CN1314921A - 乙烯(共)聚合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明的乙烯(共)聚合物具有优良的模塑性、机械特性等,适用于各种各样的模塑产品,尤其是管子。例如是乙烯均聚物或乙烯/C4-20α-烯烃共聚物,其由13C-NMR测得的甲基支链数为每1,000个碳原子低于0.1个,由GPC测得的Mw/Mn比为大于1.8而小于4.5;乙烯均聚物或乙烯/C3-20α-烯烃共聚物,其熔体张力(MT)和溶胀比(SR)满足关系log(MT)>12.9-7.15×SR,其特性粘数([η])和熔体流动速率(MFR)满足关系:在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,或在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213

Description

乙烯(共)聚合物及其用途
技术领域
本发明涉及乙烯(共)聚合物及其用途,更具体是涉及具有优良的模塑性和机械强度的乙烯(共)聚合物和乙烯(共)聚合物的用途。
背景技术
乙烯(共)聚合物(如乙烯均聚物、乙烯-α-烯烃共聚物等)的模制产品被广泛用于各种用途,包括例如吹塑制品,比如小容器(如化妆品瓶子、洗涤剂瓶子等)、中等尺寸容器(如石油罐、工业化学制剂罐等)、大尺寸容器(如汽车燃料罐、圆柱形罐等),模制管(如排水系统管、自来水长管、煤气管等),    用作超市购物袋的吹胀薄膜。要求用作各种各样模制产品原料的聚合物具有不同的性能。
例如,吹塑产品是通过从圆口模头挤出圆柱形熔融树脂(型坯),用模具夹紧所得型坯,通过吹压缩空气吹塑成型而制得的。在吹塑制备大尺寸容器时,型坯通常会发生由自重造成的垂伸现象(垂伸(draw down)),或者成型时厚度会变得不均匀,造成模制产品的形状有缺陷。为了抑制垂伸现象,应选择具有高熔体张力的乙烯(共)聚合物。另一方面,为了抑制模制产品的厚度不均匀性或者为了得到良好的模制产品截坯形状,应选择具有高溶胀比的乙烯(共)聚合物。此外,高冲击强度等性能也是吹塑产品所需的性能,如今还要求改进韧性以提高经济性。
模制管需要具有优良的管疲劳特性、机械强度等。实践中进行的管疲劳性能试验是热内压蠕变试验、缺口拉伸蠕变试验、缺口拉伸疲劳试验等,需要模制管在任一种试验中具有优良的性能。近年来,要求改进韧性以在经济方面得以改进(如减薄管子),还要求优良的模塑性以节省电力消耗。
吹胀薄膜则要求厚度几乎没有不均匀性,具有机械强度等。为了抑制厚度的不均匀性,需要改进模塑时挤出的管状熔体(膜泡)的稳定性,为此应选择具有高熔体张力的乙烯(共)聚合物。
本发明的发明人们在考虑了常规技术的基础上,研究能够提供模塑性优良和机械强度特别优良的模制产品的乙烯(共)聚合物,发现乙烯聚合物和几乎不含甲基支链的乙烯与4-20个碳原子α-烯烃的共聚物具有优良的模塑性,由这些乙烯(共)聚合物制得的模制产品尤其具有优良的机械性能。
此外,以下乙烯(共)聚合物被发现具有优良的模塑性,乙烯(共)聚合物的模制产品具有优良的机械性能:分别满足熔体张力与溶胀比之间特定关系和特性粘数与熔体流动速率之间特定关系的乙烯(共)聚合物,满足数均分子量、重均分子量和Z均分子量的特定关系的乙烯(共)聚合物,和在分子量分布曲线中分别具有至少2个相对最大值和至少1个相对最小值、强度满足相对最小值的强度与相对最大值的较低强度之间的特定关系的乙烯(共)聚合物。
发现含有这些乙烯(共)聚合物的组合物也具有上述性能,通过接枝改性这些乙烯(共)聚合物得到的接枝改性的乙烯(共)聚合物以及含这些接枝改性乙烯(共)聚合物的组合物也具有上述性能,由此发明人们作出了本发明。
使用日本专利No.821037所述的Ziegler催化剂、日本专利公开No.9-183816所述的茂金属催化剂和铬催化剂、WO 93/08221中所述的受限几何催化剂(constrained geometric catalyst,CGC)和日本专利公开No.6-233723中所述的含有Ta、Nb配合物的催化剂用常规已知方法制得的乙烯(共)聚合物,以及用常规已知的高压自由基催化剂方法制得的乙烯(共)聚合物在其分子链中均含有相当大量的甲基支链。如果乙烯(共)聚合物中存在甲基支链,甲基支链就会被包含在晶体内,使得晶体变脆,从而机械强度会变弱。
在使用诸如上述催化剂用常规已知方法制备乙烯均聚物或者乙烯和α-烯烃共聚物的情况下,有时会产生以下问题。
在使用Ziegler催化剂的情况下,存在的问题是:由于乙烯(共)聚合物几乎不含α-烯烃而使所得乙烯(共)聚合物含有硬而脆的组分,由于α-烯烃过量共聚合而使所得乙烯(共)聚合物含有软而弱的组分。由α-烯烃过量共聚合制得的组分可能是造成粘性的原因。
在使用茂金属催化剂的情况下,存在的问题是几乎不能得到具有显著高分子量的乙烯(共)聚合物。
在使用铬催化剂的情况下,存在的问题是制得的乙烯(共)聚合物含有长支链,造成分子伸长(molecular extension)小且机械强度差。同样,在使用铬催化剂的情况下,也存在这样的问题:由于乙烯(共)聚合物几乎不含α-烯烃而使所得乙烯(共)聚合物含有硬而脆的组分,由于α-烯烃过量共聚合而使所得乙烯(共)聚合物含有软而弱的组分。
在使用受限几何催化剂的情况下,所得乙烯(共)聚合物含有长支链,造成分子伸长小,从而机械强度低。
用常规已知的高压自由基催化剂方法制得的乙烯(共)聚合物含有长支链,造成分子伸长小,从而机械强度低。
在使用含Ta、Nb配合物的催化剂的情况下,所得乙烯(共)聚合物的作为分子量分布指数的由GPC测得的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的Mw/Mn比低,从而模塑性差。
发明概述
本发明的乙烯(共)聚合物(A1)是乙烯均聚物或者乙烯与4-20个碳原子的α-烯烃的共聚物,它们的特征是含有:
(ⅰA1)由13C-NMR测得的每1,000个碳原子中低于0.1个的甲基支链,并具有
(ⅱA1)不低于1.8但低于4.5的由凝胶渗透色谱法测得的Mw/Mn(Mw表示重均分子量,Mn表示数均分子量)。
除了上述(ⅰA1)和(ⅱA1)要求以外,乙烯(共)聚合物(A1)较好是满足下述要求(ⅲA1)至(ⅹA1)中的至少一个:
(ⅲA1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数在0.2-18dl/g的范围内;
(ⅳA1)特性粘数([η](dl/g))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:d≥0.0003×[η]2-0.0121×[η]+0.9874,在于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数为0.3-1.5dl/g的情况下;
(ⅴA1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(g/10分钟)满足以下关系:在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
(ⅵA1)在共聚单体含量为1.5%(摩尔)或更高的情况下,在加热洗脱分离试验中于105℃或更高温度被洗脱的组分为5%(重量)或更少,在共聚单体含量低于1.5%(摩尔)的情况下,在加热洗脱分离试验中于106℃或更高温度被洗脱的组分为8%(重量)或更少;
(ⅶA1)当乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,然后冷却至75℃在不良溶剂中沉淀所溶解的组分时,沉淀的组分量为乙烯(共)聚合物的15%(重量)或更少;
(ⅷA1)于23℃溶于癸烷的组分(W(%重量))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:在MFR≤10克/10分钟的情况下,W<80×exp(-100×(d-0.88))+0.1,在MFR>10克/10分钟的情况下,W<80×(MFR-9)0.26×exp(-100×(d-0.88))+0.1;
(ⅸA1)α-烯烃含量(K(摩尔%))和由差示扫描量热计测得的吸热曲线的最高峰的熔点(Tm(℃))满足下述关系:在K=0.1-1.5摩尔%的情况下,Tm≤135.0-10.0K;在K=1.5-5.5摩尔%的情况下,Tm≤121.9-1.3K;在K=5.5-20摩尔%的情况下,Tm≤139.7-4.5K;
(ⅹA1)由13C-NMR测得的长度等于己基长度或更长的支链数小于每1,000碳原子中0.1个。
乙烯(共)聚合物(A1)较好是乙烯-1-丁烯共聚物或者乙烯-1-己烯共聚物。
乙烯(共)聚合物(A1)是在烯烃聚合催化剂的存在下由单独聚合乙烯或者共聚合乙烯和4-20个碳原子的α-烯烃制得的,所述烯烃聚合催化剂包含例如(a1)具有以下通式(Ⅰ)的过渡金属化合物,如有必要还包含(b)选自(b-1)有机金属化合物,(b-2)有机铝氧化合物和(b-3)能够对过渡金属化合物反应形成离子对的化合物中的至少一种化合物。
Figure A0080114100161
(其中,M表示选自周期表中第Ⅳ族和第Ⅴ族的过渡金属原子;m表示1或2;R1表示可被芳族烃基或脂环族烃基取代的总共为5个或更多个碳原子的脂族烃基或者可被芳族烃基或脂族烃基取代的总共为7个或更多个碳原子的脂环族烃基;R2-R5互相之间可以相同或不同,表示氢原子、烃基、烃基取代的甲硅烷基、含氧基团、含氮基团或含硫基团,其中两个或多个基团可以互相结合成环;R6表示烃基或烃基取代的甲硅烷基;在m为2的情况下,属于任一个配体的至少一个由R2至R6表示的基团可以与属于另一个配体的至少一个由R2至R6表示的基团结合;在m为2的情况下,各R1、各R2、各R3、各R4、各R5和各R6互相之间可相同或不同;n表示满足M化合价的数;X表示氢原子、卤原子、烃基、含氧基团、含硫基团、含氮基团、含硼基团、含铝基团、含磷基团、含卤基团、杂环化合物残基、含硅基团、含锗基团或含锡基团;在n为2或更大的情况下,多个X'互相之间可相同或不同,X'可互相结合成环)。
本发明的乙烯(共)聚合物(A2)是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子的α-烯烃的共聚物,它的特征是包含
(ⅰA2)由13C-NMR测得的每1,000个碳原子中低于0.1个的甲基支链,并具有
(ⅱA2)不低于4.5且不高于60的由凝胶渗透色谱法测得的Mw/Mn(Mw表示重均分子量,Mn表示数均分子量)。
除了上述(ⅰA2)和(ⅱA2)要求以外,乙烯(共)聚合物(A2)较好是满足下述要求(ⅲA2)至(xⅲA2)中的至少一个:
(ⅲA2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数在0.2-18dl/g的范围内;
(ⅳA2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(g/10分钟)满足以下关系:在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
(ⅴA2)在加热洗脱分离试验中于105℃或更高温度被洗脱的组分中,具有由GPC-IR测得的折算成聚乙烯的分子量为500,000的组分为不超过5%(重量);
(ⅵA2)在共聚单体含量为1.5%(摩尔)或更高的情况下,在加热洗脱分离试验中于105℃或更高温度被洗脱的组分不超过5%(重量),在共聚单体含量低于1.5%(摩尔)的情况下,在加热洗脱分离试验中于106℃或更高温度被洗脱的组分为8%(重量)或更少;
(ⅶA2)当乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,冷却至75℃,然后在不良溶剂中沉淀所溶解的组分时,在所沉淀的组分中具有由GPC-IR测得的折算成聚乙烯的分子量为10,000的组分为30%(重量)或更少;
(ⅷA2)当乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,冷却至75℃,然后在不良溶剂中沉淀所溶解的组分时,所沉淀的组分为整个乙烯(共)聚合物的15%或更少;
(ⅸA2)当乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,冷却至75℃,然后在不良溶剂中沉淀所溶解的组分时,在所沉淀的组分中具有由GPC-IR测得的折算成聚乙烯的分子量为10,000的组分为整个乙烯(共)聚合物的5%或更少;
(ⅹA2)于23℃溶于癸烷的组分(W(%重量))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:在MFR≤10克/10分钟的情况下,W<80×exp(-100×(d-0.88))+0.1,在MFR>10克/10分钟的情况下,W<80×(MFR-9)0.26×exp(-100×(d-0.88))+0.1;
(ⅹⅰA2)由13C-NMR测得的长度等于己基长度或更长的支链数小于每1,000碳原子中0.1个;
(ⅹⅱA2)重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的Mw/Mn比在3-8的范围内,所述Mw/Mn比由通过将凝胶渗透色谱法测得的分子量分布曲线分配给两个相同的对数正态分布曲线而得到的对数正态分布计算得到;
(ⅹⅲA2)存在有在加热洗脱分离试验中于109℃或更高温度被洗脱的组分,所述组分的在十氢化萘中于135℃测得的特性粘数([η](dl/g))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:d≥0.0003×[η]2-0.0121×[η]+0.9874。
乙烯(共)聚合物(A2)较好是乙烯和1-丁烯的共聚物或者乙烯和1-己烯的共聚物。
乙烯(共)聚合物(A2)包括这样一种共聚物,它包含:
(A2-1)乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子的α-烯烃的共聚物,具有
(ⅰA2-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η]A2-1)在0.3-2.5dl/g的范围内,
(ⅱA2-1)由13C-NMR测得的甲基支链数目低于每1,000个碳原子中0.1个,和
(ⅲA2-1)由凝胶渗透色谱法测得的Mw/Mn(Mw表示重均分子量,Mn表示数均分子量)在3-8的范围内;和
(A2-2)乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子的α-烯烃的共聚物,具有
(ⅰA2-2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η]A2-2)在2.0-20dl/g的范围内,
(ⅱA2-2)由13C-NMR测得的甲基支链数目低于每1,000个碳原子中0.1个,上述乙烯(共)聚合物(A2-1)的特性粘数([η]A2-1)和上述乙烯(共)聚合物(A2-2)的特性粘数([η]A2-2)的关系满足[η]A2-1<[η]A2-2,并含有10-90重量份上述乙烯(共)聚合物(A2-1)和10-90重量份上述乙烯(共)聚合物(A2-2)(其中(A2-1)+(A2-2)=100重量份)。
较好的是,乙烯(共)聚合物(A2-1)满足特性粘数([η](dl/g))和密度(d(g/cm3))的以下关系:d≥0.0003×[η]2-0.0121×[η]+0.9874,于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数为0.3-1.5dl/g。
本发明的乙烯(共)聚合物(A3)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物,它的特征是具有:
(ⅰA3)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:log(MT)>12.9-7.15×SR;和
(ⅱA3)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](d1/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(g/10分钟)满足以下关系:在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
除了上述要求(ⅰA3)和(ⅱA3)以外,乙烯(共)聚合物(A3)较好是满足以下要求(ⅲA3)至(ⅴA3)中的至少一个:
(ⅲA3)由凝胶渗透色谱法测得的重均分子量(Mw)与由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:SR>4.55-0.56×log(Mw);
(ⅳA3)由凝胶渗透色谱法测得的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)满足以下关系:Mz/Mw≥7/(1-5.5/(Mw/Mn))和Mw/Mn>5.5;和
(ⅴA3)分子末端的乙烯基数,通过转换成每根具有与数均分子量相同分子量的分子链中分子末端的乙烯基数而计算得到,为0.50或更高。
乙烯(共)聚合物(A3)较好为乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物,由13C-NMR测得的甲基支链数低于每1,000个碳原子0.1个。
本发明的乙烯(共)聚合物(A4)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物,它的特征是具有:
(ⅰA4)由凝胶渗透色谱法测得的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)满足以下关系:
Mz/Mw≥4/(0.5-4.50/((Mw/Mn)-0.2))和Mw/Mn>9.2。
除了上述要求(ⅰA4)以外,乙烯(共)聚合物(A4)较好是满足以下要求(ⅲA4)和(ⅳA4),或者满足以下要求(ⅱA4)和(ⅳA4):
(ⅱA4)由凝胶渗透色谱法测得的重均分子量(Mw)与由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:SR>4.55-0.56×log(Mw);
(ⅲA4)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:log(MT)>12.9-7.15×SR;和
(ⅳA4)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(g/10分钟)满足以下关系:在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
除了上述要求以外,乙烯(共)聚合物(A4)较好是满足下述要求(ⅴA4):
(ⅴA4)分子末端的乙烯基数,通过转换成每根具有与数均分子量相同分子量的分子链中分子末端的乙烯基数而计算得到,为0.50或更高。
乙烯(共)聚合物(A4)较好为乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物,由13C-NMR测得的甲基支链数低于每1,000个碳原子0.1个。
本发明的乙烯(共)聚合物(A5)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物,它的特征是具有:
(ⅰA5)在由凝胶渗透色谱法测得的分子量分布曲线中具有至少2个相对最大值和至少1个相对最小值,相对最小值的强度(W1)和其间具有相对最小值的两个相对最大值的较低强度(W2)满足:W1/W2<0.85。
除了上述要求(ⅰA5)以外,乙烯(共)聚合物(A5)较好是满足下述要求(ⅲA5)和(ⅵA5)或者满足下述要求(ⅱA5)和(ⅵA5):
(ⅱA5)由凝胶渗透色谱法测得的重均分子量(Mw)与由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:SR>4.55-0.56×log(Mw);
(ⅲA5)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:log(MT)>12.9-7.15×SR;和
(ⅳA5)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(g/10分钟)满足以下关系:在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
除了上述要求以外,乙烯(共)聚合物(A5)较好是满足下述要求(ⅴA5):
(ⅴA5)分子末端的乙烯基数,通过转换成每根具有与数均分子量相同分子量的分子链中分子末端的乙烯基数而计算得到,为0.50或更高。
乙烯(共)聚合物(A5)较好为乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物,由13C-NMR测得的甲基支链数低于每1,000个碳原子0.1个。
乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)具有优良的模塑性和优良的机械强度。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A1)和未改性的其它聚合物(B1)。
上述聚合物(B1)较好是除乙烯(共)聚合物(A1)以外的乙烯(共)聚合物(B1-1)。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C2-1)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A2)和未改性的其它聚合物(B2)。
上述聚合物(B2)较好是除乙烯(共)聚合物(A2)以外的乙烯(共)聚合物(B2-1)。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C3-1)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A3)和未改性的其它聚合物(B3)。
上述聚合物(B3)较好是除乙烯(共)聚合物(A3)以外的乙烯(共)聚合物(B3-1)。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C4-1)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A4)和未改性的其它聚合物(B4)。
上述聚合物(B4)较好是除乙烯(共)聚合物(A4)以外的乙烯(共)聚合物(B4-1)。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C5-1)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A5)和未改性的其它聚合物(B5)。
上述聚合物(B5)较好是除乙烯(共)聚合物(A5)以外的乙烯(共)聚合物(B5-1)。
乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)至(C5-1)具有优良的模塑性和优良的机械强度。
本发明的模制品的特征是由选自上述乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)或者上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)至(C5-1)的聚合物或组合物制得。
模制品的例子是:吹塑制得的产品、管状薄膜加工制得的产品、铸塑制得的产品、挤出层合模塑制得的产品、挤出模塑制得的产品、发泡制得的产品和注塑制得的产品。
作为模制品,较好的是吹塑制得的产品、挤出模塑制得的产品、发泡制得的产品和注塑制得的产品,其中特别好的是管子。
由选自上述乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)或者上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)至(C5-1)的聚合物或组合物制得的模制品具有优良的模塑性和优良的机械强度。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物(A1-1)的特征是通过用含极性基团单体对上述乙烯(共)聚合物(A1)进行接枝改性而制得。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物(A2-1)的特征是通过用含极性基团单体对上述乙烯(共)聚合物(A2)进行接枝改性而制得。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物(A3-1)的特征是通过用含极性基团单体对上述乙烯(共)聚合物(A3)进行接枝改性而制得。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物(A4-1)的特征是通过用含极性基团单体对上述乙烯(共)聚合物(A4)进行接枝改性而制得。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物(A5-1)的特征是通过用含极性基团单体对上述乙烯(共)聚合物(A5)进行接枝改性而制得。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)至(A5-1)具有对高极性材料的高粘合强度、优良的机械强度和优良的在各种各样成形和模塑方法中的模塑性。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)的特征是包含上述接枝改性乙烯(共)聚合物(A1-1)和另一种未改性的聚合物(D1)。
未改性的聚合物(D1)较好是乙烯(共)聚合物(D1-1)。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物组合物(C2-2)的特征是包含上述接枝改性乙烯(共)聚合物(A2-1)和另一种未改性的聚合物(D2)。
未改性的聚合物(D2)较好是乙烯(共)聚合物(D2-1)。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物组合物(C3-2)的特征是包含上述接枝改性乙烯(共)聚合物(A3-1)和另一种未改性的聚合物(D3)。
未改性的聚合物(D3)较好是乙烯(共)聚合物(D3-1)。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物组合物(C4-2)的特征是包含上述接枝改性乙烯(共)聚合物(A4-1)和另一种未改性的聚合物(D4)。
未改性的聚合物(D4)较好是乙烯(共)聚合物(D4-1)。
本发明的接枝改性乙烯(共)聚合物组合物(C5-2)的特征是包含上述接枝改性乙烯(共)聚合物(A5-1)和另一种未改性的聚合物(D5)。
未改性的聚合物(D5)较好是乙烯(共)聚合物(D5-1)。
接枝改性乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)至(C5-2)具有对高极性材料的高粘合强度,优良的机械强度和优良的在各种各样成形和模塑方法中的模塑性。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A1)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E1)。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C2-3)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A2)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E2)。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C3-3)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A3)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E3)。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C4-3)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A4)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E4)。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C5-3)的特征是包含上述乙烯(共)聚合物(A5)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E5)。
乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)至(C5-3)具有对高极性材料的高粘合强度,优良的机械强度和优良的在各种各样形成和模塑方法中的模塑性。
实施发明的最佳方式
下文具体说明本发明的乙烯(共)聚合物及其用途。
乙烯(其)聚合物(A1)
本发明的乙烯(共)聚合物(A1)是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的无规共聚物。
4-20个碳原子的α-烯烃可以是例如4-20个碳原子的直链或支链α-烯烃,如1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烯;含4-20个碳原子的环烯烃,如环戊烯、环庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、四环十二碳烯和2-甲基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘。其中,较好的是1-丁烯和1-己烯。
乙烯(共)聚合物(A1)含有通常为50-100%(重量),较好为55-100%(重量),再好为65-100%(重量),最好为70-100%(重量)得自乙烯的重复单元,和0-50%(重量),较好为0-45%(重量),再好为0-35%(重量),最好为0-30%(重量)得自4-20个碳原子α-烯烃的重复单元。
乙烯(共)聚合物(A1)为
(ⅰA1)由13C-NMR测得的每1,000个碳原子中的甲基支链数低于0.1,较好是低于0.08。
由于这样的聚合物具有坚韧的晶体结构,因此该聚合物具有优良的机械强度。
乙烯(共)聚合物(A1)为
(ⅱA1)由凝胶渗透色谱法(GPC)测得的Mw/Mn(Mw表示重均分子量,Mn表示数均分子量)不低于1.8但低于4.5,较好是不低于2.0但低于4.0。
具有在上述范围内的Mw/Mn的乙烯(共)聚合物具有模塑性和机械强度的良好综合性能。
乙烯(共)聚合物(A1)更好的是由GPC测得的Mz/Mw(Mz表示Z均分子量)不高于Mw/Mn。
乙烯(共)聚合物(A1)除了满足上述要求(ⅰA1)和(ⅱA1)以外,较好是还满足至少一个下述要求(ⅲA1)至(ⅹA1):
(ⅲA1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数在0.2-18dl/g的范围内,较好是0.5-15dl/g,再好是0.8-10dl/g,更好是1.0-8dl/g,最好是1.7-7.5dl/g。
特性粘数低于上述范围的乙烯(共)聚合物由于晶体弱而强度不足,而特性粘数高于上述范围的乙烯(共)聚合物有时会刚性不足或者有时难以模塑加工。
(ⅳA1)特性粘数([η](dl/g))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:d≥ 0.0003×[η]2-0.0121×[η]+0.9874,较好是d≥0.0010×[η]2-0.0145×[η]+0.9900;于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数为0.3-1.5dl/g,较好为0.4-1.0dl/g,更好为0.5-0.9dl/g。
特性粘数和密度满足上述关系的乙烯(共)聚合物的刚性特别优良。
(ⅴA1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(g/10分钟)满足以下关系:在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,较好是[η]>1.95×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213,较好是[η]>1.95×MFR-0.213
特性粘数和MFR满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是模制产品优良的机械强度。
(ⅵA1)在共聚单体含量为1.5%(摩尔)或更高的情况下,在加热洗脱分离试验中于105℃或更高温度被洗脱的组分通常为5%(重量)或更少,较好为4%(重量)或更少,在共聚单体含量低于1.5%(摩尔),较好是不低于0.4%(摩尔)但低于1.5%(摩尔)的情况下,在加热洗脱分离试验中于106℃或更高温度被洗脱的组分通常为8%(重量)或更少,较好为7%(重量)或更少。
满足上述要求的乙烯(共)聚合物含有一些乙烯均聚物组分,具有优良的机械强度。
(ⅶA1)当乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,然后冷却至75℃在不良溶剂中沉淀所溶解的组分时,沉淀的组分量为乙烯(共)聚合物的15%(重量)或更少。较好是,在乙烯(共)聚合物中的共聚单体含量为0.8-2.0%(摩尔)的情况下满足上述要求。
满足上述要求的乙烯(共)聚合物(A1)含有一些具有大量共聚单体的组分,机械强度优良。
