改良高压反应器中羧酸共聚单体的馈入的方法_3

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LDPE)。线性低密 度聚乙烯(LLDPE)包括乙烯与一或多种a-烯烃的共聚物,所述a-烯烃如(但不限于) 丙稀、丁稀 _1、戊稀-1、4-甲基戊稀-1、戊稀-1、己稀_1以及辛稀-1。
[0104] 在一个实施例中,组合物的密度为0. 900到0. 955g/cc,进一步0. 900到0. 950g/ cc (lcc = lcm3) 〇
[0105] 在一个实施例中,组合物的熔融指数(12)为0. 2到5000g/10min,进一步0. 5到 4000g/10min,并且进一步 1 到 3000g/10min。
[0106] 所述组合物可以包含如本文所述的两个或两个以上实施例的组合。
[0107] 本发明还提供一种包含至少一种由本发明组合物形成的组分的物品。
[0108] 在一个实施例中,物品选自涂层、膜、泡沫、层压物、纤维或条带。
[0109] 在一个实施例中,物品是水性分散液(例如纸张的分散涂层、(肥料)颗粒等)。
[0110] 在一个实施例中,物品是挤压涂层。在另一个实施例中,物品是膜。
[0111] 本发明的物品可以包含如本文所述的两个或两个以上实施例的组合。
[0112] 高压自由基聚合、方法特征以及聚合物产物
[0113] 如本文所用,术语"高压聚合方法"是指如下自由基聚合方法,其中在通常至少 1000巴(例如1000到5000巴)的高压和高温(例如100到400°C )条件下进行均聚和或 共聚。乙烯与不饱和羧酸(如丙烯酸和甲基丙烯酸)的高分子量通常固体共聚物是众所周 知的(参见例如美国专利3, 132, 120)。
[0114] 有两种主要反应器类型来制备乙烯与不饱和羧酸的高压自由基共聚物,即高压釜 反应器和管状反应器。一般来说,由于管状反应区中的均匀滞留时间,所以管状反应器更有 助于制备窄分子量分布(MWD)聚乙烯。高压釜方法能够制备均匀乙烯-羧酸互聚物,而管 状方法由于羧酸的高反应性而产生较不均匀的乙烯-羧酸互聚物。
[0115] 在使用羧酸单体时,具有不当相分离的趋势增加,并随着羧酸含量增加而剧烈劣 化(参见参考文献拜尔等人和李等人(Beyer et al. and Lee et al.)_参见以下参考文献 7和8)。在本发明中,聚合设备中总极性溶剂的含量可以控制并设定在显著改良反应器、压 缩机和其它区段中的相平衡条件的水平下。
[0116] 高压自由基聚合设备的所有这些要求和未满足的需要已经如本文中所论述通过 借助于极性化合物改良羧酸的馈入来满足,所述极性化合物显著降低羧酸单体混合物的熔 融温度,因此使得可以向反应器直接馈入羧酸单体并且改良第二压缩机可靠性。此外,本发 明提供宽熔融指数控制能力,同时减少反应器和压缩机相中的相分离。此外,乙烯可以与含 有羧酸的共聚单体聚合产生具有各种熔融指数和羧酸含量的互聚物(例如共聚物和三元 共聚物)。
[0117] 引发剂
[0118] 本发明的方法是自由基聚合方法。欲用于本发明方法中的自由基引发剂的类型并 不关键。一般使用的自由基引发剂包括有机过氧化物,如过酸酯、过缩酮、过氧基酮、过碳酸 盐以及环状多官能过氧化物。这些有机过氧化物引发剂以常规量使用,以可聚合单体的重 量计,通常为0. 005到0. 2重量%。其它适合的引发剂包括偶氮二羧酸酯、偶氮二羧酸二腈 以及1,1,2,2-四甲基乙烷衍生物,以及能够在所需操作温度范围内形成自由基的其它组 分。过氧化物通常以稀释溶液形式注入适合溶剂(例如烃溶剂)中。
[0119] 链转移剂(CTA)
[0120] 链转移剂或调聚剂用于在聚合方法中控制熔融指数。链转移涉及增长的聚合物链 的封端,因此限制聚合材料的最终分子量。链转移剂通常是氢原子供体,其与增长的聚合物 链反应,终止链的聚合反应,并引发新聚合物分子的增长。这些试剂可以具有许多不同类 型,从饱和烃或不饱和烃到醛、酮或醇。通过控制所选链转移剂的浓度,可以控制聚合物链 的长度,并因此控制分子量(例如数目平均分子量Mn)。以相同方式控制与Mn有关的聚合 物的熔融流动指数(MFI或1 2)。
[0121] 适合的链转移剂包括(但不限于)脂肪族烃和烯烃,如戊烷、己烷、环己烷、丙烯、 戊烯或己烷;酮,如丙酮、二乙基酮或甲基乙基酮(MEK)或二戊基酮;醛,如甲醛或乙醛、丙 醛;以及饱和脂肪族醛醇,如甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。链转移剂还可以是单体链转移剂。举 例来说,参见 W0 2012/057975、US 61/579067 和 US 61/664956。
