[發明專利]用于生產包括超高分子量組分的多峰聚乙烯原位共混物的方法

有效

• 申請號: 201580069911.2
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN107108793B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 劉毅;竇奇錚;A·R·阿爾布尼亞
• 申請（專利權）人: 博里利斯股份公司
• 主分類號: C08F10/02
• 分類號: C08F10/02;C08F2/00;C08L23/04;C08L23/08;C08L23/06
• 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

本申請涉及一種用于生產多峰聚乙烯組合物的方法，其包括以下步驟：在連續多階段方法的一個反應步驟中聚合聚乙烯組分(A?1)，其具有等于或大于500kg/mol至等于或小于10000kg/mol的重均分子量Mw和等于或大于915kg/m³至等于或小于960kg/m³的密度，并且在連續多階段方法的第二反應步驟中聚合聚乙烯組分(A?2)，其具有比聚乙烯組分(A?1)低的重均分子量Mw和等于或大于910kg/m³至等于或小于975kg/m³的密度，在所述連續多階段方法中，一個所述聚乙烯組分在另一個所述聚乙烯組分的存在下聚合以形成第一聚乙烯樹脂(A)，所述第一聚乙烯樹脂(A)具有等于或大于150kg/mol至等于或小于1500kg/mol的重均分子量Mw和等于或大于910kg/m³至等于或小于975kg/m³的密度，其中所述第一聚乙烯樹脂(A)的重均分子量Mw低于所述聚乙烯組分(A?1)的重均分子量Mw，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)具有等于或大于50kg/mol至小于500kg/mol的重均分子量Mw和等于或大于910kg/m³至等于或小于970kg/m³的密度；其中所述多峰聚乙烯組合物具有0.01g/10min至10g/10min的熔體流動速率MFR₅(190℃，5kg)和等于或大于910kg/m³至等于或小于970kg/m³的密度，涉及通過所述方法可獲得的聚乙烯組合物和所述第一聚合步驟的聚乙烯樹脂。

技術領域

本申請涉及通過熔融共混原位聚合的母料形式的超高組分生產具有超高分子量組分的多峰聚乙烯組合物的方法。所得到的多峰聚乙烯組合物在熔融共混期間在最小的降解下顯示出改進的均勻性。

背景技術

在多峰聚乙烯樹脂中，通常具有共聚單體摻入的高分子量組分負責強度(包括長期強度)，并且該組分在總聚合物質量中摻入效果如何對于最終產品性質是關鍵，特別是對于高強度和高性能產品，例如PE100或PE100+管材樹脂、高檔膜樹脂或吹塑樹脂。

由于各種反應器粉末顆粒的粘度的大的差異和顆粒尺寸的大的差異，多峰聚烯烴(特別是多峰聚乙烯)固有地難以均勻化。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明顯大于較低分子量的顆粒。在均勻化步驟期間，高分子量聚乙烯的顆粒難以在聚合物熔體內均勻化，從而在復合材料中發生所謂的“白點”。這些白點通常具有10微米以下至約50微米的尺寸，它們甚至偶爾可以具有高達0.1mm或者甚至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，當對聚合物組合物進行復合(例如用于膜的生產)時，經常產生尺寸為約0.01mm至1mm的凝膠顆粒。這些凝膠顆粒也由不完全分散的高分子量聚合物顆粒組成，并且在成品膜中作為破壞的不均勻性出現。此外，多峰聚合物組合物中的不均勻性還會增加由其生產的制品的表面的粗糙度。

破碎這些高粘度顆粒的一種可能的方式是在復合期間使用更高的剪切力。通常，更高的剪切力是應用到對于需求、聚合物的降解極限、能量成本、必需的工藝穩定劑的成本以及其他物理極限(例如，由于產生的高溫和有限的冷卻能力而導致的低粘度和較低的剪切力)來說是必須的程度。

然而，以剪切流(其在擠出機和攪拌器中是主要流)應用的高剪切力在大多數情況下不足以破碎聚合物組分之間具有較大粘度差異的多峰聚乙烯樹脂中的高分子量聚合物顆粒。

這些相容性問題特別適用于在聚乙烯組合物中包括超高分子量組分(UHMW)以進一步提高強度性能的情況，因為越來越難以將超高分子量顆粒均勻化到聚合物基質中。

因此，仍然存在需要將超高分子量組分摻入到多峰聚乙烯樹脂中的方法，使得在聚合物鏈的最小降解下獲得具有最少UHMW顆粒(即所謂的白點)的均勻共混物。