[發明專利]使用預熱的粒料母料混配聚合物

在審

• 申請號: 201380062220.0
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN104797636A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: G.L.皮特曼
• 申請（專利權）人: 英尼奧斯歐洲股份公司
• 主分類號: C08J3/22
• 分類號: C08J3/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周李軍;石克虎

本發明涉及一種用于混配的方法，具體地，本發明涉及一種使用粒料母料用于混配聚合物的方法。

粒料母料廣泛用于混配聚合物，以向聚合物引入期望的添加劑。典型的添加劑包括著色劑(顏料)、抗氧化劑、潤滑劑、阻燃劑和給予混配的材料期望的性能的眾多其它添加劑。粒料母料包含與載體混合的濃縮的添加劑或添加劑混合物，并且通常使用，因為當投料到混配步驟時，比起未加工的添加劑材料(其可通常為液體或細粉末)，這樣更容易處理和更容易控制。

使用母料用于聚乙烯聚合物的方法的實例可在例如WO?2012/058200、US4369267和WO?99/57193中發現。

粒料母料可與要在擠出機中混配的聚合物混合，或者在擠出機之前與聚合物預混合。在擠出機中，將聚合物和母料加熱，熔融和混合。施用剪切，以確保均質混合。

現已發現通過在擠出機之前預熱母料可改進混配方法。

因此，本發明的第一方面提供了一種用于將聚合物與粒料母料混配的方法，所述方法包括使聚合物和粒料母料通向混配擠出機，聚合物的溫度為T℃，其特征在于，在通向擠出機之前，使用加熱流體將粒料母料加熱至T-10℃或更高的溫度。

具體地，本發明的第一方面提供了一種用于將聚合物與粒料母料混配的方法，所述方法包括使聚合物和粒料母料通向混配擠出機，聚合物的溫度為T℃，并且其中在T-20℃或更低的溫度下儲存粒料母料，其特征在于，在通向擠出機之前，使用加熱流體將粒料母料加熱至T-10℃或更高的溫度。

術語“粒料母料”指在粒料形式的載體上的一種或多種添加劑的母料。載體通常為聚合樹脂，最通常基于待混配的聚合物來選擇。例如，當待混配的聚合物為聚乙烯時，聚乙烯載體用于母料。(為了便于參考，即使未陳述“粒料”，本文可使用“母料”并且指“粒料母料”)。

已發現，與要混配的聚合物(“初始聚合物”)相比，為粒料母料提供熱量以提高母料的溫度使得隨后的熔融更容易，并且降低需要在擠出機中施用以實現混合的比能量，并且允許實現更高的擠出機生產量。

術語“加熱流體”指用于提供熱量以加熱粒料母料的氣體或液體。合適的流體的實例包括氣體(例如空氣)和液體(例如水)。

在一個實施方案中，通過“直接加熱”母料可實現本發明的第一方面的方法。本文使用的“直接加熱”指在母料和加熱流體之間發生物理接觸，該加熱流體提供熱量以加熱母料的過程。

因此，將加熱流體(例如加熱的空氣、氮氣或過熱的蒸氣)通過母料以將其加熱。可在與聚合物混合之前對母料進行這一點，或者母料可與至少一些并優選所有的聚合物混合，并且將熱量施加于混合物。可注意到，當在混配擠出機之前將母料與至少一些聚合物混合時，存在于聚合物中的熱量可提高母料的溫度，但是這可導致熱能再分布，這不能降低在擠出機中所需的隨后的熱量。

當使用直接加熱時，優選在與聚合物混合之前直接加熱母料。

在該實施方案中，優選加熱流體為處于粒料母料被加熱流體加熱到的溫度的氣體(處于粒料母料被加熱時的壓力，該壓力可超過或低于大氣壓，但是優選為大氣壓)。這樣避免需要隨后蒸發加熱流體以將其從粒料母料除去。出于該原因，通常不優選例如蒸氣的氣體，至少在大氣壓下。在該實施方案中，最優選例如氮氣或干燥空氣的氣體。

總的來說，在本發明中，但是尤其是當使用“直接”加熱時，優選，在進入擠出機時，在擠出機之前已發生混合的粒料母料或粒料母料和聚合物的混合物含有低于500ppm水，優選低于250ppm水。

最優選，通過“間接加熱”母料，實現在本發明的第一方面中加熱母料。

此外，在第二方面，本發明提供了一種用于將聚合物與粒料母料混配的方法，所述方法包括將溫度為T℃的聚合物和粒料母料通向混配擠出機，其特征在于在通向擠出機之前，通過間接熱交換加熱粒料母料。

在該第二方面，優選母料開始時處于比要混配的聚合物(初始聚合物)更低的溫度。

優選，在該第二方面，在混配前聚合物的溫度為T℃，在T-20℃或更低的溫度下儲存粒料母料，并且在通向擠出機之前，將粒料母料加熱至T-10℃或更高的溫度，即，如在第一方面優選的。總的來說，并且作為一個實例，當初始聚合物保留來自較早的處理步驟的熱量時，在初始聚合物和母料之間可存在溫差。相反，通常在環境溫度下儲存粒料母料，用于合適的進料容器或倉庫。

在本發明中，聚合物溫度為T℃。本文使用的該溫度在與母料混合之前立即測量，或者當在擠出機之前聚合物不與母料混合時，在將聚合物進料至擠出機之前立即測量。