[發明專利]向滾塑應用中的聚合物添加添加劑的方法

有效

• 申請號: 200980147650.6
• 申請日: 2009-10-01
• 公開（公告）號: CN102227468A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 埃里克·馬齊爾斯
• 申請（專利權）人: 道達爾石油化學產品研究弗呂公司
• 主分類號: C08K5/00
• 分類號: C08K5/00;B29C41/00;C08J3/20;C08F6/26;B29C41/04;C08K5/134;C08K5/3435;C08K5/526;C08K5/3492
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

本發明涉及向聚合物樹脂添加抗氧化劑和抗UV穩定劑的領域。其特別適合于使用樹脂的滾塑應用。

聚乙烯占滾塑市場中所用聚合物的超過80％。這是由于聚乙烯在加工期間出色的耐熱降解性、其容易研磨、良好的流動性和低溫沖擊性質所導致的。

滾塑用于制造簡單到復雜的中空塑料產品。其可用于模塑多種材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰胺或者聚氯乙烯(PVC)。如例如D.Annechini，E.Takacs和J.Vlachopoulos在“Some?new?results?on?rotational?molding?of?metallocene?polyethylenes”，ANTEC，第1卷，2001中公開的，優選使用線型低密度聚乙烯。

在滾塑中通常使用以齊格勒-納塔催化劑制備的聚乙烯，但是由茂金屬制造的聚乙烯是合意的，因為它們窄的分子量分布使其具有更好的沖擊性質和在加工中更短的循環時間。

現有技術(參見ANTEC，第1卷，2001)的由茂金屬制造的聚乙烯存在高收縮性和翹曲的問題，并且對于一些應用來說存在它們在自然狀態下的白度問題。

例如US-5,457,159中所述的塑彈性體組合物也可用于滾塑，但是它們需要復雜的混合和硫化加工步驟。

US-6,124,400公開了含有半結晶聚烯烴序列的聚合物合金在滾塑中的用途，所述半結晶聚烯烴序列具有由單一單體以“一鍋(one-pot)”聚合方法制備的不同受控微觀結構的鏈。這些聚合物合金的聚合需要包含有機金屬催化劑前體、陽離子形成用助催化劑和交聯劑的復雜催化劑體系。

從反應器排出的聚乙烯絨毛(fluff)在其可用于滾塑應用之前需要穩定劑的存在。這些穩定劑包括用于在滾塑過程之前、期間和之后防止降解的UV穩定劑。它們還包括抗氧化劑。已經使用若干種方法以將這些穩定劑與聚合物組合。

例如，可將聚合物和添加劑在擠出機中混合，擠出機施加剪切力以使所述組分混合和使所述聚合物熔融。這種方法存在改變所述聚合物的性質和消耗能量的缺點。

在另一方法中，可將穩定劑溶解在溶劑中和噴射在為了進行滾塑而已經經過調理(condition)的聚合物粒料上，如例如EP-A-1261660或WO00/11065中公開的。這種方法存在著在最終產物中仍包括溶劑的缺點。

在又一方法中，可將穩定劑與為了進行滾塑而已經經過調理的聚合物顆粒干混。這種方法存在混合不是完全均勻的缺點。

因此需要不存在這些缺點的方法。

本發明的一個目的是在不使用溶劑的情況下將穩定劑與聚合物混合。

本發明的另一目的是限制制備準備好用于滾塑的(ready-for-rotomoulding，滾塑即用型)樹脂所必需的調理步驟的數量。

本發明的另一目的是降低制備準備好用于滾塑的樹脂所必需的能量消耗。

本發明的又一目的是降低用于制備準備好用于滾塑的樹脂的成本。

因此，本發明公開了向用于滾塑應用的聚合物樹脂添加添加劑的方法，其包括下列步驟：

a)將包括如下的混合物進料到粉碎機(microniser)中：

i)直接從反應器排出的聚合物絨毛；

ii)酚類抗氧化劑；

iii)有機亞磷酸酯或亞膦酸酯抗氧化劑；

iv)抗UV穩定劑；

v)任選的金屬硬脂酸鹽；

vi)任選的致密化助劑(densification?aid)；

vii)任選的顏料；

b)在將步驟a)的混合物保持在室溫(約25℃)到比所述聚合物樹脂的熔融溫度低至少5℃的溫度下的同時將所述混合物微粉化(micronising)，以得到如滾塑所需要的具有10～1000微米均勻尺寸的添加有添加劑的聚合物粉末；

c)收取該準備好直接用于滾塑應用中的添加有添加劑的聚合物粉末。

本方法提供了在將聚乙烯和添加劑的混合物進料到所述磨機(mill)之前無需預處理的優點。本發明中所避免的并且典型地用于將添加劑加入到聚合物中的預處理包括配混、或者擠出、或者使用溶劑或稀釋劑。這樣的預處理對于聚合物性質是有害的。在本發明中，從反應器排出的聚合物絨毛簡單地與純的添加劑粉末或粒料干混并且輸送至所述磨機以得到用于滾塑應用的期望尺寸的顆粒的干混物。

優選的聚合物是聚乙烯或聚丙烯，更優選聚乙烯。