CN103827201B - 流痕出现减少的聚烯烃组合物 - Google Patents

流痕出现减少的聚烯烃组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN103827201B
CN103827201B CN201280046684.8A CN201280046684A CN103827201B CN 103827201 B CN103827201 B CN 103827201B CN 201280046684 A CN201280046684 A CN 201280046684A CN 103827201 B CN103827201 B CN 103827201B
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
polyolefin compositions
polypropylene
minutes
grams
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201280046684.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103827201A (zh
Inventor
迈克尔·特兰尼格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Borealis AS
Original Assignee
Borealis AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borealis AS filed Critical Borealis AS
Publication of CN103827201A publication Critical patent/CN103827201A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103827201B publication Critical patent/CN103827201B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/10Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/014Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/24Crystallisation aids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/02Heterophasic composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种新的流痕出现减少的聚烯烃组合物,尤其在高的注射速度下更是如此。所述新的聚烯烃组合物包含多相聚丙烯组合物、乙烯/丙烯弹性体和无机填料。

Description

流痕出现减少的聚烯烃组合物
本发明涉及一种新的流痕出现减少的聚烯烃组合物。更具体地,本发明涉及一种包含多相聚丙烯组合物、乙烯/丙烯弹性体和无机填料的聚烯烃组合物。
本发明的聚烯烃组合物尤其可用于机动车应用,特别是需要抗冲击强度和刚度的良好平衡的机动车外部部件,例如保险杠,其还需要“A级”表面性能和低的热膨胀率。
背景技术
用于机动车外部部件的现代聚合物材料通常由聚丙烯树脂的共混物组成。聚丙烯树脂通常为结晶的,并具有低的抗冲击性,尤其是在低温下更是如此。为了改善抗冲击性,聚丙烯可以与聚乙烯或乙烯共聚物和橡胶状材料,例如聚异丁烯、聚丁二烯或基于乙烯-α-烯烃的共聚物共混。
通常地,树脂然后注塑为期望的制品。当制品相当大,例如为机动车保险杠、仪表板或中控台时,发生光学不规则性的问题,这是由树脂必需的长流动路径所造成的。
这类表面缺陷,也被称为流痕、虎纹或流动线,使表面美观变差,这是因为在注塑期间它们显现为与熔体流动方向垂直的一系列交替的高光泽条纹和低光泽条纹。
已经进行了避免这些表面缺陷,同时保持其他物理性能的良好平衡的许多尝试,例如DE19754061。然而,已经发现,不能充分防止流痕的出现,或者聚合物组合物的机械性能无法令人满意。
尽管对于机动车外部部件需要良好冲击-刚度平衡的应用充分地确立了塑性体改性的聚丙烯,但是其通常表现出一些流痕。在塑性体含量和流痕之间有明显的负面影响的事实限制了塑性体改性的聚丙烯用于非上漆部件的适用性。迄今为止,已知塑性体的密度对MFR有影响,但对流痕没有影响。关于作为塑性体的乙烯/辛烯弹性体,已知乙烯/辛烯塑性体的MFR越低,材料的流痕性能越好,尽管流痕仍然稍微可见。
本领域仍需要进一步降低流痕出现而不损害组合物的其他性能,例如熔体流动速率或弯曲模量。
目的
因此,本发明的一个目的是提供一种聚烯烃组合物,其具有减少的流痕趋势,同时保持性能,例如熔体流动速率、弯曲模量或热变形温度。
出人意料地,以上目的可以借助包含以下的聚烯烃组合物来实现:
a.基于所述聚烯烃组合物的重量,35重量%到90重量%的多相聚丙烯组合物,所述多相聚丙烯组合物包含
i.基于所述多相聚丙烯组合物的重量,10重量%到50重量%的第一聚丙烯(PP1),所述第一聚丙烯(PP1)具有根据ISO1133所测量的30克/10分钟到80克/10分钟的MFR2(230℃,2.16kg),
ii.基于所述多相聚丙烯组合物的重量,20重量%到65重量%的第二聚丙烯(PP2),所述第二聚丙烯(PP2)具有根据ISO1133所测量的100克/10分钟到250克/10分钟的MFR2(230℃,2.16kg),
iii.基于所述多相聚丙烯组合物的重量,5重量%到30重量%的第一二甲苯冷可溶物部分(XS1),所述第一二甲苯冷可溶物部分(XS1)具有2.0dl/g到3.0dl/g的特性黏数IVXS1
iv.基于所述多相聚丙烯组合物的重量,5重量%到25重量%的第二二甲苯冷可溶物(XS2)部分,所述第二二甲苯冷可溶物部分(XS2)具有1.5dl/g到2.8dl/g的特性黏数IVXS2,条件是IVXS1≠IVXS2
b.基于所述聚烯烃组合物的重量,5重量%到40重量%的无机填料,和
c.基于所述聚烯烃组合物的重量,5重量%到25重量%的乙烯/丙烯弹性体。
如实施例部分会示出的,根据本发明的聚烯烃组合物具有非常低的在注塑试样上显示流痕的趋势。低的显示流痕的趋势在高的注射速度下尤其明显。
其他重要的机械性能,如刚度和热变形温度也是在高水平上的,与所测试的比较例相当。对于熔体流动速率同样如此。
根据本发明,聚烯烃组合物包含35重量%到90重量%的多相聚丙烯组合物。优选地,多相聚丙烯组合物的量为至少45重量%,更优选至少50重量%,仍更优选至少55重量%,最优选至少60重量%。优选地,多相聚丙烯组合物的量不大于85重量%,更优选不大于80重量%,仍更优选不大于75重量%,最优选不大于70重量%。
如果多相聚丙烯组合物的量低于35重量%,则聚烯烃组合物的抗冲击强度会降低。如果多相聚丙烯组合物的量高于90重量%,则刚度会降低。
根据本发明所使用的多相聚丙烯组合物包含连续基体相和不连续相。
多相聚丙烯组合物的连续基体相包含具有根据ISO1133所测量的不同MFR2的两种聚丙烯。
根据本发明,第一聚丙烯(PP1)具有30克/10分钟到80克/10分钟的MFR2(230℃,2.16kg),并基于多相聚丙烯组合物的重量以10重量%到50重量%的量存在。
根据一个更优选的实施方案,PP1的MFR2为35克/10分钟到75克/10分钟,仍更优选40克/10分钟到70克/10分钟,甚至更优选45克/10分钟到65克/10分钟,最优选50克/10分钟到60克/10分钟(230℃,2.16kg)。
基于多相聚丙烯组合物的重量,PP1的量的下限更优选为至少15重量%,仍更优选至少20重量%,甚至更优选至少24重量%,最优选至少27重量%。
基于多相聚丙烯组合物的重量,PP1的量的上限更优选为不大于45重量%,仍更优选不大于40重量%,甚至更优选不大于36重量%,最优选不大于33重量%。
根据本发明,第二聚丙烯(PP2)具有100克/10分钟到250克/10分钟的MFR2(230℃,2.16kg),并基于多相聚丙烯组合物的重量以20重量%到65重量%的量存在。
根据一个更优选的实施方案,PP2的MFR2为110克/10分钟到230克/10分钟,仍更优选120克/10分钟到210克/10分钟,甚至更优选130克/10分钟到190克/10分钟,最优选140克/10分钟到180克/10分钟(230℃,2.16kg)。