[0122] 感应熔融指数的另一方式包括增加并控制乙烯再循环流体中的化合物。此外,熔 融指数可以通过增加并控制引入的乙烯杂质(如甲烷和乙烷)、过氧化物解离产物(如叔丁 醇、丙酮等)和或用于稀释引发剂的溶剂组分来影响。这些乙烯杂质、过氧化物解离产物和 /或稀释溶剂组分可以充当链转移剂。
[0123] 聚合物
[0124] 在一个实施例中,本发明的基于乙烯的聚合物的密度为0. 910到0. 950,更通常 0. 915到0. 945,并且甚至更通常0. 920到0. 940克/立方厘米(g/cc或g/cm3)。在一个 实施例中,本发明的基于乙烯的聚合物在190 °C /2. 16kg下的熔融指数(12)为0. 2到5000 克 /1〇 分钟(g/l〇min),在 190°C /2. 16kg 下为 0? 5 到 2000 克 /10 分钟(g/10min),并且在 190°C /2. 16kg 下为 1 到 1500 克 /10 分钟(g/10min)。
[0125] 在一个实施例中,基于乙烯的聚合物选自乙烯丙烯酸(EAA)、乙烯甲基丙烯酸 (EMAA)、乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯。此外,任选的第二共聚单体包括一氧化碳、 含有硅烷的共聚单体等。还可以形成三元共聚物,如乙烯-AA-MAA三元共聚物。欲用于本发 明的乙烯聚合物中的其它适合的第二或更多共聚单体包括(但不限于)烯系不饱和单体, 和尤其C 3_2(l a-烯烃、一氧化碳、乙酸乙烯醋以及丙烯酸C2_6烷基醋。其它适合的第二或更多 共聚单体在埃利希,P.;莫蒂默,G.A.;《聚合物技术进展》;乙烯自由基聚合的原理;第7卷, 第 386-448 页(1970)(Ehrlich,P. ;Mortimer,G.A. ;Adv. Polymer Science fundamentals of Free-Radical Polymerization of Ethylene ;Vol.7,pp. 386-448(1970))-参见参考文 献1中描述。
[0126] 添加剂
[0127] 可以向包含本发明聚合物的组合物添加一或多种添加剂。适合的添加剂包括稳 定剂;填充剂,如有机或无机粒子,包括粘土,滑石,二氧化钛,沸石,粉末状金属,有机或无 机纤维,包括碳纤维、氮化硅纤维、钢丝或钢网以及尼龙或聚酯绳索、纳米尺寸的粒子、粘土 等;增粘剂;油增量剂,包括石蜡或环烷烃油。
[0128] 应用
[0129] 本发明组合物可以用于多种常规热塑性制造工艺以制造有用的物品,包括挤压涂 层;分散涂层;膜;以及模制物品,如吹塑模制、注射模制或旋转模制的物品;泡沫;电线和 电缆、纤维以及编织或非编织织物。
[0130] 定义
[0131] 除非相反地陈述、从上下文暗示或本领域惯用,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发明的提交日为止的现行方法。
[0132] 如本文所用,术语"含有羧酸的共聚单体"或"包含羧酸的共聚单体"指包含至少 一个-C00H基团的不饱和有机化合物。
[0133] 如本文所用,术语"酸共聚单体"是指含有羧酸的共聚单体。
[0134] 如本文所用,含有羧酸的共聚单体在压力(P)下的熔融温度是在压力(P)下,在减 压后共聚单体的最后一个晶体消失时的温度。
[0135] 如本文所用,含有羧酸的共聚单体在压力(P)下的结晶温度等于上述压力(P)下 的熔融温度。
[0136] "大气压下的熔融温度"是指在1.Oatm压力下的熔融温度。
[0137] "大气压下的沸腾温度"是指1.Oatm压力下的沸腾温度。
[0138] 如本文所用,术语"链转移系数(Cs值)"是指"链转移速率"与"乙烯增长速率" 之间的比率。术语"130°C和1360atm下的Cs"是指在130°C的温度和1360atm的压力下测 量的链转移系数。参见以下参考文献1-6。
[0139] 如本文所用,术语"CTA活性"是链转移系数(Cs值)与摩尔浓度的乘积。
[0140] 术语"CTA系统"包括添加到聚合方法中以通常控制熔融指数的单一 CTA或CTA的 混合物。CTA系统或CTA包括能够将氢原子转移到含有一个基团的增长的聚合物分子的组 分,从而在CTA分子上形成所述基团,从而接着可以引发新聚合物链的起始。CTA也称为调 聚剂或调聚物。
[0141] 如本文所用,术语"再循环的乙烯"是指例如在高压和低压分离器中从聚合物移除 的富含乙烯的进料流,并且再循环的乙烯包含乙烯、其它组分和在反应器中未转化的反应 物。
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