多相聚丙烯组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新的多相聚丙烯组合物（HECO)、用于制备这种多相聚丙烯组合物 (HECO)的工艺、以及包含这种多相聚丙烯组合物（HECO)的制品及其用于制备模制品的应 用。
【背景技术】
[0002] 现今，聚丙烯是用于许多应用的聚合物选择，例如在包装材料领域、和汽车零件如 保险杆、门板、仪表板、或门隔板的领域的应用。特别是，当多相丙烯共聚物将刚度与良好的 冲击性能结合时，多相丙烯共聚物是适用的。多相丙烯共聚物在本领域中是众所周知的，并 且其包含聚丙烯均聚物基质或无规聚丙烯共聚物基质，该基质中分散着弹性共聚物。因此， 聚丙烯基质含有（细）分散的不是基质的一部分的内含物，并且所述内含物含有弹性体。术 语内含物表示基质和内含物在多相丙烯共聚物内形成了不同相，所述内含物例如通过高分 辨率显微镜，比如电子显微镜学或扫描力显微镜是可见的。
[0003] 尽管市售的多相丙烯共聚物在刚度和冲击之间取得了非常良好的平衡，但是仍存 在持续地需求以量身定制地为特定的终端应用领域提供具有可选的性能平衡的聚合物。例 如，在如汽车工业等许多应用中，需要具有非常好的平衡刚度和冲击性能的聚合物材料，同 时该聚合物组合物的伸长率被保持在高水平上。在聚丙烯应用中，通常难以在不牺牲刚度 /冲击平衡的条件下增加伸长率。
【发明内容】
[0004] 因此，本发明的目的在于提供一种聚合物组合物，该聚合物组合物同时具有高伸 长率（通过较高的断裂拉伸应变表示）和平衡的刚度和冲击性能。特别地，本发明的目的 在于提供一种聚合物组合物，该聚合物组合物具有较高的断裂拉伸应变、高刚度（挠曲模 量）、以及冲击性能（23°c下的艾佐德缺口（Izod notched))。
[0005] 通过本发明的主题（subject-matter)来解决上述及其他的目的。本发明的多相 聚丙烯组合物的优选实施方式如相应的从属权利要求所述。
[0006] 本发明的特定发现在于提供一种多相聚丙烯组合物（HECO)，该多相聚丙烯组合物 (HECO)包含两种具有不同的断裂拉伸应变的多相丙烯共聚物。
【具体实施方式】
[0007] 根据本发明的第一方面，提供了一种多相聚丙烯组合物（HECO)，其根据ISO 1133 测量的熔体流动速率MFR2 (230°C )在10~35g/10min之间，该多相聚丙烯组合物（HECO) 包含：
[0008] (a)多相丙烯共聚物（HPPl)，其包含聚丙烯基质（PMl)和分散于所述基质（PMl) 中的弹性丙烯共聚物（EPl);以及
[0009] (b)多相丙烯共聚物（HPP2)，以多相丙烯共聚物（HPP2)的总重量为基准，其根据 ISO 16152 (23°C)测量的二甲苯冷可溶物（XCS)级分在10~35wt %之间，并包含聚丙烯基 质（PM2)和分散于所述基质（PM2)中的弹性丙烯共聚物（EP2);
[0010] 其中，
[0011] ⑴该多相丙烯共聚物（HPPl)根据ISO 527-2测量的断裂拉伸应变值比多相丙烯 共聚物（HPP2)的低；
[0012] (ii)以多相丙烯共聚物（HPPl)和多相丙烯共聚物（HPP2)的总量为基准，多相丙 烯共聚物（HPPl)的量在75. 0~99. Owt %的范围内；以及
[0013] (iii)以多相丙烯共聚物（HPPl)和多相丙烯共聚物（HPP2)的总量为基准，多相丙 烯共聚物（HPP2)的量在LO~25. Owt%的范围内。
[0014] 多相丙烯共聚物（HPPl)和多相丙烯共聚物（HPP2)的重量是以多相聚丙烯组合物 (HECO)的总重量为基准，优选地，以多相丙烯共聚物（HPPl)和多相丙烯共聚物（HPP2)的总 重量为基准。