基于多相聚丙烯组合物的重量,PP2的量的下限更优选为至少25重量%,仍更优选至少30重量%,甚至更优选至少34重量%,最优选至少38重量%。
基于多相聚丙烯组合物的重量,PP2的量的上限更优选为不大于60重量%,仍更优选不大于55重量%,甚至更优选不大于51重量%,最优选不大于47重量%。
具有不同MFR2的两种聚丙烯的特定选择确保一方面总的聚烯烃组合物具有所需的刚度(由具有较低MFR2的聚丙烯贡献),并确保其同时具有高的流动性(借助于具有较高MFR2的聚丙烯)。
如果基于多相聚丙烯组合物的重量,PP1的量低于10重量%或PP2的量高于65重量%,则聚烯烃组合物的抗冲击强度变得太小。如果基于多相聚丙烯组合物的重量,PP1的量高于50重量%或PP2的量低于20重量%,则聚烯烃组合物的流动性变得不足。
多相聚丙烯组合物的不连续相包含具有不同分子量的两种非晶共聚物(即塑性体)。在本说明书中,多相聚丙烯的不连续相中所包含的非晶共聚物也被称为“橡胶”。在一个优选的实施方案中,形成多相聚丙烯组合物的不连续相的橡胶为乙烯/丙烯橡胶。
因为橡胶的大部分量在环境温度下可溶解于二甲苯(XCS含量;即二甲苯冷可溶物含量),所以多相聚丙烯组合物的XCS含量与橡胶的量有关,但是不必完全相同。例如,橡胶,例如乙烯/丙烯橡胶也可以包含具有非常高乙烯浓度的部分,其为结晶的并因此会不溶于冷二甲苯。
为了本发明的目的,乙烯-丙烯橡胶的分子量表示为多相聚丙烯组合物的特定二甲苯冷可溶物部分的特性黏数。
因此,基于多相聚丙烯组合物的重量,根据本发明所使用的多相聚丙烯组合物包含5重量%到30重量%的量的具有2.0dl/g到3.0dl/g的特性黏数IV的第一二甲苯冷可溶物部分(XS1)。
根据一个更优选的实施方案,XS1的IV的下限为至少2.1dl/g,仍更优选至少2.2dl/g,甚至更优选至少2.3dl/g,最优选至少2.4dl/g。
根据一个更优选的实施方案,XS1的IV的上限为不大于2.9dl/g,仍更优选不大于2.8dl/g,甚至更优选不大于2.7dl/g,最优选不大于2.6dl/g。
基于多相聚丙烯组合物的重量,XS1的量的下限更优选为至少8重量%,仍更优选至少10重量%,甚至更优选至少12重量%,最优选至少14重量%。
基于多相聚丙烯组合物的重量,XS1的量的上限更优选为不大于25重量%,仍更优选不大于22重量%,甚至更优选不大于20重量%,最优选不大于18重量%。
因此,基于多相聚丙烯组合物的重量,根据本发明所使用的多相聚丙烯组合物包含5重量%到25重量%的量的具有1.5dl/g到2.8dl/g的特性黏数IV的第二二甲苯冷可溶物部分(XS2)。
根据一个更优选的实施方案,XS2的IV的下限为至少1.7dl/g,仍更优选至少1.8dl/g,甚至更优选至少1.9dl/g,最优选至少2.0dl/g。
根据一个更优选的实施方案,XS2的IV的上限为不大于2.7dl/g,仍更优选不大于2.6dl/g,甚至更优选不大于2.5dl/g,最优选不大于2.4dl/g。
基于多相聚丙烯组合物的重量,XS2的量的下限更优选为至少7重量%,仍更优选至少8重量%,甚至更优选至少9重量%,最优选至少10重量%。
基于多相聚丙烯组合物的重量,XS2的量的上限更优选为不大于21重量%,仍更优选不大于17重量%,甚至更优选不大于14重量%,最优选不大于12重量%。
橡胶的特定选择,例如乙烯/丙烯橡胶,以及从而具有不同分子量的第一和第二二甲苯冷可溶物部分(即“双峰”橡胶)的特定选择确保总的聚烯烃组合物在环境温度和低温下都具有足够的抗冲击强度。聚烯烃组合物中双峰橡胶的存在还有助于降低流痕的出现。
如果XS1和XS2的量比以上所述低,则聚烯烃组合物的抗冲击强度无法令人满意。如果XS1和XS2的量比以上所述高,则聚烯烃组合物的刚度无法令人满意。
如以上已经提及的,两种橡胶的分子量彼此不同。因此,要求XS1的IV不等于XS2的IV。更优选地,IVXS1>IVXS2,仍更优选地,IVXS1>IVXS2+0.1,最优选地,IVXS1>IVXS2+0.2。
根据本发明的一个实施方案,第一和第二二甲苯冷可溶物部分不以相同的量存在。因此优选地,XS1的量比XS2的量大,更优选地,XS1的量比XS2的量大超过2重量%,仍更优选超过3重量%,最优选超过4重量%,在各情况下都基于多相聚丙烯组合物的重量。
对微调本发明的聚烯烃组合物的性能有用的另一参数为多相聚丙烯组合物的二甲苯冷可溶物部分XS1+XS2的乙烯含量。因此,多相聚丙烯组合物的二甲苯冷可溶物部分的乙烯含量在20重量%到50重量%、优选25重量%到45重量%、更优选30重量%到45重量%、最优选32重量%到42重量%的范围内。
根据本发明的另一实施方案,二甲苯冷可溶物部分XS1的乙烯含量可以与二甲苯冷可溶物部分XS2的乙烯含量相当。因此,XS1的乙烯含量在XS2的乙烯含量的80%到120%之间,更优选XS1的乙烯含量在XS2的乙烯含量的90%到110%之间,仍更优选XS1的乙烯含量在XS2的乙烯含量的95%到105%之间,最优选地,XS1的乙烯含量等于XS2的乙烯含量。
根据本发明的另一实施方案,第一和第二聚丙烯不以相同的量存在。因此优选地,PP2的量比PP1的量大,更优选地,PP2的量比PP1的量大超过4重量%,仍更优选超过7重量%,仍更优选超过10重量%,在各情况下都基于多相聚丙烯组合物的重量。
根据本发明一个有利的实施方案,多相聚丙烯组合物由45重量%到90重量%的聚丙烯PP1和PP2和10重量%到55重量%的二甲苯可溶物部分XS1和XS2组成。优选地,聚丙烯的量为50重量%到85重量%,更优选55重量%到80重量%,仍更优选60重量%到75重量%。因此,二甲苯可溶物部分的优选量为15重量%到50重量%,更优选20重量%到45重量%,仍更优选25重量%到40重量%。
精心挑选的聚丙烯与二甲苯可溶物部分的比例有利于聚烯烃组合物的抗冲击强度以及有利于收缩性能。
为了达到期望水平的刚度和CLTE,本发明的聚烯烃组合物包含选定量的无机填料。因此,根据本发明的聚烯烃组合物包含5重量%到40重量%的量的无机填料。
基于聚烯烃组合物的重量,无机填料的量的下限更优选为至少10重量%,仍更优选至少13重量%,甚至更优选至少16重量%,最优选至少18重量%。
基于聚烯烃组合物的重量,无机填料的量的上限更优选为不大于35重量%,仍更优选不大于30重量%,甚至更优选不大于26重量%,最优选不大于22重量%。
如果无机填料的量高于40重量%,则聚烯烃组合物不具有必需的流动性并且不具有需要的抗冲击强度。另外,流痕的出现会太高。如果无机填料的量低于5重量%,则对刚度的贡献会太低。
基于聚烯烃组合物的重量,根据本发明的聚烯烃组合物进一步包含5重量%到25重量%的量的乙烯/丙烯弹性体。通常将乙烯/α-烯烃弹性体添加到多相聚丙烯组合物以增强其抗冲击强度。
现在已经出人意料地发现,当将作为特定乙烯/α-烯烃弹性体的乙烯/丙烯弹性体添加到具有双峰聚丙烯基体、双峰乙烯-丙烯橡胶不连续相并含有无机填料的多相聚丙烯组合物时,流痕的出现可以明显地减少(与添加例如乙烯/1-丁烯弹性体相比)。
基于聚烯烃组合物的重量,乙烯/丙烯弹性体的量的下限更优选为至少7重量%,仍更优选至少8重量%,甚至更优选至少9重量%,最优选至少10重量%。
基于聚烯烃组合物的重量,乙烯/丙烯弹性体的量的上限更优选为不大于22重量%,仍更优选不大于19重量%,甚至更优选不大于16重量%,最优选不大于14重量%。
根据本发明的一个实施方案,乙烯/丙烯弹性体具有865kg/m3到881kg/m3、优选870kg/m3到876kg/m3的密度。
在另一优选的实施方案中,乙烯/丙烯弹性体具有大于6、优选大于7、最优选大于8的多分散指数(PDI),所述多分散指数为重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比。
通常在乙烯/α-烯烃弹性体中,密度与α-烯烃含量相关,通常较高的密度意味着较低的α-烯烃含量。
因此,乙烯/丙烯弹性体的密度的下限更优选为至少884kg/m3,仍更优选至少881kg/m3,甚至更优选至少878kg/m3,最优选至少875kg/m3
乙烯/丙烯弹性体的密度的上限更优选为不大于876kg/m3,仍更优选不大于872kg/m3,甚至更优选不大于869kg/m3,最优选不大于867kg/m3
与本文中所述的其他性能一起选择用于本发明的乙烯/丙烯弹性体的MFR来微调聚烯烃组合物的抗冲击性能。