(ⅷA1)于23℃溶于癸烷的组分(W(%重量))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:在MFR≤10克/10分钟的情况下,W<80×exp(-100×(d-0.88))+0.1,较好是W<60×exp(-100×(d-0.88))+0.1,在MFR>10克/10分钟的情况下,W<80×(MFR-9)0.26×exp(-100×(d-0.88))+0.1。
满足上述要求的乙烯(共)聚合物具有优良的机械强度,几乎没有粘性。
(ⅸA1)α-烯烃含量(K(摩尔%))和由差示扫描量热计测得的吸热曲线的最高峰的熔点(Tm(℃))满足下述关系:在K=0.1-1.5摩尔%的情况下,Tm≤135.0-10.0K,较好是Tm≤135.0-10.7K;在K=1.5-5.5摩尔%的情况下,Tm≤121.9-1.3K,较好是Tm≤120.5-K;在K=5.5-20摩尔%的情况下,Tm≤139.7-4.5K,Tm≤145.3-5.5K。
满足上述要求的乙烯(共)聚合物具有窄组成分布和优良的机械强度、热封性能等。
(ⅹA1)由13C-NMR测得的长度等于己基长度或更长的支链数小于每1,000碳原子中0.1个,较好小于0.03个。
在存在长链支链的情况下,支链被作为己基或高级基团检出,在该情况下机械强度降低。因此,满足上述要求的乙烯(共)聚合物具有优良的机械强度。
上述各物理性能的测量方法将在下文中描述。
乙烯(共)聚合物(A1)的制备方法
上述乙烯(共)聚合物(A1)可在例如下述烯烃聚合催化剂的存在下由单独聚合乙烯或者共聚合乙烯和4-20个碳原子α-烯烃而制得。
详细说明中出现的“聚合”一词不仅指均聚合而且指共聚合。
用于本发明乙烯(共)聚合物(A1)的烯烃聚合催化剂包括:
(a1)具有以下通式(Ⅰ)的过渡金属化合物,如有必要还可包含:
(b)选自以下物质的至少一种化合物:
(b-1)有机金属化合物,
(b-2)有机铝氧化合物,和
(b-3)能够对过渡金属化合物反应形成离子对的化合物。
组成烯烃聚合催化剂的各催化剂组分如下所述。
                       (a1)过渡金属化合物
过渡金属化合物(a1)如下通式(Ⅰ)所示:
Figure A0080114100261
式中,M表示选自周期表第Ⅳ族或第Ⅴ族的过渡金属原子,特别是钛、锆、铪、钒、铌、钽等,较好是钛、锆和铪,特别好是锆。
N…M通常表示配位作用,但在本发明中不一定指配位作用。
R1表示总共含5个或更多个,较好是含5-30个碳原子的脂族烃基,它可以被芳族烃基或脂环族烃基取代,或者表示总共含7个或更多个碳原子,较好是含7-30个碳原子的脂环族烃基,它可以被芳族烃基或脂环族烃基取代。
脂族烃基的例子是含1-30个碳原子的烃基,较好是含4-30个碳原子的烃基,更好是含5-30个碳原子的烃基。
更具体而言,较好是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、1,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、异戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、新戊基、正己基、1,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、正庚基、1-乙基戊基、1-甲基己基、正辛基、1,5-二甲基己基、2-乙基己基、1-甲基庚基、叔辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基和正十八烷基。其中,特别好的是正戊基、叔戊基、1,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、异戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、新戊基、正己基、1,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、正庚基、1-乙基戊基、1-甲基己基、正辛基、1,5-二甲基己基、2-乙基己基、1-甲基庚基、叔辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基和正十八烷基。
脂族烃基可以被芳族烃基或者脂环族烃基取代。
被芳族烃基或者脂环族烃基取代的脂族烃基的例子包括含4-30个碳原子的基团,例如苄基、亚甲基萘基、亚甲基芴基、亚甲基蒽基、亚甲基环丙基、亚甲基环丁基、亚甲基环戊基、亚甲基环己基、亚甲基-2-甲基环己基、亚甲基-2,3-二甲基环己基、亚甲基-2,2-二甲基环己基、亚甲基-2,6-二甲基环己基、亚甲基-2,2,6,6-四甲基环己基、亚甲基金刚烷基、亚甲基环丙基甲基、亚甲基环丁基甲基和亚甲基环戊基甲基。其中,较好是使用含5-30个碳原子的基团,例如苄基、亚甲基萘基、亚甲基芴基、亚甲基蒽基、亚甲基环丁基、亚甲基环戊基、亚甲基环己基、亚甲基-2-甲基环己基、亚甲基-2,3-二甲基环己基、亚甲基-2,2-二甲基环己基、亚甲基-2,6-二甲基环己基、亚甲基-2,2,6,6-四甲基环己基、亚甲基金刚烷基、亚甲基环丙基甲基、亚甲基环丁基甲基和亚甲基环戊基甲基。
脂环族烃基包括例如含3-30个碳原子的基团,较好是含7-30个碳原子的基团;更具体是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基和降冰片烷基。
脂环族烃基可含有芳族烃基或脂环族烃基作为取代基。具有芳族烃基或脂环族烃基作为取代基的脂环族烃基的例子包括含7-30个碳原子的基团,例如2-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、2,2-二甲基环己基、2,6-二甲基环己基、2,2,6,6-四甲基环己基、环丙基甲基、环丁基甲基、环戊基甲基、环丙基苯基、环丁基苯基、环戊基苯基和环己基苯基。
R1定义中的脂族烃基是指与上述通式(Ⅰ)的氮原子直接键合的碳原子是脂族骨架的构成部分,即使在基团含有芳族烃基或脂环族烃基取代基的情况下;而定义中的脂环族烃基是指与上述通式(Ⅰ)的氮原子直接键合的碳原子是脂环族骨架的构成部分,即使在基团含有芳族烃基或脂族烃基取代基的情况下。
R2至R5互相之间可以相同或不同,表示氢原子、烃基、烃基取代的甲硅烷基、含氧基团、含氮基团或含硫基团。
烃基的例子如下:含1-30个碳原子,较好为1-20个碳原子的直链或支链烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等;含2-30个,较好为2-20个碳原子的直链或支链烯基,如乙烯基、烯丙基、异丙烯基等;含2-30个,较好为2-20个碳原子的直链或支链炔基,如乙炔基、炔丙基等;含3-30个,较好为3-20个碳原子的环状饱和烃基,如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基等;含5-30个碳原子的环状不饱和烃基,如环戊二烯基、茚基、芴基等;含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基,如苯基、苄基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、蒽基等;以及烷基取代的芳基,如甲苯基、异丙基苯基、叔丁基苯基、二甲基苯基、二叔丁基苯基等。
上述烃基可用卤素取代。卤代烃基的例子是含1-30个,较好为1-20个碳原子的卤代烃基,如三氟甲基、五氟苯基、氯苯基等。
此外,上述烃基也可具有其它烃基取代基,被烃基取代的烃基的例子是芳基取代的烷基,如苄基、枯基等。
其中,特别好的是如下基团:1-30个,较好为1-20个碳原子的直链或支链烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等;含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基,如苯基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、蒽基等;和上述芳基被1-5个取代基(如卤原子、含1-30个,较好为1-20个碳原子的烷基、含1-30个,较好为1-20个碳原子的烷氧基、含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基和含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳氧基)取代的芳基。
烃基取代的甲硅烷基的例子如下:烃基取代的甲硅烷基,如甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、乙基甲硅烷基、二乙基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三环己基甲硅烷基、苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二甲基叔丁基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基、三甲苯基甲硅烷基、三萘基甲硅烷基、二甲基(五氟苯基)甲硅烷基。其中,较好的是甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、乙基甲硅烷基、二乙基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基,特别好的是三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基和二甲基苯基甲硅烷基。
含氧基团是基团中含1-5个氧原子的基团。含氧基团的例子是:羟基、烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、乙酰氧基、羰基、酯基、醚基、酰基、羧基、碳酸基(carbonato)、过氧基和羧酸酐基等,较好的是羟基、烷氧基、芳氧基、芳基烷氧基、乙酰氧基和羰基。较佳含氧基团的例子如下:羟基;烷氧基,如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基等;芳氧基,如苯氧基、甲基苯氧基、2,6-二甲基苯氧基、2,4,6-三甲基苯氧基、萘氧基等;芳基烷氧基,如苯基甲氧基、苯基乙氧基等;乙酰氧基;羰基等。在含氧基团含有碳原子的情况下,碳原子的数目较好是1-30,更好是在1-20的范围内。
含氮基团是基团中含有1-5个氮原子的基团。含氮基团的例子是:氨基、亚氨基、酰氨基、酰亚氨基、硝基、肼基、亚肼基、亚硝基、氰基、异氰基、氰酸酯基、脒基、重氮基、铵盐形式的氨基,较好的是氨基、亚氨基、酰氨基、酰亚氨基和硝基。较佳的含氮基团的例子如下:氨基,如甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、二环己基氨基、苯基氨基、二苯基氨基、二甲苯基氨基、二萘基氨基、甲基苯基氨基;亚氨基,如甲基亚氨基、乙基亚氨基、丙基亚氨基、丁基亚氨基和苯基亚氨基;酰氨基,如乙酰氨基、N-甲基乙酰氨基和N-甲基苯甲酰氨基;酰亚氨基,如乙酰亚氨基和苯甲酰亚氨基;以及硝基。在含氮基团含有碳原子的情况下,碳原子的数目较好是1-30,更好是1-20。
含硫基团是基团中含1-5个硫原子的基团。含硫基团的例子是:磺酸酯基、亚磺酸酯基、烷硫基、芳硫基、巯基、硫代酯基、二硫代酯基、硫代酰基、硫醚基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、砜酯基(sulfone ester group)、磺酰氨基、硫代羧基、二硫代羧基、磺基、磺酰基、亚磺酰基和氧硫基,较好的是磺酸酯基、亚磺酸酯基、烷硫基和芳硫基。较佳含硫基团的例子如下:磺酸酯基,甲基磺酸酯基、三氟甲烷磺酸酯基、苯基磺酸酯基、苄基磺酸酯基、对甲苯磺酸酯基、三甲苯磺酸酯基、三异丁苯磺酸酯基、对氯苯磺酸酯基、五氟苯磺酸酯基;亚磺酸酯基,如甲基亚磺酸酯基、苯基亚磺酸酯基、苄基亚磺酸酯基、对甲苯亚磺酸酯基、三甲苯亚磺酸酯基和五氟苯亚磺酸酯基;烷硫基,如甲硫基和乙硫基;芳硫基,如苯硫基、甲基苯硫基和萘硫基。在含硫基团含有碳原子的情况下,碳原子的数目较好是1-30,更好是1-20。
R6表示烃基或者烃基取代的甲硅烷基,具体例子是与上述R2和R5中所列举的类似基团。
对于上述取代基,给出更具体的说明。
作为R4,较好是烃基取代的甲硅烷基、含氧基团、含氮基团或含硫基团;更好的是含氧基团例如烷氧基、芳氧基和羟基;含氮基团例如氨基、亚氨基、酰氨基、酰亚氨基和硝基;含硫基团例如烷硫基和芳硫基;再好的是烷氧基、芳氧基和氨基;特别好的是烷氧基。
作为R6的较佳烃基是1-30个,较好为1-20个碳原子的直链或支链烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基和正己基;含3-30个,较好为3-20个碳原子的环状饱和烃基,如环丙基、环丁基、环戊基、环己基和金刚烷基;含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基,如苯基、苄基、萘基、联苯基和三联苯基;这些基团具有1-30,较好为1-20个碳原子的烷基和6-30,较好为6-20个碳原子的芳基作为取代基。
用作R6的较佳烃基取代的甲硅烷基是甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、乙基甲硅烷基、二乙基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基,二甲基叔丁基甲硅烷基和二甲基(五氟苯基)甲硅烷基。特别好的是三甲基甲硅烷基、三乙基苯基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、异苯基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、二甲基叔丁基甲硅烷基和二甲基(五氟苯基)甲硅烷基。
特别好的R6选自以下基团:3-30,较好为3-20个碳原子的支链烷基,如异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基和新戊基;这些基团的氢原子被6-30,较好是6-20个碳原子的芳基取代得到的基团(如枯基等);3-30,较好为3-20个碳原子的环状饱和烃基,如金刚烷基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。此外,较好的还有含6-30,较好为6-20个碳原子的芳基,如苯基、萘基、芴基、蒽基、菲基等,以及烃基取代的甲硅烷基。
R2至R6中的两个或多个基团,较好是相邻基团可以结合形成脂环基、芳环或含杂原子(如氮原子)的烃环,这些环还可具有取代基。
m表示1或2,较好是2。
在m为2的情况下,属于任一个配体的至少一个由R2至R6表示的基团可以与属于另一个配体的至少一个由R2至R6表示的基团结合;还在m为2的情况下,各R1、各R2、各R3、各R4、各R5和各R6互相之间可相同或不同。
n表示满足M化合价的数,特别是2-4的整数,较好是2。
X表示氢原子、卤原子、烃基、含氧基团、含硫基团、含氮基团、含硼基团、含铝基团、含磷基团、含卤基团、杂环化合物残基、含硅基团、含锗基团或含锡基团。
作为烃基,可列举含氧基团、含硫基团、与R2至R6中列举的类似基团。然而,这些含氧基团和含硫基团不包含杂环化合物残基。
卤原子包括氟、氯、溴和碘。
作为含氮基团,以下是具体的基团:氨基;烷基氨基,如甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、二环己基氨基等;芳基氨基或烷基芳基氨基,如苯基氨基、二苯基氨基、二甲苯基氨基、二萘基氨基、甲基苯基氨基等。
含硼基团是在基团中含1-5个硼原子且不含杂环化合物残基(如下所述)的基团。含硼基团的例子是:亚甲硼基(borandiyl)、次甲硼基(borantriyl)和乙硼烷基,BR4基(R表示氢、烷基、(取代的)芳基、卤原子等)。
含铝基团是基团中含1-5个铝原子的基团。含铝基团的例子是具有一个或两个取代基的1-30,较好为1-20个碳原子的烃基,和AlR4(R表示氢、烷基、(取代的)芳基、卤原子等)。
含磷基团是在基团中含1-5个磷原子且不含杂环化合物残基(如下所述)的基团。含磷基团的例子是:磷酰基、硫代磷酰基、膦基、亚磷酸基、膦酸基、次膦酸基等,较好的是膦基、亚磷酸基、膦酸基和次膦酸基。作为较佳的含磷基团,具体基团如下:三烷基膦基,如三甲基膦基、三丁基膦基和三环己基膦基;三芳基膦基,如三苯基膦基和三甲苯基膦基;亚磷酸基(phosphidegroup),如甲基亚磷酸基、乙基亚磷酸基和苯基亚磷酸基;膦酸基和次膦酸基。
含卤基团包括至少含有氟、氯、溴和碘之一的基团。作为含卤基团的具体基团是含氟基团,如PF6、BF4;含氯基团,如ClO4、SbCl6;和含碘基团,如IO4
杂环化合物残基是在环结构中含有一个或多个杂原子的基团,所述杂原子包括氧、氮、硫、磷和硼。环结构包括3-18元环,较好是4-7元环,更好是5-6元环。具体而言包括以下物质:含氮化合物(如吡咯、吡啶、嘧啶、喹啉和三嗪)的残基、含氧化合物(如呋喃和吡喃)的残基、含硫化合物(如噻吩)的残基以及这些杂环化合物残基被取代基(如1-30个碳原子,较好1-20个碳原子的烷基和1-30个碳原子,较好1-20个碳原子的烷氧基)取代后形成的基团。
含硅基团是基团中含1-5个硅原子的基团。含硅基团的例子如下:甲硅烷基、甲硅烷氧基、烃基取代的甲硅烷基、烃基取代的甲硅烷氧基、烃基取代的甲硅烷醚基、硅取代的烷基和硅取代的芳基。较好的是烃基取代的甲硅烷基、烃基取代的甲硅烷醚基、硅取代的烷基和硅取代的芳基。较佳含硅基团例如以下具体基团:烃基取代的甲硅烷基,如甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、乙基甲硅烷基、二乙基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三环己基甲硅烷基、苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二甲基叔丁基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基、三甲苯基甲硅烷基、三萘基甲硅烷基、二甲基(五氟苯基)甲硅烷基;烃基取代的甲硅烷醚基,如三甲基甲硅烷基醚;硅取代的烷基,如三甲基甲硅烷基甲基;硅取代的芳基,如三甲基甲硅烷基苯基;特别好的是烃基取代的甲硅烷基。在烃基取代的甲硅烷基中,较好的是甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、三甲基甲硅烷基、乙基甲硅烷基、二乙基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基和三苯基甲硅烷基,特别好的是三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基和二甲基苯基甲硅烷基。在含硅基团含有碳原子的情况下,碳原子数目较好是1-30个,更好是1-20个。
含锗基团包括上述含硅基团中用锗替代硅形成的基团。
含锡基团包括上述含硅基团中用锡替代硅形成的基团。
X较好是氢原子、卤原子、烃基、含氧基团和含氮基团,更好是氢原子、卤原子和烃基。此外,在n为2或更大的情况下,多个X互相之间可相同或不同,X可互相结合成环。
上述具有通式(Ⅰ)的过渡金属化合物的具体例子如下所述,不用说过渡金属化合物不限于这些化合物。
Figure A0080114100351
Figure A0080114100401
在所述化合物中,Me表示甲基、iPr表示异丙基、nBu表示正丁基、tBu表示叔丁基、nPentyl表示正戊基、nHexyl表示正己基、nHeptyl表示正庚基、nOctyl表示正辛基、nNonyl表示正壬基、nDecyl表示正癸基、nUndecyl表示正十一烷基、nDodecyl表示正十二烷基、nOctadecyl表示正十八烷基、Ph表示苯基。
在本发明中,用除锆金属之外的金属(如钛和铪)取代锆金属得到的化合物也可用作上述过渡金属化合物。
具有上述通式(Ⅰ)的过渡金属化合物的制备方法不受特别限制,例如该化合物可如下制得。
具有通式(Ⅰ)的过渡金属化合物可通过能够形成配体(如亚硫代水杨基配体和苯氨基配体)的化合物(配体前体)和含过渡金属M的化合物MXk(M和X与上述通式(Ⅰ)中的M和X相同,k表示满足M化合价的数)的反应合成制得。
能够形成亚硫代水杨基配体的配体前体可以通过例如硫代水杨醛化合物和苯胺化合物或胺化合物的反应制得。
配体前体还可以通过邻酰基苯硫酚和苯胺化合物或胺化合物的反应制得。
具体而言,前体可如下获得:将硫代水杨醛化合物或邻酰基苯硫酚与氮原子未被取代的苯胺化合物或伯胺化合物一起溶解在溶剂中,于室温或回流条件下搅拌所得溶液约1-48个小时。用作溶剂较好的是醇溶剂,如甲醇、乙醇等,烃类溶剂,如甲苯等。用作催化剂的是酸催化剂,如甲酸、乙酸、甲苯磺酸等。在反应过程中,用Dean-Stark法使体系脱水能有效地促进反应。分子筛、硫酸镁、硫酸钠等可用作脱水剂。
苯氨基配体前体可通过邻甲酰苯胺化合物和苯胺化合物或氨基化合物的反应制得。配体前体还可通过邻酰基苯胺和苯氨基酸(anilinoacid)或胺反应获得。
具体而言,配体前体可通过使用例如氮原子未被取代的邻甲酰基苯胺化合物或者氮原子未被取代的邻酰基苯胺和氮原子未被取代的苯胺化合物或伯胺化合物用如上所示的方法合成得到。
所用的邻酰基苯胺可通过还原例如邻氨基苯甲酸化合物的羧酸基而获得。同样,蒽基化合物的N-烷基化作用能得到相应的N-烷基邻酰基苯胺化合物。
由上述方法获得的配体前体与含过渡金属M的化合物的反应而得到相应的过渡金属化合物。具体而言,过渡金属化合物可如下得到:将配体前体溶解在溶剂中,如有必要使所得溶液与碱接触,以得到苯硫酚盐(thiophenoxide)或苯氨基盐,然后将所得物质与含过渡金属M的化合物(如金属卤化物、烷基化的金属化合物等)于低温混合,于-78℃至室温或者在回流条件下搅拌该混合物1-24个小时。
用作溶剂的较好是极性溶剂,如醚、四氢呋喃等,烃类溶剂,如甲苯。还可使用除这些溶剂以外的其它溶剂。较佳碱的例子包括锂盐,如正丁基锂;钠盐,如氢化钠;含氮化合物,如吡啶、三乙胺等,但不限于此。
另一种方法取决于所用的过渡金属化合物,在不要求制得苯硫酚盐或苯氨基盐的情况下,配体前体可以直接与金属化合物互相反应,合成相应的化合物。
所得过渡金属化合物的结构由270 MHz的1H-NMR(Nippon ElectronicCompany GSH-270)、FT-IR(SHIMADZU FT-IR8200D)、FD-质谱仪(NipponElectronic Company SX-102A)、金属含量分析仪(干灰化,溶解在稀硝酸中,然后用ICP法分析;SHIMADZU ICPS-8000)、碳、氢和氮含量分析仪(HerausEdulmentale GmbH CHNO类型)等来确定。
由上述方法得到的过渡金属化合物可通过常规已知方法分离并用于聚合反应,另一方面,在不分离过渡金属化合物的情况下可将配体前体和金属化合物的反应溶液就这样用于聚合反应。
由通式(Ⅰ)定义的过渡金属化合物可以单独使用,也可以两种或多种组合使用作为烯烃聚合反应催化剂。
在制备乙烯(共)聚合物(A1)时,一个较佳例子是将上述过渡金属化合物(a1)与选自(b-1)有机金属化合物,(b-2)有机铝氧化合物和(b-3)能够对过渡金属化合物起反应形成离子对的化合物中的至少一种化合物(b)一起使用。
(b-1)有机金属化合物
用于制造乙烯(共)聚合物(A1)的有机金属化合物(b-1)的具体例子是周期表第Ⅰ族、第Ⅱ族、第Ⅻ族和第ⅩⅢ族的有机金属化合物,说明如下:
(b-1a)由通式Ra mAl(ORb)nHpXq表示的有机铝化合物,式中,Ra和Rb互相之间可相同或不同,表示含1-15个碳原子,较好是1-4个碳原子的烃基;X表示卤原子;m满足0<m≤3;n满足0≤n<3;p满足0≤p<3;q满足0≤q<3;m+n+p+q=3;
(b-1b)具有通式M2AlRa 4的周期表第Ⅰ族金属和铝的烷基化配合物,式中,M2表示Li、Na或K;Ra表示具有1-15个碳原子,较好为1-4个碳原子的烃基;
(b-1c)具有通式RaRbM3的周期表第Ⅱ族金属或Ⅻ族金属的二烷基化合物,式中,Ra和Rb互相之间可相同或不同,表示具有1-15个碳原子,较好为1-4个碳原子的烃基;M3表示Mg、Zn或Cd。
属于上述化合物(b-1a)的有机铝化合物例子是:
具有通式Ra mAl(ORb)3-m的有机铝化合物,式中,Ra和Rb互相之间可相同或不同,表示具有1-15个碳原子,较好是1-4个碳原子的烃基;m表示较好满足1.5≤m≤3的数;
具有通式Ra mAlX3-m的有机铝化合物,式中,Ra表示具有1-15个碳原子,较好是1-4个碳原子的烃基;X表示卤原子;m较好是满足0<m<3;
具有通式Ra mAlH3-m的有机铝化合物,式中,Ra表示具有1-15个碳原子,较好是1-4个碳原子的烃基;m较好是满足2≤m<3;以及
具有通式Ra mAl(ORb)nXq的有机铝化合物,式中,Ra和Rb互相之间可相同或不同,表示具有1-15个碳原子,较好是1-4个碳原子的烃基;X表示卤原子;m满足0<m≤3;n满足0≤n<3;q满足0≤q<3并且m+n+q=3。
属于上述化合物(b-1a)的有机铝化合物更具体的例子如下:
三正烷基铝,如三甲基铝、三乙基铝、三正丁基铝、三丙基铝、三戊基铝、三己基铝、三辛基铝和三癸基铝;
三支链烷基铝,如三异丙基铝、三异丁基铝、三仲丁基铝、三叔丁基铝、三(2-甲基戊基)铝、三(3-甲基戊基)铝、三(4-甲基戊基)铝、三(2-甲基己基)铝、三(3-甲基己基)铝和三(2-乙基己基)铝;
三环烷基铝,如三环己基铝和三环辛基铝;
三芳基铝,如三苯基铝和三甲苯基铝;
氢化二烷基铝,如氢化二异丁基铝;
由式(ⅰ-C4H9)Al(CH5H10)2(其中x、y和z是整数,且z≥2x)表示的三烯基铝,如三异戊二烯基铝;
烷氧基烷基铝,如甲氧基异丁基铝、乙氧基异丁基铝和异丙氧基异丁基铝:
烷氧基二烷基铝,如甲氧基二甲基铝、乙氧基二乙基铝和丁氧基二丁基铝;
倍半烷氧基烷基铝,如倍半乙氧基乙基铝和倍半丁氧基丁基铝;
平均组成由Ra 2.5Al(ORb)0.5表示的部分烷氧化的烷基铝;
芳氧基二烷基铝,如苯氧基二乙基铝、(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)二乙基铝、二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)乙基铝、(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)二异丁基铝和二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)异丁基铝;
卤化二烷基铝,如氯化二甲基铝、氯化二乙基铝、氯化二丁基铝、溴化二乙基铝和氯化二异丁基铝;
倍半卤化烷基铝,如倍半氯化乙基铝、倍半氯化丁基铝和倍半溴化乙基铝;
部分卤化的烷基铝,例如二卤化烷基铝,包括二氯化乙基铝、二氯化丙基铝和二溴化丁基铝;
氢化二烷基铝,如氢化二乙基铝和氢化二丁基铝;
部分氢化的烷基铝,例如二氢化烷基铝,包括二氢化乙基铝和二氢化丙基铝;以及
部分烷氧化和卤化的烷基铝,如氯化乙氧基乙基铝、氯化丁氧基丁基铝和溴化乙氧基乙基铝。
还可使用与有机铝化合物(b-1a)类似的化合物。例如,两种或多种铝化合物通过氮原子连接在一起的有机铝化合物,这类化合物的一个具体例子是(C2H5)2AlN(C2H5)Al(C2H5)2
属于上述化合物(b-1b)的具体例子是LiAl(C2H5)4、LiAl(C7H15)4等。
另外,也可使用下述化合物作为有机金属化合物(b-1);如甲基锂、乙基锂、丙基锂、丁基锂、溴化甲基镁、氯化甲基镁、溴化乙基镁、氯化乙基镁、溴化丙基镁、氯化丙基镁、溴化丁基镁、氯化丁基镁、二甲基镁、二乙基镁、二丁基镁、丁基乙基镁等。
还可使用能在聚合体系中形成上述有机铝化合物的混合物,如卤化铝和烷基锂的混合物以及卤化铝和烷基镁的混合物。
所述有机金属化合物(b-1)中,较好的是有机铝化合物。
可单独使用或两种或多种组合使用上述有机金属化合物(b-1)。
(b-2)有机铝氧化合物
可用于制造乙烯(共)聚合物(A1)的有机铝氧化合物(b-2)可以是常规已知的铝氧烷,还可以是日本公开专利No.2-78687所例举的不溶于苯的有机铝氧化合物。
可例如通过下列方法制得常规已知的铝氧烷,并且一般获得的是在烃类溶剂中的溶液。
方法(1)将有机铝化合物(如三烷基铝)加入含有吸附水或结晶水的盐(如水合氯化镁、水合硫酸铜、水合硫酸铝、水合硫酸镍、水合氯化铈等)在烃类溶剂中的悬浮液,使有机铝化合物与吸附水或结晶水进行反应。
方法(2)在溶剂(如苯、甲苯、乙醚、四氢呋喃等)中使水、冰或水蒸汽直接作用于有机铝化合物(如三烷基铝)上。
方法(3)在溶剂(如癸烷、苯、甲苯等)中使有机锡氧化物(如氧化二甲基锡或氧化二丁基锡)与有机铝化合物(如三烷基铝)反应。
铝氧烷可含有少量有机金属组分。也可以从回收的铝氧烷溶液中蒸馏除去溶剂或未反应的有机铝化合物,然后将回收的化合物再溶解于溶剂中或悬浮于铝氧烷的不良溶剂中。
用于制造铝氧烷的有机铝化合物的具体例子是与前面描述属于有机铝化合物(b-1a)时所例举的相同的有机铝化合物。
其中,较好的是三烷基铝和三环烷基铝。特别好的是三甲基铝。
可单独使用或者两种或多种组合使用上述有机铝化合物。
作为用于制造铝氧烷的溶剂,可用的烃类溶剂如下:芳香烃,如苯、甲苯、二甲苯、异丙基苯和甲基·异丙基苯;脂族烃,如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、十六烷和十八烷;脂环族烃,如环戊烷、环己烷、环辛烷和甲基环戊烷;石油馏分,如汽油、煤油和轻油;以及上述芳香烃、脂族烃和脂环族烃的卤化产物,如氯化产物和溴化产物。也可使用醚,如乙醚和四氢呋喃。这些溶剂中,特别好是芳香烃和脂族烃。
对于用于本发明的不溶于苯的有机铝氧化合物,较好是以Al原子计在60℃能溶解于苯的Al组分的含量通常为10%或更少,较好为5%或更少,特别好为2%或更少。也就是说,较好的是不溶于苯或几乎不溶于苯的有机铝氧化合物。
可用于制造乙烯(共)聚合物(A1)的有机铝氧化合物(b-2)还可包括具有以下通式(Ⅱ)的含硼有机铝氧化合物。式中,R10表示具有1-10个碳原子的烃基;各个R11互相之间可相同或不同,表示氢原子、卤原子和具有1-10个碳原子的烃基。
可在惰性溶剂中在惰性气体气氛下于-80℃至室温的温度下通过使具有以下通式(Ⅲ)的烷基硼酸与有机铝化合物反应1分钟至24小时,制得具有以上通式(Ⅱ)的含硼有机铝氧化合物。
             R10-B-(OH)2              (Ⅲ)式中,R10表示与上面所述相同的基团。
由以上通式(Ⅲ)定义的具体烷基硼酸包括甲基硼酸、乙基硼酸、异丙基硼酸、正丙基硼酸、正丁基硼酸、异丁基硼酸、正己基硼酸、环己基硼酸、苯基硼酸、3,5-二氟苯基硼酸、五氟苯基硼酸和3,5-二(三氟甲基)苯基硼酸。其中,较好的是甲基硼酸、正丁基硼酸、异丁基硼酸、3,5-二氟苯基硼酸和五氟苯基硼酸。可单独使用或者两种或多种组合使用这些烷基硼酸。
与烷基硼酸反应的有机铝化合物的具体例子包括与前面描述属于有机铝化合物(b-1a)时所例举的相同的有机铝化合物。
其中,较好的是三烷基铝和三环烷基铝。特别好的是三甲基铝、三乙基铝和三异丁基铝。可单独使用或者两种或多种组合使用这些有机铝化合物。
可单独使用或者两种或多种组合使用上述有机铝氧化合物(b-2)。
(b-3)能够对过渡金属化合物反应形成离子对的化合物
能够对过渡金属化合物反应形成离子对并能用来制造乙烯(共)聚合物(A1)的化合物(b-3)(下文称为“电离的离子化合物”)是通过对上述通式(Ⅰ)的过渡金属化合物反应形成离子对的化合物。这类化合物的例子包括Lewis酸、离子化合物、硼烷化合物和日本专利公开1-501950、1-502036、3-179005、3-179006、3-207703和3-207704以及美国专利5321106等所述的碳硼烷化合物。还可使用杂多化合物或同多化合物。
Lewis酸具体是由BR3(R表示可任选地被取代基(如氟、甲基、三氟甲基)取代的苯基或者氟原子)表示的化合物。具体例子包括三氟化硼、三苯基硼、三(4-氟苯基)硼、三(3,5-二氟苯基)硼、三(4-氟甲基苯基)硼、三(五氟苯基)硼、三(对甲苯基)硼、三(邻甲苯基)硼和三(3,5-二甲基苯基)硼。
离子化合物是例如由以下通式(Ⅳ)表示的化合物:
Figure A0080114100471
式中,R12表示H+、碳鎓阳离子、氧鎓阳离子、铵阳离子、磷鎓阳离子、环庚三烯基阳离子、带有过渡金属的二茂铁鎓(ferrocenium)阳离子等;
R13至R16互相之间可以相同或不同,表示有机基团,最好是芳基或取代的芳基。
上述碳鎓阳离子的例子包括含三个取代基的碳鎓阳离子,如三苯基碳鎓阳离子、三(甲基苯基)碳鎓阳离子和三(二甲基苯基)碳鎓阳离子。
上述铵阳离子的例子包括三烷基铵阳离子,如三甲基铵阳离子、三乙基铵阳离子、三丙基铵阳离子、三丁基铵阳离子和三正丁基铵阳离子;
N,N-二烷基苯铵阳离子,如N,N-二甲基苯铵阳离子、N,N-二乙基苯铵阳离子和N,N-2,4,6-五甲基苯铵阳离子;和
二烷基铵阳离子,如二异丙基铵阳离子和二环己基铵阳离子。
上述磷鎓阳离子的例子包括三芳基磷鎓阳离子,如三苯基磷鎓阳离子、三(乙基苯基)磷鎓阳离子和三(二甲基苯基)磷鎓阳离子。
R12较好是碳鎓阳离子、铵阳离子等,特别好是三苯基碳鎓阳离子、N,N-二甲基苯铵阳离子和N,N-二乙基苯铵阳离子。
离子化合物的例子还可以包括三烷基取代的铵盐、N,N-二烷基苯铵盐、二烷基铵盐和三芳基磷鎓盐。
三烷基取代的铵盐的例子包括:四苯基硼三乙基铵、四苯基硼三丙基铵、四苯基硼三正丁基铵、四对甲苯基硼三甲基铵、四邻甲苯基硼三甲基铵、四(五氟苯基)硼三正丁基铵、四(邻,对-二甲基苯基)硼三丙基铵、四(间,间-二甲基苯基)硼三正丁基铵、四(对三氟甲基苯基)硼三正丁基铵、四(3,5-二三氟甲基苯基)硼三正丁基铵和四邻甲苯基硼三正丁基铵。
N,N-二烷基苯铵盐的例子包括四苯基硼N,N-二甲基苯铵、四苯基硼N,N-二乙基苯铵、四苯基硼N,N-2,4,6-二甲基苯铵等。