[0015] 我们惊讶地发现：根据本发明的组合物具有非常好的平衡刚度和冲击性能以及较 高的断裂拉伸应变。本发明人意外发现：相比于仅有多相丙烯共聚物（HPPl)，多相丙烯共 聚物（HPPl)与要求量的多相丙烯共聚物（HPP2)的组合会导致聚合物组合物具有预想不到 的增加的断裂拉伸应变值，该多相丙烯共聚物（HPP2)具有所要求的相当高的二甲苯冷可 溶物（XCS)级分并具有比多相丙烯共聚物（HPPl)更高的断裂拉伸应变值。此外，出乎意料 地，在如权利要求1所要求保护的理想的熔体流动速率1?馬范围内可以获得非常优异的刚 度/冲击平衡。上述的性能平衡在模塑应用中是非常理想的，例如在交通工具应用中，优 选在那些车辆零件，优选汽车零件中是非常理想的，其中，上述均衡特性的组合是非常理想 的。
[0016] 由用于根据本发明的不同的聚合物（HPP1、HPP2、PM1、PM2、EPl以及EP2)的单词 显而易见，它们必须（化学上）彼此不同。例如，聚丙烯基质（PMl)和聚丙烯基质（PM2)是 结晶聚合物或半结晶聚合物，因此它们在冷二甲苯中是不可溶的或仅在某种程度上是可溶 的，即小于或等于5wt%。然而，弹性丙烯共聚物（EP1或EP2)主要是非晶体，因此它们在冷 二甲苯中是可溶的或者易溶的，即至少80wt%的弹性丙烯共聚物（EP1或EP2)可溶于冷二 甲苯中。此外，弹性丙烯共聚物（EPl)可在化学上不同于弹性丙烯共聚物（EP2)。在一个实 施方式中，弹性丙烯共聚物（EPl)在丙烯含量方面不同于弹性丙烯共聚物（EP2)。在一个 优选的实施方式中，聚丙烯基质（PMl)在化学上不同于聚丙烯基质（PM2)，例如，在共聚单 体含量和/或熔体流动速率上不同。优选地，聚丙烯基质（PMl)在流动性（即熔体流动速 率）方面不同于聚丙烯基质（PM2)。
[0017] 术语"多相"表示弹性共聚物（细）分散于基质中。换言之，弹性丙烯共聚物在基 质中形成内含物。因此，基质含有不是基质的一部分的（细）分散的内含物，且该内含物包 含弹性丙烯共聚物。根据本发明的术语"内含物"应优选表示基质和内含物在多相丙烯共 聚物中形成不同相，所述内含物例如通过高分辨率显微镜可见，比如通过电子显微镜或扫 描力显微镜可见。
[0018] 根据本发明的另一方面，提供一种用于制备所述多相聚丙烯组合物（HECO)的工 艺，该工艺包含以下步骤：
[0019] a)在挤出机中将多相丙烯共聚物（HPPl)与多相丙烯共聚物（HPP2)和可选的添加 剂共混，以及
[0020] b)挤出在挤出机中所获得的多相丙烯共聚物（HPPl)、多相丙烯共聚物（HPP2)、以 及可选的添加剂的共混物，以形成挤出制品或以更进一步地将所得的挤出共混物引入另一 模塑步骤中以形成注模制品或吹模制品，优选注模制品。
[0021] 挤出制品可以是所述多相聚丙烯组合物（HECO)的终端应用制品或者优选地，是 所述多相聚丙烯组合物（HECO)的颗粒。
[0022] 模制品、优选注模制品用于模塑应用，优选用于交通工具应用，更优选用于车辆零 件，更优选用于汽车零件、最优选用于内部汽车零件。
[0023] 优选地，多相丙烯共聚物（HPPl)通过如下步骤获得：在至少一个反应器体系中制 备聚丙烯基质（PMl)，所述体系包含至少一个反应器；将所述聚丙烯基质（PMl)转移进随后 的反应器体系中，所述体系包含至少一个反应器，其中，在聚丙烯基质（PMl)的存在下制备 弹性丙烯共聚物（EPl)和/或多相丙烯共聚物（HPP2)通过如下步骤获得：在至少一个反应 器体系中制备聚丙烯基质（PM2)，所述体系包含至少一个反应器；将所述聚丙烯基质（PM2) 转移进随后的反应器体系中，所述体系包含至少一个反应器，其中，在聚丙烯基质（PM2)的 存在下制备弹性丙烯共聚物（EP2)。