已经发现乙烯/丙烯弹性体的一个有利的MFR范围为1克/10分钟到7克/10分钟(230℃,2.16kg)。
乙烯/丙烯弹性体的MFR的下限更优选为至少1克/10分钟,仍更优选至少1.5克/10分钟。
乙烯/丙烯弹性体的MFR的一个更优选的上限为7克/10分钟,仍更优选6.5克/10分钟。
根据本发明一个优选的实施方案,无机填料选自滑石和硅灰石。
根据本发明一个优选的实施方案,用于聚烯烃组合物的无机填料具有0.5μm到15μm的中值粒径(D50)和1μm到50μm的顶截止(topcut,D95)。
在D50>15μm和顶截止>50μm时,无机填料的强化效果变得太小。在D50<0.5μm和顶截止<1μm时,太多无机填料会在纳米尺寸范围,这意味着聚烯烃中无机填料的均匀化分布所需要的能力变得不适宜地大。
中值粒径D50是清楚地限定的,然而用于限定顶截止的部分取决于无机填料制造商。用于测量粒径分布的通常方法为激光衍射法。限定无机填料的顶截止的通常部分为D95、D97和D98。对于本发明,优选部分D95用于限定顶截止。
用于限定顶截止的替代方式为指明具有在一定限值以上的直径的填料颗粒,即所谓的筛余的部分。根据这一点,对于本发明优选地,具有>15μm粒径的填料颗粒的量基于填料的总量不大于5重量%,更优选不大于3重量%,仍更优选不大于2重量%,甚至更优选地基于填料的总量不大于1重量%。根据一个特别优选的实施方案,基于填料的总量,具有>15μm粒径的填料颗粒的量应不大于0.05重量%。
根据又一优选的实施方案,无机填料为滑石。根据一个特别优选的实施方案,用于本发明的聚烯烃组合物的无机填料为具有0.8μm到12μm的中值粒径D50和1.0μm到40μm的顶截止(D95)、仍更优选2.0μm到10μm的中值粒径D50和2μm到30μm的顶截止(D95)、最优选1μm到5μm的中值粒径D50和2μm到10μm的顶截止(D95)的滑石。
可以选择聚烯烃组合物的MFR以给出最佳的加工性能同时保持所有其他期望的性能。进一步选择聚烯烃组合物的MFR使得其适合于一系列的应用,特别适合于模塑应用,尤其是注塑。
因此,聚烯烃组合物的MFR为5克/10分钟到50克/10分钟。优选地,多相丙烯共聚物的MFR为8克/10分钟到50克/10分钟,更优选10克/10分钟到40克/10分钟,仍更优选13克/10分钟到30克/10分钟,最优选16克/10分钟到25克/10分钟。
根据本发明的一个实施方案,聚烯烃组合物包含至少一种α-成核剂。
通常,成核剂在聚丙烯的熔体固化时促进结晶核的形成,从而与非成核的聚丙烯相比提高成核聚丙烯的结晶速度和温度。
含有α-成核剂的聚丙烯显示出改善的机械性能,特别是刚度,以及HDT等。
聚烯烃组合物还含有最多2重量%的至少一种α-成核剂。优选0.001重量%的α-成核剂的下限。优选地,聚烯烃组合物包含0.005重量%到0.5重量%、更优选0.01重量%到0.3重量%、最优选0.04重量%到0.15重量%的至少一种α-成核剂。
少于0.001重量%的α-成核剂通常不给出期望水平的效果,而使用大于2重量%的量时,尽管给出期望的效果,但是聚烯烃组合物由于高价的成核剂变得太昂贵。
可以用于本发明的聚烯烃组合物的α-成核剂包括选自基于磷的成核剂,如由式I表示的磷酸酯金属盐的有机α-成核剂
其中R1为氧、硫或具有1到10个碳原子的烃基;R2和R3中的每个都是氢或烃或具有1到10个碳原子的烃基;R2和R3可以彼此相同或不同,两个R2、两个R3或R2和R3可以键合到一起形成环,M为一价到三价的金属原子;n为1到3的整数,m为0或1,条件是n>m。
由上式所表示的α-成核剂的优选实例包括2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基-苯基)磷酸钠、2,2'-亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸锂、2,2'-亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸锂、2,2'-亚乙基-双(4-异丙基-6-叔丁基苯基)磷酸钠、2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯基)磷酸锂、2,2'-亚甲基-双(4-乙基-6-叔丁基苯基)磷酸锂、双[2,2'-硫代双(4-甲基-6-叔丁基-苯基)-磷酸]钙、双[2,2'-硫代双(4-乙基-6-叔丁基苯基)-磷酸]钙、双[2,2'-硫代双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]钙、双[2,2'-硫代双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]镁、双[2,2'-硫代双(4-叔辛基苯基)磷酸]镁、2,2'-亚丁基-双(4,6-二甲基苯基)磷酸钠、2,2'-亚丁基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸钠、2,2'-叔辛基亚甲基-双(4,6-二甲基-苯基)-磷酸钠、2,2'-叔辛基亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸钠、双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸]钙、双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸]镁、双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸]钡、2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯基)-磷酸钠、2,2'-亚甲基-双(4-乙基-6-叔丁基苯基)磷酸钠、(4,4'-二甲基-5,6'-二叔丁基-2,2'-二苯基)磷酸钠、双-[(4,4'-二甲基-6,6'-二叔丁基-2,2'-二苯基)磷酸]钙、2,2'-亚乙基-双(4-m-丁基-6-叔丁基-苯基)磷酸钠、2,2'-亚甲基-双(4,6-二甲基苯基)-磷酸钠、2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2'-亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸钾、双[2,2'-亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸]钙、双[2,2'-亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸]镁、双[2,2'-亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸]钡、双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]羟基铝、三[2,2'-亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯基)-磷酸]铝。
基于磷的成核剂的第二组包括例如双[2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-羟基-12H-二苯并-[d,g]-二氧杂-磷杂八环-6-氧化物]羟基铝及其与豆蔻酸Li或硬脂酸Li的混合物。
尤其优选基于磷的成核剂中的2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]羟基铝、或双[2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-羟基-12H-二苯并-[d,g]-二氧杂-磷杂八环-6-氧化物]羟基铝或其与豆蔻酸Li或硬脂酸Li的混合物。
另外,基于山梨醇的成核剂,例如任选地取代的二亚苄基山梨醇(例如1,3:2,4二亚苄基山梨醇、1,3:2,4二(甲基亚苄基)山梨醇、1,3:2,4二(乙基亚苄基)山梨醇、1,3:2,4双(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇等)或松香可以用作成核剂。
其他合适的α-成核剂为选自乙烯基环烷烃聚合物和乙烯基烷烃聚合物的聚合物成核剂。利用这些聚合物成核剂的成核通过特定的反应器技术来实现,其中催化剂与单体如乙烯基环己烷(VCH)预聚合,或者通过使丙烯聚合物与乙烯基(环)烷烃聚合物共混来实现。在例如EP0316187A2和WO99/24479中更详细地描述了这些方法,其公开容那通过引用并入本文。