二烷基铵盐的例子包括四(五氟苯基)硼二(1-丙基)铵和四苯基硼二环己基铵。
此外,作为离子化合物还可使用四(五氟苯基)硼酸三苯基碳鎓、四(五氟苯基)硼酸N,N-二甲基苯铵、四(五氟苯基)硼酸二茂铁鎓、五苯基环戊二烯基三苯基碳鎓配合物、五苯基环戊二烯基N,N-二乙基苯铵配合物、和由下式(Ⅴ)或(Ⅵ)表示的硼化合物:
Figure A0080114100481
式中,Et是乙基。
Figure A0080114100482
所述硼烷化合物的例子包括:
癸硼烷(14);
阴离子盐,如壬硼酸二(三正丁基铵)、癸硼酸二(三正丁基铵)、十一硼酸二(三正丁基铵)、十二硼酸二(三正丁基铵)、十氯癸硼酸二(三正丁基铵)和十二氯十二硼酸二(三正丁基铵);以及
金属硼烷阴离子盐,如二(十二氢十二硼酸)钴酸(Ⅲ)三正丁基铵的盐和二(十二氢癸硼酸)镍酸(Ⅲ)二(三正丁基胺)的盐。
碳硼烷化合物包括例如:
阴离子盐,如4-碳代壬硼烷(14)、1,3-二碳代壬硼烷(13)、6,9-二碳代癸硼烷(14)、十二氢-1-苯基-1,3-二碳代壬硼烷、十二氢-1-甲基-1,3-二碳代壬硼烷、十一氢-1,3-二甲基-1,3-二碳代壬硼烷、7,8-二碳代十一硼烷(13)、2,7-二碳代十一硼烷(13)、十一氢-7,8-二甲基-7,8-二碳代十一硼烷、1-碳代癸硼酸三正丁基铵、1-碳代十一硼酸三正丁基铵、1-碳代十二硼酸三正丁基铵、1-三甲基甲硅烷基-1-碳代癸硼酸三正丁基铵、溴-1-碳代十二硼酸三正丁基铵、6-碳代癸硼酸(14)三正丁基铵、6-碳代癸硼酸(12)三正丁基铵、7-碳代十一硼酸(13)三正丁基铵、7,8-二碳代十一硼酸(12)三正丁基铵、2,9-二碳代十一硼酸(12)三正丁基铵、十二氢-8-甲基-7,9-二碳代十一硼酸三正丁基铵、十一氢-8-乙基-7,9-二碳代十一硼酸三正丁基铵、十一氢-8-丁基-7,9-二碳代十一硼酸三正丁基铵、十一氢-8-烯丙基-7,9-二碳代十一硼酸三正丁基铵、十一氢-9-三甲基甲硅烷基-7,8-二碳代十一硼酸三正丁基铵和十一氢-4,6-二溴-7-碳代十一硼酸三正丁基铵;以及
金属碳硼烷阴离子盐,如二(九氢-1,3-二碳代壬硼酸)钴酸(Ⅲ)三正丁基铵的盐、二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)高铁酸(Ⅲ)三正丁基铵的盐、二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)钴酸(Ⅲ)三正丁基铵的盐、二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)镍酸(Ⅲ)三正丁基铵的盐、二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)铜酸(Ⅲ)三正丁基铵的盐、二(十一氢-7,8-二碳代十一硼酸)金酸(Ⅲ)三正丁基铵、二(九氢-7,8-二甲基-7,8-二碳代十一硼酸)高铁酸(Ⅲ)三正丁基铵的盐、二(九氢-7,8-二甲基-7,8-二碳代十一硼酸)铬酸(Ⅲ)三正丁基铵的盐、二(三溴八氢-7,8-二碳代十一硼酸)钴酸(Ⅲ)三正丁基铵的盐、二(十一氢-7-碳代十一硼酸)铬酸(Ⅲ)三[(三正丁基)铵]的盐、二(十一氢-7-碳代十一硼酸)锰酸(Ⅳ)二[(三正丁基)铵]的盐、二(十一氢-7-碳代十一硼酸)钴酸(Ⅲ)二[(三正丁基)铵]和二(十一氢-7-碳代十一硼酸)镍酸(Ⅳ)二[(三正丁基)铵]。
每种所述杂多化合物包括一个选自硅、磷、钛、锗、砷和锡的原子,以及一个、两个或多个选自钒、铌、钼和钨的原子。具体可使用如下化合物:磷钒酸盐、锗钒酸、砷钒酸盐、磷铌酸盐、锗铌酸、硅钼酸、磷钼酸盐、钛钼酸盐、锗钼酸、砷钼酸盐、锡钼酸盐、磷钨酸盐、锗钨酸、锡钨酸盐、磷钼钒酸、磷钨钒酸、锗钨钒酸、磷钼钨钒酸、锗钼钨钒酸、磷钼钨酸和磷钼铌酸,这些杂多酸的盐,例如这些酸与周期表第Ⅰ族或第Ⅱ族金属(具体是锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡等)所成的盐、和有机盐(如三苯基乙基盐)。对于使用除此之外的酸和盐没有限制。
可单独使用或者两种或多种组合使用上述电离的离子化合物(b-3)。
在制备乙烯(共)聚合物(A1)时,上述过渡金属化合物(a1)可以单独使用,或者与选自(b-1)有机金属化合物、(b-2)有机铝氧化合物和(b-3)能够对过渡金属化合物反应形成离子对的化合物中的至少一种化合物(b)一起使用。
在过渡金属化合物(a1)与组分(b)组合使用的情况下,过渡金属化合物(a1)在聚合体系中形成如下通式(Ⅰ-a)的化合物:(式中,R1至R6、M、m、n和X如以上通式(Ⅰ)中对R1至R6、M、m、n和X的定义;Y表示所谓的弱配位阴离子)。
在上述通式(Ⅰ-a)中,金属M和Y的键可以是共价键或者离子键。
Y的例子是弱配位阴离子,如Chemical Review卷88(1988),第1405页、Chemical Review卷93(1993),第927页和WO 98/30612,第6页中所述。具体的例子如下:
AlR4 -
(各个R互相之间可以相同或不同,表示氧原子、氮原子、磷原子、氢原子、卤原子或者含这些原子的取代基;或者脂族烃基、芳族烃基或脂环族烃基;或者被氧原子、氮原子、磷原子或卤原子取代的脂族烃基、芳族烃基或脂环族烃基;或者被含氧原子、氮原子、磷原子或卤原子的取代基所取代的脂族烃基、芳族烃基或脂环族烃基);或者
BR4 -
(各个R互相之间可相同或不同,表示氧原子、氮原子、磷原子、氢原子、卤原子或者含这些原子的取代基;或者脂族烃基、芳族烃基或脂环族烃基;或者被氧原子、氮原子、磷原子或卤原子取代的脂族烃基、芳族烃基或脂环族烃基);
或者被含氧原子、氮原子、磷原子或卤原子的取代基所取代的脂族烃基、芳族烃基或脂环族烃基);或者
PF6-、SbF5-、三氟甲烷磺酸盐、对甲苯磺酸盐等。
用于烯烃聚合反应的催化剂需要时可含有下述载体(c)和/或下述有机化合物(d),与上述过渡金属化合物(a1)(下文有时称为“组分(a1)”)和如有必要时存在的选自上述(b-1)有机金属化合物、(b-2)有机铝氧化合物和(b-3)电离的离子化合物中的至少一种化合物(b)(下文有时称为“组分(b)”)一起使用。
(c)载体
可任选地用于制造乙烯(共)聚合物(A1)的载体(c)是无机或有机化合物和粒状或细粒固体。
无机化合物中较好的是多孔氧化物、无机卤素化合物、粘土、粘土矿物、可离子交换的层状化合物。
具体而言,以下是可用作多孔氧化物的物质:SiO2、Al2O3、MgO、ZrO、TiO2、B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2,含有这些氧化物的复合物、以及它们的混合物,如天然或合成的沸石、SiO2-MgO、SiO2-Al2O3、SiO2-TiO2、SiO2-V2O5、SiO2-Cr2O3和SiO2-TiO2-MgO。其中,较好的是那些含SiO2和/或Al2O3作为主要组分的物质。
此外,上述无机化合物可含有少量的碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐和氧化物组分,如Na2CO3、K2CO3、CaCO3、MgCO3、Na2SO4、Al2(SO4)3、BaSO4、KNO3、Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Na2O、K2O和Li2O。
这些多孔氧化物具有与类型和制造方法有关的不同性能,用于本发明的较佳载体宜具有10-300微米,较好是20-200微米的粒径,50-1000米2/克,较好是100-700米2/克的比表面积,0.3-3.0厘米3/克的微孔体积。如果需要,载体可于100-1000℃,较好是150-700℃下锻烧后使用。
MgCl2、MgBr2、MnCl2、MnBr2等可用作无机卤素化合物。无机卤素化合物可以就这么使用,或者在用球磨机或振动磨机研磨后使用。此外,还可使用如下获得的无机卤素化合物:将无机卤素化合物溶解在溶剂(如醇)中,然后通过沉淀剂沉淀得到细粒状的化合物。
粘土通常包含粘土矿物作为主要组分。可离子交换的层状化合物是具有晶体结构的化合物,晶体结构中由离子键组成的平面以弱键能互相平行重叠,所含离子是可交换的。基本上所有的粘土矿物都是可离子交换的层状化合物。天然和人工合成的粘土、粘土矿物和可离子交换的层状化合物都是可用的。
粘土、粘土矿物和可离子交换的层状化合物的例子是粘土、粘土矿物和具有层状晶体结构(如六方密堆积型、锑型、CdCl2型、CdI2型等结构)的离子晶体化合物。
这些粘土和粘土矿物的例子是:高岭土、膨润土、Kibushi粘土、Gaerome粘土、水铝英石、硅铁土、叶蜡石、云母族矿物、蒙脱粘土、蛭石、绿泥石族矿物、蒙德土有效成分、高岭石、珍珠陶土、地开石、多水高岭土等;可离子交换的层状化合物的例子是如下的多价金属结晶酸式盐:α-Zr(HAsO4)2-H2O、α-Zr(HPO4)2、α-Zr(KPO4)2-3H2O、α-Ti(HPO4)2、α-Ti(HAsO4)2·H2O、α-Sn(HPO4)2·H2O、γ-Zr(HPO4)2、γ-Ti(HPO4)2、γ-Ti(NH4PO4)2·H2O等。
这些粘土、粘土矿物和可离子交换的层状化合物,用压汞法测得的半径为20埃或更长的微孔的孔体积较好是0.1厘米3/克或更大,特别好是0.3-5厘米3/克。半径在20至3×104埃范围内的微孔的孔体积是使用汞孔度计通过压汞方法测得。
在将半径为20埃或更长的微孔的孔体积低于0.1厘米3/克的物质用作载体的情况下,往往难以获得高聚合活性。
较好的还有对粘土和粘土矿物进行化学处理。
任何处理,诸如用于除去粘附在表面上的杂质的表面处理、用于影响粘土晶体结构的处理等均可用作化学处理。具体而言,化学处理包括酸处理、碱处理、盐处理、有机物处理等。酸处理能从除去表面上的杂质,同时洗脱晶体结构中的阳离子(如Al、Fe、Mg),从而增加表面积。用碱处理能打破粘土的晶体结构,以改变粘土的结构。此外,盐处理和有机物处理能形成离子配合、分子配合和有机衍生物,以改变表面积和层间距离。
可离子交换的层状化合物可以是基于离子可交换的性能层间距离通过将层间的可交换离子用另一种大体积离子代替而增宽的层状化合物。所述大体积离子的作用就好像支撑层状化合物的柱,通常被称为支柱。将另一种物质引入层状化合物的层间间隙中被称为嵌入。被嵌入的客体化合物的例子是:阳离子无机化合物,如TiCl4和ZrCl4;金属醇盐(R表示烃基),如Ti(OR)4、Zr(OR)4、PO(OR)3和B(OR)3;金属氢氧根离子,如[Al13O4(OH)24]7+、[Zr4(OH)14]2+、[Fe3O(OCOCH3)6]+。这些化合物单独使用或者两种或多种组合使用。此外,在嵌入过程中,允许存在由金属醇盐(如Si(OR)4、Al(OR)3和Ge(OR)4(R表示烃基))、胶体无机化合物(如SiO2等)水解得到的聚合物。支柱的例子是在上述金属氢氧根离子嵌入之后通过热脱水反应制得的氧化物。
粘土、粘土矿物和可离子交换的层状化合物可就这样使用,或者在用球磨或筛子处理后使用。此外,它们可以在添加水和吸附水以及热脱水处理后进行使用。此外,它们可以单独使用或者两种或多种组合使用。
其中,较好的是粘土或粘土矿物,特别好的是蒙脱土、蛭石、pectolite、taeniolite和合成云母。
有机化合物的例子是粒径为10-300微米的粒状或细粒状固体。具体的这些有机化合物是:主要由2-14个碳原子的α-烯烃(如乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等)制得的(共)聚合物;主要由乙烯基环己烷和苯乙烯制得的(共)聚合物;它们的改性物质。
(d)有机化合物组分
有机化合物(d)可任选地用于制备乙烯(共)聚合物(A1),用来改进制得聚合物的可聚合性能和物理性能。所述有机化合物的例子是醇、酚类化合物、羧酸、磷化合物和磺酸盐,除这些化合物以外的其它化合物也可使用。
通常使用的醇和酚类化合物是由R20-OH定义的化合物。此处的R20表示含1-50个碳原子的烃基或者含1-50个碳原子的卤代烃基。
作为醇,R20较好是卤代烃。另一方面,较好是酚类化合物在羟基的α,α’-位被1-20个碳原子的烃基取代。
通常用作羧酸的化合物由R21-COOH定义。R21表示1-50个碳原子的烃基或者1-50个碳原子的卤代烃基;特别好的是1-50个碳原子的卤代烃基。
作为磷化合物,较好使用含P-O-H键的磷酸、含P-OR、P=O键的磷酸盐和氧化膦。
作为磺酸盐,可使用具有以下通式(Ⅶ)的化合物。
Figure A0080114100541
式中,M表示周期表第Ⅰ族金属或第ⅩⅣ族的元素;R23表示1-20个碳原子的烃基或者1-20个碳原子的卤代烃基;X表示氢原子、卤原子、1-20个碳原子的烃基或1-20个碳原子的卤代烃基。
m表示1-7的整数;n满足1≤n≤7。
聚合反应
乙烯(共)聚合物(A1)使用上述烯烃聚合反应催化剂通过乙烯的均聚合或者乙烯和4-20个碳原子的α-烯烃的共聚合来制得。
聚合时,可使用以下方法,但使用各组分的方式和加入各组分的顺序是可任选的。
(1)以任选顺序将组分(a1)和组分(b)加入聚合器的方法,
(2)以任选顺序将包含负载组分(a1)的载体(c)的催化剂组分和组分(b)加入聚合器的方法,
(3)以任选顺序将包含负载组分(b)的载体(c)的催化剂组分和组分(a1)加入聚合器的方法,和
(4)将包含负载组分(a1)和组分(b)的载体(c)的催化剂组分加入聚合器的方法。
在上述各方法(1)至(4)中,各催化剂组分中的至少两种可以预先互相接触。
在上述沉积组分(b)的各方法(3)、(4)中,如有必要可以任选顺序加入不沉积在载体上的组分(b)。在该情况下,组分(b)互相之间可以相同或不同。
在包含负载组分(a1)和组分(b)的载体(c)的固态催化剂组分中,烯烃可预先聚合,催化剂组分可进一步沉积在预先聚合的固态催化剂组分上。
聚合反应可通过任一种方法进行:液相聚合法(如溶液聚合和悬浮聚合)和气相聚合法。其中,较好的是悬浮聚合。
用于液相聚合的惰性烃类溶剂的具体例子如下:脂族烃,如丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷和煤油;脂环族烃,如环戊烷、环己烷和甲基环戊烷;芳族烃,如苯、甲苯和二甲苯;卤代烃,如氯化乙烯、氯苯和二氯甲烷;以及它们的混合物。烯烃本身可用作溶剂。
使用上述烯烃聚合催化剂进行(共)聚合时,组分(a1)的加入量是保持浓度为1升反应体积通常10-12至10-2摩尔,较好是10-10至10-3摩尔。
可任选使用的组分(b-1)的加入量是保持组分(b-1)与组分(a1)中过渡金属(M)的摩尔比((b-1)/M)在通常0.01-100,000的范围内,较好为0.05-50,000。
可任选使用的组分(b-2)的加入量是保持组分(b-2)中铝原子与组分(a1)中过渡金属(M)的摩尔比((b-2)/M)通常在10-500,000的范围内,较好为20-100,000。
可任选使用的组分(b-3)的加入量是保持组分(b-3)与组分(a1)中过渡金属(M)的摩尔比((b-3)/M)通常为1-10,较好为1-5。
可任选使用的组分(d)的加入量是保持在组分(b)为组分(b-1)的情况下摩尔比((d)/(b-1))通常为0.01-10,较好为0.1-5;在组分(b)为组分(b-2)的情况下,摩尔比((d)/(b-2))通常为0.001-2,较好为0.005-1;在组分(b)为组分(b-3)的情况下摩尔比((d)/(b-3))通常为0.01-10,较好为0.1-5。
在使用该烯烃聚合用催化剂的情况下,聚合温度通常为-50至+250℃,较好是0-200℃,特别好是60-170℃。聚合压力通常为常压至100千克/厘米2,较好为常压至50千克/厘米2。聚合反应可用任一种方法进行,例如分批型、半连续型和连续型方法。尽管可以在不同的反应条件下以两步或多步分开进行聚合反应,较好的是一步聚合反应。
所得乙烯(共)聚合物(A1)的分子量可以通过使氢存在于聚合体系中或者改变聚合温度加以调节。此外,分子量可以由所用组分的不同来调节。
乙烯(共)聚合物(A2)
乙烯(共)聚合物(A2)是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子的α-烯烃的无规共聚物。
含4-20个碳原子的α-烯烃的例子是与上述相同的直链或支链的4-20个碳原子α-烯烃和与上述相同的4-20个碳原子环烯烃。其中,较好的是1-丁烯和1-己烯。
较好的是乙烯(共)聚合物(A2)含有一般50-100%(重量)、较好为55-100%(重量)、再好为65-100%(重量)、最好为70-100%(重量)得自乙烯的重复单元,以及0-50%(重量)、较好为0-45%(重量)、再好为0-35%(重量),特别好为0-30%(重量)得自4-20个碳原子α-烯烃的重复单元。
乙烯(共)聚合物(A2)是:
(ⅰA2)由13C-NMR测得的每1,000个碳原子中的甲基支链数低于0.1,较好是低于0.08。由于这样的乙烯(共)聚合物具有坚韧的晶体结构,因此该聚合物具有优良的机械强度。
乙烯(共)聚合物(A2)还是:
(ⅱA2)由GPC测得的Mw/Mn通常不低于4.5且不高于60,较好为5.5-50。Mw/Mn在上述范围内的乙烯(共)聚合物具有优良的机械强度。
乙烯(共)聚合物(A2)的较佳状态是由GPC测得的Mz/Mw不超过Mw/Mn。
在聚合物的特性粘数小于上述范围的情况下,晶体弱,从而强度不足,在聚合物的特性粘数大于上述范围的情况下,刚性有时会不足,或者聚合物的模塑有时会变得困难。
乙烯(共)聚合物(A2)除了满足上述要求(ⅰA2)和(ⅱA2)以外,较好是还满足至少一个下述要求(ⅲA2)至(ⅹⅲA2):
(ⅲA2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数在0.2-18dl/g的范围内;较好为0.5-15dl/g,再好为0.8-10dl/g,更好为1.0-8dl/g,最好为1.7-7.5dl/g。
(ⅳA2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(g/10分钟)满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,较好是[η]>1.95×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213,[η]>1.95×MFR-0.213
满足上述特性粘数和MFR之间关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是模制产品的机械强度优良。
(ⅴA2)在加热洗脱分离试验中于105℃或更高温度被洗脱的组分中,具有由GPC-IR测得的折算成聚乙烯的分子量为500,000的组分通常不超过5%,较好不超过3%。这种乙烯(共)聚合物稍微含有长链支链,机械强度优良。
(ⅵA2)在共聚单体含量为1.5%(摩尔)或更高的情况下,在加热洗脱分离试验中于105℃或更高温度被洗脱的组分通常不超过5%(重量),较好不超过4%(重量),在共聚单体含量低于1.5%(摩尔),较好是不低于0.4%(摩尔)但低于1.5%(摩尔)的情况下,在加热洗脱分离试验中于106℃或更高温度被洗脱的组分通常为8%(重量)或更少,较好为7%(重量)。
满足上述要求的这类乙烯(共)聚合物稍微含有乙烯均聚物组分,机械强度优良。
(ⅶA2)将乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,接着在冷却至75℃后于不良溶剂中沉淀所溶解的组分,在所沉淀的组分中具有由GP-IR测得的折算成聚乙烯的分子量为10,000的组分通常30%(重量)或更少,较好为25%或更少,更好为20%或更少。特别好的是在共聚单体含量为0.8-3.0%(摩尔)的情况下满足上述要求。满足上述要求的乙烯(共)聚合物稍微含有具有大量共聚单体的组分,机械强度优良。
(ⅷA2)将乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,然后冷却至75℃后于不良溶剂中沉淀组分,所沉淀的组分通常占整个乙烯(共)聚合物的15%或更少,较好为12%或更少。特别好的是在乙烯(共)聚合物(A2)中共聚单体含量为0.8-3.0%(摩尔)的情况下满足上述要求。
满足上述要求的乙烯(共)聚合物(A2)稍微含有具有大量共聚单体的组分和具有极低分子量的组分,机械强度优良。
(ⅸA2)将乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,然后在冷却至75℃后于不良溶剂中沉淀所溶解的组分时,在所沉淀的组分中具有由GPC-IR测得的折算成聚乙烯的分子量为10,000的组分通常占整个乙烯(共)聚合物的5%或更少,较好为3%或更少。特别好的是在共聚单体含量为0.8-3.0%(摩尔)的情况下满足上述要求。
满足上述要求的乙烯(共)聚合物稍微含有具有大量共聚单体的组分,机械强度优良。
(ⅹA2)于23℃溶于癸烷的组分(W(%重量))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:
在MFR≤10克/10分钟的情况下,W<80×exp(-100×(d-0.88))+0.1,较好为W<60×exp(-100×(d-0.88))+0.1,
在MFR>10克/10分钟的情况下,W<80×(MFR-9)0.26×exp(-100×(d-0.88))+0.1。
满足上述要求的乙烯(共)聚合物具有优良的机械强度且稍有粘性。
(ⅹⅰA2)由13C-NMR测得的长度等于己基长度或更长的支链数通常小于每1,000碳原子中0.1个;较好小于0.03个。
在存在长链支链的情况下,这些长链支链被作为长度等于或大于己基的支链检出,如果存在长链支链,机械强度就会降低。因此,满足上述要求的乙烯(共)聚合物具有优良的机械强度。
(ⅹⅱA2)重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的Mw/Mn比通常在3-8的范围内,较好为3.5-7,所述Mw/Mn比由通过将凝胶渗透色谱法测得的分子量分布曲线分配给两个相同的对数正态分布曲线而得到的对数正态分布计算得到;
(ⅹⅲA2)存在有在加热洗脱分离试验中于109℃或更高温度被洗脱的组分,所述组分的在十氢化萘中于135℃测得的特性粘数([η](dl/g))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:
d≥0.0003×[η]2-0.0121×[η]+0.9874,较好是
d≥0.0010×[η]2-0.0145×[η]+0.9900。
在109℃或更高温度被洗脱的组分具有的在十氢化萘中于135℃测得的特性粘数在0.3-1.5dl/g的范围内。
此外,在109℃或更高温度被洗脱的组分在1-90%(重量)的范围内,较好为1-75%(重量)。
满足上述要求的乙烯(共)聚合物(A2)例如包含下述乙烯(共)聚合物(A2-1)和乙烯(共)聚合物(A2-2),含有10-90重量份,较好为25-75重量份的乙烯(共)聚合物(A2-1)和10-90重量份,较好为25-75重量份的乙烯(共)聚合物(A2-2)(其中,(A2-1)+(A2-2)=100重量份)。
乙烯(共)聚合物(A2-1)是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的无规共聚物。含4-20个碳原子的α-烯烃的例子是与上述相同的直链或支链的4-20个碳原子α-烯烃和与上述相同的4-20个碳原子环烯烃。其中,较好的是1-丁烯和1-己烯。
较好的是乙烯(共)聚合物(A2-1)含有一般50-100%(重量)、较好为55-100%(重量)、再好为65-100%(重量)、最好为70-100%(重量)得自乙烯的重复单元,以及0-50%(重量)、较好为0-45%(重量)、再好为0-35%(重量),特别好为0-30%(重量)得自α-烯烃的重复单元。
除了上述要求以外,乙烯(共)聚合物(A2-1)满足以下要求(ⅰA2-1)至(ⅲA2-1),较好为(ⅰA2-1)至(ⅳA2-1)。
(ⅰA2-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η]A2-1)通常在0.3-2.5dl/g的范围内,较好为0.4-1.5dl/g。
(ⅱA2-1)由13C-NMR测得的甲基支链数目通常低于每1,000个碳原子中0.1个,较好低于每1,000个碳原子中0.08个。
(ⅲA2-1)由GP测得的Mw/Mn通常在3-8的范围内,较好为3.5-7。
(ⅳA2-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η]A2-1(dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]A2-1>1.85×MFR-0.192,较好为[η]A2-1>1.95×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]A2-1>1.85×MFR-0.213,较好为[η]A2-1>1.95×MFR-0.213
除了上述要求以外,乙烯(共)聚合物(A2-1)较好是满足下述要求。
在于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数为0.3-1.5dl/g,较好为0.4-1.0dl/g,更好为0.5-0.9dl/g的情况下,特性粘数([η](d1/g))和密度(d(g/cm3))满足下述关系:
d≥0.0003×[η]2-0.0121×[η]+0.9874,较好是
d≥0.0010×[η]2-0.0145×[η]+0.9900。
在乙烯共聚物(A2-1)的特性粘数和密度满足上述关系的情况下,乙烯(共)聚合物的刚性特别好。
乙烯(共)聚合物(A2-2)可以是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的无规共聚物。含4-20个碳原子的α-烯烃的例子是与上述相同的直链或支链的4-20个碳原子α-烯烃和与上述相同的4-20个碳原子环烯烃。其中,较好的是1-丁烯和1-己烯。
较好的是乙烯(共)聚合物(A2-2)含有一般50-100%(重量)、较好为55-100%(重量)、再好为65-100%(重量)、最好为70-100%(重量)得自乙烯的重复单元,以及0-50%(重量)、较好为0-45%(重量)、再好为0-35%(重量),特别好为0-30%(重量)得自α-烯烃的重复单元。
除了上述要求以外,乙烯(共)聚合物(A2-2)满足以下要求(ⅰA2-2)至(ⅱA2-2),较好为(ⅰA2-2)至(ⅳA2-2)。
(ⅰA2-2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η]A2-2)通常在2.0-20dl/g的范围内,较好为2.5-10dl/g。
(ⅱA2-2)由13C-NMR测得的甲基支链数目通常低于每1,000个碳原子中0.1个,较好是低于每1,000个碳原子中0.08个。
(ⅲA2-2)由GPC测得的Mw/Mn通常在3-8的范围内,较好是3.5-7。
(ⅳA2-2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η]A2-2(dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]A2-2>1.85×MFR-0.192,较好为[η]A2-2>1.95×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]A2-2>1.85×MFR-0.213,较好为[η]A2-2>1.95×MFR-0.213
上述乙烯(共)聚合物(A2-1)的特性粘数([η]A2-1)和上述乙烯(共)聚合物(A2-2)的特性粘数([η]A2-2)满足[η]A2-1<[η]A2-2
上述物理性能的测量方法在下文描述。
乙烯(共)聚合物(A2)的制备方法
上述乙烯(共)聚合物(A2)可以在例如与制备乙烯(共)聚合物(A1)所用相同的烯烃聚合催化剂的存在下通过单独聚合乙烯或者共聚合乙烯和4-20个碳原子α-烯烃而制得。
聚合时可使用以下方法,但使用各组分的方式和加入各组分的顺序是可任选的。
(1)以任选顺序将组分(a1)和组分(b)加入聚合器的方法,
(2)以任选顺序将包含负载组分(a1)的载体(c)的催化剂组分和组分(b)加入聚合器的方法,
(3)以任选顺序将包含负载组分(b)的载体(c)的催化剂组分和组分(a1)加入聚合器的方法,和
(4)将包含负载组分(a1)和组分(b)的载体(c)的催化剂组分加入聚合器的方法。
在上述各方法(1)至(4)中,各催化剂组分中的至少两种可以预先互相接触。
在上述组分(b)沉积在载体上的各方法(3)、(4)中,可任选地以任意顺序加入不沉积在载体上的组分(b)。在该情况下,组分(b)互相之间可以相同或不同。
在包含负载组分(a1)和组分(b)的载体(c)的固态催化剂组分中,烯烃可预先聚合,催化剂组分可进一步沉积在预先聚合的固态催化剂组分上。
聚合反应可通过任一种方法进行:液相聚合法(如溶液聚合和悬浮聚合)和气相聚合法。其中,较好的是悬浮聚合。
用于液相聚合的惰性烃类溶剂的具体例子与用于制备上述乙烯(共)聚合物(A1)的惰性烃类溶剂相同,烯烃本身可用作溶剂。
使用上述烯烃聚合催化剂进行(共)聚合时,组分(a1)的加入量是保持浓度为1升反应体积通常10-12至10-2摩尔,较好是10-10至10-3摩尔。
可任选使用的组分(b-1)的加入量是保持组分(b-1)与组分(a1)中过渡金属(M)的摩尔比((b-1)/M)在通常0.01-100,000的范围内,较好为0.05-50,000。
可任选使用的组分(b-2)的加入量是保持组分(b-2)中铝原子与组分(a1)中过渡金属(M)的摩尔比((b-2)/M)通常在10-500,000的范围内,较好为20-100,000。
可任选使用的组分(b-3)的加入量是保持组分(b-3)与组分(a1)中过渡金属(M)的摩尔比((b-3)/M)通常为1-10,较好为1-5。
可任选使用的组分(d)的加入量是保持在组分(b)为组分(b-1)的情况下摩尔比((d)/(b-1))通常为0.01-10,较好为0.1-5;在组分(b)为组分(b-2)的情况下,摩尔比((d)/(b-2))通常为0.001-2,较好为0.005-1;在组分(b)为组分(b-3)的情况下摩尔比((d)/(b-3))通常为0.01-10,较好为0.1-5。
在使用该烯烃聚合用催化剂的情况下,聚合温度通常为-50至+250℃,较好是0-200℃,特别好是60-170℃。聚合压力通常为常压至100千克/厘米2,较好为常压至50千克/厘米2。聚合反应可用任一种方法进行,例如分批型、半连续型和连续型方法。可以在不同的反应条件下以两步或多步分开进行聚合反应,较好的是两步或更多步的聚合反应。
在例如用两步法制得乙烯(共)聚合物(A2)的情况下,在前一步骤中制得特性粘数为0.3-2.5dl/g的乙烯(共)聚合物,在后一步骤中制得特性粘数为2.0-20dl/g的乙烯(共)聚合物。
所得乙烯(共)聚合物(A2)的分子量可以通过使氢存在于聚合体系中或者改变聚合温度加以调节。此外,分子量可以由所用组分(b)的不同来调节。
在乙烯(共)聚合物(A2)包含乙烯(共)聚合物(A2-1)和乙烯(共)聚合物(A2-2)的情况下,乙烯(共)聚合物(A2)可如下制得:在一个聚合反应器中使用在不同反应条件下的两步或多步聚合反应形成乙烯(共)聚合物(A2-1)和乙烯(共)聚合物(A2-2)。特别是,在两步聚合过程中,在前一步中聚合形成乙烯(共)聚合物(A2-1),在后一步中形成乙烯(共)聚合物(A2-2)。或者在前一步中形成乙烯(共)聚合物(A2-2),在后一步中形成乙烯(共)聚合物(A2-1)。
此外可使用多个聚合反应器,在一个聚合反应器中聚合形成乙烯(共)聚合物(A2-1),然后在乙烯(共)聚合物(A2-1)的存在下在另一个聚合反应器中聚合形成乙烯(共)聚合物(A2-2)。或者,在一个聚合反应器中聚合形成乙烯(共)聚合物(A2-2),然后在乙烯(共)聚合物(A2-2)的存在下在另一个聚合反应器中聚合形成乙烯(共)聚合物(A2-1)。
包含乙烯(共)聚合物(A2-1)和乙烯(共)聚合物(A2-2)的乙烯(共)聚合物(A2)的聚合条件在上述乙烯(共)聚合物的生产条件的范围内。
包含乙烯(共)聚合物(A2-1)和乙烯(共)聚合物(A2-2)的乙烯(共)聚合物(A2)还可以用下述的一种方法制得。
方法(1)用挤出机、捏和机或类似机器机械共混乙烯(共)聚合物(A2-1)、乙烯(共)聚合物(A2-2)和可任选加入的其它组分。
方法(2)将乙烯(共)聚合物(A2-1)、乙烯(共)聚合物(A2-2)和可任选加入的其它组分溶解在良溶剂(如烃类溶剂,如己烷、庚烷、癸烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯等)中,然后除去溶剂。
方法(3)将乙烯(共)聚合物(A2-1)、乙烯(共)聚合物(A2-2)和可任选加入的其它组分分别溶解在合适的良溶剂中,混合所得各溶液,然后除去溶剂。
方法(4)方法(1)至(3)的组合。
乙烯(共)聚合物(A3)
乙烯(共)聚合物(A3)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的无规共聚物。
3-20个碳原子的α-烯烃可以是例如3-20个碳原子的直链或支链α-烯烃,如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-十八碳烯和1-二十碳烯;含3-20个碳原子的环烯烃,如环戊烯、环庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、四环十二碳烯和2-甲基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘。
乙烯(共)聚合物(A3)较好是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物。
