量缺口 IZ0D冲击强 度。
[0065] 基于丙烯的反应器内组合物优选具有大于100%,优选大于150%,优选大于 200 %,优选大于250 %,优选大于300 %,优选大于350 %,优选大于400 %的断裂伸长率。根 据ASTM D 638测量断裂伸长率。
[0066] 基于丙烯的反应器内组合物优选具有90°C或更高,优选95°C或更高,优选100°C 或更高的通过ASTM D 648(66psi)测量的热挠曲温度(HDT)。
[0067] 本发明的反应器内组合物是"反应器制备的",这是指组分A和B不是物理或机械 共混在一起的。相反,它们是在至少一个反应器中互聚合的,如下所述。然而,从一个或多 个反应器获得的最终反应器内组合物可以与包括其它聚合物的各种其它组分共混。可以将 各种添加剂结合到ICP中用于各种目的。此类添加剂包括,例如,稳定剂、抗氧化剂、填料、 着色剂、成核剂和脱模剂。
[0068] 基于丙烯的反应器内组合物的制备方法
[0069]本发明涉及基于丙烯的反应器内组合物的制备方法,包括:(a)使丙烯和 Owt% -10wt%的(:2和/或C 4_C2Q a -烯烃在聚合条件下在第一阶段中接触以形成组分A ; (b)使组分A、乙稀和3wt % -30wt %的一种或多种C3-C2(l a -稀径在金属茂催化剂体系存在 下在聚合条件下在第二阶段中接触以形成组分B ;其中所述金属茂催化剂体系包含:(i)包 含第4、5或6族金属的金属茂化合物,(ii)活化剂,和(iii)载体材料;和(c)获得包含组 分A和组分B的基于丙烯的反应器内组合物,其中所述基于丙烯的反应器内组合物具有多 峰态熔点,非必要地,大于100%的断裂伸长率。
[0070] 本发明反应器内组合物可以通过常规聚合方法例如两步法制备,但是也可以在单 个反应器中制备这些反应器内组合物。每个阶段可以独立地在气体、溶液或液体淤浆相中 进行。例如,第一阶段可以在气相中且第二阶段在液体淤浆中进行,反之亦然。或者,每个 相可以是相同的。优选,本发明的反应器内组合物在多个反应器中,优选在两个或三个串联 操作的多个反应器中制备,组分A优选首先在气相、液体淤浆或溶液聚合方法中聚合。组分 B优选在第二气相反应器中聚合。在一个备选的实施方案中,组分A在至少两个反应器中制 备以便获得具有变化的熔体流动速率的级分。这认为改进了反应器内组合物的可加工性。
[0071] 本文所使用的"阶段"定义为聚合方法的一部分,在该部分期间,制备反应器内组 合物的一种组分,组分A或组分B。一个反应器或多个反应器可以在每个阶段使用。
[0072] 本发明的聚合方法的阶段可以按本领域中已知的任何方式,在溶液、悬浮液或气 相中连续地或间歇地,或其任何组合,以一个或多个步骤进行。优选均相聚合方法。(均相 聚合方法定义为其中产物的至少90wt%可溶于反应介质的方法)。尤其优选本体均相方 法。(本体方法定义为其中送至反应器的所有原料中的单体浓度是70体积%或更高的方 法。)或者,溶剂或稀释剂不存在于或添加于反应介质中(除了用作
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