另外,用于本发明的聚烯烃组合物的合适α-成核剂为如例如在Macromolecules2005,38,3688-3695中所描述的成核剂,其公开内容通过引用并入。
成核剂,例如ADKNA-11(亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠盐)和ADKNA-21(包含双[2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-羟基-12H-二苯并-[d,g]-二氧杂-磷杂八环-6-氧化物]羟基铝)可从AsahiDenkaKokai商购获得,其中所述成核剂优选地添加到本发明的聚烯烃组合物。可从Milliken&Company获得的Millad3988(3,4-二甲基亚苄基山梨醇)、Millad3905和Millad3940为可以在本发明中采用的成核剂的其他实例。
可以用于本发明的组合物的其他可商购获得的α-成核剂为例如来自CibaSpecialityChemicals的IrgaclearXT386(N-[3,5-双-(2,2-二甲基-丙酰氨基)-苯基]-2,2-二甲基丙酰胺)、来自Milliken&Company的HyperformHPN-68L和HyperformHPN-20E。
在以上所提及的所有成核剂中,特别优选基于双[2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-羟基-12H-二苯并-[d,g]-二氧杂-磷杂八环-6-氧化物]羟基铝的成核剂如ADKNA-21、NA-21E、NA-21F等,2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠(ADKNA-11),双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基-苯基)-磷酸]羟基铝,基于山梨醇的成核剂如Millad3988、Millad3905和Millad3940以及选自乙烯基环烷烃聚合物和乙烯基烷烃聚合物的聚合物成核剂。
根据本发明的一个实施方案,至少一种α-成核剂由选自乙烯基环烷烃聚合物和乙烯基烷烃聚合物,优选聚乙烯基环己烷(pVCH)的聚合物成核剂组成。
根据另一实施方案,至少一种α-成核剂选自基于双[2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-羟基-12H-二苯并-[d,g]-二氧杂-磷杂八环-6-氧化物]羟基铝的成核剂(例如ADKNA-21、NA-21E、NA-21F)、2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠(ADKNA-11)、双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基-苯基)-磷酸]羟基铝和基于山梨醇的成核剂(例如Millad3988、Millad3905和Millad3940)。
对于其中至少一种α-成核剂选自乙烯基环烷烃聚合物和乙烯基烷烃聚合物,优选聚乙烯基环己烷(pVCH)的实施方案来说,聚烯烃组合物中乙烯基(环)烷烃聚合物的典型浓度为0.0001重量%到1.0重量%,优选0.0001重量%到0.1重量%,更优选0.001重量%到0.05重量%,最优选0.001重量%到0.01重量%。
对于其中至少一种α-成核剂不是聚合物成核剂的实施方案来说,成核剂一般在聚烯烃组合物中以0.001重量%到1.0重量%、优选0.001重量%到0.5重量%、更优选0.01重量%到0.5重量%、最优选0.01重量%到0.3重量%的量存在。
用于本发明的聚烯烃组合物可以含有通常在聚丙烯组合物中使用的各种添加剂,例如稳定剂、抗氧化剂、酸中和剂、润滑剂、紫外吸收剂、颜料,附加条件是它们不负面影响期望的组合物性能。
因此优选地,在总的聚烯烃组合物中,添加剂应不大于10.0重量%,优选不大于8.0重量%,更优选不大于5.0重量%,还更优选不大于4.0重量%,仍更优选不大于3.0重量%。
本发明的聚烯烃组合物适合于各种各样的应用。
它们特别适合于模塑制品的生产,特别适合于注塑制品的生产。这类注塑制品优选的实例为在机动车工业中用于外部应用的大的部件,特别是车身板件。
因此,本发明的另一方面为包含如本文所述的聚烯烃组合物的模塑制品。本发明的又一其他方面为包含如本文所述的聚烯烃组合物的注塑制品。
与目前用于相似或相同应用的其他聚烯烃组合物相比,本发明的聚烯烃组合物具有独特的性能平衡。它们一般具有很少或没有流痕的出现。另外,刚度(弯曲模量>1700MPa)和HDTB(>100℃)一般是高水平的。
多相聚丙烯组合物的说明
根据本发明的所采用的多相聚丙烯组合物优选地具有多相结构,所述多相结构具有连续的聚丙烯基体和为弹性体相的包含至少两种非晶乙烯-丙烯橡胶的包含物。聚合物基体包含聚丙烯PP1和PP2。任选地,橡胶还包含一些结晶聚乙烯。
优选地,聚丙烯中的每一种为全同立构的。聚丙烯的全同立构度通过13C-NMR以三单元组的百分比(mm%)来确定。因此应了解,聚丙烯具有相当高的三单元组百分比,即高于90%,更优选高于92%,仍更优选高于93%,甚至更优选高于95%,最优选高于98%。
另外应了解,聚丙烯(PP1和/或PP2)以及总的多相聚丙烯组合物为未经化学改性的,这是因为例如其以高熔体强度聚合物(HMS-聚合物)而知名。因此,多相聚丙烯组合物和/或聚丙烯(PP1和/或PP2)为不交联的。抗冲击性能通常还可以通过使用例如如在EP0787750中所述的支化聚丙烯,即单支化聚丙烯类型(具有有单个长侧链的骨架并且像“Y”的结构的骨架的Y-聚丙烯)来改善。这类聚丙烯的特征在于相当高的熔体强度。支化度的参数为支化指数g'。支化指数g'与聚合物支化的量有关。支化指数g'定义为g'=[IV]br/[IV]lin,其中g'为支化指数,[IV]br为支化聚丙烯的特性黏数,[IV]lin为与支化聚丙烯具有相同重均分子量(在±10%范围内)的线性聚丙烯的特性黏数。由此,低的g'值为高支化聚合物的指标。换而言之,如果g'值降低,则聚丙烯的支化增加。在该情况下参考B.H.Zimm和W.H.Stockmeyer,J.Chem.Phys.17,1301(1949)。该文件通过引用包含在此。因此优选地,聚丙烯(PP1和/或PP2)的支化指数g'应为至少0.85,更优选至少0.90,还更优选至少0.95,如1.00。
另外,本发明的聚烯烃组合物除了多相聚丙烯组合物和乙烯/丙烯弹性体之外还可以包含额外的聚合物组分。然而,本发明特别涉及一种聚烯烃组合物,其中多相聚丙烯组合物和乙烯/丙烯弹性体一起占聚烯烃组合物的全部聚合物组分的至少90.0重量%,优选地占聚烯烃组合物的全部聚合物组分的至少93.0重量%,更优选至少95.0重量%,还优选至少97.0重量%,仍更优选至少98.0重量%。
多相聚丙烯组合物的第一和/或第二聚丙烯(PP1和/或PP2)除了丙烯之外还可以包含共聚单体。优选地,第一和/或第二聚丙烯(PP1和/或PP2)除了丙烯之外还包含乙烯和/或C4到C12的α-烯烃。因此,根据本发明的术语“聚丙烯”应理解为包括衍生自以下的单元,优选地由衍生自以下的单元构成
(a)丙烯
(b)乙烯和/或C4至C12的α-烯烃。
因此,根据本发明的第一和/或第二聚丙烯(PP1和/或PP2),即基体的无规丙烯共聚物部分包含可与丙烯共聚合的单体,例如共聚单体,如乙烯和/或C4到C12的α-烯烃,特别是乙烯和/或C4到C8的α-烯烃,例如1-丁烯和/或1-己烯。优选地,根据本发明的第一和/或第二聚丙烯(PP1和/或PP2)包含选自乙烯、1-丁烯和1-己烯的可与丙烯共聚合的单体,尤其由选自乙烯、1-丁烯和1-己烯的可与丙烯共聚合的单体构成。更具体地,本发明的第一和/或第二聚丙烯(PP1和/或PP2)除丙烯以外还包含衍生自乙烯和/或1-丁烯的单元。在一个优选的实施方案中,根据本发明的第一和/或第二聚丙烯(PP1和/或PP2)仅包含衍生自乙烯和丙烯的单元。仍更优选地,如果存在的话,基体的无规丙烯共聚物部分含有相同的共聚单体,如乙烯。