较好是乙烯(共)聚合物(A3)的特性粘数通常不低于1.0dl/g,较好为2.0-40.0dl/g,由GP测得的Mw/Mn值通常不低于5.5,较好在20.0-100.0的范围内。
乙烯(共)聚合物(A3)含有通常为50-100%(重量),较好为55-100%(重量),再好为65-100%(重量),最好为70-100%(重量)得自乙烯的重复单元,和0-50%(重量),较好为0-45%(重量),再好为0-35%(重量),最好为0-30%(重量)得自3-20个碳原子α-烯烃的重复单元。
乙烯(共)聚合物(A3)是:
(ⅰA3)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
log(MT)>12.9-7.15×SR,较好为log(MT)>13.3-7.15×SR。
MT和SR满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征是在吹胀模塑时具有优良的膜泡稳定性。
乙烯(共)聚合物(A3)还是:
(ⅱA3)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,较好是[η]>1.95×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213,较好是[η]>1.95×MFR-0.213
特性粘数和MFR满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是模制产品具有优良的机械强度。
除了上述要求(ⅰA3)和(ⅱA3)以外,乙烯(共)聚合物(A3)较好是满足以下要求(ⅲA3)至(ⅶA3)中的至少一个:
(ⅲA3)由GPC测得的重均分子量(Mw)与由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
SR>4.55-0.56×log(Mw),较好是SR>4.60-0.56×log(Mw)。
Mw和SR满足上述关系的聚合物的特征例如是具有可吹塑性,吹塑得到的产品具有优良的熔合强度。
(ⅳA3)由GPC测得的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)满足以下关系:
Mz/Mw≥7/(1-5.5/(Mw/Mn))和Mw/Mn>5.5。
特别好的是满足以下要求(ⅳA3):由GPC测得的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)满足以下关系:
Mz/Mw≥5/(0.7-6.45/(Mw/Mn)+3)和Mw/Mn>6.3。
数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是具有可吹塑性和吹胀薄膜的可模塑性。
(ⅴA3)分子末端的乙烯基数,通过转换成每根具有与数均分子量相同分子量的分子链中分子末端的乙烯基数而计算得到,为0.50或更高,较好为0.60或更高。
分子末端的乙烯基数通常为1.0或更低。
在分子末端的乙烯基数在上述范围内的情况下,乙烯(共)聚合物易于改性,对其它树脂的粘合强度高。此外,含有包含上述范围内的分子末端乙烯基数的乙烯(共)聚合物的组合物往往具有高的对其它树脂的粘合强度。
(ⅵA3)由13C-NMR测得的甲基支链数低于每1,000个碳原子0.1个。满足上述要求的乙烯(共)聚合物是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物。
满足这一要求的乙烯(共)聚合物具有刚性晶体结构,因此机械强度优良。
(ⅶA3)由GPC测得的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)满足以下关系:
Mz/Mw≥4/(0.5-4.50/((Mw/Mn)-0.2)),较好是
Mz/Mw≥4.2/(0.5-4.50/((Mw/Mn)-0.2))
且Mw/Mn>9.2,较好是Mw/Mn>12.0。
乙烯(共)聚合物较好是由GPC测得的Mz/Mw不超过Mw/Mn。
Mn、Mw和Mz满足上述关系的聚合物的特征例如是具有优良的可吹塑性和吹胀薄膜可模塑性。
在由乙烯(共)聚合物(A3)制得模塑制品的情况下,除了具有纤维或类似物质芯的鱼眼(fish eyes)外,几乎不产生鱼眼。例如,用毛细管流变仪形成宽3.5厘米、厚50微米的膜,在宽3.0厘米、长20厘米的范围内用眼睛对膜进行观察,观察到的鱼眼数不超过20个(除纤维或类似物质芯的鱼眼以外),较好是几乎未观察到鱼眼。
用于测量上述物理性能的方法将在下文说明。
乙烯(共)聚合物(A3)的制备方法
上述乙烯(共)聚合物(A3)可以在例如下述烯烃聚合催化剂的存在下单独聚合乙烯或者共聚合乙烯和3-20个碳原子α-烯烃而制得。
用于本发明乙烯(共)聚合物(A3)的烯烃催化剂包含:
(a2)具有下述通式(Ⅶ)至(Ⅸ)中任一种的过渡金属化合物,和
(b-2)有机铝氧化合物。
组成该烯烃聚合催化剂的各催化剂组分如下文所述。
(a2)过渡金属化合物
过渡金属化合物(a2)由以下通式(Ⅶ)至(Ⅸ)的任一种定义。
Figure A0080114100651
(式中,N…Zr通常指配位作用,在本发明中,N和Zr可以配位也可以不配位;在以下通式(Ⅷ)和(Ⅸ)中相同。)
其中,m表示1或2的整数,较好是2;R1表示芳族烃基、具体是6-30,较好为6-20个碳原子的芳基,如苯基、苄基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、蒽基等;以及烷基取代的芳基,如甲苯基、异丙基苯基、叔丁基苯基、二甲基苯基、二叔丁基苯基等。
R2至R5互相之间可以相同或不同,表示氢原子或者烃基,具体是含1-30个,较好是1-20个碳原子的直链或支链烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等;含2-30个,较好为2-20个碳原子的直链或支链烯基,如乙烯基、烯丙基、异丙烯基等;含2-30个,较好为2-20个碳原子的直链或支链炔基,如乙炔基、炔丙基等;含3-30个,较好为3-20个碳原子的环状饱和烃基,如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基等;含5-30个碳原子的环状不饱和烃基,如环戊二烯基、茚基、芴基等;含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基,如苯基、苄基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、蒽基等;以及1-30个碳原子的烷基取代的芳基,如甲苯基、异丙基苯基、叔丁基苯基、二甲基苯基、二叔丁基苯基等。此外,上述烃基也可具有其它烃基取代基,被烃基取代的烃基的例子是芳基取代的烷基,如苄基、枯基等。
R6表示1-4个碳原子的烃基,具体是甲基、乙基、丙基或丁基。
R1和R6互相之间可以相同或不同,其中两个或多个基团,较好是相邻基团,可以互相结合形成脂环或者芳环,这些环还可以被取代。
在m为2的情况下,R1至R6中的两个基团可互相结合,在m为2的情况下,各R1、各R2、各R3、各R4、各R5和各R6互相之间可以相同或不同。
n表示满足Zr(锆)化合价的数,特别是2-4的整数,较好是2。
X表示氢原子、卤原子或烃基。在n为2或更大的情况下,各X可以相同或不同,各X可以互相结合成环。烃基的例子与上述R2至R5中所列举的基团相同。卤原子包括氟、氯、溴和碘。
满足上述要求(ⅰA3)至(ⅲA3),较好是满足上述要求(ⅰA3)至(ⅲA3)以及上述要求(ⅳA3)至(ⅵA3)中至少一项的乙烯(共)聚合物可以使用具有通式(Ⅶ)的过渡金属化合物通过在下述条件下的聚合反应制得。
以下接着说明具有通式(Ⅷ)的过渡金属化合物(a2)。
Figure A0080114100671
m表示1或2的整数,较好是2。
R11至R15互相之间可以相同或不同,各自表示氢原子或者烃基,烃基的具体例子与R2至R5所列举的基团相同。
烃基可以被其它烃基取代,被其它烃基取代的烃基的例子是芳基取代的烷基,如苄基、枯基等。
R14表示1-8个碳原子的烷基,较好是选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等;特别好的是甲基。
R16表示5-30个碳原子的烃基,具体是5-30个,较好为5-20个碳原子的直链或支链烷基,如正戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基等;含5-30个,较好为5-20个碳原子并具有脂环结构的烃基,环戊基、环己基、降冰片烷基、金刚烷基等;含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基,如苯基、苄基、萘基、联苯基、三联苯基、芴基、蒽基、菲基等;和选自这些基团并被含1-30个碳原子的烃基,较好是含1-20个碳原子的烷基和含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基取代的基团(如枯基)。
R16较好是含5-30个碳原子并具有脂环结构的烃基,如环戊基、环己基、降冰片烷基、金刚烷基等;更好是含5-20个碳原子的并具有脂环结构的烃基;特别好的是金刚烷基。
R11和R16互相之间可相同或不同,其中两个或多个基团,较好是相邻基团可以互相结合形成脂环或芳环,这些环可以被进一步取代。
在m为2的情况下,R11至R16中的两个基团可互相结合,在m为2的情况下,各R11、各R12、各R13、各R14、各R15和各R16互相之间可以相同或不同。
n表示满足Zr化合价的数,特别是2-4的整数,较好是2。
X的定义与上述通式(Ⅶ)中X的定义相同。
通式(Ⅷ)的过渡金属化合物较好是所具有的通式中m为2,R16为含5-30个碳原子并具有脂环结构的烃基的化合物,其中特别好的是那些包含甲基作为R14、金刚烷基作为R16的化合物。
满足上述要求(ⅰA3)至(ⅲA3),较好是上述要求(ⅰA3)至(ⅲA3)和上述要求(ⅳA3)至(ⅵA3)中至少一个的乙烯(共)聚合物可使用具有该通式(Ⅷ)的过渡金属化合物制得。
下文接着说明具有通式(Ⅸ)的过渡金属化合物(a2)。
Figure A0080114100681
m表示1或2的整数,较好为2。
R21表示可以被取代基取代的芳族烃基,较好是含6-30,较好为6-20个碳原子的芳族烃基,如苯基、苄基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、蒽基等。
R21可包含的取代基并无特别限制,包括卤原子、烃基、含氧基团、含氮基团、含卤素基团、具有含氧基团的烃基、具有含氮基团的烃基,以及具有含卤素基团的烃基。
作为卤原子,可以列举氟、氯、溴和碘。
作为烃基,可以列举R2至R5中所列举的基团。烃基中可以用卤原子取代氢原子,卤代的烃基例如包括1-30个,较好为1-20个碳原子的卤代烃基,如三氟甲基、五氟苯基、氯苯基等。
烃基还可以被其它烃基取代,被其它烃基取代的烃基包括芳基取代的烷基,如苄基、枯基等。
在烃基的例子中,特别好的是含1-30碳原子的烷基,较好是含1-20个碳原子的直链或支链烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等;含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基,如苯基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基、蒽基等;和被1-5个取代基取代的芳基,所述取代基为含1-30个,较好为1-20个碳原子的烷基,以及含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基。
作为含氧基团、含氮基团和含卤素基团,可以列举烷氧基、芳氧基、酰基、酯基、酰氨基、酰亚氨基、氨基、亚氨基、氰基、硝基、羧基、羟基等。
烷氧基的例子包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基和叔丁氧基。
芳氧基的例子包括苯氧基、2,6-二甲基苯氧基和2,4,6-三甲基苯氧基。
酰基例子是甲酰基、乙酰基、苯甲酰基、对氯苯甲酰基和对甲氧基苯甲酰基。
酯基的例子包括乙酰氧基、苯甲酰氧基、甲氧羰基、苯氧羰基和对氯苯氧羰基。
酰氨基例如包括乙酰氨基、N-甲基乙酰氨基和N-甲基苯甲酰氨基。
酰亚氨基的例子是乙酰亚氨基和苯甲酰亚氨基。
氨基的例子包括二甲基氨基、乙基甲基氨基和二苯基氨基。
亚氨基的例子是甲基亚氨基、乙基亚氨基、丙基亚氨基、丁基亚氨基和苯基亚氨基。
具有含氧基团的烃基包括被含氧基团取代的上述烃基;具有含氮基团的烃基包括被含氮基团取代的上述烃基;具有含卤素基团的烃基包括被含卤素基团取代的上述烃基。
R22至R25互相之间可相同或不同,各自表示氢原子、卤原子、烃基、含氧基团、含氮基团、含卤素基团、具有含氧基团的烃基、具有含氮基团的烃基,以及具有含卤素基团的烃基。
作为卤原子、烃基、含氧基团、含氮基团、含卤素基团、具有含氧基团的烃基、具有含氮基团的烃基,以及具有含卤素基团的烃基,可列举以上举出的R21允许包含的取代基。
在具有以上通式(Ⅸ)的过渡金属化合物中,一个或多个R21具有的取代基和R2225表示的基团各自是卤原子、含氧基团、含氮基团、含卤素基团、具有含氧基团的烃基、具有含氮基团的烃基或具有含卤素基团的烃基。
一个或多个R21具有的取代基和R2225表示的基团较好是选自芳氧基、氨基、亚氨基、氰基、硝基或者具有这些取代基的烃基的取代基。
此外,较好的还有R21具有的取代基和R22至R25表示的基团中的一个是烷氧基,其余的一个或多个是选自烷氧基、芳氧基、氨基、亚氨基、氰基、硝基、含这些取代基的烃基的取代基。
特别好的是一个或多个R21具有的取代基和R22至R25表示的基团是选自芳氧基和氨基的取代基。
R26是烃基。宜用作R26的烃基的较佳例子如下:1-30个,较好为1-20个碳原子的直链或支链烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基、正己基等;3-30个,较好为3-20个碳原子的环状饱和烃基,如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基等;含6-30个,较好为6-20个碳原子的芳基,如苯基、苄基、萘基、联苯基、三联苯基等;这些基团之一被含1-30个,较好是1-20个碳原子的烷基或者被6-30,较好是6-20个碳原子的芳基取代。
R21至R26互相之间可以相同或不同,其中两个或多个基团,较好是相邻基团可以互相结合形成脂环、芳环或者含有杂原子(如氮原子)的烃环,这些环可进一步被取代。
在m为2的情况下,R21至R26中的两个基团可互相结合,在m为2的情况下,各R21、各R22、各R23、各R24、各R25和各R26互相之间可以相同或不同。
n表示满足Zr化合价的数,特别是2-4的整数,较好是2。
X的定义与上述通式(Ⅶ)中X的定义相同。
满足上述要求(ⅰA3)至(ⅳA3),较好是上述要求(ⅰA3)至(ⅳA3)和上述要求(ⅴA3)至(ⅵA3)中至少一个的乙烯(共)聚合物可使用具有该通式(Ⅸ)的过渡金属化合物制得。
由通式(Ⅶ)至(Ⅸ)定义的过渡金属化合物(a2)的具体例子如下所述,过渡金属化合物不限于这些化合物。
Figure A0080114100711
Figure A0080114100721
Figure A0080114100731
在以上列举的化合物中,Me表示甲基、Et表示乙基、tBu表示叔丁基、Ph表示苯基。
用于制备过渡金属化合物(a2)的方法并无特别限制,例如化合物可以如下制得。
过渡金属化合物(a2)可通过例如能够形成配体的化合物(配体前体)和锆化合物(例如ZrXk,X的定义如上所述,k表示满足Zr化合价的数)的反应合成得到。
配体前体可通过水杨醛化合物和具有通式R1-NH2(R1与上述通式(Ⅶ)中所述R1相同)的伯胺化合物(例如苯胺化合物或烷基胺化合物)的反应而获得。具体而言,前体可通过例如将两种原料化合物溶解在一种溶剂中来得到。作为溶剂,可使用常用于这类反应的溶剂,特别是醇溶剂,如甲醇、乙醇等或者烃类溶剂,较好是甲苯等。然后,在从室温至回流条件下搅拌所得溶液约1-48个小时,以高产率得到相应的配体前体。
接着,可通过以上述方式制得的配体前体和锆化合物的反应合成得到相应的过渡金属化合物(a2)。具体而言,合成可如下进行:将合成的配体前体溶解在溶剂中,如有必要使所得溶液与碱接触,以得到酚盐,然后将所得物质与金属化合物(如金属卤化物、烷基化的金属化合物等)于低温混合,于-78℃至室温或者在回流条件下搅拌该混合物1-48个小时。作为所用的溶剂,可使用常用于该反应的溶剂,较好的是极性溶剂(如醚、四氢呋喃(THF)等)和烃类溶剂(如甲苯)。作为用于制备酚盐的碱,较好的是以下盐:金属盐,如锂盐(如正丁基锂)、钠盐(如氢化钠),和有机碱,如三乙胺、吡啶等。
乙烯(共)聚合物(A3)可以在上述烯烃聚合催化剂的存在下以类似的特定条件单独聚合乙烯或者共聚合乙烯和3-20个碳原子α-烯烃而得到。
聚合方法如下所述。
聚合反应可通过任一种方法进行:液相聚合法(如溶液聚合和悬浮聚合)和气相聚合法。
用于液相聚合的惰性烃类溶剂的具体例子与用于制备上述乙烯(共)聚合物(A1)的惰性烃类溶剂相同,烯烃本身可用作溶剂。
使用上述烯烃聚合催化剂进行(共)聚合时,过渡金属化合物(a2)的加入量是保持浓度为1升反应体积通常10-12至10-2摩尔,较好是10-10至10-3摩尔。有机铝氧化合物(b-2)的加入量是保持化合物(b-2)中铝原子(Al)与过渡金属化合物(a2)中的锆(Zr)的摩尔比(Al/Zr)通常为10-500,000,较好为20-100,000。
在使用由以上通式(Ⅶ)定义的过渡金属化合物(a2)的情况下,在聚合温度被控制在通常60℃或更高,较好为75℃或更高,聚合压力被控制在通常3-100kg/cm2,较好为5-50kg/cm2的条件下进行聚合反应。在使用由以上通式(Ⅷ)或(Ⅸ)定义的过渡金属化合物(a2)的情况下,在聚合温度被控制在通常40℃或更高,较好为50℃或更高,聚合压力被控制在通常3-100kg/cm2,较好为5-50kg/cm2的条件下进行聚合反应。
聚合反应可用任一种方法进行,例如分批型、半连续型和连续型方法。
所得乙烯(共)聚合物(A3)的分子量可以通过使氢存在于聚合体系中或者改变聚合温度加以调节。
乙烯(共)聚合物(A4)
本发明的乙烯(共)聚合物(A4)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的无规共聚物。
3-20个碳原子的α-烯烃可以是例如与如上所述相同的3-20个碳原子的直链或支链α-烯烃和与如上所述相同的3-20个碳原子的环烯烃。
乙烯(共)聚合物(A4)较好是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物。
较好是乙烯(共)聚合物(A4)的特性粘数通常不低于1.0dl/g,较好为2.0-40.0dl/g。
较好是,乙烯(共)聚合物(A4)含有通常为50-100%(重量),较好为55-100%(重量),再好为65-100%(重量),最好为70-100%(重量)得自乙烯的重复单元,和0-50%(重量),较好为0-45%(重量),再好为0-35%(重量),最好为0-30%(重量)得自α-烯烃的重复单元。
乙烯(共)聚合物(A4)是:
(ⅰA4)由GPC测得的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)满足以下关系:
Mz/Mw≥4/(0.5-4.50/((Mw/Mn)-0.2)),较好是
Mz/Mw≥4.2/(0.5-4.40/((Mw/Mn)-0.2)),和
Mw/Mn>9.2,较好是Mw/Mn>12.0。
乙烯(共)聚合物(A4)的较佳状态是满足由GPC测得的Mz/Mw不超过Mw/Mn。
Mn、Mw和Mz满足上述关系的聚合物的特征例如是具有优良的可吹塑性和吹胀薄膜可模塑性。
除了上述要求(ⅰA4)以外,乙烯(共)聚合物(A4)较好是满足以下要求(ⅲA4)至(ⅶA4):
(ⅲA4)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
log(MT)>12.9-7.15×SR,较好是log(MT)>13.3-7.15×SR。
MT和SR满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征是在吹胀模塑时具有优良的膜泡稳定性。
(ⅳA4)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,较好是[η]>1.95×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213,较好是[η]>1.95×MFR-0.213
特性粘数和MFR满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是模制产品具有优良的机械强度。
此外,在乙烯(共)聚合物(A4)中,
(ⅱA4)由GPC测得的重均分子量(Mw)与由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
SR>4.55-0.56×log(Mw),较好是SR>4.60-0.56×log(Mw)。
Mw和SR满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是具有可吹塑性,吹塑得到的产品具有优良的熔合强度。
除了上述要求(ⅰA4)或者(ⅰA4)至(ⅳA4)以外,本发明的乙烯(共)聚合物(A4)较好是满足下述要求(ⅴA4)和/或(ⅶA4):
(ⅴA4)分子末端的乙烯基数,通过转换成每根具有与数均分子量相同分子量的分子链中分子末端的乙烯基数而计算得到,为0.50或更高,较好为0.60或更高。
分子末端的乙烯基数通常为1.0或更低。
在分子末端的乙烯基数在上述范围内的情况下,乙烯(共)聚合物易于改性,对其它树脂的粘合强度高。此外,含有包含上述范围内的分子末端乙烯基数的乙烯(共)聚合物的组合物往往具有高的对其它树脂的粘合强度。
(ⅵA4)由13C-NMR测得的甲基支链数低于每1,000个碳原子0.1个。
满足该要求的乙烯(共)聚合物(A4)是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物。
满足这一要求的乙烯(共)聚合物具有刚性晶体结构,因此机械强度优良。
(ⅶA4)在由GPC测得的分子量分布曲线中仅存在1个相对最大值,或者在该分子量分布曲线中存在至少2个相对最大值和至少1个相对最小值,在这些情况下,相对最小值的强度(W1)和其间具有相对最小值的两个相对最大值的较低强度(W2)满足:W1/W2≥0.85,较好为W1/W2≥0.90。
在存在2个或更多个相对最小值的情况下,所有的相对最小值满足上述关系。
W1和W2满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是可挤出模塑性,并且模制产品具有优良的机械强度。
在由乙烯(共)聚合物(A4)制得模塑制品的情况下,除了具有纤维或类似物质芯的鱼眼外,几乎不产生鱼眼。例如,用毛细管流变仪形成宽3.5厘米、厚50微米的膜,在宽3.0厘米、长20厘米的范围内用眼睛对膜进行观察,观察到的鱼眼数不超过20个(除纤维或类似物质芯的鱼眼以外),较好是几乎未观察到鱼眼。
用于测量上述物理性能的方法将在下文说明。
乙烯(共)聚合物(A4)的制备方法
上述本发明的乙烯(共)聚合物(A4)可通过在例如一种烯烃聚合催化剂的存在下在特定条件下单独聚合乙烯或者共聚合乙烯和3-20个碳原子α-烯烃而制得,所述烯烃聚合催化剂包含:
(a3)具有以上通式(Ⅸ)的过渡金属化合物和(b-2)有机铝氧化合物。
乙烯(共)聚合物(A4)可通过任一种方法制得:液相聚合法(如溶液聚合和悬浮聚合)和气相聚合法。
用于液相聚合的惰性烃类溶剂的具体例子与用于制备上述乙烯(共)聚合物(A1)的惰性烃类溶剂相同,烯烃本身可用作溶剂。
使用上述烯烃聚合催化剂进行(共)聚合时,过渡金属化合物(a3)的加入量是保持浓度为1升反应体积通常10-12至10-2摩尔,较好是10-10至10-3摩尔。有机铝氧化合物(b-2)的加入量是保持化合物(b-2)中铝原子(Al)与过渡金属化合物(a3)中的锆(Zr)的摩尔比(Al/Zr)通常为10-500,000,较好为20-100,000。
在聚合温度被控制在通常40℃或更高,较好为50℃或更高,聚合压力被控制在通常3-100kg/cm2,较好为5-50kg/cm2的条件下进行聚合反应。
聚合反应可用任一种方法进行,例如分批型、半连续型和连续型方法。
所得乙烯(共)聚合物(A4)的分子量可以通过使氢存在于聚合体系中或者改变聚合温度加以调节。
乙烯(共)聚合物(A5)
本发明的乙烯(共)聚合物(A5)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的无规共聚物。
3-20个碳原子的α-烯烃可以是例如与如上所述相同的3-20个碳原子的直链或支链α-烯烃和与如上所述相同的3-20个碳原子的环烯烃。
乙烯(共)聚合物(A5)较好是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物。
较好是乙烯(共)聚合物(A5)的特性粘数通常不低于1.0dl/g,较好为2.0-40.0dl/g,由GPC测得的Mw/Mn值通常不低于5.5,较好在20.0-100.0的范围内。
此外,乙烯(共)聚合物(A5)的较佳状态是满足由GPC测得的Mz/Mw不超过Mw/Mn。
较好是,乙烯(共)聚合物(A5)含有通常为50-100%(重量),较好为55-100%(重量),再好为65-100%(重量),最好为70-100%(重量)得自乙烯的重复单元,和0-50%(重量),较好为0-45%(重量),再好为0-35%(重量),最好为0-30%(重量)得自α-烯烃的重复单元。
乙烯(共)聚合物(A5)是:
(ⅰA5)在由GPC测得的分子量分布曲线中存在至少2个相对最大值和至少1个相对最小值,相对最小值的强度(W1)和其间具有相对最小值的两个相对最大值的较低强度(W2)满足:W1/W2<0.85,较好是W1/W2<0.80。
在存在2个或更多个相对最小值的情况下,至少一个相对最小值满足上述关系。
W1和W2满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是可挤出模塑性,并且模制产品具有优良的机械强度。
除了上述要求(ⅰA5)以外,乙烯(共)聚合物(A5)较好是满足下述要求(ⅲA5)至(ⅳA5)。
(ⅲA5)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
log(MT)>12.9-7.15×SR,较好是
log(MT)>13.3-7.15×SR。
MT和SR满足上述关系的聚合物的特征是在吹胀模塑时具有优良的膜泡稳定性。
(ⅳA5)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16kg负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192,较好是[η]>1.95×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213,较好是[η]>1.95×MFR-0.213
特性粘数和MFR满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是模制产品具有优良的机械强度。
较好还有乙烯(共)聚合物(A5)满足以下条件:
(ⅱA5)由GPC测得的重均分子量(Mw)与由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
SR>4.55-0.56×log(Mw),较好是SR>4.60-0.56×log(Mw)。
Mw和SR满足上述关系的乙烯(共)聚合物的特征例如是具有优良的可吹塑性,吹塑得到的产品具有优良的熔合强度。
除了上述要求(ⅰA5)或者除了上述(ⅰA5)至(ⅳA5)以外,乙烯(共)聚合物(A5)较好是满足下述要求(ⅴA5)和/或(ⅵA5)。
(ⅴA5)分子末端的乙烯基数,通过转换成每根具有与数均分子量相同分子量的分子链中分子末端的乙烯基数而计算得到,为0.50或更高,较好为0.60或更高。
分子末端的乙烯基数通常为1.0或更低。
在分子末端的乙烯基数在上述范围内的情况下,乙烯(共)聚合物易于改性,对其它树脂的粘合强度高。此外,含有包含上述范围内的分子末端乙烯基数的乙烯(共)聚合物的组合物往往具有高的对其它树脂的粘合强度。
(ⅵA5)由13C-NMR测得的甲基支链数低于每1,000个碳原子0.1个。
满足该要求的乙烯(共)聚合物是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物。
满足这一要求的乙烯(共)聚合物具有刚性晶体结构,因此机械强度优良。
在由乙烯(共)聚合物(A5)制得模塑制品的情况下,除了具有纤维或类似物质芯的鱼眼外,几乎不产生鱼眼。例如,用毛细管流变仪形成宽3.5厘米、厚50微米的膜,在宽3.0厘米、长20厘米的范围内用眼睛对膜进行观察,观察到的鱼眼数不超过20个(除纤维或类似物质芯的鱼眼以外),较好是几乎未观察到鱼眼。
用于测量上述物理性能的方法将在下文说明。
乙烯(共)聚合物(A5)的制备方法
上述本发明的乙烯(共)聚合物(A5)可通过在例如一种烯烃聚合催化剂的存在下在特定条件下单独聚合乙烯或者共聚合乙烯和3-20个碳原子α-烯烃而制得,所述烯烃聚合催化剂包含:
(a4)具有以上通式(Ⅷ)的过渡金属化合物和(b-2)有机铝氧化合物。
聚合可用任一种方法进行:液相聚合法(如溶液聚合和悬浮聚合)和气相聚合法。
用于液相聚合的惰性烃类溶剂的具体例子与用于制备上述乙烯(共)聚合物(A1)的惰性烃类溶剂相同,烯烃本身可用作溶剂。
使用上述烯烃聚合催化剂进行(共)聚合时,过渡金属化合物(a4)的加入量是保持浓度为1升反应体积通常10-12至10-2摩尔,较好是10-10至10-3摩尔。有机铝氧化合物(b-2)的加入量是保持化合物(b-2)中铝原子(Al)与过渡金属化合物(a4)中的锆(Zr)的摩尔比(Al/Zr)通常为10-500,000,较好为20-100,000。
在聚合温度被控制在通常40℃或更高,较好为50℃或更高,聚合压力被控制在通常3-100kg/cm2,较好为5-50kg/cm2的条件下进行聚合反应。
聚合反应可用任一种方法进行,例如分批型、半连续型和连续型方法。
所得乙烯(共)聚合物(A5)的分子量可以通过使氢存在于聚合体系中或者改变聚合温度加以调节。
测量物理性能的方法
上述乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的物理性能如下进行测量。
(测量用样品的制备)
向100重量份粉状乙烯(共)聚合物中加入0.05重量份磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯作为辅助抗氧化剂、0.1%(重量)3-(4'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)丙酸正十八烷基酯作为耐热稳定剂和0.05重量份硬脂酸钙作为盐酸吸收剂。此后,使用Toyo Seiki Seisaku-Sho制造的Labo Plasotmill(一种分批式熔融和捏和机器)于180℃的设定温度熔融和捏和所得混合物,取出,用设定在20℃的冷却压机形成片材,切割成合适的尺寸,得到测量用样品。
(甲基支链数的测量)
通过13C-NMR测量每1,000个碳原子中聚合物分子链中的甲基支链数。使用Nippon Electronic Company制造的Lambda 500型的核磁共振仪(1H:500MHz)进行该测量。该测量进行10,000-30,000积分次数(integrated times)。主链亚甲基的峰(29.97ppm)用作化学位移标准。将250-400mg样品和3ml的由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制得的超纯级邻二氯苯和ISOTEC制得的Benzene-d 6的5∶1(体积比)液体混合物加入市售的用于NMR测量的直径为10毫米的石英玻璃管中,于120℃加热,将样品均匀地分散在溶剂中,以进行该测量。按照“NMR导论和实验指导[1]”,Field of Chemistry,增补版卷141,页132-133中的说明进行所得NMR谱中各吸收峰的归属分析。由来自甲基支链的甲基(积分)吸收(19.9ppm)与5-45ppm区域中出现的积分吸收的积分强度比,计算得到每1,000个碳原子中甲基支链的数目。
(数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、Z均分子量(Mz)、分子量分布(Mw/Mn)、分子量分布(Mz/Mw))
使用上述样品和Waters,Co.制造的GPC-150C用以下方法进行测量。所用的分离柱为Tosoh Corporation制造的TSK gel GMH6-HT+TSK gel GMH6-HTL,每个柱的内径为7.8毫米,长度为60厘米。柱温被控制在140℃,将0.025%(重量)邻二氯苯(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)和作为抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚(Kanto Kagaku)用作流动相,以1.0毫升/分钟的流速流动;样品的浓度被控制在0.1%(重量);样品的量被设定为500微升;将差示折光计用作检测器。将17种分子量为500至2.06×107的单分散PS用于分子量校正。通过将参考PS分子量的对数值与保留时间之间的关系近似成三次多项表达式而得到分子量校正曲线。通过用PS和PE的粘度公式将PS型的分子量校正曲线转化成PE型的分子量校正曲线,由此计算折算成PE的平均分子量和分子量分布。计算得到的Mn、Mw和Mz是折算成PE的相应值。
