[發明專利]用于制備包含超高分子量組分的多峰聚乙烯共混物的方法

有效

• 申請號: 201580054408.X
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN106795339B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: B·克雷奇馬爾;卡拉-古斯塔夫·?？?/a>;T·雷茨奇;劉毅;S·佳奇
• 申請（專利權）人: 博里利斯股份公司
• 主分類號: C08L23/04
• 分類號: C08L23/04
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 尹吉偉

本申請涉及一種制備多峰聚乙烯組合物的方法，包括以下步驟：將聚乙烯部分(A?1)與聚乙烯部分(A?2)進行共混以形成第一聚乙烯樹脂(A)，所述聚乙烯部分(A?1)具有的重均分子量Mw為等于或大于700kg/mol至等于或小于10,000kg/mol且密度為等于或大于920kg/m³至等于或小于960kg/m³，所述聚乙烯部分(A?2)具有比聚乙烯部分(A?1)低的Mw且密度為等于或大于910kg/m³至等于或小于960kg/m³，(A?1)與(A?2)的重量比為45：55至80：20，所述第一聚乙烯樹脂(A)具有的Mw為等于或大于200kg/mol至等于或小于1500kg/mol、熔體流動速率MFR₅(190℃，5kg)為0.001至10g/10min、密度為等于或大于910kg/m³至等于或小于960kg/m³；將所述第一聚乙烯樹脂(A)與第二聚乙烯樹脂(B)進行共混以形成所述多峰聚乙烯組合物，所述第二聚乙烯樹脂(B)具有的Mw為等于或大于50kg/mol至小于700kg/mol且密度為等于或大于910kg/m³至等于或小于960kg/m³，其中所述多峰聚乙烯組合物的熔體流動速率MFR₅(190℃，5kg)為0.01?10g/10min、密度為等于或大于910kg/m³至等于或小于970kg/m³；本發明還涉及通過所述方法可獲得的聚乙烯組合物和所述第一共混步驟的聚乙烯樹脂。

技術領域

本申請涉及通過將預混物形式的超高分子量組分熔融共混來生產具有超高分子量組分的多峰聚乙烯組合物的方法。所得多峰聚乙烯組合物在熔融共混期間在最小的降解程度下顯示出了改善的均勻性。

背景技術

在多峰聚乙烯樹脂中，通常具有共聚單體引入的高分子量組分負責強度，包括長期強度，并且該部分摻入總的聚合物中的程度是最終產品性能的關鍵，特別是對于高強度以及高性能產品，如PE100或PE100+管材樹脂、高端薄膜樹脂或吹塑樹脂。

多峰聚烯烴，特別是多峰聚乙烯本質上難以均勻化，這是由于各種反應器粉末顆粒存在粘度的較大差異和顆粒尺寸的較大差異。特別是在連續聚合方法中，高分子量和高粘性粉末顆粒通常比低分子量顆粒大得多。在均化步驟期間，高分子量聚乙烯的顆粒難以在聚合物熔體內均化，使得在復合的材料中出現所謂的“白點”。這些白點通常具有低于10至約50微米的尺寸，它們甚至偶爾可以具有高達0.1mm或甚至0.5mm的尺寸，并且由未充分分散在組合物中的高分子量聚合物顆粒組成。此外，當復合聚合物組合物時，例如對于膜的生產，經常出現尺寸為約0.01至1mm的凝膠顆粒。這些凝膠顆粒也由未充分分散的高分子量聚合物顆粒組成，并且在成品薄膜中表現為損毀外觀的不均勻性。此外，多峰聚合物組合物的不均勻性還可能增加由其制備的制品的表面的粗糙度。

破碎這些高粘性顆粒的一種可能性是在復合期間使用較高的剪切力。通常在需求、聚合物的降解極限、能量成本、必需的加工穩定劑的成本和其它物理限制(例如，由產生的高溫和有限的冷卻能力導致的低粘度和較低的剪切力)所需的程度上施加更高的剪切力。

然而，高剪切力是作為剪切流施加的，剪切流在擠出機和攪拌機中是主要的流動，在大多數情況下不足以在聚合物部分之間具有大的粘度差異的多峰聚乙烯樹脂中破碎高分子量聚合物顆粒。

這些相容性問題特別適用于將超高分子量組分(UHMW)包括在聚乙烯組合物中以進一步提高力學性能的情況，因為將超高分子量顆粒均化到聚合物基質中將變得越來越難。

因此，仍然需要將超高分子量組分摻入到多峰聚乙烯樹脂中的方法，以在聚合物鏈最小的降解程度下獲得具有最小UHMW顆粒(所謂的白點)的均勻共混物。