因此,第一和/或第二聚丙烯(PP1和/或PP2)为无规丙烯共聚物(R-PP1和/或R-PP2)或丙烯均聚物(H-PP1和/或H-PP2),优选丙烯均聚物(H-PP1和/或H-PP2)。因此,在一个优选的实施方案中,第一聚丙烯(PP1)为如以上所限定的无规丙烯共聚物(R-PP1)或丙烯均聚物(H-PP1)。更优选地,第一聚丙烯(PP1)为丙烯均聚物(H-PP1)。在另一个优选的实施方案中,第二聚丙烯(PP2)为如以上所限定的无规丙烯共聚物(R-PP2)或丙烯均聚物(H-PP2)。更优选地,第二聚丙烯(PP2)为丙烯均聚物(H-PP2)。在另一优选的实施方案中,第一聚丙烯(PP1)和第二聚丙烯(PP2)均为丙烯均聚物。
如以上所使用的表述丙烯均聚物涉及基本上由丙烯单元构成,即由至少97重量%、优选至少98重量%、更优选至少99重量%、仍更优选至少99.8重量%的丙烯单元构成的聚丙烯。在一个优选的实施方案中,丙烯均聚物中仅可检测到丙烯单元。共聚单体含量可以通过如以下在实施例中所述的FT红外光谱法来确定。
每一聚丙烯在分子量分布或共聚单体含量方面可以为单峰的或多峰的,如双峰的。
本文中关于分子量分布所使用的表述“多峰的”或“双峰的”是指聚合物的形态,即
其分子量分布曲线的形式,所述曲线为分子量分数相对于其分子量的图。
如以下会解释的,聚丙烯可以在单个步骤或在序列步骤方法中制备,使用串联或并联配置的反应器并且所述方法可以在不同反应条件下进行,任选地添加如以上所限定的共聚单体。因此,特定反应器中的每一部分会具有其自己的分子量分布和/或共聚单体含量。
当叠加来自这些部分的分布曲线以获得最终聚合物的分子量分布曲线时,这些曲线可以显示出两个或更多个最大值,或者当与单个部分的曲线比较时至少明显地变宽。对于共聚单体含量同样如此。在两个或更多个串联或并联步骤中所制备的这种聚合物被称为双峰的或多峰的,取决于步骤的数目。
因此,聚丙烯在分子量和/或共聚单体含量方面可以为双峰的或多峰的。丙烯均聚物在分子量方面可以为多峰的或双峰的。
作为本发明的另一要求,多相丙烯共聚物必须包含乙烯-丙烯橡胶。
与聚丙烯一样,弹性体乙烯-丙烯橡胶可以为单峰的或多峰的,如双峰的。然而优选地,乙烯/丙烯橡胶为单峰的。关于单峰和多峰,如双峰的定义参照以上定义。
根据本发明,还提供了一种用于制备以上所讨论的聚烯烃组合物的方法。在其各自的聚合之后,乙烯-丙烯橡胶可以与聚丙烯共混,然后与乙烯/丙烯弹性体和无机填料以及任选的α-成核剂混合。在一种替代的方法中,多相聚丙烯组合物在包括至少四个连续的反应器的多阶段方法中制备,然后与乙烯/丙烯弹性体和无机填料以及任选的α-成核剂混合。
然而,更期望地,两种多相丙烯共聚物在单独的多阶段方法中制备,然后与乙烯/丙烯弹性体和无机填料以及任选的α-成核剂混合。
在一个特别优选的实施方案中,聚丙烯PP1在至少一个浆料反应器或浆料和气相反应器中制备,然后乙烯-丙烯橡胶在至少一个气相反应器中制备以获得第一多相丙烯共聚物。另外,聚丙烯PP2在至少一个浆料反应器或浆料和气相反应器中制备,然后乙烯-丙烯橡胶在至少一个气相反应器中制备以获得第二多相丙烯共聚物。
因此,本发明的各多相丙烯共聚物一般可以在一系列的最多4个反应器中制备,其中第一反应器为液体本体反应器,优选为环式设计的,第二反应器为液体本体反应器,优选为环式设计的,或气相反应器,并且所有后续反应器都为气相反应器,优选为流化床式设计的。在前两个反应器中所制备的组分为结晶聚丙烯,而在第三和/或第四反应器中所制备的组分为具有更高量的共聚单体的大体上非晶的共聚物。根据一个特定的实施方案,仅采用三个反应器,其中两个反应器制备聚丙烯,第三反应器制备乙烯/丙烯橡胶,或者其中一个反应器制备聚丙烯,两个后续反应器制备乙烯/丙烯橡胶。根据另一个特定的实施方案,仅使用两个反应器,一个制备聚丙烯,第二个制备乙烯-丙烯橡胶。
以下更详细地描述一种优选的方法:这种用于本发明的制备的方法包括以下步骤:
(i)在优选地包括本体环式反应器和任选的气相反应器的第一反应器系统中,任选地在共聚单体的存在下,使丙烯聚合以获得聚丙烯PP1
(ii)将所获得的聚丙烯PP1转移到优选地包括至少一个气相反应器的第二反应器系统中,
(iii)在所述第二反应器系统中,在聚丙烯PP1的存在下,使丙烯和乙烯聚合以制备乙烯-丙烯橡胶XS1并获得含有PP1和XS1的第一多相丙烯共聚物,并且-独立于方法步骤(i)到(iii)
(iv)在优选地包括本体环式反应器和任选的气相反应器的第三反应器系统中,任选地在共聚单体的存在下,使丙烯聚合以获得聚丙烯PP2
(v)将所获得的聚丙烯PP2转移到优选地包括至少一个气相反应器的第四反应器系统中,
(vi)在所述第四反应器系统中,在聚丙烯PP2的存在下,使丙烯和乙烯聚合以制备乙烯-丙烯橡胶XS2并获得含有PP2和XS2的第二多相丙烯共聚物,和
(vii)使所获得的第一和第二多相丙烯共聚物与乙烯/丙烯弹性体和无机填料混合,特别是熔体混合。
进料到各个反应器中的共聚单体可以适合于制备具有期望性能的多相丙烯共聚物,共聚单体的量会容易地由本领域技术人员来确定。
关于多相丙烯共聚物(HECO)的制备的其他细节可以来源于WO97/40080。
在这种过程中,所使用的催化剂体系在阶段之间可以不同,但是优选地对于所有阶段都相同。尤其优选地,使用预聚合的多相催化剂。
优选地,齐格勒-纳塔催化剂体系用作用于制备多相丙烯共聚物的催化剂。该齐格勒-纳塔催化剂体系是本领域中已知的,并包含催化剂组分、助催化剂组分和外部供体。催化剂体系的催化剂组分主要含有镁、钛、卤素和内部供体。电子供体控制立体定向性质,和/或改善催化剂体系的活性。在本领域中已知包括醚、酯、聚硅烷、聚硅氧烷和烷氧基硅烷的大量电子供体。
催化剂优选地含有过渡金属化合物作为主催化剂组分。过渡金属化合物选自具有3或4的氧化度的钛化合物、钒化合物、锆化合物、钴化合物、镍化合物、钨化合物和稀土金属化合物,特别优选三氯化钛和四氯化钛。
优选地使用可以耐受环式反应器中普遍的高温的催化剂。用于丙烯全同立构聚合的常规齐格勒-纳塔催化剂通常具有大约80℃的操作温度极限,在所述温度之上它们变得失活或失去其立体选择性。该低的聚合温度可以对环式反应器的热排出效率施加一个实际的限制。
根据本发明使用的一种优选的催化剂在EP591224中公开,其公开了一种用于由二氯化镁、钛化合物、低级醇和含有至少五个碳原子的邻苯二甲酸的酯制备主催化剂组合物的方法。根据EP591224,低级醇和邻苯二甲酸酯之间的酯交换反应在高温下进行,由此来自低级醇和邻苯二甲酸酯的酯基交换位置。
二氯化镁可以以其本身使用,或者其可以与二氧化硅组合使用,例如通过用含有二氯化镁的溶液或浆料吸收二氧化硅。所使用的低级醇可以优选地为甲醇或乙醇,特别是乙醇。
在主催化剂的制备中所使用的钛化合物优选为有机或无机的钛化合物,所述钛化合物处于3或4的氧化态。另外,其他过渡金属化合物,例如钒、锆、铬、钼和钨化合物可以与钛化合物混合。钛化合物通常为卤化物或氧卤化物、有机金属卤化物或纯的金属有机化合物,其中仅有机配体已经连接到过渡金属。特别优选的是钛卤化物,尤其是四氯化钛。
所使用的邻苯二甲酸酯的烷氧基包含至少五个碳原子,优选至少八个碳原子。因此,例如邻苯二甲酸(丙基己)酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯和邻苯二甲酸二(十三烷)酯可以用作酯。邻苯二甲酸酯和镁卤化物的摩尔比优选为大约0.2:1。
酯交换可以例如通过选择邻苯二甲酸酯-低级醇对来进行,其自发地或通过不损害主催化剂组合物的催化剂的辅助来使催化剂在高温下进行酯交换。优选地,在110℃到115℃,优选120℃到140℃的温度进行酯交换。
催化剂与有机金属助催化剂和外部供体一起使用。通常,外部供体具有下式:
RnR'mSi(R″O)4-n-m
其中
R和R'可以相同或不同,并表示线性的、支化的或环状的脂肪族基团或芳香族基团;
R″为甲基或乙基;
n为0到3的整数;
m为0到3的整数;且
n+m为1到3。
特别地,外部供体选自环己基甲基甲氧基硅烷(CHMMS)、二环戊基二甲氧基硅烷(DCPDMS)、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷和二叔丁基二甲氧基硅烷。
有机铝化合物用作助催化剂。有机铝化合物优选地选自三烷基铝、二烷基氯化铝和烷基倍半氯化铝。
根据本发明,这类催化剂一般仅引入到第一反应器中。催化剂的组分可以单独地或同时进料到反应器中,或者催化剂体系的组分可以在反应器之前预先接触。
这类预先接触还可以包括在进料到适当的聚合反应器之前催化剂预聚合。在预聚合中,催化剂组分在进料到反应器之前与单体接触较短时间。
当聚烯烃组合物包含聚合物成核剂(其通过使催化剂与乙烯基(环)己烷预聚合来获得)时,这也优选地在以上所提及的催化剂预聚合中进行。