(熔体流动速率(MFR))
使用上述样品,于190℃在2.16千克负荷下按照ASTM D1238-89进行测量。
(特性粘数([η])
使用十氢化萘溶剂于135℃测量该值。将约20mg上述测量用样品溶解在15毫升十氢化萘中,在135℃的油浴中测量比粘度ηsp。向所得十氢化萘溶液中再加入5毫升十氢化萘溶剂以稀释该溶液,以相同方法测量比粘度ηsp。再重复进行两次稀释过程,通过将浓度(C)外推至0来以ηsp/C来计算特性粘数。
[η]=1im(ηsp/C)(C→0)
(加热洗脱分离试验(TREF))
将待测量的目标聚合物完全溶解在邻二氯苯中以制得浓度为0.5%(重量)的溶液。将所得的聚合物溶液加入内径为21.4毫米、长度为150毫米的由不锈钢制得的柱子(将玻璃珠用作填料)中,然后将柱温以10℃/小时的速率逐渐从140℃冷却至-15℃。此后,边以1毫升/分钟的流量向柱子中加入邻二氯苯,边将柱温以15℃/小时的速率从-15℃升高至120℃。用傅里叶变换IR分光光度计(FT-IR)连续测量升温期间被洗脱的聚合物组分的IR光谱。分析所得光谱以计算每个温度被洗脱的聚合物浓度和每1,000碳原子的支链数(支化度)。
用于GPC测量的温度分级组分以邻二氯苯溶液形式排出,然后用再沉淀法从甲醇中回收。用GPC测量项中所述的方法测量经回收的聚合物。计算指定温度范围内被洗脱组分的平均支化度,作为在各个温度时以重量计的支化度平均值。
(己基支链数目的测量)
通过13C-NMR测量聚合物分子链中每1,000个碳原子中的甲基支链数。使用Nippon Electronic Company制造的Lambda 500型的核磁共振仪(1H:500MHz)进行该测量。该测量进行10,000-30,000积分次数。主链亚甲基的峰(29.97ppm)用作化学位移标准。将250-400mg的PE样品和3ml的由Wako PureChemical Industries,Ltd.制得的超纯级邻二氯苯和ISOTEC制得的Benzene-d 6的5∶1(体积比)液体混合物加入市售的用于NMR测量的直径为10毫米的石英玻璃管中,于120℃加热,将样品均匀地分散在溶剂中,以进行该测量。按照“NMR导论和实验指导[1]”,Field of Chemistry,增补版卷141,页132-133中的说明进行所得NMR谱中各吸收峰的归属分析。由出现在32.2ppm的亚甲基(C6+3)积分强度计算得到每1,000个碳原子中己基或更长支链的数目。
(溶于癸烷的组分)
溶于癸烷组分的含量如下测量:将约3克共聚物加入450毫升正癸烷中,于145℃将该共聚物溶解在癸烷中,冷却至23℃,过滤除去不溶于正癸烷的组分,从所得经过滤溶液中回收溶于正癸烷的组分。
(密度)
使用Kamifuji Metal Industry制造的液压热压机于170℃在100千克/厘米2的压力下形成厚度为0.5毫米的片材,通过用另一个设定为20℃的液压热压机在100千克/厘米2的压力下压制冷却该片材,由此制得测量用的样品。将所得压片于120℃加热1小时,并在1小时内逐渐冷却至室温,然后用密度梯度管测量该密度。
(熔点(Tm))
熔点被规定为由差示扫描量热计(DSC)得到的吸热曲线最高峰位置处的温度。用铝盘装上样品,以10℃/分钟的速率将该样品加热至200℃,于200℃保持5分钟,以20℃/分钟的速率冷却至-150℃,然后在以10℃/分钟加热,测定第二次的吸热曲线,以该吸热曲线为基础进行测量。
(被对二甲苯洗脱的组分的量)
向双管型可分烧瓶中加入500毫升对二甲苯(PX)、5克(测得重量)样品、样品的0.5%(重量)BHT,以约2℃/分钟的速率将该混合物加热至130℃,于130℃保持1小时。在该过程期间连续搅拌该混合物。在确认样品已经完全溶解后,以大约0.6℃/分钟的速率将该混合物冷却至75℃,于75℃保持1小时,一部分样品组分发生沉淀。在该过程期间仍不断进行搅拌。
接着,打开位于可分烧瓶下部的旋塞,将溶解有一部分样品的对二甲苯以7.5毫升/分钟的速率滴入3升丙酮中,由此使于75℃溶解在对二甲苯中的组分沉淀出来。过滤含有沉淀组分的丙酮,然后用丙酮进一步洗涤沉淀组分2次,用真空干燥器干燥一整个白天和晚上。同样,分别回收和干燥于75℃在对二甲苯中沉淀的组分。
称重各经干燥的样品,计算于75℃溶解在对二甲苯中的组分占整个样品的重量百分数。
GPC-IR测量
测量在以下条件下进行。分子量是转换成聚乙烯计算的,每1,000个碳原子中甲基支链的数目被定义为各分子量(M)的甲基量(Me)减去(14×2000)/M所得的值。
仪器:Waters制造的ALC/GPC 150-C型
检测仪/检测器:FT-IR(Nicolet Magna 560型)/MCT
分离柱:PLgel MIXED-A(7.5毫米×30毫米×2柱)
流动相:ODCB
流量:1.0毫升/分钟
柱温:140℃
样品浓度:0.15%(重量)
注射量:1毫升
FT-IR扫描次数:20次
FT-IR分辨力:4cm-1
(熔体张力(MT))
熔体张力可通过在以恒定速度拉出熔融乙烯(共)聚合物时测量此时的应力来确定。即使用上述测量用样品和Toyo Seiki Seisaku-Sho制造的MT测量仪在树脂温度为190℃、挤出速度为15毫米/分钟、卷绕速度为10-20米/分钟、喷嘴直径为2.095mmφ和喷嘴长度为8毫米的条件下测量熔体张力。
(溶胀比(SR))
在与上述熔体张力测量相同的条件下挤出熔融树脂,得到长度约2厘米的线料样品。在距离该线料下端(远离喷嘴一侧)约5毫米处切割该线料,在互相之间相差90°的两点测量直径。SR定义为直径的平均值(毫米)除以2.095毫米喷嘴直径得到的值。
(分子末端乙烯基量的测量)
用JASCO Corporation制造的FT-IR 350型IR分光光度计以下述方法测量分子末端的乙烯基量。
制作校正曲线:
通过改变不含乙烯基型双键的聚乙烯和含乙烯基型双键的聚烯烃的混合比而制得许多具有不同的乙烯基型双键数(n)(n:每1,000个碳原子中末端的乙烯基数目)的标准样品,对这些标准样品进行IR吸收测量。画出接近940-850cm-1的多个相对最大点的公共切线,将该线用作基线,读出末端乙烯基的特征谱带(910cm-1)的吸收度Ds和基线的值D0。此外,用测微计精确读出每个样品的厚度L(厘米),计算每个样品特征谱带的每单位厚度的吸收度D/L(D/L=(Ds-D0)/L),说明了所得值与乙烯基型双键数(n)的关系,给出了对于每1,000个碳原子的末端乙烯基量的校正曲线。
作为标准样品用于IR吸收测量的膜如下制备:将不含乙烯基型双键的聚乙烯和含乙烯基型双键的聚烯烃混合,于尽可能低的温度将该混合物溶解在氯仿中,然后蒸发氯仿以得到经混合的样品,热辊压该混合样品。例如MitsuiChemicals,Inc.制造的聚乙烯(商品名:HZ 2200J)可用作不含乙烯基型双键的聚乙烯,例如双键含量已知的1,2-聚丁二烯可用作含乙烯基型双键的聚烯烃。
关于测量用样品,用热辊压方法制得用于IR吸收测量的膜,用如上所述相同的方法计算特征谱带的每单位厚度的吸收度D/L,用上述校正曲线计算每1,000个碳原子的末端乙烯基数目。
接着,将测量用样品的数均分子量(Mn)换算成碳原子数,由所得碳原子数和每1,000个碳原子中末端乙烯基量计算每根具有分子量Mn的分子链的末端乙烯基数目。
(鱼眼)
用Toko Seiki Seisaku-Sho制造的毛细管型流动条件试验仪(安装宽40毫米、缝隙为0.3毫米的小型T形模以代替喷嘴)于树脂温度为190℃、速度为50毫米/分钟挤出树脂,以1.95米/分钟的速率和10毫米的空隙接收该挤出树脂,制得厚约50微米、宽约3.5厘米、长约30厘米的膜。通过眼睛观察宽3.0厘米、长20厘米范围内的膜,对鱼眼数目进行计数。用光学显微镜将样品放大15-150倍来用眼睛观察具有纤维或类似物质芯的鱼眼,对纤维状鱼眼和着色且明显具有外来物质芯的鱼眼计数,这些鱼眼的数目被减去。
(组成)
在直径通常为10mmφ的试管中将约200mg共聚物均匀溶解于1毫升六氯丁二烯,得到样品。通过测量该样品的13C-NMR谱来确定乙烯(共)聚合物的组成,测量条件如下:测量温度为120℃、测量频率为25.05MHz、谱宽为1500Hz、脉冲重复间隔为4.2秒、脉冲宽度为6微秒。
添加剂
可以向本发明的乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)中加入用于防止氧化或防止老化的添加剂。作为添加剂,可列举耐热稳定剂和盐酸吸收剂,如有必要可加入耐候稳定剂。
(耐热稳定剂)
耐热稳定剂并无特别限制,可列举例如酚型稳定剂、胺型稳定剂、硫型稳定剂(如硫醚型稳定剂)和磷型稳定剂(如亚磷酸盐型稳定剂)。
酚型稳定剂包括例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二环己基-4-甲基苯酚、2,6-二叔戊基-4-甲基苯酚、2,6-二叔辛基-4-正丙基苯酚、2,6-二环己基-4-正辛基苯酚、2-异丙基-4-甲基-6-叔丁基苯酚、2-叔丁基-2-乙基-6-叔辛基苯酚、2-异丁基-4-乙基-6-叔己基苯酚、2-环己基-4-正丁基-6-异丙基苯酚、d1-α-生育酚、叔丁基氢醌、2,2'-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-硫代二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-亚甲基二(2,6-二叔丁基苯酚)、2,2-亚甲基二[6-(1-甲基环己基)-对甲酚]、2,2'-亚乙基二(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2'-亚丁基二(2-叔丁基-4-甲基苯酚)、丙烯酸2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基酯、丙烯酸2-[1-(2-羟基-3-5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二叔戊基苯基酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、三甘醇二[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,2'-硫代二亚乙基二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N'-六亚甲基二[3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺]、(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)膦酸二乙基酯、异氰脲酸三(2,6-二甲基-3-羟基-4-叔丁基苄基)酯、异氰脲酸三[(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧乙基]酯、异氰脲酸三(4-叔丁基-2,6-二甲基-3-羟基苄基)酯、2,4-二(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯氨基)-1,3,5-三嗪、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸亚甲基酯]甲烷、二(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸乙基)钙、二(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸乙基)镍、二[3,3-二(3-叔丁基-4-羟基苯基)丁酸]乙二醇酯、N,N'-二[3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼、2,2-乙二酰氨基二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸乙酯]、2,2'-亚甲基二[(4-甲基-6-叔丁基苯酚)]对苯二甲酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、3,9-二[1,1-二甲基-2-{β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}乙基]-2,4,8-10-四氧杂螺[5,5]十一烷、2,2'-二[4-(2-(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰氧基)乙氧基苯基)丙烷和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八酯。
硫醚稳定剂的例子包括硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二肉豆蔻酯、硫代二丙酸二(十八烷基)酯、硫代二丙酸月桂基十八烷基酯、季戊四醇四月桂基硫代丙酸酯、二(十八烷基)硫醚、4,4-硫代二(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-硫代二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、二(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苄基)硫醚、4,4'-亚丁基二(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)-2-月桂基硫醚、6(4-羟基-3,5-二叔丁基苯氨基)-2,4-二(辛硫基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(4-羟基-3,5-二叔丁基苯氨基)-6-(辛硫基)-1,3,5-三嗪、亚磷酸三{2-叔丁基-4-硫代(2'-甲基-4'-羟基-5'-叔丁基苯基)-5-甲基苯基}酯、二氮杂萘、二硫化四甲基秋兰姆和二硫化四乙基秋兰姆。
亚磷酸酯稳定剂包括例如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、四(十三烷基)-4,4'-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)二亚磷酸酯、4,4'-异亚丙基二苯酚烷基磷酸酯,烷基为12-15个碳原子的烷基、4,4'-异亚丙基二(2-叔丁基苯酚)二(壬基苯基)亚磷酸酯、四(十三烷基)-1,1-3-三(2-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丁烷二亚磷酸酯、亚磷酸三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)酯、二(辛基苯基)·二[4,4'-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)]·1,6-己二醇二亚磷酸酯、六(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯酚)二亚磷酸酯、三[4,4'-异亚丙基二(2-叔丁基苯酚)]亚磷酸酯、9,10-二氢化-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物、二(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、苯基·4,4'-异亚丙基二苯酚·季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,4,6-三叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、苯基双酚-A-季戊四醇二亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)4,4'-二亚苯基二亚膦酸酯、2,2'-亚乙基二(4,6-二叔丁基苯基)邻乙基苯酚亚膦酸酯(phlorophosphonite)和2,2'-亚甲基二(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯。
那些稳定剂可以单独使用或者两种或多种组合使用。
(盐酸吸收剂)
作为盐酸吸收剂,可以列举高级脂族酸金属盐、水滑石、环氧化硬脂酸辛酯等。
脂族酸金属盐包括:高级脂族酸(如硬脂酸、油酸、月桂酸、癸酸、花生酸、软脂酸、山萮酸、12-羟基硬脂酸、蓖麻油酸和褐煤酸)的碱土金属盐,如镁盐、钙盐和钡盐、镉盐、锌盐、铅盐,碱金属盐,如钠盐、钾盐和锂盐。
以下是具体的高级脂族酸金属盐:硬脂酸镁、月桂酸镁、软脂酸镁、硬脂酸钙、油酸钙、月桂酸钙、硬脂酸钡、油酸钡、月桂酸钡、花生酸钡、山萮酸钡、硬脂酸锌、油酸锌、月桂酸锌、硬脂酸锂、硬脂酸钠、软脂酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钾、月桂酸钾、12-羟基硬脂酸钙、褐煤酸钙等。
作为水滑石,可以列举下述化合物。
这些盐酸吸收剂可以单独使用或者两种或多种组合使用。
(耐候稳定剂)
耐候稳定剂例如是受阻胺型稳定剂、UV吸收剂等,UV吸收剂例如是苯并三唑、苯甲酸酯(盐)、二苯甲酮等。
受阻胺化合物例如是癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、丁二酸甲酯-1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩聚物、聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)亚氨基-1,3,5-三嗪-2-4-二基][2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基]亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]]、1,2,3,4-丁烷四羧酸四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、苯甲酸2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯、2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-正丁基丙二酸二(1,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸二(N-甲基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、1,1'-(1,2-亚乙基)二(3,3,5,5-四甲基哌啶酮)(piperadinon)、1,2,3,4-丁烷四羧酸(混合的2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基/(十三烷基)酯、1,2,3,4-丁烷四羧酸(混合的1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基/(十三烷基)酯、1,2,3,4-丁烷四羧酸混合的{2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基/β,β,β,β',β'-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷]二乙基}酯、1,2,3,4-丁烷四羧酸混合的{1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基/β,β,β',β'-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷]二乙基}酯、N-N'-二(3-氨基丙基)乙二胺-2-4-二[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-6-氯-1,3,5-三嗪缩合物、聚[(6-N-吗啉基-1,3,5-三嗪-2-4-二基-1,3,5-三嗪-2-4二基)[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]]、N,N'-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺和1,2-二溴乙烷的缩合物、[N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-2-甲基-2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]丙酰胺、1,5-二氧杂螺[5,5]十一烷-3,3-二羧酸和2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醛的二酯、丁二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、聚甲基丙基-3-氧[1(2,2,6,6-四甲基)哌啶基]硅氧烷和1,1',1"-[1,3,5-三嗪-2,4,6-三基三(环己基亚氨基亚乙基)]三-3,3,5,5-四甲基哌啶-2-酮。
苯并三唑例如是2-(2-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3,5'-二(α,α-二甲基苄基)苯并三唑、2-[2'-羟基-3'-(3",4",5",6"-四氢化phthaloid-甲基)-5'-甲基苯基]苯并三唑、2,2-亚甲基二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]和3-[3-叔丁基-5-(2H苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯和聚乙二醇(分子量约为300)的缩合物。这些耐候稳定剂可以单独使用或者两种或多种组合使用。
这些耐热稳定剂、盐酸吸收剂和耐候稳定剂可单独使用或者以耐热稳定剂与盐酸吸收剂、耐热稳定剂与耐候稳定剂、盐酸吸收剂与耐候稳定剂、耐热稳定剂与盐酸吸收剂和耐候稳定剂的组合使用。
在使用这些耐热稳定剂、盐酸吸收剂和耐候稳定剂的情况下,加入量是通常用量。例如,向100重量份乙烯(共)聚合物中可加入0.005-5重量份耐热稳定剂(在使用两种吸收剂的情况下每种组分的量);可加入0.005-5重量份盐酸吸收剂(在使用两种吸收剂的情况下每种组分的量);可加入0.005-5重量份耐候稳定剂(在使用两种稳定剂的情况下每种组分的量)。
此外,可采用下述方法使用添加剂。
例如,向乙烯(共)聚合物中加入5-200ppm铝、0-1000ppm酚型稳定剂和50-2000ppm磷型稳定剂。
在上述方法中,可含有含铝无机盐作为一部分或全部铝。该含铝无机盐的较佳化合物是水滑石等。
水滑石例如是天然水滑石族矿物(它们的例子将在下文说明)和合成水滑石。其中,较好是使用合成水滑石。
①水滑石族矿物:
具有通式Mg6R2(OH)16CO34H2O(R=Al、Cr和Fe)的水合碳酸盐矿物。较佳的水滑石族矿物是由Al作为R组成的矿物,较佳例子是水滑石和水镁铝石。
②具有通式M1-xAlx(OH)2(An-)x/n·mH2O的合成水滑石(式中,M表示Mg、Ca或Zn的二价金属离子;An-表示n价阴离子,例如Cl-、Br-、I-、NO3 -、ClO4 -、SO4 2-、CO3 2-、SiO3 2-、HPO4 2-、HBO3 2-、PO4 3-;x表示满足0<x<0.5的数,m表示满足0≤m≤2的数)。
这些水滑石化合物的平均粒度可以在不会对膜的外观、优良的伸长性和模塑性产生不利影响的范围内,不受限制,但通常为10微米或更小,较好为5微米或更小,再好为3微米或更小。
从防止设备腐蚀的角度考虑,较好是控制加入量以保持乙烯(共)聚合物中的铝含量为5-200ppm,较好为8-150ppm,更好为15-150ppm。较好是所包含的铝中至少一部分或者全部是无机盐的形式(如水滑石)。铝的含量可以用元素分析法测得。
上述化合物可用作酚型稳定剂。
磷稳定剂的例子包括亚磷酸三辛酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸辛基二苯基酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(丁氧基乙基)酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、二(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、四(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基)丁烷二亚磷酸酯、二亚磷酸四(混合的12-15个碳原子的烷基)-4,4'-异亚丙基二苯基酯、四(十三烷基)-4,4'-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)二亚磷酸酯、亚磷酸三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)酯、亚磷酸三(单·二混合的壬基苯基)酯、氢化-4,4'-异亚丙基二苯酚多亚磷酸酯、二(辛基苯基)·二[4,4'-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)]·1,6-己二醇二亚磷酸酯、苯基·4,4'-异亚丙基二苯酚·季戊四醇二亚磷酸酯、三[4,4'-异亚丙基二(2-叔丁基苯酚)]亚磷酸酯、亚磷酸苯基·二异癸基酯、二(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三(1,3-二(十八烷氧基异丙基)酯、4,4'-异亚丙基二(2-叔丁基苯酚)·二(壬基苯基)亚磷酸酯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷菲-10-氧化物、亚磷酸二(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)·乙基酯和2-[{2,4,8,10-四(1,1-二甲基乙基)二苯并(D,F)(1,3,2)-二氧杂phosphephine-6-基}氧]乙基]乙胺。
还可使用二(二烷基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、具有以下通式(1)的螺型化合物、具有以下通式(2)的笼型化合物。一般来说,因为由制备这些亚磷酸酯的方法而导致的经济原因,更通常是使用两种异构体的混合物。
Figure A0080114100911
式中,R1、R2、R3是氢原子或者1-9个碳原子的烷基,特别是支链烷基,其中较好是叔丁基;苯基上的取代位置最好是2,4,6-位。较佳的亚磷酸酯是二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等。此外,还可列举具有碳和磷直接键合的结构的亚膦酸酯(盐),如4,4'-二亚苯基二膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)酯。其中,较好是含有三价磷的稳定剂。这些磷型稳定剂可单独使用或互相组合使用。
乙烯(共)聚合物中磷型稳定剂的加入量为50-2,000ppm,较好为50-1,000ppm,再好为50-600ppm,更好为59-300ppm。
酚型稳定剂的含量(X)和磷稳定剂的含量(Y)的总量(X+Y)较好是通常不超过1000ppm,较好是50至不超过1000ppm,再好是50-600ppm,更好为50-300ppm。此外,酚型稳定剂的含量(X)与磷稳定剂的含量(Y)的比(X/Y)宜是通常为0至不高于3,较好是不高于2,再好是不高于1.5,更好是不高于1.1。
在所列举的情况下,较好是满足50ppm≤X+Y≤1,000ppm,0≤X/Y≤3。X+Y和X/Y的值可以用更适宜的各值来代替。
在所列举的情况下,铝的含量(Z)、酚型稳定剂的含量(X)和磷稳定剂的含量(Y)的总量(Z+X+Y)较好是不超过2,000ppm,更好是从55至不超过1,000ppm,再好是50-800ppm,特别好是55-300ppm。
在所列举的情况下,酚型稳定剂的含量(X)和磷稳定剂的含量(Y)的总量与铝的含量(Z)的比((X+Y)/Z)较好为0.1-10,更好为2-8,再好为2-7。
在使用上述添加剂的情况下,于高温模塑乙烯(共)聚合物时产生的凝胶量可以被抑制至很低,这一用量规定适合于挤出模塑,例如吹胀模塑、T形模模塑、层压模塑和挤出层合模塑。
可使用另一种用量规定,例如向乙烯(共)聚合物中加入1-200ppm的铝、50-1,000ppm的酚型稳定剂和50-2,000ppm的脂肪酸金属盐。
在以上举出的用量规定中,那些上文所述的铝可用作铝。加入量较好是控制在保持铝含量在乙烯(共)聚合物中为1-200ppm,较好为1-15ppm。即使在铝含量超过15-200ppm,较好为20-150ppm的体系中,也可以通过使用下述脂肪酸金属盐来解决上述问题,同时保持耐腐蚀性。
铝的含量可通过元素分析法来确定。关于乙烯(共)聚合物中所含的铝,较好是所含的铝中至少一部分或者全部是无机盐的形式。水滑石宜用作这类含铝的无机盐。
上述化合物可用作酚型稳定剂。这些酚型稳定剂可单独使用或者互相组合使用。控制酚型稳定剂的含量为乙烯(共)聚合物的50-1,000ppm,较好为50-600ppm。
上述化合物可用作脂肪酸金属盐,控制其含量为乙烯(共)聚合物的50-2,000ppm,较好是50-1,000ppm。在铝含量为1-15ppm的情况下,脂肪酸金属盐的含量较好为例如700-2,000ppm,再好为800-1,500ppm。在这种情况下,可以得到抗上述高温形成凝胶和耐腐蚀的良好综合性能。
另一方面,在铝含量超过15ppm但不超过200ppm的情况下,脂肪酸金属盐的含量较好为50-700ppm,较好为50-500ppm或更少。在该情况下,可以得到抗上述高温形成凝胶和耐腐蚀的良好综合性能。
在上述添加方式的情况下,乙烯(共)聚合物高温模塑时产生的凝胶量可以被抑制至很低,所得的乙烯(共)聚合物组合物变得适用于挤出模塑,例如吹胀模塑、T形模模塑、层压模塑和挤出层合模塑。
除了上述化合物以外,如有必要还可加入添加剂,如抗静电剂、消雾剂、滑爽剂、润滑剂、防粘连剂、成核剂、颜料、染料、增塑剂等,只要这些物质不背离本发明的目的。
作为抗静电剂或消雾剂,可列举以下物质:具有以下通式的聚氧乙烯烷基胺型化合物:
Figure A0080114100931
(式中,R表示含7个或更多个碳原子的脂族烃基;R'表示氢或者-CO-R"(其中R"表示含7个或更多个碳原子的脂族烃基);n表示1或更大的整数;m表示1或更大的整数)、单酸甘油酯、甘油二酯、甘油三酯、多甘油烷基酯化合物、甜菜碱型化合物、聚氧乙烯亚烷基醚化合物和脱水山梨醇型化合物(如脱水山梨醇单月桂酸酯、脱水山梨醇单硬脂酸酯、脱水山梨醇单油酸酯等)。
作为润滑剂和滑爽剂,可列举以下物质:脂肪酸酰胺,如油酰胺、硬脂酰胺、芥酸酰胺等;亚烷基二(脂肪酸酰胺),如亚乙基二(硬脂酰胺);脂肪酸(如硬脂酸)的金属盐以及石蜡。
天然或合成的SiO2可用作防粘连剂。
常规已知的多种成核剂可用作晶核剂(crystal nucleus agent),而无特别限制。例如以下芳族磷酸酯盐、亚苄基山梨醇、芳族羧酸和松香基的成核剂可用作晶核剂。
具有式(3)的以下化合物可作为一个例子用作芳族磷酸酯盐。
Figure A0080114100941
(式中,R1表示氧原子、硫原子或1-10个碳原子的烃基;R2和R3表示氢原子和1-10个碳原子的烃基;R2和R3互相之间可相同或不同;各R2、各R3、以及R2和R3可以结合成环;M表示一价至三价的金属原子;n表示1-3的整数)。
由通式(3)表示的化合物的例子包括2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2'-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸锂、2,2'-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸锂、2,2'-亚乙基-二(4-异丙基-6-叔丁基苯基)磷酸钠、2,2'-亚甲基-二(4-甲基-6-叔丁基苯基)磷酸锂、2,2'-亚甲基-二(4-乙基-6-叔丁基苯基)磷酸锂、二(2,2'-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯基)磷酸钙、二(2,2'-硫代二(4-乙基-6-叔丁基苯基)磷酸钙、二(2,2'-硫代二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钙、二(2,2'-硫代二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸镁、二(2,2'-硫代二(4-叔辛基苯基)磷酸镁、2,2'-亚丁基-二(4,6-二甲基苯基)磷酸钠、2,2'-亚丁基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、2,2'-叔辛基亚甲基-二(4,6-二甲基苯基)磷酸钠、2,2'-叔辛基亚甲基二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、二-(2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钙、二(2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸镁、二(2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钡、2,2'-亚甲基-二(4-甲基-6-叔丁基苯基)磷酸钠、2,2'-亚甲基-二(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、二(4,4'-二甲基-6,6'-二叔丁基-2,2'-二苯基)磷酸钙、2,2'-亚乙基-二(4-m-丁基-6-叔丁基苯基)磷酸钠、2,2'-亚甲基-二(4,6-二甲基苯基)磷酸钠、2,2'-亚甲基-二(4,6-二乙基苯基)磷酸钠、2,2'-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钾、二(2,2'-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钙、二(2,2'-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸镁、二(2,2'-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钡、三(2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝和三(2,2'-亚乙基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸铝),以及两种或多种上述物质的混合物。