[0024] 本发明的另一方面涉及一种制品，该制品包含多相聚丙烯组合物（HECO)。本发明 的另一方面涉及所述多相聚丙烯组合物（HECO)的应用，用于制备模制品（优选注模制品或 吹丰吴制品）。
[0025] 在对本发明的多相聚丙烯组合物（HECO)的优选实施方式或技术细节进行以下参 考时，可知这些优选的实施方式或者技术细节还涉及到用于制备多相聚丙烯组合物（HECO) 的发明工艺、包含多相聚丙烯组合物（HECO)的发明制品、以及用于制备模制品的多相聚丙 烯组合物（HECO)的发明应用。设想例如提出：本发明的多相聚丙烯组合物（HECO)根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2 (230°C )优选在10~35g/10min之间，以及在本发明工艺 中获得的或在本发明制品和本方面应用中提供的多相聚丙烯组合物（HECO)根据ISO 1133 测量的熔体流动速率MFR2 (230°C )优选在10~35g/10min之间。
[0026] 根据本发明的一个优选的实施方式，分散于聚丙烯基质（PMl)中的弹性丙烯共聚 物（EPl)和/或分散于聚丙烯基质（PM2)中的弹性丙烯共聚物（EP2)包含丙烯单体单元和 共聚单体单元，该共聚单体单元选自于乙稀和/或c 4~C 12 α -稀径，优选乙稀。
[0027] 根据本发明的另一优选的实施方式，a)以多相丙烯共聚物（HPPl)的总重量为基 准，多相丙烯共聚物（HPPl)根据ISO 16152 (25°C )测量的二甲苯冷可溶物（XCS)级分在 10~35wt%之间，优选在12~30wt%之间，最优选在15~25wt%之间；和/或b)以多相 丙烯共聚物（HPP2)的总重量为基准，多相丙烯共聚物（HPP2)根据ISO 16152(25°C )测量 的二甲苯冷可溶物（XCS)级分在14~30wt%之间，最优选在15~28wt%之间。
[0028] 根据本发明的另一优选的实施方式，多相丙烯共聚物（HPPl)具有：a)根据 1501133测量的熔体流动速率1^%(230°〇在10~35 8/1011^11之间，优选在12~3(^/101^11 之间，并且最优选在15~25g/10min之间；b)以多相丙烯共聚物（HPPl)的总重量为基准， 共聚单体含量在5~20wt %之间，优选在5~15wt %之间，最优选在5~IOwt %之间，其 中，共聚单体是乙烯和/或C4~C 12 α -烯烃；和/或c)根据ISO 527-2测量的断裂拉伸应 变< 50 %，更优选< 45 %，还更优选在10~45 %之间，并且更优选在10~40 %之间。
[0029] 根据本发明的一个优选的实施方式，多相丙烯共聚物（HPP2)具有：a)根据 ISOl 133测量的恪体流动速率MFR2 (230°C )在5~25g/10min之间，优选在5~20g/10min 之间，并且最优选在8~15g/10min之间；和/或b)以多相丙烯共聚物（HPP2)的总重量为 基准，共聚单体含量在5~20wt%之间，优选在5~18wt%之间，最优选在8~15wt%之 间，其中，共聚单体是乙烯和/或C 4~C 12 α -烯烃；和/或c)根据ISO 527-2测量的断裂 拉伸应变为至少150%，更优选为至少180%，并且最优选在200~400 %之间。