如上所述,在制备多相丙烯共聚物之后,接着使其与乙烯/α-烯烃和无机填料和α-成核剂混合。
乙烯/α-烯烃弹性体的制备
乙烯/α-烯烃弹性体的制备在Metallocene-basedPolyolefins–第1卷,ScheirsJandKaminskyWEds,JohnWileyandSonsLtd,Chichester(WestSussex,England),2000,第262至264页中的ChumSP、KaoCI和KnightGW:Structure,propertiesandpreparationofpolyolefinsproducedbysingle-sitetechnology中详细描述。
或者,可以使用可商购获得并满足所述要求的乙烯/丙烯弹性体。尤其优选非晶乙烯/丙烯弹性体。
混配
根据本领域中已知的任何常规程序,可以使多相共聚物、乙烯/丙烯弹性体、无机填料和任选的成核剂混合,特别是熔体共混。
本发明的聚烯烃组合物优选地通过在熔体混合装置中使多相丙烯共聚物、乙烯/丙烯弹性体、无机填料、任选的成核剂与任何额外的添加剂,如颜料、稳定剂、加工助剂等合并来制备。
适合于该方法的熔体混合装置为不连续的或连续的捏合机、具有特定的混合段的单螺杆挤出机和双螺杆挤出机、和共捏合机。停留时间必须选择为使得实现足够高度的均匀化。
测量方法
XCS
二甲苯冷可溶物根据ISO6427在23℃确定。二甲苯可溶物定义为在聚合物样品溶解于热的二甲苯并且使溶液冷却到23℃之后保留在溶液中的百分比。
MFR
对于实施例的聚丙烯和本发明的聚烯烃组合物,熔体流动速率在230℃用2.16kg的载荷进行测量。除非另外说明,否则对于乙烯/α-烯烃弹性体,熔体流动速率在190℃用2.16kg的载荷进行测量。除非另外说明,否则熔体流动速度为在2.16kg载荷230℃或190℃的温度下根据ISO1133标准化的测试设备在10分钟内挤出的以克计的聚合物的量。
弯曲测试
弯曲测试根据ISO178:2001在依照ISO1873-2通过注塑所制备的80×10×4mm3的注塑样品上在+23℃进行。弯曲模量(E-模量)由所述弯曲测试结果的线性部分来计算。
特性黏数
特性黏数根据DINISO1628-1(1999年十月)在135℃在四氢化萘中进行测量。
密度
密度根据ISO1183来确定。
NMR-谱测量:
共聚单体含量通过定量核磁共振(13C-NMR)波谱在基本归属之后来确定(例如“NMRSpectraofPolymersandPolymerAdditives”,A.J.Brandolini和D.D.Hills,2000,MarcelDekker,Inc.NewYork)。调整实验参数以确保用于该特定任务的定量波谱的测量(例如“200andMoreNMRExperiments:APracticalCourse”,S.Berger和S.Braun,2004,Wiley-VCH,Weinheim)。以本领域已知的方式使用代表性位点信号积分的经简单校正的比例来计算量。
热变形温度(HDT):
HDT在根据ISO1873-2所制备的80×10×4mm3的注塑试样上确定,并且在测量之前在+23℃储存至少96小时。测试根据ISO75、条件B以0.45MPa的标称表面应力在平放支撑的试样上进行。
粒径
中值粒径D50和顶截止(D95)根据ISO13320-1:1999通过激光衍射来确定。
流痕
显示流痕的趋势用如下所述的方法进行检查。该方法在WO2010/149529中进行详细描述,其完整地并入本文。
光学测量系统,如由SybilleFrank等在PPS25Intern.Conf.Polym.Proc.Soc2009或ProceedingsoftheSPIE,第6831卷,68130T-68130T-8页(2008)中所述的,用于表征表面性质。
该方法包含两个方面:
1.图像记录:
测量系统的基本原理为在封闭的环境中用限定的光源(LED)照亮板件,并用CCD摄像系统记录图像。
在图1中给出图解的设置。
2.图像分析:
试样是从一侧照明的,并且光的向上反射的部分经由两个反射镜偏转到CCD传感器。如此生成的灰度值图像按行进行分析。由记录的灰度值的偏差计算均方差(MSE),使得能够定量表面性能,即MSE值越大,表面缺陷越明显。
通常,对于同一材料,当增加注射速度时,流痕的趋势增加。
具有颗粒VWK50和1.4mm的薄膜浇口的210×148×3mm3的板材用于该评价,且以五种不同的注射速度使用57mm/秒、50mm/秒、35mm/秒和17mm/秒的螺杆转速来进行。
其他条件:
熔体温度:240℃
模塑温度30℃
动压10巴液压
在一定注射速度下MSE值越小,流痕的趋势就越小。
数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和分子量分布(MWD)
用凝胶渗透色谱(GPC)根据以下方法测量:
重均分子量Mw和分子量分布(MWD=Mw/Mn,其中Mn为数均分子量,Mw为重均分子量)通过基于ISO16014-1:2003和ISO16014-4:2003的方法进行测量。装备折光率检测器和在线黏度计的WatersAllianceGPCV2000仪器采用TosoHaas的3xTSK-凝胶柱(GMHXL-HT)和1,2,4-三氯苯(TCB,用200mg/L2,6-二叔丁基-4-甲基-苯酚稳定)作为溶剂在145℃下以恒定流速1mL/分钟使用。每次分析注入216.5μL样品溶液。柱组用具有在0.5千克/摩尔到11500千克/摩尔范围内的19个窄MWD聚苯乙烯(PS)标准物和一组充分表征过的宽聚丙烯标准物的相对标度进行标定。通过将5mg到10mg聚合物溶解到10mL(在160℃)经稳定的TCB(与流动相相同)中并在进样到GPC仪器中之前在连续摇动下保持3个小时来制备所有样品。
实施例
使用以下材料:
聚合物1:具有11克/10分钟的MFR的多相丙烯共聚物,具有65重量%的丙烯均聚物基体(MFR=55克/10分钟)和35重量%的乙烯-丙烯橡胶。XCS含量为35重量%。XCS的IV为2.5dl/g。XCS的乙烯含量为38重量%。聚合物1还含有0.1重量%的四(3-(3',5'-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸)季戊四醇酯和0.1重量%的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以及0.05重量%的硬脂酸钙。
聚合物2:具有70克/10分钟的MFR的多相丙烯共聚物,具有80重量%的丙烯均聚物基体(MFR=160克/10分钟)和20重量%的乙烯-丙烯橡胶。XCS含量为20重量%。XCS的IV为2.2dl/g。XCS的乙烯含量为36重量%。多相共聚物含有35ppm的pVCH作为聚合成核剂。聚合物2还含有0.05重量%的四(3-(3',5'-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸)季戊四醇酯和0.05重量%的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯以及0.25重量%的单硬脂酸甘油酯。
填料:滑石,Jetfine3CA,商购自Luzenac。Jetfine3CA具有3.9μm的D50,7.8μm的顶截止(D95),两者都由根据ISO13320-1:1999通过激光衍射所测量的粒径分布来计算,以及具有最大0.05%的>15μm颗粒的筛余(通过AlpineAirjet来确定)。
EP:具有3克/10分钟的MFR(230℃,2.16kg)和873kg/m3的密度的乙烯/丙烯共聚物。EP可以从PolimeriEuropa以DutralPM8278商购获得。
EB1:具有5.0克/10分钟的MFR(190℃,2.16kg)和865kg/m3的密度的乙烯-1-丁烯共聚物。EB1可以从DowChemicalCompany以Engage7447获得。
EB2:具有1.2克/10分钟的MFR(190℃,2.16kg)和862kg/m3的密度的乙烯-1-丁烯共聚物。EB2可以从DowChemicalCompany以Engage7467获得。
表1(实施例组合物)
单位 CE1 CE2 IE1
聚合物1 [重量%] 30.0 30.0 30.0
聚合物2 [重量%] 35.0 35.0 35.0
EP [重量%] - - 12.0
EB1 [重量%] 12.0 - -
EB2 [重量%] - 12.0 -
填料 [重量%] 20.0 20.0 20.0