其中,较好的是2,2'-亚甲基-二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠。
具有以下通式(4)的下述化合物可列举作为另一种芳族磷酸酯盐。
Figure A0080114100951
(式中,R4表示氢原子或1-10个碳原子的烃基;M表示一价至三价的金属原子;n表示1-3的整数。)
由以上通式(4)定义的具体化合物如下:二(4-叔丁基苯基)磷酸钠、二(4-甲基苯基)磷酸钠、二(4-乙基苯基)磷酸钠、二(4-异丙基苯基)磷酸钠、二(4-叔辛基苯基)磷酸钠、二(4-叔丁基苯基)磷酸钾、二(4-叔丁基苯基)磷酸钙、二(4-叔丁基苯基)磷酸镁、二(4-叔丁基苯基)磷酸锂、二(4-叔丁基苯基)磷酸铝,以及两种或多种上述化合物的混合物。特别好的是二(4-叔丁基苯基)磷酸钠。
由式(5)定义的化合物可列举作为亚苄基山梨醇。
Figure A0080114100952
(式中,各R5互相之间可相同或不同,表示氢原子或1-10个碳原子的烃基,m和n各自表示0-5的整数。)
由通式(5)表示的化合物的例子包括:1,3,2,4-二亚苄基山梨醇、1,3-亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇、1,3-亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨醇、1,3-对甲基亚苄基-2,4-亚苄基山梨醇、1,3-对乙基亚苄基-2,4-亚苄基山梨醇、1,3-对甲基亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨醇、1,3-对乙基亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇、1,3,2,4-二(对甲基亚苄基)山梨醇、1,3,2,4-二(对乙基亚苄基)山梨醇、1,3,2,4-二(对正丙基亚苄基)山梨醇、1,3,2,4-二(对异丙基亚苄基山梨醇)、1,3,2,4-二(对正丁基亚苄基)山梨醇、1,3,2,4-二(对仲丁基亚苄基山梨醇)、1,3,2,4-二(对叔丁基亚苄基)山梨醇、1,3,2,4-二(2',4'-二甲基亚苄基)山梨醇、1,3,2,4-二(对甲氧基亚苄基)山梨醇、1,3,2,4-二(对乙氧基亚苄基)山梨醇、1,3-亚苄基-2-4-对氯亚苄基山梨醇、1,3-对氯亚苄基-2,4-亚苄基山梨醇、1,3-对氯亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇、1,3-对氯亚苄基-2,4-对乙基亚苄基山梨醇、1,3-对甲基亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨醇、1,3-对乙基亚苄基-2,4-对氯亚苄基山梨醇和1,3,2,4-二(对氯亚苄基)山梨醇,以及两种或多种上述化合物的混合物。
其中,较好的是1,3,2,4-二亚苄基山梨醇、1,3,2,4-二(对甲基亚苄基)山梨醇、1,3,2,4-二(对乙基亚苄基)山梨醇、1,3-对氯亚苄基-2,4-对甲基亚苄基山梨醇、1,3,2,4-二(对氯亚苄基)山梨醇,以及两种或多种这些化合物的混合物。
在以上定义的亚苄基山梨醇中,较佳化合物例如是式(6)化合物。
Figure A0080114100961
(式中,各R5互相之间可相同或不同,表示甲基或乙基)。
芳族羧酸的一个例子是式(7)定义的羟基-二对叔丁基苯甲酸铝。
Figure A0080114100962
松香型晶核剂的例子是松香酸金属盐,松香酸金属盐是指松香酸和金属化合物的反应产物。松香酸例如是天然松香,如树胶松香、妥尔油松香、木松香等;多种改性松香,如歧化松香、氢化松香、脱氢松香、聚合松香、经α,β-烯键式不饱和羧酸改性的松香等;天然松香的提纯产物;和改性松香的提纯产物。用于制备α,β-烯键式不饱和羧酸改性松香的不饱和羧酸例如是马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸等。其中,较好的是选自天然松香、改性松香、天然松香提纯产物和改性松香提纯产物的至少一种松香酸。松香酸含有多种树脂酸,选自海松酸、山达海松酸、palastric acid、异海松酸、枞酸、脱氢枞酸、新枞酸、二氢海松酸、二氢枞酸、四氢枞酸等。
通过对松香酸反应形成金属盐的金属化合物例如是含有钠、钾、镁等且能够与松香酸成盐的化合物。具体例如这些金属的氯化物、硝酸盐、乙酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氧化物和氢氧化物。
作为另一种晶核剂,可列举高熔点聚合物、芳族羧酸和脂族羧酸的金属盐以及无机化合物。
高熔点聚合物例如是聚(乙烯基环烷烃)(如聚(乙烯基环己烷)、聚(乙烯基环戊烷)等)、聚(3-甲基-1-戊烯)、聚(3-甲基-1-丁烯)、聚烯基硅烷。
芳族羧酸或脂族羧酸的金属盐的例子如下:苯甲酸铝、对叔丁基苯甲酸铝、己二酸钠、噻吩羧酸钠和吡咯羧酸钠。
乙烯(共)聚合物的用途
本发明的乙烯(共)聚合物(A1)可以就这样用作多种模制产品的材料,也可以与另一种未经改性的聚合物(B1)共混形成组合物(C1-1),这种含有乙烯(共)聚合物(A1)和另一种聚合物(B1)的组合物可以用作多种模制品的材料。而且,本发明的乙烯(共)聚合物(A1)可以是接枝改性的,用作具有多种用途的经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)。此外,经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)可以与另一种聚合物(D1)共混得到组合物(C1-2),乙烯(共)聚合物(A1)可以与经接枝改性的聚合物(E1)共混得到组合物(C1-3),这些组合物可用作用于多种模制品的材料。
本发明的乙烯(共)聚合物(A2)可以就这样用作多种模制产品的材料,也可以与另一种未经改性的聚合物(B2)共混形成组合物(C2-1),这种含有乙烯(共)聚合物(A2)和另一种聚合物(B2)的组合物可以用作多种模制品的材料。而且,本发明的乙烯(共)聚合物(A2)可以是接枝改性的,用作具有多种用途的经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)。此外,经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-3)可以与另一种聚合物(D2)共混得到组合物(C2-2),乙烯(共)聚合物(A2)可以与经接枝改性的聚合物(E2)共混得到组合物(C2-3),这些组合物可用作用于多种模制品的材料。
本发明的乙烯(共)聚合物(A3)可以就这样用作多种模制产品的材料,也可以与另一种未经改性的聚合物(B3)共混形成组合物(C3-1),这种含有乙烯(共)聚合物(A3)和另一种聚合物(B3)的组合物可以用作多种模制品的材料。而且,本发明的乙烯(共)聚合物(A3)可以是接枝改性的,用作具有多种用途的经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)。此外,经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)可以与另一种聚合物(D3)共混得到组合物(C3-2),乙烯(共)聚合物(A3)可以与经接枝改性的聚合物(E3)共混得到组合物(C3-3),这些组合物可用作用于多种模制品的材料。
本发明的乙烯(共)聚合物(A4)可以就这样用作多种模制产品的材料,也可以与另一种未经改性的聚合物(B4)共混形成组合物(C4-1),这种含有乙烯(共)聚合物(A4)和另一种聚合物(B4)的组合物可以用作多种模制品的材料。而且,本发明的乙烯(共)聚合物(A4)可以是接枝改性的,用作具有多种用途的经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)。此外,经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)可以与另一种聚合物(D4)共混得到组合物(C4-2),乙烯(共)聚合物(A4)可以与经接枝改性的聚合物(E4)共混得到组合物(C4-3),这些组合物可用作用于多种模制品的材料。
本发明的乙烯(共)聚合物(A5)可以就这样用作多种模制产品的材料,也可以与另一种未经改性的聚合物(B5)共混形成组合物(C5-1),这种含有乙烯(共)聚合物(A5)和另一种聚合物(B5)的组合物可以用作多种模制品的材料。而且,本发明的乙烯(共)聚合物(A5)可以是接枝改性的,用作具有多种用途的经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)。此外,经接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)可以与另一种聚合物(D5)共混得到组合物(C5-2),乙烯(共)聚合物(A5)可以与经接枝改性的聚合物(E5)共混得到组合物(C5-3),这些组合物可用作用于多种模制品的材料。
乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)
乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)包含上述乙烯(共)聚合物(A1)和未经改性的其它聚合物(B1)。
其它聚合物(B1)的例子如下:除了上述乙烯(共)聚合物(A1)以外的聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是除上述乙烯(共)聚合物(A1)以外的乙烯(共)聚合物(B1-1)。
乙烯(共)聚合物(B1-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是上文所述的3-20个碳原子的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(B1-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(B1-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数并无特别限制,宜通常为0.4-7dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(B1-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述化合物的例子是多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。多烯化合物是具有两个或多个共轭或非共轭烯类双键的多烯。链状多烯化合物例如是1,4-己二烯、1,5-己二烯、1,7-辛二烯、1,9-癸二烯、2,4,6-辛三烯、1,3,7-辛三烯、1,5,9-癸三烯和二乙烯基苯。
环状多烯化合物的例子包括1,3-环戊二烯、1,3-环己二烯、5-乙基-1,3-环己二烯、1,3-环庚二烯、二聚环戊二烯、二聚环己二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、5-异亚丙基-2-降冰片烯、甲基氢化茚(methylhydroindene)、2,3-二异亚丙基-5-降冰片烯、2-亚乙基-3-异亚丙基-5-降冰片烯和2-丙烯基-2,5-降冰片二烯。
环状单烯化合物的例子包括单环烯烃,如环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、3-甲基环己烯、环庚烯、环辛烯、环癸烯、环十二碳烯、环十四碳烯、环十八碳烯和环二十碳烯;二环烯烃,如降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、5-乙基-2-降冰片烯、5-异丁基-2-降冰片烯、5,6-二甲基-2-降冰片烯、5,5,6-三甲基-2-降冰片烯和冰片烯;三环烯烃,如2,3,3a,7a-四氢-4,7-亚甲基-1H-茚和3a,5,6,7a-四氢-4,7-亚甲基-1H-茚;1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘,以及四环烯烃,如2-甲基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、2-乙基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、2-丙基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、2-己基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、2-十八烷基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、2,3-二甲基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、2-甲基-3-乙基-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、2-氯-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、2-溴-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘、2-氟-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘和2,3-二氯-1,4,5,8-二亚甲基-1,2,3,4,4a,5,8,8a-八氢萘;聚环烯烃,如六环(6,6,1,13.6,110.13,02,7,09.14)十七碳烯-4、五环(8,8,12.9,14.7,111.18,0,03.8,012.17)二十一碳烯-5、八环(8,8,0,12.9,14.7,111.18,03.8,012.17)二十二碳烯-5。
乙烯(共)聚合物(B1-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(B1-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
上述乙烯(共)聚合物(A1)不包括在乙烯(共)聚合物(B1-1)之内。也就是说,乙烯(共)聚合物(B1-1)由13C-NMR测得的甲基支链数为每1,000个碳原子0.1或更多。
乙烯(共)聚合物(B1-1)可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规已知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)中,较好是乙烯(共)聚合物(A1)与另一种聚合物(B1)的重量比(A1∶B1)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)可用已知方法制得,例如使用下述方法制得。
方法(1)用挤出机、捏和机或类似机器共混乙烯(共)聚合物(A1)、另一种聚合物(B1)和如有必要可加入的其它组分。
方法(2)将乙烯(共)聚合物(A1)、另一种聚合物(B1)和如有必要可加入的其它组分溶解在合适的良溶剂(如烃类溶剂,如己烷、庚烷、癸烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯等)中,然后除去溶剂。
方法(3)将乙烯(共)聚合物(A1)、另一种聚合物(B1)和如有必要可加入的其它组分分别溶解在合适的良溶剂中以得到溶液,混合各溶液,然后除去溶剂。
方法(4)方法(1)至(3)的组合。
上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)具有优良的模塑性和机械强度。
乙烯(共)聚合物组合物(C2-1)
乙烯(共)聚合物组合物(C2-1)包含上述乙烯(共)聚合物(A2)和除(A2)以外的未经改性的其它聚合物(B2)。
其它聚合物(B2)的例子如下:除了上述乙烯(共)聚合物(A2)以外的聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是除上述乙烯(共)聚合物(A2)以外的乙烯(共)聚合物(B2-1)。
乙烯(共)聚合物(B2-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是上文所述的3-20个碳原子的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(B2-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(B2-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数并无特别限制,宜通常为0.4-7 dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(B2-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述化合物例如是上述多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。
乙烯(共)聚合物(B2-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(B2-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
上述乙烯(共)聚合物(A2)不包括在乙烯(共)聚合物(B2-1)之内。也就是说,乙烯(共)聚合物(B2-1)由13C-NMR测得的甲基支链数为每1,000个碳原子0.1或更多。
乙烯(共)聚合物(B2-1)可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规已知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C2-1)中,较好是乙烯(共)聚合物(A2)与另一种聚合物(B2)的重量比(A2∶B2)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向乙烯(共)聚合物组合物(C2-1)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C2-1)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由乙烯(共)聚合物(A2)和另一种聚合物(B2)和如有必要可加入的其它组分制得。
所述乙烯(共)聚合物组合物(C2-1)具有优良的模塑性和机械强度。
乙烯(共)聚合物组合物(C3-1)
乙烯(共)聚合物组合物(C3-1)包含上述乙烯(共)聚合物(A3)和除(A3)以外的未经改性的其它聚合物(B3)。
其它聚合物(B3)的例子如下:除了上述乙烯(共)聚合物(A3)以外的聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是除上述乙烯(共)聚合物(A3)以外的乙烯(共)聚合物(B3-1)。
乙烯(共)聚合物(B3-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是上文所述的3-20个碳原子的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(B3-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(B3-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数并无特别限制,宜通常为0.4-7dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(B3-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述化合物例如是上述多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。
乙烯(共)聚合物(B3-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(B3-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
上述乙烯(共)聚合物(A3)不包括在乙烯(共)聚合物(B3-1)之内。也就是说,乙烯(共)聚合物(B3-1)不满足乙烯(共)聚合物(A3)满足的上述要求(ⅰA3)和(ⅱA3)中的至少一个。
乙烯(共)聚合物(B3-1)可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规已知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C3-1)中,较好是乙烯(共)聚合物(A3)与另一种聚合物(B3)的重量比(A3∶B3)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向乙烯(共)聚合物组合物(C3-1)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C3-1)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由乙烯(共)聚合物(A3)和另一种聚合物(B3)和如有必要可加入的其它组分制得。
所述乙烯(共)聚合物组合物(C3-1)具有优良的模塑性和机械强度。
乙烯(共)聚合物组合物(C4-1)
乙烯(共)聚合物组合物(C4-1)包含上述乙烯(共)聚合物(A4)和除(A4)以外的未经改性的其它聚合物(B4)。
其它聚合物(B4)的例子如下:除了上述乙烯(共)聚合物(A4)以外的聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是除上述乙烯(共)聚合物(A4)以外的乙烯(共)聚合物(B4-1)。
乙烯(共)聚合物(B4-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是上文所述的3-20个碳原子的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(B4-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(B4-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数并无特别限制,宜通常为0.4-7dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(B4-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述化合物例如是上述多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。
乙烯(共)聚合物(B4-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(B4-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
上述乙烯(共)聚合物(A4)不包括在乙烯(共)聚合物(B4-1)之内。也就是说,乙烯(共)聚合物(B4-1)不满足乙烯(共)聚合物(A4)满足的上述要求(ⅰA4)。
乙烯(共)聚合物(B4-1)可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规已知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C4-1)中,较好是乙烯(共)聚合物(A4)与另一种聚合物(B4)的重量比(A4∶B4)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向乙烯(共)聚合物组合物(C4-1)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C4-1)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由乙烯(共)聚合物(A4)和另一种聚合物(B4)和如有必要可加入的其它组分制得。
所述乙烯(共)聚合物组合物(C4-1)具有优良的模塑性和机械强度。
乙烯(共)聚合物组合物(C5-1)
乙烯(共)聚合物组合物(C5-1)包含上述乙烯(共)聚合物(A5)和除(A5)以外的未经改性的其它聚合物(B5)。
其它聚合物(B5)的例子如下:除了上述乙烯(共)聚合物(A5)以外的聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是除上述乙烯(共)聚合物(A5)以外的乙烯(共)聚合物(B5-1)。
乙烯(共)聚合物(B5-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是如上所述的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(B5-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(B5-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数并无特别限制,宜通常为0.4-7dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(B5-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述化合物例如是上述多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。
乙烯(共)聚合物(B5-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(B5-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
上述乙烯(共)聚合物(A5)不包括在乙烯(共)聚合物(B5-1)之内。也就是说,乙烯(共)聚合物(B5-1)不满足乙烯(共)聚合物(A5)满足的上述要求(ⅰA5)。
乙烯(共)聚合物(B5-1)可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规己知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C5-1)中,较好是乙烯(共)聚合物(A5)与另一种聚合物(B5)的重量比(A5∶B5)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向乙烯(共)聚合物组合物(C5-1)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C5-1)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由乙烯(共)聚合物(A5)和另一种聚合物(B5)和如有必要可加入的其它组分制得。
所述乙烯(共)聚合物组合物(C5-1)具有优良的模塑性和机械强度。
模制产品
作为本发明的乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)或者乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)至(C5-1)的模制产品,具体例子如下:吹塑制品(blow molded product)、吹胀模塑制品(inflation molded product)、铸塑制品、挤出层合成型制品、挤出成型制品、泡沫成型制品、注塑制品等。此外,模制产品可用于纤维、单丝、非织造织物等。
这些模制产品包括仅由乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)和乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)至(C5-1)中的一种制得的模制品,以及包括由乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)和乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)至(C5-1)中的一种制得的部分和由其它树脂制得的部分的模制品(层压制品)。
由乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)和乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)至(C5-1)制得的模制产品和模制方法将在下文用乙烯(共)聚合物(A1)作为例子进行详细说明,而乙烯(共)聚合物(A2)至(A5)和乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)至(C5-1)与其相同。
吹塑制品
吹塑制品的例子是挤出吹塑制品和注射吹塑制品等。
乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)具有优良的模塑性和优良的机械强度。从这一点来看,它们尤其适合于通过吹塑来进行模制。
挤出吹塑制品可如下制得:于100-300℃的树脂温度将熔融状态的乙烯(共)聚合物(A1)挤出到模头外,形成管状型坯,将该型坯保持在具有所需形状的模具中,然后于100-300℃的树脂温度吹入空气使型坯附着在模具上。横向的拉伸比(吹胀比)较好为1.5-5倍。
注射吹塑制品可如下制得:于100-300℃的树脂温度将乙烯(共)聚合物(A1)注入型坯模具中得到型坯,将该型坯保持于具有所需形状的模具中,然后于120-300℃的树脂温度吹入空气使型坯附着在模具上。拉伸比(吹胀比)较好是纵向为1.1-1.8倍,横向为1.3-2.5倍。
吹塑制品例如是大尺寸或中等尺寸的吹塑制品,如汽油箱、工业用化学试剂罐等和各种各样的瓶子和管子。
吹塑制品可由至少一层上述乙烯(共)聚合物(A1)和至少一层其它树脂组成的层压制品制得。其它树脂对应于其目的可选自例如尼龙、聚乙烯醇、改性聚烯烃,较好的是聚丙烯。由层压制品制得的吹塑制品可通过共挤出模塑和后续粘附方法(sticking process)制得。
胀模塑制品
乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)具有优良的膜泡稳定性,因此具有优良的可吹胀模塑性,从其机械强度优良的角度来看,它们特别适合于通过吹胀模塑进行模制。
吹胀模塑制品可以通过例如诸如常规的空气冷却吹胀模塑、空气冷却两步冷却吹胀模塑、高速吹胀模塑、水冷却吹胀模塑等的模塑方法来制得。
由吹胀模塑乙烯(共)聚合物(A1)获得的膜(吹胀模塑产品)适用于各种各样的包装膜,如标准化袋、层压袋、包装膜、层合底材、糖袋、油包装袋、含水物质包装袋、食品包装;输液袋、农用材料等。
吹胀模塑制品可由至少一层上述乙烯(共)聚合物(A1)和至少一层其它树脂组成的层压制品制得。其它树脂对应于其目的可选自例如尼龙、聚乙烯醇、改性聚烯烃,较好的是聚丙烯。由层压制品制得的吹胀模塑制品可通过共挤出模塑和后续粘附方法制得。
铸塑产品
乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)具有优良的可铸塑性和优良的机械强度,从这点来看,它们特别适合于通过铸塑来模制。
在由乙烯(共)聚合物(A1)制备铸塑产品的情况下,可使用常规已知的平挤薄膜挤出设备和模塑条件。例如可使用单轴螺杆挤出机、捏和挤出机、活塞式挤出机、齿轮式挤出机等将熔融的乙烯(共)聚合物通过从T形模中挤出而模塑成片材或薄膜(未拉伸的)。
可以用已知的拉伸方法来拉伸上述挤出片材或挤出薄膜(未拉伸的)来得到拉伸膜,所述拉伸方法例如拉幅法(纵向-横向拉伸、横向-纵向拉伸)、同时双轴拉伸法、单轴拉伸法等。
拉伸片材或未拉伸膜时的拉伸比,在双轴拉伸的情况下通常约为20-70倍,在单轴拉伸的情况下通常约为2-10倍。较好是通过拉伸得到厚度约为5-20微米的取向膜。
此外可制得多层膜。例如,用乙烯(共)聚合物(A1)与膜状材料组合可制得多层膜,所述膜状材料选自聚酰胺膜、聚酯膜和铝箔。在该情况下,多层膜可通过在上述膜状材料上挤出乙烯(共)聚合物(A1),使其结合,在相同的条件下冷却并取出所得膜状材料而制得。
此外,多层膜还可用如下方法制得。先用上述方法由乙烯(共)聚合物(A1)制得一层膜。接着用粘合剂将该膜粘附在一种选自聚酰胺膜、聚酯膜和铝箔的膜状材料上,得到多层膜。
