[發明專利]改進的聚烯烴制造方法

有效

• 申請號: 201180010392.4
• 申請日: 2011-02-18
• 公開（公告）號: CN102947067A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: W.拉希姆;R.E.桑德
• 申請（專利權）人: 英尼奧斯商業服務英國有限公司
• 主分類號: B29B7/00
• 分類號: B29B7/00;B29C47/36;C08J3/00;B01F7/04;C08L23/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐厚才;楊思捷

技術領域

本發明涉及一種用于制造聚烯烴共混物的改進方法，該聚烯烴共混物由高分子量烯烴共聚物和低分子量烯烴共聚物制成。具體地，本發明涉及優化分散性混合(dispersive?mixing)和分配性混合(distributive?mixing)之間的平衡，同時保持產物性能、改善進入該產物中的能量輸入、確保混合一致性(consistency)并實現改進的生產率。

背景技術

在本領域中聚烯烴制造方法是被熟知的，其包括根據最終聚烯烴產品的要求制備單峰(monomodal)和多峰(multimodal)聚合物的方法。

具體地，在本領域中多峰聚乙烯是被熟知的，如美國專利No.?6,730,751和美國專利No.?7,193,017中所記載，二者的公開內容因此以引用的方式被并入本文中。本文中所用的術語“多峰”是指在分子量分布圖中存在多于一個規定的峰。當在兩個或更多個分開的反應容器中以順序步驟制備聚合物時，可以制得具有不同分子量分布和密度的聚合物。

雖然單獨的組分可以具有單峰分子量分布，但該順序的連續多步驟方法的效果是將一個分布疊加在另一個上—結果是分子量的雙峰或多峰分布。可選地，可以通過分開制備的不同組分的物理混合并然后組合制備這種聚合物。對于一些應用如耐壓管，已經意識到使用由低分子量乙烯聚合物和高分子量乙烯聚合物制成的共混物是有利的。

多峰聚烯烴要求在制造的結束步驟中的特殊處理，以實現所期望的最終特性，如用于改善的外觀的降低凝膠和改善可以使用的添加劑和顏料的分散。可以在各種擠出設備中配混聚合物，包括混合機加擠出機構造，例如如美國專利No.?6,900,266中所記載在Farrel混合機加單螺桿擠出機、Farrel型混合機加齒輪泵、單獨的雙螺桿擠出機、或雙螺桿擠出機加齒輪泵中，該專利的公開內容因此以引用的方式并入本文中。

在一種通常使用的現有技術方法中，在Farrel型混合機加單螺桿擠出機中制備了粒料，其包括進料塔(feed?tower)以引入聚合物薄片并將其與適于該應用的添加劑(其包括抗氧化劑、除酸劑和聚合物加工助劑)組合。該Farrel型混合機接收這些材料的組合流并使它們熔化并在由轉子、混合室和孔口限制裝置形成的混合室中混合它們。該單螺桿擠出機接收來自該混合機的熔體并將其加壓通過造粒口模板，在該處將該聚合物流分成單獨的物流并在水下造粒機中切成粒料。Farrel公司已經于1991年在SPE?Antec發表了“Effect?of?rotor?geometry?and?operating?conditions?on?mixing?performance?in?continuous?mixers:?an?experimental?study”，其公開內容因此以引用的方式并入本文中，其記載了用于在Farrel?Continuous?Mixers中聚合物熔體加工的各種轉子構造。

現有技術文獻中公開了用于各種配混構造的各種葉設計(lobe?designs)和擠出機構造。例如，美國專利No.?6,783,270公開了具有可以提供不同頂錐角(tip?angles)的新分級元件(fractional?element)的雙螺桿擠出機。然而，現有技術文獻都沒有記載用于混合和熔化多峰聚烯烴的優化的轉子構造。

如美國專利No.?6,900,266中所示，本領域中還已經熟知在配混過程期間，控制至該聚烯烴聚合物的能量輸入是重要的，該專利的公開內容因此以引用的方式并入本文中。過高的能量水平可以使期望的機械性能降級，而過低的能量水平可能不足以制備對于給出的應用(如管)具有所需的均勻性的材料。

白斑和凝膠是用于評價多峰聚烯烴的均勻性的兩個性能指標。不希望的凝膠或白斑水平導致不可用的聚合物產品。美國專利申請No.?2009/0198018記載了用于制備具有降低的白斑的多峰聚合物的方法，該申請的公開內容因此以引用的方式并入本文中。

發明內容

本發明涉及用于配混(compounding)聚烯烴組合物的改進方法，該方法包括提供包含一種或多種高分子量烯烴聚合物組分和一種或多種低分子量聚烯烴組分的進料組分。然后將該高分子量和低分子量的組分配混在一起以形成熔融的均勻聚烯烴混合物。本文中所用的術語“均勻聚合物”是指由擠出機制備并且彼此相對相同的并具有同樣的粘性和密度性質的粒料(pellets)。

具體實施方式