其余部分到100重量%为添加剂,如抗氧化剂和颜料(例如炭黑)
表2(实施例组合物的性能)
性能 单位 CE1 CE2 IE1
MFR 克/10分钟 20.6 18.4 19.9
弯曲模量 MPa 1850 1914 2084
HDT B,在0.45MPa下 104.3 104.7 108.5
MSE螺杆转速mm/s 57 11.2 7.2 2.9
MSE螺杆转速mm/s 50 6.8 5.9 2.4
MSE螺杆转速mm/s 35 5.4 3.4 2.1
MSE螺杆转速mm/s 17 3.2 3.2 1.8
可以看出,对于本发明的实施例IE,熔体流动速率、模量和热变形温度可以比得上比较例CE1和CE2中的熔体流动速率、模量和热变形温度。此外,本发明的组合物尤其在高注射速度下表现出明显更小的显示流痕的趋势。

Claims (12)

1.一种聚烯烃组合物,所述聚烯烃组合物包含
a.基于所述聚烯烃组合物的重量,35重量%到90重量%的多相聚丙烯组合物,所述多相聚丙烯组合物包含
i.基于所述多相聚丙烯组合物的重量,10重量%到50重量%的第一聚丙烯(PP1),所述第一聚丙烯(PP1)具有根据ISO1133在230℃以2.16kg的负载所测量的30克/10分钟到80克/10分钟的MFR2
ii.基于所述多相聚丙烯组合物的重量,20重量%到65重量%的第二聚丙烯(PP2),所述第二聚丙烯(PP2)具有根据ISO1133在230℃以2.16kg的负载所测量的100克/10分钟到250克/10分钟的MFR2
iii.基于所述多相聚丙烯组合物的重量,5重量%到30重量%的第一二甲苯冷可溶物部分(XS1),所述第一二甲苯冷可溶物部分(XS1)具有2.0dl/g到3.0dl/g的特性黏数IVXS1
iv.基于所述多相聚丙烯组合物的重量,5重量%到25重量%的第二二甲苯冷可溶物部分(XS2),所述第二二甲苯冷可溶物部分(XS2)具有1.5dl/g到2.8dl/g的特性黏数IVXS2
条件是IVXS1≠IVXS2
b.基于所述聚烯烃组合物的重量,5重量%到40重量%的无机填料,和
c.基于所述聚烯烃组合物的重量,5重量%到25重量%的乙烯/丙烯弹性体。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃组合物,其中所述乙烯/丙烯弹性体具有865kg/m3到881kg/m3的密度。
3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃组合物,其中所述乙烯/丙烯弹性体具有根据ISO1133在230℃以2.16kg的负载所测量的1克/10分钟到7克/10分钟的MFR2和/或>6的多分散指数(PDI)。
4.根据权利要求1或2所述的聚烯烃组合物,其中所述无机填料选自滑石和硅灰石。
5.根据权利要求1或2所述的聚烯烃组合物,其中根据ISO1133在230℃以2.16kg的负载所测量的所述聚烯烃组合物的MFR2为5.0克/10分钟到50克/10分钟。
6.根据权利要求1或2所述的聚烯烃组合物,其中所述聚烯烃组合物还含有至少一种α-成核剂。
7.根据权利要求6所述的聚烯烃组合物,其中所述至少一种α-成核剂选自含有双[2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)-6-羟基-12H-二苯并-[d,g]-二氧杂-磷杂八环-6-氧化物]羟基铝的成核剂、2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]羟基铝、基于山梨醇的成核剂、和选自乙烯基环烷烃聚合物和乙烯基烷烃聚合物的聚合物成核剂。
8.根据权利要求7所述的聚烯烃组合物,其特征在于,所述至少一种α-成核剂为选自乙烯基环烷烃聚合物和乙烯基烷烃聚合物的聚合物成核剂。
9.根据权利要求1或2所述的聚烯烃组合物,其中所述第一聚丙烯(PP1)和所述第二聚丙烯(PP2)中的至少一者为丙烯均聚物。
10.根据权利要求1或2所述的聚烯烃组合物,其中所述第一聚丙烯(PP1)和所述第二聚丙烯(PP2)两者均为丙烯均聚物。
11.一种模塑制品,其包含根据权利要求1到10中任一项所述的聚烯烃组合物。
12.根据权利要求11所述的模塑制品,其特征在于,其为注塑制品。
CN201280046684.8A 2011-11-29 2012-11-28 流痕出现减少的聚烯烃组合物 Expired - Fee Related CN103827201B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11191159.0 2011-11-29
EP11191159.0A EP2599829B1 (en) 2011-11-29 2011-11-29 Polyolefin composition with reduced occurrence of flow marks
PCT/EP2012/073852 WO2013079539A1 (en) 2011-11-29 2012-11-28 Polyolefin composition with reduced occurrence of flow marks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103827201A CN103827201A (zh) 2014-05-28
CN103827201B true CN103827201B (zh) 2016-01-20

Family

ID=47226202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280046684.8A Expired - Fee Related CN103827201B (zh) 2011-11-29 2012-11-28 流痕出现减少的聚烯烃组合物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20140329945A1 (zh)
EP (1) EP2599829B1 (zh)
KR (1) KR101591215B1 (zh)
CN (1) CN103827201B (zh)
BR (1) BR112014012282A2 (zh)
ES (1) ES2525494T3 (zh)
WO (1) WO2013079539A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103724807A (zh) * 2013-12-17 2014-04-16 浙江普利特新材料有限公司 一种低后收缩、高模量、高抗冲的聚丙烯复合材料及其制备方法
EP3083822B1 (en) 2013-12-20 2021-09-08 Saudi Basic Industries Corporation Heterophasic propylene copolymer
CN105849178B (zh) 2013-12-20 2018-05-15 沙特基础工业公司 聚烯烃组合物
CN104045910B (zh) * 2014-06-17 2018-07-17 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种弹性体增韧聚丙烯组合物及其制备方法
US20160236385A1 (en) * 2015-02-12 2016-08-18 T.F.H Publications, Inc. Injection molded pet chew article
CN106397988B (zh) * 2015-07-30 2021-07-27 Sabic环球技术有限责任公司 聚丙烯组合物
EP3162844B1 (en) 2015-10-26 2018-11-28 SABIC Global Technologies B.V. Polypropylene composition comprising a nucleating composition comprising aluminosilicate and an organic nucleating agent
MX2018009303A (es) 2016-02-01 2018-11-09 Imerys Minerals Ltd Material particulado inorganico adecuado para usarse en peliculas polimericas.