上述聚酰胺膜并无特别限制,具体例如是尼龙-6、尼龙-11、尼龙-66、尼龙-610等的膜。上述聚酯膜并无特别限制,具体例如是聚对苯二甲酸乙二醇酯(它是对苯二甲酸和乙二醇的缩聚聚酯)、对苯二甲酸-间苯二甲酸-乙二醇的共聚物聚酯以及由对苯二甲酸和环己烷-1,4-二甲醇制得的聚酯的膜。上述聚酰胺膜和聚酯膜较好是经双轴拉伸的膜。上述粘合剂较好是诸如聚氨酯基粘合剂等的粘合剂。
多层膜是具有包含乙烯(共)聚合物(A1)膜和聚酰胺膜、聚酯膜和铝箔之一的双层结构的多层膜,也可以是具有含所述双层结构的3层或更多层层状结构的多层膜。
上述乙烯(共)聚合物(A1)的膜可以就这样单独使用,也可以通过粘附到聚酰胺膜、聚酯膜或金属箔(如铝箔)等上面而用作多层膜。
由乙烯(共)聚合物(A1)制得的单层膜可以就这样用于各种各样包装膜。单层膜特别适用于包装重的含水物质(如水产品和农业产品)。另一方面,多层膜可用于包装需要气体阻隔性的食品,如肉、糖果等,还可用于包装肉(如火腿和香肠)和液体(如汤和蛋黄酱)。
挤出层合模塑制品
由于乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)易于挤出且缩幅小,它们具有优良的可挤出层合模塑性,适合于通过挤出层合模塑模制成挤出层合模塑制品。
挤出层合模塑制品由底材和上述乙烯(共)聚合物(A1)组成,所述挤出层合模塑制品可通过用乙烯(共)聚合物(A1)挤出涂覆底材而制得。
底材并无特别限制,只要它是有薄膜模塑性的,可使用可任选的聚合物、纸、铝箔、玻璃纸等。聚合物的例子如下:烯烃型聚合物,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、离聚物、聚丙烯、聚(1-丁烯)、聚(4-甲基-1-戊烯)等;乙烯基型聚合物,如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈等;聚酰胺,如尼龙-6、尼龙-66、尼龙-10、尼龙-11、尼龙-12、尼龙-610、聚己二酰间苯二甲胺等;聚酯,如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(对苯二甲酸/间苯二甲酸乙二醇酯)、聚对苯二甲酸丁二醇酯等,和聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚碳酸酯等。
在底材是聚合物膜(片材)的情况下,聚合物膜可以是非取向的,或者可以是单轴取向或双轴取向的。底材可按照目的和需要包装的物品进行恰当选择。例如,当需要包装的物品是易于腐烂的食品时,可使用具有优良的透明度、刚性和抗透气性的如下树脂:聚酰胺、聚偏二氯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、聚酯等。在需要包装的物品是糖果且要进行纤维缠绕的情况下,较好是使用具有优良的透明度、刚性和抗透水性的聚丙烯等材料。
挤出层合模塑制品可例如通过使用T形模的挤出涂覆法将乙烯(共)聚合物(A1)涂覆在底材上来制得。
如上所述,在挤出涂覆乙烯(共)聚合物(A1)时,可通过挤出涂覆将乙烯(共)聚合物(A1)直接涂覆在底材上,或者为了增强底材和乙烯(共)聚合物(A1)之间的粘合强度,可用已知方法,例如将粘固涂料(如有机钛型、聚乙烯酰亚胺型、异氰酸酯型等)施涂在底材上,或者在底材上形成一层树脂底层(如粘合剂聚烯烃、高压法制得的聚乙烯等),然后可用挤出涂覆将乙烯(共)聚合物(A1)涂覆在底材上。
确定用乙烯(共)聚合物(A1)或底层树脂挤出涂覆底材时的加工温度(T形模中的树脂温度)要考虑到底材与乙烯(共)聚合物(A1)之间、底材与底层树脂(粘合剂聚烯烃、高压法聚乙烯等)之间、和底层树脂和乙烯(共)聚合物(A1)之间的粘合性、层压制品的热封性和生产率,加工温度较好是230-330℃,更好是280-320℃,再好是285-305℃。
还可以通过向膜吹入臭氧而强行氧化从T形模中挤出的熔融树脂的膜表面,以可靠地得到底材和与底材接触的树脂(下层树脂或乙烯(共)聚合物(A1)之间优良的粘合性。
进行挤出涂覆的加工速度较好是20-300米/分钟,更好是40-200米/分钟。
该挤出层合模塑制品适合用作各种各样的包装袋,如用于液体汤、盐汁、魔芋细通心面条等的含水物品包装袋;用于日本豆酱、果酱等的浆状物品包装袋;用于糖、面粉和片状和粉状食品的粉末状物品包装袋;以及用于药片和药粒的包装袋。
挤出模塑制品
挤出模塑制品例如是管模塑制品、型材挤出模塑制品、电线包层模塑体等。
由于乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)易于挤出且具有优良的熔融时形状保持性,因此它们具有优良的可挤出模塑性,适合通过挤出模塑进行模制。
在由乙烯(共)聚合物(A1)制备挤出模塑制品的情况下,可使用常规已知的挤出设备和模塑条件,例如可使用单轴螺杆挤出机、捏和挤出机、活塞式挤出机、齿轮式挤出机等将熔融的乙烯(共)聚合物(A1)通过从T形模中挤出而模塑成片材或薄膜(未拉伸的)。
挤出模塑制品例如是各种各样的管子,如气体管、自来水管和污水管、热水管等,各种各样的电线包层等,用于光缆的衬套隔离片(spacers)。
泡沫成型制品
乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)由于其熔体张力高而具有优良的可发泡性,能够制得具有均匀且高的发泡比的发泡制品,从这点上来看,它们适合通过泡沫成型来模制。
泡沫成型制品可如下制得。混合发泡剂和乙烯(共)聚合物(A1),通过气化发泡剂在树脂模制产品中产生泡沫,或者通过对所得混合物加热或减压而产生分解气体。
由本发明的乙烯(共)聚合物(A1)制备发泡产品的方法例如有下述几种:
①挤出发泡法
发泡产品可如下连续制得:将乙烯(共)聚合物(A1)加入挤出机的料斗中,在于接近熔点的温度挤出树脂时通过装配在挤出机中部的压力注射孔注入物理型发泡剂,将乙烯(共)聚合物挤出具有所需形状的口模。
物理发泡剂例如是挥发性发泡剂,如氟冷(flon)、丁烷、戊烷、己烷、环己烷等;无机气体基发泡剂,如氮、空气、水、二氧化碳气体等。此外,挤出泡沫时可加入泡沫成核剂,如碳酸钙、滑石、粘土、氧化镁等。
物理发泡剂的混合比通常为5-60重量份,较好为10-50重量份,以100重量份乙烯(共)聚合物(A1)计。如果物理发泡剂的混合比太小,泡沫产品的发泡性能就差;相反,如果物理发泡剂的混合比太高,泡沫产品的强度就差。
②用热分解型发泡剂的发泡方法
用混合和捏和设备(如单轴挤出机、双轴挤出机、班伯里混炼机、捏和混合机、辊等)将乙烯(共)聚合物(A1)、有机热分解型发泡剂(如偶氮二酰胺)和可任选的其它添加剂和热塑性树脂在低于热分解型发泡剂分解温度的温度进行混合和捏和,得到发泡树脂组合物,将该组合物通常模制成片状。然后,将该片材加热至高于发泡剂分解温度的温度,得到发泡产品。
有机热分解型发泡剂的混合比通常为1-50重量份,较好为4-25重量份,以100重量份乙烯(共)聚合物(A1)计。如果有机热分解型发泡剂的混合比太小,发泡产品的发泡性能就差;相反,如果混合比太大,发泡产品的强度就差。
③在压力容器中的发泡法
用压机或挤出机将乙烯(共)聚合物(A1)模制成片状或块状。接着,将该模制品加入压力容器中,将物理发泡剂充分溶解在树脂中,然后减压以制得发泡产品。或者,也可以如下进行发泡:于室温下向放入了模制品的压力容器中装填物理发泡剂,提高内部压力,在容器的压力降低之后取出所得模制产品,在油浴中或在烘箱内加热该模制产品。
此外,可通过预先交联乙烯(共)聚合物(A1)得到交联的发泡产品。交联方法通常例如是:通过热分解与树脂混合的能产生过氧化物自由基的试剂来进行交联的方法,通过电离辐射进行交联,通过在多官能单体的存在下电离辐射进行交联,以及硅烷交联。
为了用这些方法制得交联的发泡产品,可以在低于热分解型发泡剂分解温度的温度混合和捏和乙烯(共)聚合物(A1)、有机热分解型发泡剂和作为交联助剂的多官能单体和其它添加剂,然后模制成片状材料。所得泡沫树脂组合物片材通过预定剂量的电离辐射而交联,然后将交联片材加热至高于发泡剂分解温度的温度,以进行发泡。电离辐射可以是例如α射线、β射线、γ射线、电子束等。也可以进行过氧化物交联和硅烷交联来代替电离辐射的辐照交联。
发泡成型产品可形成各种各样的形状,如棒状、管状、带状和片状,用于缓冲材料、绝热材料、湿压缩垫料、鞋底、海绵体的基材等。
注塑产品
乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)由于流动性优良而易于高速注塑,由于特性粘数高而具有优良的机械强度,因此它们适合于通过注塑进行模制。
注塑产品可由上述乙烯(共)聚合物(A1)制得。常规进行的注塑方法可用作此处的注塑方法,而无特别限制。
注塑产品例如是普通的杂货、汽车部件等。
作为上述模制产品,吹塑产品、挤出模塑产品、发泡成型产品、注塑产品具有高刚性,因此是较好的。这些模制产品即使在向其施加高应力时也能够抗断裂。作为模制产品,特别好的是挤出模塑产品,其中特别好的是管子。
此外,除上述要求之外,在乙烯(共)聚合物(A2)含有共聚单体的情况下,模制产品即使在向其长时间施加较低应力时也能抗断裂。即模制产品具有特别好的疲劳强度。因此,在挤出模塑产品的情况下是特别好的。
在由本发明乙烯(共)聚合物(A2)制得的模制产品中,较好的是管子。
接枝改性的乙烯(共)聚合物
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)是通过用极性单体接枝改性乙烯(共)聚合物(A1)制得的经改性的聚合物。接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般在0.1-50%(重量)的范围内,较好是0.2-30%(重量)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)的特征是具有对高极性材料的高粘合强度、优良的机械强度和可用多种模塑方法进行模塑的性能。
该接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)可以在自由基引发剂的存在下将上述乙烯(共)聚合物(A1)与下述的极性单体反应制得。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)是通过用极性单体接枝改性乙烯(共)聚合物(A2)制得的经改性的聚合物。接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般在0.1-50%(重量)的范围内,较好是0.2-30%(重量)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)的特征是具有对高极性材料的高粘合强度、优良的机械强度和可用多种模塑方法进行模塑的性能。
该接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)可以在自由基引发剂的存在下将上述乙烯(共)聚合物(A2)与下述的极性单体反应制得。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)是通过用极性单体接枝改性乙烯(共)聚合物(A3)制得的经改性的聚合物。接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般在0.1-50%(重量)的范围内,较好是0.2-30%(重量)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)的特征是具有对高极性材料的高粘合强度、优良的机械强度和可用多种模塑方法进行模塑的性能。
该接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)可以在自由基引发剂的存在下将上述乙烯(共)聚合物(A3)与下述的极性单体反应制得。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)是通过用极性单体接枝改性乙烯(共)聚合物(A4)制得的经改性的聚合物。接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般在0.1-50%(重量)的范围内,较好是0.2-30%(重量)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)的特征是具有对高极性材料的高粘合强度,由于特性粘数高而具有优良的机械强度,以及可用多种模塑方法进行模塑的性能。
该接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)可以在自由基引发剂的存在下将上述乙烯(共)聚合物(A4)与下述的极性单体反应制得。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)是通过用极性单体接枝改性乙烯(共)聚合物(A5)制得的经改性的聚合物。接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般在0.1-50%(重量)的范围内,较好是0.2-30%(重量)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)的特征是具有对高极性材料的高粘合强度、优良的机械强度和可用多种模塑方法进行模塑的性能。
该接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)可以在自由基引发剂的存在下将上述乙烯(共)聚合物(A5)与下述的极性单体反应制得。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)至(A5-1)的制备方法将在下文用接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)作为例子进行详细说明,接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)至(A5-1)可用相同的方法制备。
用于改性的极性单体如下:含羟基的烯键式不饱和化合物、含氨基的烯键式不饱和化合物、含环氧基团的烯键式不饱和化合物、芳族乙烯基化合物、不饱和羧酸及其衍生物、乙烯基酯化合物、氯乙烯等。
具体而言,含羟基的烯键式不饱和化合物可例如是:(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基乙烷单(甲基)丙烯酸酯、丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-(6-羟基己酰氧基)乙酯等;10-十一碳烯-1-醇、1-辛烯-3-醇、2-甲醇降冰片烯、羟基苯乙烯、羟乙基乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚、N-羟甲基丙烯酰胺、酸式磷酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、甘油单烯丙基醚、烯丙醇、烯丙氧基乙醇、2-丁烯-1,4-二醇、甘油单醇等。
含氨基的烯键式不饱和化合物是具有烯键式双键和氨基的化合物,例如具有至少一种氨基和取代氨基的乙烯基型单体。
Figure A0080114101151
式中,R1表示氢原子、甲基或乙基:R2表示氢原子、1-12个碳原子,较好是1-8个碳原子的烷基,或者6-12个碳原子,较好是6-8个碳原子的环烷基。上述烷基和环烷基还可具有取代基。
含氨基的烯键式不饱和化合物的具体例子是:丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯型衍生物,如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、甲基丙烯酸苯氨基乙酯、甲基丙烯酸环己氨基乙酯等;乙烯基胺的衍生物,如N-乙烯基二乙胺、N-乙酰基乙烯基胺等;烯丙胺型衍生物,如烯丙胺、甲基烯丙胺、N-甲基烯丙胺、N,N-二甲基烯丙胺、N,N-二甲基氨基丙基烯丙胺等;丙烯酰胺型衍生物,如丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺等;氨基苯乙烯类,如对氨基苯乙烯;6-氨基己基丁二酰亚胺和2-氨基乙基丁二酰亚胺。
含环氧基团的烯键式不饱和化合物是在一个分子中含一个或多个可聚合的不饱和键和环氧基团的单体,该含环氧基团的烯键式不饱和化合物的具体例子如下:丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯;二羧酸单和烷基缩水甘油酯(在单缩水甘油酯的情况下,烷基的碳原子数为1-12),如马来酸单缩水甘油酯和二缩水甘油酯、富马酸单缩水甘油酯和二缩水甘油酯、巴豆酸单缩水甘油酯和二缩水甘油酯、四氢化邻苯二甲酸单缩水甘油酯和二缩水甘油酯、衣康酸单缩水甘油酯和二缩水甘油酯、丁烯三羧酸单缩水甘油酯和二缩水甘油酯、柠康酸单缩水甘油酯和二缩水甘油酯、内-顺式二环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酸(nadic acidTM)单缩水甘油酯和二缩水甘油酯、内-顺式二环[2.2.1]庚-5-烯-2-甲基-2,3-二羧酸(methylnadic acidTM)单缩水甘油酯和二缩水甘油酯、烯丙基丁二酸单缩水甘油酯和二缩水甘油酯;对苯乙烯羧酸烷基缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、2-甲基烯丙基缩水甘油醚、苯乙烯-对-缩水甘油醚、3,4-环氧-1-丁烯、3,4-环氧-3-甲基-1-丁烯、3,4-环氧-1-戊烯、3,4-环氧-3-甲基-1-戊烯、5,6-环氧-1-己烯、乙烯基环己烯一氧化物等。
芳族乙烯基化合物的例子是具有以下通式的化合物。
Figure A0080114101161
在以上结构式中,R1和R2互相之间可以相同或不同,分别表示氢原子或1-3个碳原子的烷基;具体是甲基、乙基、丙基或异丙基。R3表示1-3个碳原子的烃基或卤原子;具体是甲基、乙基、丙基或异丙基,以及氯、溴或碘原子。此外,n通常为0-5的整数,较好是1-5的整数。
芳族乙烯基化合物的具体例子如下:具有以上化学式的化合物,如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯甲基苯乙烯等;4-乙烯基吡啶、2-乙烯基吡啶、5-乙基-2-乙烯基吡啶、2-甲基-5-乙烯基吡啶、2-异丙烯基吡啶、2-乙烯基喹啉、3-乙烯基异喹啉、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吡咯烷酮等。
不饱和羧酸的例子如下:丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、四氢化邻苯二甲酸、衣康酸、柠康酸、巴豆酸、异巴豆酸、降冰片烯二羧酸、二环[2.2.1]庚-2-烯-5,6-二羧酸,或者这些酸的酐,或者它们的衍生物(如酰卤、酰胺、酰亚胺、酯等)。具体的化合物如下:马来酰氯(malenyl chloride)、马来酰亚胺(malenylimide)、马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、四氢化邻苯二甲酸酐、二环[2.2.1]-庚-2-烯-5,6-二羧酸酐、马来酸二甲酯、马来酸一甲酯、马来酸二乙酯、富马酸二乙酯、衣康酸二甲酯、柠康酸二乙酯、四氢化邻苯二甲酸二甲酯、二环[2.2.1]-庚-2-烯-5,6-二羧酸二甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸氨基乙酯、甲基丙烯酸氨基丙酯等。其中,较好的是(甲基)丙烯酸、马来酸酐、(甲基)丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸氨基丙基酯。
乙烯基酯化合物的例子如下:乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、正丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、己酸乙烯酯、一种有支链的烷烃羧酸的乙烯酯(vinyl versatate)、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、对叔丁基苯甲酸乙烯酯、水杨酸乙烯酯、环己烷羧酸乙烯酯等。
对于100重量份的乙烯(共)聚合物(A1),通常使用1-100重量份,较好用5-80重量份的上述单体。
自由基引发剂的例子可以是有机过氧化物或偶氮化合物。有机过氧化物的具体例子如下:过氧化二枯基、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔-3、1,3-二(叔丁基过氧异丙基)苯、1,1,-二(叔丁基过氧)戊酸酯、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧苯甲酸酯、过氧化乙酰、过氧化异丁酰、过氧化辛酰、过氧化癸酰、过氧化月桂酰、过氧化3,5,5-三甲基己酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、过氧化间甲苯基等。偶氮化合物例如是:偶氮异丁腈、二甲基偶氮异丁腈等。
对于100重量份上述乙烯(共)聚合物(A1),宜通常加入0.001-10重量份的所述自由基引发剂。
自由基引发剂可以就这样与乙烯(共)聚合物(A1)和极性单体混合使用,还可以溶解在少量有机溶剂中进行使用。任何能够溶解自由基引发剂的有机溶剂都可作为此处所用的有机溶剂而无特别限制。所述有机溶剂例如是:芳族烃类溶剂,如苯、甲苯、二甲苯等;脂族烃类溶剂,如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷和癸烷;脂环族烃类溶剂,如环己烷、甲基环己烷、十氢化萘等;氯烃,如氯苯、二氯苯、三氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷和四氯乙烯;醇类溶剂,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和叔丁醇;酮类溶剂,如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮;酯类溶剂,如乙酸乙酯和邻苯二甲酸二甲酯;醚类溶剂,如二甲醚、二乙醚、二正戊醚、四氢呋喃、二氧茴香醚等。
接枝改性乙烯(共)聚合物(A1)时,可使用还原物质。还原物质能有效地增加所得接枝改性乙烯(共)聚合物(A1-1)的接枝量。
还原物质例如是:含有诸如-SH、SO3H、-NHNH2、-COCH(OH)-等基团的化合物以及亚铁离子、铬离子、钴离子、镍离子、钯离子、亚硫酸盐、羟胺、肼等。
还原物质的具体例子如下:氯化亚铁、重铬酸钾、氯化钴、环烷酸钴、氯化钯、乙醇胺、二乙醇胺、N,N-二甲基苯胺、肼、乙基硫醇、苯磺酸、对甲苯磺酸等。
对于100重量份乙烯(共)聚合物(A1),通常加入0.001-5重量份,较好加入0.1-3重量份上述还原物质。
乙烯(共)聚合物(A1)可用常规已知方法进行接枝改性,例如如下进行接枝改性:将乙烯(共)聚合物(A1)溶解在有机溶剂中,将极性单体和自由基引发剂溶解在所得溶液中,于70-200℃,较好为80-190℃进行反应0.5-15小时,较好为1-10小时。
任何能够溶解乙烯(共)聚合物(A1)的有机溶剂都可作为用于接枝改性乙烯(共)聚合物(A1)的有机溶剂,而无特别限制。
有机溶剂例如是:芳族烃类溶剂,如苯、甲苯、二甲苯等,脂族烃类溶剂,如戊烷、己烷、庚烷。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)也可在没有溶剂的情况下用挤出机使乙烯(共)聚合物(A1)和极性单体反应而制得。反应温度通常不低于乙烯(共)聚合物(A1)的熔点,特别是在120-250℃的范围内,在上述反应条件下的反应时间通常为0.5-10分钟。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)包含上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)和未经改性的其它聚合物(D1)。
另一种聚合物(D1)的例子如下:聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是乙烯(共)聚合物(D1-1)。乙烯(共)聚合物(D1-1)包括上述乙烯(共)聚合物(A1)。
乙烯(共)聚合物(D1-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是与上文所述相同的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(D1-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(D1-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数宜通常为0.4-7 dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(D1-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述其它化合物例如是多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。
乙烯(共)聚合物(D1-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(D1-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
除乙烯(共)聚合物(A1)以外,乙烯(共)聚合物(D1-1)的聚合物可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规已知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)中,较好是接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)与另一种聚合物(D1)的重量比(A1-1∶D1)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)、另一种聚合物,较好是乙烯(共)聚合物(D1-1)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C2-2)
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C2-2)包含上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)和未经改性的其它聚合物(D2)。
另一种聚合物(D2)的例子如下:聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是乙烯(共)聚合物(D2-1)。乙烯(共)聚合物(D2-1)包括上述乙烯(共)聚合物(A2)。
乙烯(共)聚合物(D2-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是与上文所述相同的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(D2-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(D2-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数宜通常为0.4-7dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(D2-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述其它化合物例如是多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。
乙烯(共)聚合物(D2-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(D2-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
除乙烯(共)聚合物(A)以外,乙烯(共)聚合物(D2-1)的聚合物可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规已知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C2-2)中,较好是接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)与另一种聚合物(D)的重量比(A2-1∶D2)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C2-2)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C2-2)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)、另一种聚合物,较好是乙烯(共)聚合物(D2-1)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C2-2)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C3-2)
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C3-2)包含上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)和未经改性的其它聚合物(D3)。
另一种聚合物(D3)的例子如下:聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是乙烯(共)聚合物(D3-1)。乙烯(共)聚合物(D3-1)包括上述乙烯(共)聚合物(A3)。
乙烯(共)聚合物(D3-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是与上文所述相同的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(D3-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(D3-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数宜通常为0.4-7dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(D3-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述其它化合物例如是多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。
乙烯(共)聚合物(D3-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(D3-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
除乙烯(共)聚合物(A3)以外,乙烯(共)聚合物(D3-1)的聚合物可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规已知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C3-2)中,较好是接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)与另一种聚合物(D3)的重量比(A3-1∶D3)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C3-2)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C3-2)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)、另一种聚合物,较好是乙烯(共)聚合物(D3-1)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C3-2)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C4-2)
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C4-2)包含上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)和未经改性的其它聚合物(D4)。
另一种聚合物(D4)的例子如下:聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是乙烯(共)聚合物(D4-1)。乙烯(共)聚合物(D4-1)包括上述乙烯(共)聚合物(A4)。
乙烯(共)聚合物(D4-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是与上文所述相同的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(D4-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(D4-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数宜通常为0.4-7dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(D4-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述其它化合物例如是多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。