[0030] 根据本发明的一个优选的实施方式，多相聚丙烯组合物（HECO)包含：a)以多相 聚丙烯组合物（HECO)的总重量为基准，优选以多相丙烯共聚物（HPPl)和多相丙烯共聚物 (HPP2)的总重量为基准，80~98wt%的量的多相丙烯共聚物（HPPl)和2~20wt%的量的 多相丙烯共聚物（HPP2);或者b)以多相聚丙烯组合物（HECO)的总重量为基准，优选以多 相丙烯共聚物（HPPl)和多相丙烯共聚物（HPP2)的总重量为基准，85~97wt%的量的多相 丙烯共聚物（HPPl)和3~15wt%的量的多相丙烯共聚物（HPP2)。
[0031] 根据本发明的另一优选的实施方式，多相丙烯共聚物（HPP2)的断裂拉伸应变值 与多相丙烯共聚物（HPPl)的断裂拉伸应变值相差超过100%，更优选超过130%，还更优选 超过150%，并且还更优选超过180%，其中，所述相差值通过下述通式计算：
[0032] TSaB[HPP2] - TSaB[HPPl]
[0033] 其中，
[0034] TSaB [HPP2]是根据ISO 527-2测量的多相丙烯共聚物（HPP2)的断裂拉伸应变值； 以及
[0035] TSaB[HPP1]是根据ISO 527-2测量的多相丙烯共聚物（HPPl)的断裂拉伸应变值。
[0036] 根据本发明的另一优选的实施方式，多相聚丙烯组合物（HECO)具有：a)根据ISO 1133测量的熔体流动速率1^%(230°〇在10~358/1〇11^11之间，优选在12~3(^/1〇1^11 之间，并且最优选在15~25g/10min之间；和/或b)根据ISO 16152(25°C )测量的二甲 苯冷可溶物（XCS)级分在10~35wt %之间，优选在14~30wt %之间，并且最优选在15~ 28wt%之间；和/或c)以多相聚丙烯组合物（HECO)的总重量为基准，共聚单体含量在5~ 20wt %之间，优选在5~18wt %之间，并且最优选在8~15wt %之间，其中，共聚单体是 乙烯和/或C4~C 12 α -烯径，优选乙烯；和/或d)根据ISO 178测量的挠曲模量为至少 1200MPa，优选在1200~1800MPa之间，并且最优选在1300~1600MPa之间；和/或e)根 据ISO 527-2测量的断裂拉伸应变为至少40 %，更优选为至少50 %，并且最优选在60~ 150 %之间。
[0037] 根据本发明的一个优选的实施方式，多相丙烯共聚物（HPPl)和/或多相丙烯共聚 物（HPP2)经α -成核，优选地，多相丙烯共聚物（HPPl)和多相丙烯共聚物（HPP2)经α -成 核。因此，在一个优选的实施方式中，多相聚丙烯组合物（HECO)经α-成核。优选地，通过 利用BNT技术来实现α -成核，即通过乙烯基环烷烃聚合物和/或通过乙烯基烷烃聚合物 来实现α -成核。
[0038] 根据本发明的另一优选的实施方式，多相聚丙烯组合物（HECO)包含至少一种紫 外线光稳定剂，优选包含至少一种受阻胺光稳定剂。
[0039] 根据本发明的另一优选的实施方式，多相聚丙烯组合物（HECO)包含至少一种紫 外线稳定剂，以多相聚丙烯组合物（HECO)的总重量为基准，该紫外线稳定剂的量在0. 1~ 0. 5wt %之间，并且优选在0. 1~0. 3wt %之间。
[0040] 下面，将更详细地描述本发明。
[0041] 优选地，根据本发明的多相聚丙烯组合物（HECO)仅包含多相丙烯共聚物（HPPl) 和多相丙烯共聚物（HPP2)作为聚合物组份。更精确地，根据本发明的多相聚丙烯组合物 (HECO)优选仅包含聚丙烯基质（PMl)、弹性丙烯共聚物（EPl)、聚丙烯基质（PM2)以及弹性 丙烯共聚物（EP2)作为聚合物组份。换言之，多相聚丙烯组合物（HECO)还可以包含添加剂， 但是在优选的实施方式中，以多相聚丙烯组合物（HECO)的总重量为基准，其他聚合物的量 不超过5wt%，更优选不超过2wt%，还更优选不超过2wt%。可以少量存在的另一聚合物 是聚乙烯，