US10759931B2 (en) 2016-03-04 2020-09-01 Borealis Ag High flow heterophasic polyolefin compositions having improved stiffness/impact balance
US10781303B2 (en) 2016-03-04 2020-09-22 Borealis Ag High flow heterophasic polyolefin composition having improved stiffness/impact balance
CN110832027B (zh) * 2017-08-08 2024-01-19 Sabic环球技术有限责任公司 包含异相丙烯共聚物的组合物
EP3476888B1 (en) * 2017-10-25 2024-02-14 Borealis AG Filled polypropylene composition with improved thermo-mechanical properties
CN111073161A (zh) * 2020-01-13 2020-04-28 山东道恩高分子材料股份有限公司 一种具有优异的注塑外观的热塑性弹性体及其制备方法
US10941453B1 (en) 2020-05-20 2021-03-09 Paragon Genomics, Inc. High throughput detection of pathogen RNA in clinical specimens
WO2022128795A1 (en) * 2020-12-18 2022-06-23 Sabic Global Technologies B.V. Polymer composition with high gloss, low shrinkage and high impact resistance
WO2022144251A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07 Sabic Global Technologies B.V. Polypropylene composition with high multi-axial impact resistance and improved tiger stripe behaviour

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1989198A (zh) * 2004-06-18 2007-06-27 博里利斯技术有限公司 改性聚丙烯组合物
CN101213249A (zh) * 2005-07-01 2008-07-02 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 具有宽分子量分布的丙烯聚合物
WO2010142540A1 (en) * 2009-06-09 2010-12-16 Borealis Ag Automotive material with excellent flow, high stiffness, excellent ductility and low clte
CN102066478A (zh) * 2008-06-16 2011-05-18 博里利斯股份公司 通过多级方法生产的具有高流动性和优异的表面质量的热塑性聚烯烃

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1331416C (en) 1987-11-10 1994-08-09 Kizuku Wakatsuki High-strength polypropylene fiber
FI88047C (fi) 1991-05-09 1993-03-25 Neste Oy Pao tvenne elektrondonorer baserad katalysator foer polymerisation av olefiner
ATE240354T1 (de) 1996-02-01 2003-05-15 Borealis Gmbh Strukturisomere poly(alkylethylene)
FI104828B (fi) 1996-04-19 2000-04-14 Borealis As Uusi putkilaatuinen polypropyleenikoostumus
FI980342A0 (fi) 1997-11-07 1998-02-13 Borealis As Polymerroer och -roerkopplingar
DE19754061A1 (de) 1997-12-05 1999-06-10 Borealis Polymere Holding Gmbh Polypropylen-Harzmasse
EP1236769A1 (en) * 2001-02-21 2002-09-04 Borealis Technology Oy Heterophasic propylene polymer
US7531594B2 (en) * 2002-08-12 2009-05-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Articles from plasticized polyolefin compositions
EP2036947B1 (en) * 2007-09-14 2010-09-08 Borealis Technology Oy Polyolefin compounds with improved properties
US8106123B2 (en) * 2007-12-17 2012-01-31 Fina Technology, Inc. Modified resins for blown film
EP2275485B1 (en) 2009-06-22 2011-06-08 Borealis AG Heterophasic polypropylene copolymer composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1989198A (zh) * 2004-06-18 2007-06-27 博里利斯技术有限公司 改性聚丙烯组合物
CN101213249A (zh) * 2005-07-01 2008-07-02 巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司 具有宽分子量分布的丙烯聚合物
CN102066478A (zh) * 2008-06-16 2011-05-18 博里利斯股份公司 通过多级方法生产的具有高流动性和优异的表面质量的热塑性聚烯烃
WO2010142540A1 (en) * 2009-06-09 2010-12-16 Borealis Ag Automotive material with excellent flow, high stiffness, excellent ductility and low clte

Also Published As

Publication number Publication date
KR101591215B1 (ko) 2016-02-02
ES2525494T3 (es) 2014-12-23
EP2599829B1 (en) 2014-09-24
BR112014012282A2 (pt) 2017-05-30
WO2013079539A1 (en) 2013-06-06
CN103827201A (zh) 2014-05-28
KR20140089605A (ko) 2014-07-15
EP2599829A1 (en) 2013-06-05
US20140329945A1 (en) 2014-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103827201B (zh) 流痕出现减少的聚烯烃组合物
CN103443194B (zh) 具有低clte和降低的流痕出现率的聚烯烃组合物
AU2019269053B2 (en) Foamed polypropylene composition
US9487648B2 (en) High flow polyolefin composition with low shrinkage and CLTE
US9096752B2 (en) Heterophasic system with improved surface properties
US9416262B2 (en) Heterophasic propylene copolymer with excellent impact/stiffness balance
US8207272B2 (en) Tough composition for food applications
US9732209B2 (en) High flow and stiff polymer material with good transparency and impact properties
US11332603B2 (en) Polypropylene composition with excellent surface appearance
CN109983072B (zh) 发泡聚丙烯组合物
US20130012642A1 (en) Heterophasic Polyolefin Composition
US20160002451A1 (en) High flow polypropylene with excellent mechanical properties
KR101650637B1 (ko) 균형잡힌 특성 프로파일을 갖는 저 충전된 폴리프로필렌 조성물
CN105330957B (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法
EP2731989A1 (en) Heterophasic polypropylene with low clte and high stiffness
CN107075010A (zh) 一种具有改善的耐刮擦性、平衡的冲击强度和刚度的聚丙烯组合物
CN104558816B (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法
CN104558815B (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法
CN105440431A (zh) 一种聚丙烯组合物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120

Termination date: 20191128