乙烯(共)聚合物(D4-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(D4-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
除乙烯(共)聚合物(A4)以外,乙烯(共)聚合物(D4-1)的聚合物可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规已知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C4-2)中,较好是接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)与另一种聚合物(D4)的重量比(A4-1∶D4)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C4-2)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C4-2)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)、另一种聚合物,较好是乙烯(共)聚合物(D4-1)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C4-2)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C5-2)
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C5-2)包含上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)和未经改性的其它聚合物(D5)。
另一种聚合物(D5)的例子如下:聚烯烃,如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高压低密度聚乙烯、直链低密度聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、丙烯聚合物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、1-丁烯聚合物等;热塑性树脂,如聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚碳酸酯,其中较好是乙烯(共)聚合物(D5-1)。乙烯(共)聚合物(D5-1)包括上述乙烯(共)聚合物(A5)。
乙烯(共)聚合物(D5-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的共聚物。3-20个碳原子α-烯烃例如是与上文所述相同的α-烯烃。
在乙烯(共)聚合物(D5-1)是乙烯和α-烯烃的共聚物的情况下,乙烯和α-烯烃的摩尔比(乙烯/α-烯烃)取决于α-烯烃的类型,通常为1/99至99/1,较好为50/50至95/5。在α-烯烃为丙烯的情况下,摩尔比较好是50/50至90/10,在α-烯烃为不低于4个碳原子的α-烯烃的情况下,摩尔比较好为80/20至95/5。
乙烯(共)聚合物(D5-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数宜通常为0.4-7dl/g,较好为0.5-5dl/g。
此外,乙烯(共)聚合物(D5-1)除了得自乙烯和3-20个碳原子α-烯烃的重复单元以外,还可包含得自能与乙烯或α-烯烃聚合的另一种化合物的重复单元。
所述其它化合物例如是多烯化合物,如链状多烯化合物、环状多烯化合物等,以及环状单烯化合物。
乙烯(共)聚合物(D5-1)还可包含得自苯乙烯或取代苯乙烯的组分单体。所述其它化合物可单独使用或者互相组合使用。另一种化合物组分的含量通常为1-20%(摩尔),较好为2-15%(摩尔)。
较佳的乙烯(共)聚合物(D5-1)是乙烯均聚物或者乙烯和3-8个碳原子α-烯烃的共聚物。
除乙烯(共)聚合物(A5)以外,乙烯(共)聚合物(D5-1)的聚合物可通过用常规已知方法均聚合乙烯或者用常规已知方法共聚合乙烯和α-烯烃而制得。聚合反应可在气相中进行(气相聚合法),也可在液相中进行(液相聚合法)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C5-2)中,较好是接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)与另一种聚合物(D5)的重量比(A5-1∶D5)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要可向接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C5-2)中加入那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C5-2)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)、另一种聚合物,较好是乙烯(共)聚合物(D5-1)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C5-2)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
接枝改性的乙烯(共)聚合物和接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物的用途
上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)至(A5-1)和接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)至(C5-2)可用通常的压模、空气冷却吹胀模塑、空气冷却两步冷却吹胀模塑、高速吹胀模塑、T形模薄膜模塑、水冷却吹胀模塑等方法进行加工,得到薄膜。用该种方式模塑制得的膜具有优良的透明度和优良的机械强度、热封性能、热粘性、高耐热性、良好的防粘连性能等,这些性能都是常规LLDPE的特征。
用接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)至(A5-1)和接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)至(C5-2)制得的膜适用于各种各样的包装膜,如标准化袋、糖袋、油包装袋、含水物质包装袋和农用材料。由于该膜对尼龙、聚酯、金属箔具有高粘合强度,因此该膜还可用作与这些材料底材粘附的多层膜。
乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)
乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)包含乙烯(共)聚合物(A1)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E1)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E1)是用极性单体接枝改性上述乙烯(共)聚合物(B1-1)制得的改性聚合物。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E1)可以使用乙烯(共)聚合物(B1-1)通过类似于上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)的制备方法的方法而制得。
用该方法制得的接枝改性的乙烯(共)聚合物(E1)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般为0.1-50%(重量),较好是0.2-30%(重量)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)中,较好是乙烯(共)聚合物(A1)与接枝改性的乙烯(共)聚合物(E1)的重量比(A1∶E1)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要,乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)中可包含那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由乙烯(共)聚合物(A1)、接枝改性的乙烯(共)聚合物(E1)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
乙烯(共)聚合物组合物(C2-3)
乙烯(共)聚合物组合物(C2-3)包含乙烯(共)聚合物(A2)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E2)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E2)是用极性单体接枝改性上述乙烯(共)聚合物(B2-1)制得的改性聚合物。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E2)可以使用乙烯(共)聚合物(B2-1)通过类似于上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)的制备方法的方法而制得。
用该方法制得的接枝改性的乙烯(共)聚合物(E2)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般为0.1-50%(重量),较好是0.2-30%(重量)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C2-3)中,较好是乙烯(共)聚合物(A2)与接枝改性的乙烯(共)聚合物(E2)的重量比(A2∶E2)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至 90∶10。
如有必要,乙烯(共)聚合物组合物(C2-3)中可包含那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C2-3)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由乙烯(共)聚合物(A2)、接枝改性的乙烯(共)聚合物(E2)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述乙烯(共)聚合物组合物(C2-3)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
乙烯(共)聚合物组合物(C3-3)
乙烯(共)聚合物组合物(C3-3)包含乙烯(共)聚合物(A3)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E3)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E3)是用极性单体接枝改性上述乙烯(共)聚合物(B3-1)制得的改性聚合物。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E3)可以使用乙烯(共)聚合物(B3-1)通过类似于上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)的制备方法的方法而制得。
用该方法制得的接枝改性的乙烯(共)聚合物(E3)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般为0.1-50%(重量),较好是0.2-30%(重量)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C3-3)中,较好是乙烯(共)聚合物(A3)与接枝改性的乙烯(共)聚合物(E3)的重量比(A3∶E3)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要,乙烯(共)聚合物组合物(C3-3)中可包含那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C3-3)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由乙烯(共)聚合物(A3)、接枝改性的乙烯(共)聚合物(E3)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述乙烯(共)聚合物组合物(C3-3)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
乙烯(共)聚合物组合物(C4-3)
乙烯(共)聚合物组合物(C4-3)包含乙烯(共)聚合物(A4)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E4)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E4)是用极性单体接枝改性上述乙烯(共)聚合物(B4-1)制得的改性聚合物。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E4)可以使用乙烯(共)聚合物(B4-1)通过类似于上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)的制备方法的方法而制得。
用该方法制得的接枝改性的乙烯(共)聚合物(E4)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般为0.1-50%(重量),较好是0.2-30%(重量)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C4-3)中,较好是乙烯(共)聚合物(A4)与接枝改性的乙烯(共)聚合物(E4)的重量比(A4∶E4)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要,乙烯(共)聚合物组合物(C4-3)中可包含那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C4-3)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由乙烯(共)聚合物(A4)、接枝改性的乙烯(共)聚合物(E4)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述乙烯(共)聚合物组合物(C4-3)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
乙烯(共)聚合物组合物(C5-3)
乙烯(共)聚合物组合物(C5-3)包含乙烯(共)聚合物(A5)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E5)。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E5)是用极性单体接枝改性上述乙烯(共)聚合物(B5-1)制得的改性聚合物。
接枝改性的乙烯(共)聚合物(E5)可以使用乙烯(共)聚合物(B5-1)通过类似于上述接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)的制备方法的方法而制得。
用该方法制得的接枝改性的乙烯(共)聚合物(E5)中得自极性单体的接枝基团的接枝量一般为0.1-50%(重量),较好是0.2-30%(重量)。
在乙烯(共)聚合物组合物(C5-3)中,较好是乙烯(共)聚合物(A5)与接枝改性的乙烯(共)聚合物(E5)的重量比(A5∶E5)为1∶99至99∶1,较好为10∶90至90∶10。
如有必要,乙烯(共)聚合物组合物(C5-3)中可包含那些允许被加入乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)的添加剂,只要这些添加剂不会背离本发明的目的。
乙烯(共)聚合物组合物(C5-3)可用已知方法制得,例如可以用与制备上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)相同的方法由乙烯(共)聚合物(A5)、接枝改性的乙烯(共)聚合物(E5)和如有必要可加入的其它组分制得。
上述乙烯(共)聚合物组合物(C5-3)的特征是对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)至(C5-3)的用途
上述乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)至(C5-3)可用通常的压模、空气冷却吹胀模塑、空气冷却两步冷却吹胀模塑、高速吹胀模塑、T形模薄膜模塑、水冷却吹胀模塑等方法进行加工,得到薄膜。用该种方式模塑制得的膜具有优良的透明度和优良的机械强度、热封性能、热粘性、高耐热性、良好的防粘连性能等,这些性能都是常规LLDPE的特征。
用乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)至(C5-3)制得的膜适用于各种各样的包装膜,如标准化袋、糖袋、油包装袋、含水物质包装袋和农用材料。由于该膜对尼龙、聚酯、金属箔具有高粘合强度,因此该膜还可用作与这些材料底材粘附的多层膜。
发明的优点
本发明的乙烯(共)聚合物(A1)至(A5)具有优良的模塑性和优良的机械强度。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C1-1)至(C5-1)具有优良的模塑性和优良的机械强度。
本发明的模塑产品具有优良的机械强度。
本发明的接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)至(A5-1)对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
本发明的接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2)至(C5-2)对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
本发明的乙烯(共)聚合物组合物(C1-3)至(C5-3)对高极性材料的粘合强度高,机械强度优良且对各种模塑方法的可模塑性优良。
实施例
本发明将参考实施例进行更具体的说明,然而这些说明并不意味着对本发明范围的任何限制。
(合成例1)
将2-叔丁基苯酚7.51克(50毫摩尔)和THF(四氢呋喃)54毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的500毫升反应器中,将溴化乙基镁18.53毫升(醚溶液,3.0N,55.6毫摩尔)滴加入0℃的该反应器中,持续15分钟,此后将温度逐渐升高至室温,于室温搅拌所得混合物1小时。加入甲苯180毫升,将所得混合物加热至100℃,蒸去醚和THF的混合溶剂约40毫升,得到稍不透明的浆料。将浆料冷却至室温后,加入低聚甲醛3.75克(125毫摩尔)和三乙胺10.45毫升(75毫摩尔),将所得混合物于88℃搅拌1小时。在混合物冷却至室温后,用10%的盐酸使混合物淬灭,用硅胶柱浓缩并提纯有机层,得到3-叔丁基水杨醛6.22克(产率70%)。
1H-NMR(CDCl3):1.42(s,9H),6.94(t,1H),7.25-7.54(m,2H),9.86(s,1H),11.79(s,1H)。
将乙醇80毫升,正十八烷基胺6.06克(22.5毫摩尔)和3-叔丁基水杨醛2.84克(15.0毫摩尔)加入经氮气充分吹扫的200毫升反应器中,加入少量乙酸,于室温连续搅拌所得混合物24小时。在真空中浓缩反应液体以除去溶剂,得到具有以下化学式(L1)的黄色结晶化合物56克(产率70.7%)。
1H-NMR(CDCl3):0.89(t,3H),1.26(s,30H),1.44(s,9H),1.53-1.75(m,2H),3.57(t,2H),6.79(t,1H),7.08-7.11(dd,1H),7.26-7.32(dd,1H),8.32(s,1H),14.22(1H)。
Figure A0080114101311
将化合物(L1)0.86克(2.0毫摩尔)和醚20毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的100毫升反应器中,冷却至-78℃并搅拌。向所得混合物中滴加正丁基锂1.43毫升(正己烷溶液,1.54M,2.2毫摩尔),持续10分钟,然后将温度逐渐升高至室温,于室温搅拌所得混合物4小时,制得锂盐溶液。将该溶液滴加入含有ZrCl4(THF)2配合物0.38克(1.0毫摩尔)并冷却至-78℃的20毫升THF溶液中。完成滴加后,边连续搅拌所得混合物边逐渐加热至室温。于室温再搅拌所得混合物15小时,然后蒸去反应液体的溶剂。用醚/己烷重结晶所得固体,得到具有以下化学式(C1)的鲜黄色结晶化合物0.220克(产率21.6%)。
1H-NMR(CDCl3):0.88(t,6H),1.25(s,78H),1,57(s,4H),3.59(t,4H),6.92(t,2H),7.20-7.26(dd,2H),7.55-7.62(dd,2H),8.15(s,1H)。
FD质谱分析:1018
[通式(C1)]
Figure A0080114101312
(合成例2)
将2-叔丁基-4-甲基苯酚9.68克(58.93毫摩尔)和THF 100毫升加入充分干燥并经氮气吹扫的1升反应器中,将溴化乙基镁23.00毫升(醚溶液,3.0N,69.00毫摩尔)滴加入0℃的该反应器中,持续30分钟,此后将所得混合物加热至室温,并于室温搅拌1小时。加入甲苯100毫升,将所得混合物加热至95℃,蒸去醚/THF的混合溶剂,得到稍不透明的浆料。将浆料冷却至室温后,加入甲苯100毫升、低聚甲醛4.50克(149.90毫摩尔)和三乙胺12.50毫升(89.93毫摩尔),将所得混合物于95℃搅拌2小时。在混合物冷却至室温后,用300毫升的1N盐酸使混合物淬灭,用硅胶柱浓缩并提纯有机层,得到3-叔丁基-5-甲基水杨醛7.36克(产率65%)。
1H-NMR(CDCl3):1.41(s,9H),2.32(t,3H),7.19(d,1H),7.33(d,1H),9.83(s,1H),11.60(s,1H)。
将乙醇50毫升,正己基胺1.52克(15.02毫摩尔)和3-叔丁基-5-甲基水杨醛2.86克(14.90毫摩尔)加入经氮气充分吹扫的200毫升反应器中,于室温连续搅拌所得混合物24小时。在真空中浓缩反应液体以除去溶剂,得到具有以下化学式(L2)的黄色液态化合物4.14克(产率100%)。
1H-NMR(CDCl3):0.89(t,3H),1.25-1.43(s,30H),1.43(s,9H),1.60-1.77(m,2H),2.28(s,3H),3.56(t,2H),6.89(s,1H),7.11(d,1H),8.27(s,1H),13.94(s,1H)。
Figure A0080114101321
将化合物(L2)4.16克(15.10毫摩尔)和醚70毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的300毫升反应器中,冷却至-78℃并搅拌。向所得混合物中滴加正丁基锂9.40毫升(正己烷溶液,1.60M,15.04毫摩尔),持续30分钟,然后将所得混合物逐渐加热至室温,于室温连续搅拌4小时,制得锂盐溶液。将该溶液滴加入ZrCl4(THF)2配合物2.85克(7.56毫摩尔)并冷却至-78℃的80毫升THF溶液中。完成滴加后,边连续搅拌所得混合物边逐渐加热至室温。于室温再搅拌所得混合物15小时,然后蒸去反应液体的溶剂。用醚50毫升和二氯甲烷200毫升洗涤所得固体,然后浓缩经过滤的液体,接着再用醚20毫升洗涤,得到具有以下化学式(C2)的黄色粉状化合物4.30克(产率80%)。
1H-NMR(CDCl3):0.74-1.54(m,18H),1.55(s,18H),2.31(s,6H),3.37-3.68(m,4H),6.99(s,2H),7.36(s,2H),8.09(s,2H)。
FD质谱分析:710
(合成实施例3)
将对甲酚34.15克(316.0毫摩尔)、Amberlyst 15E 2.50克和甲苯20毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的200毫升反应器中,将含4-枯基苯酚14.40克(105.5毫摩尔)的30毫升甲苯溶液滴加入80℃(的该反应器中,然后搅拌所得混合物17小时。在冷却至室温后,将所得混合物边用己烷洗涤边过滤。用硅胶柱色谱法提纯所得液体,得到2-枯基-4-甲基苯酚10.52克(44%)。
1H-NMR(CDCl3):1.75(s,6H),2.40(s,3H),7.10-7.30(m,8H),11.17(s,1H)。
将溴化乙基镁21.0毫升(醚溶液,3.0N,63.1毫摩尔)和THF 40毫升加入经氮气吹扫的500毫升反应器中,将含有2-枯基-4-甲基苯酚13.61克(60.1毫摩尔)的20毫升THF溶液滴加入0℃的该反应器中,持续1小时,此后将温度逐渐升高至室温,于室温搅拌所得混合物30分钟,向其中加入甲苯220毫升,然后加热至100℃,蒸去醚和THF的混合溶剂约50毫升,得到稍不透明的浆料。将浆料冷却至24℃以后,加入低聚甲醛4.37克(145.5毫摩尔)和三乙胺12.0毫升(86.0毫摩尔),于90℃搅拌所得混合物1小时。在冷却至室温以后,用42毫升18%盐酸使混合物淬灭,浓缩有机层,用硅胶柱色谱法提纯所得液体,得到3-枯基-5-甲基水杨醛14.13克(产率92%)。
1H-NMR(CDCl3):1.75(s,6H),2.40(s,3H),7.10-7.42(m,7H),8.55(s,1H),13.18(s,1H)。
将乙醇40毫升、正己基胺1.82克(18.0毫摩尔)和3-枯基-5-甲基水杨醛3.81克(15.0毫摩尔)加入经氮气充分吹扫的100毫升反应器中,于室温连续搅拌所得混合物3小时。真空浓缩反应液体以除去溶剂,所得液体用硅胶柱色谱法提纯,得到具有以下化学式(L3)的化合物3.97克(产率78%)
1H-NMR(CDCl3):0.85(t,3H),1.27(s,6H),1.52-1.70(m,2H),1.71(s,6H),2.34(s,3H),3.45(t,2H),6.92-7.35(7H),8.22(s,1H),13.49(s,1H)。
Figure A0080114101341
将化合物(L3)1.01克(3.00毫摩尔)和醚30毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的50毫升反应器中,冷却至-78℃并搅拌。向所得混合物中逐渐滴加正丁基锂2.20毫升(正己烷溶液,1.57M,3.45毫摩尔),然后将所得混合物逐渐加热至室温,于室温搅拌4小时,制得锂盐溶液。将该溶液滴加入含有ZrCl4(THF)2复合物0.622克(1.65毫摩尔)并冷却至-78℃的30毫升THF溶液中。完成滴加后,边连续搅拌所得混合物边逐渐加热至室温。于室温再搅拌所得混合物15小时,然后蒸去反应液体的溶剂。将所得固体与醚20毫升混合得到浆料,然后用醚10毫升洗涤,过滤该浆料。浓缩经过滤的浆料,再用己烷/醚洗涤,得到具有以下化学式(C3)的淡黄色粉状化合物0.53克(产率42%)。
1H-NMR(CDCl3):0.50-2.00(m,34H),2.25-2.45(m,6H),2.50-2.75(m,4H),6.90-7.55(m,14H),8.85(s,2H)。
FD质谱分析:832
Figure A0080114101342
(合成例4)
将乙醇30毫升、2-甲基环己胺1.72克(15.19毫摩尔)和3-叔丁基-5-甲氧基水杨醛2.64克(12.68毫摩尔)加入经氮气吹扫的100毫升反应器中,于室温连续搅拌24小时。通过过滤分离出沉淀的固体,用乙醇洗涤,真空干燥得到具有化学式(L4)的黄色粉状化合物2.82克(产率73%)。
1H-NMR(CDCl3):0.93-1.86(n,11H),1.43(s,9H),3.42(d,2h),3.77(s,3H),6.60(d,1H),6.96(d,1H),8.25(s,1H),13.71(bs,1H)。
将化合物(L4)0.91克(3.00毫摩尔)和醚20毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的100毫升反应器中,冷却至-78℃并搅拌。向所得混合物中逐渐滴加正丁基锂2.10毫升(正己烷溶液,1.60M,3.36毫摩尔),然后将所得混合物逐渐加热至室温,于室温连续搅拌2小时,制得锂盐溶液。将该溶液滴加入含有ZrCl4(THF)2配合物0.57克(1.51毫摩尔)并冷却至-78℃的20毫升THF溶液中。完成滴加后,边连续搅拌所得混合物边逐渐加热至室温。于室温再搅拌所得混合物15小时,然后蒸去反应液体的溶剂。将所得固体用醚10毫升和二氯甲烷60毫升洗涤,然后浓缩经过滤的液体,用己烷/醚再洗涤,得到0.54克具有以下化学式(C4)的黄色粉状化合物(产率46%)。
1H-NMR(CDCl3):0.53-1.85(m,22H),1.55(s,18H),3.22-3.40(m,4H),3.80(s,6H),6.64-6.67(m,2H),7.10-7.26(m,2H),7.96(s,2H)。
FD质谱分析:766
Figure A0080114101352
(实施例1)
向1升经氮气充分吹扫并加热至50℃的不锈钢制压热器中加入庚烷500毫升,用乙烯饱和液相和气相。然后,加入以铝原子计1.25毫摩尔的甲基铝氧烷和0.0002毫摩尔的化合物(C1),于8kg/cm2-G的乙烯压力下进行聚合反应15分钟。
用大量的丙酮和甲醇的1∶1混合溶剂(含有少量盐酸)与所得聚合物悬浮液混合,使聚合物沉淀,用玻璃过滤器进行过滤,然后除去溶剂,用甲醇洗涤该聚合物。于80℃真空干燥该聚合物10小时,得到乙烯聚合物28.8克。所得乙烯聚合物的特性粘数为0.28dl/g。所得乙烯聚合物的物理性能如表1所示。
(实施例2)
固体催化剂组分的制备:
将于200℃干燥3小时的二氧化硅8.5千克悬浮在33升甲苯中,然后向该悬浮液中滴加82.7升甲基铝氧烷溶液(Al=1.42摩尔/升),持续30分钟。接着,将所得混合物在1.5小时内加热至115℃,于该温度进行反应4小时。然后,将反应液体冷却至60℃,滗析除去上层清液。用甲苯洗涤所得固体催化剂组分3次,然后再悬浮在甲苯中,得到固体催化剂组分(1)(总体积量150升)。
将如此得到的固体催化剂组分(1)的悬浮液33毫升转移至玻璃制烧瓶中,进一步加入甲苯42毫升和含化合物(C2)(0.002毫摩尔/毫升)的甲苯溶液25毫升,于室温搅拌该悬浮液2小时。用己烷50毫升洗涤所得悬浮液2次,与己烷混合得到在50毫升悬浮液中的固体催化剂组分(2)。
聚合反应:
向1升经氮气充分吹扫并加热至80℃的不锈钢制压热器中加入庚烷0.5升,用乙烯饱和液相和气相。然后,加入三异丁基铝0.5毫摩尔和固体催化剂组分(2)0.0043毫摩尔(以Zr原子计),于8kg/cm2-G的乙烯压力下进行聚合反应40分钟。
用玻璃过滤器过滤所得的聚合物悬浮液,用己烷500毫升洗涤2次,于80℃真空干燥10小时。得到126.7克乙烯聚合物,其特性粘数为0.59dl/g 。所得乙烯聚合物的物理性能如表1所示。
(实施例3)
以与实施例2所述相同的方式进行聚合反应,不同的是用化合物(C3)代替化合物(C2),且加入量调节至0.00075毫摩尔,进行聚合反应1小时。得到146.1克乙烯聚合物,其特性粘数为0.39dl/g。所得乙烯聚合物的物理性能如表1所示。
(实施例4)
以与实施例2所述相同的方式进行催化剂制备和聚合反应,不同的是用化合物(C4)代替化合物(C2),且加入量调节至0.0015毫摩尔,进行聚合反应1小时,通过向体系中供给氢气和乙烯的混合气(氢气/乙烯压力比=0.382)将总压力保持在8kg/cm2-G。得到33.3克乙烯聚合物,其特性粘数为0.82dl/g。所得乙烯聚合物的物理性能如表1所示。
(实施例5-7)
用与实施例4所述相同的方式得到乙烯聚合物,不同的是改变乙烯和氢气的压力。乙烯聚合物的物理性能如表1所示。
(实施例8)
以与实施例2所述相同的方式进行聚合反应,不同的是用化合物(C4)代替化合物(C2),且加入量调节至0.001毫摩尔,聚合时间变为1小时,向体系中加入1-己烯40毫升,体系的总压力通过供给氢气和乙烯的混合气(氢气/7烯压力比=0.429)而保持在8kg/cm2-G。得到133.3克乙烯共聚物,其特性粘数为2.53dl/g,用IR计算得到的1-己烯含量为0.8%(摩尔)。所得乙烯共聚物的物理性能如表1所示。
(实施例9)
用与实施例8所示相同的方式得到乙烯共聚物,不同的是改变乙烯和氢气的压力,并改变1-己烯的加入量。乙烯共聚物的物理性能如表1所示。
(实施例10)
向经氮气充分吹扫的2升不锈钢制压热器中加入己烷800毫升,然后再向体系中加入1-丁烯200毫升,将该体系加热至80℃,用乙烯饱和液相和气相。此后,加入1.0毫摩尔三丁基铝和以Zr原子计的0.001毫摩尔固体催化剂组分(3)(它用与实施例2的固体催化剂组分制备中所述相同的方法制得,不同的是用化合物(C4)代替化合物(C2))以进行聚合反应,在总压力通过供给氢气和乙烯的混合气(氢气/乙烯压力比=0.0456)而保持在10kg/cm2-G时,在该压力下进行聚合反应1小时。
用玻璃过滤器过滤所得的聚合物悬浮液,用己烷500毫升洗涤2次,于80℃真空干燥10小时。得到130.1克乙烯共聚物,其特性粘数为2.20dl/g,由IR计算得到的1-丁烯含量为1.96%(摩尔)。所得乙烯共聚物的物理性能如表1所示。
(实施例11和12)
用与实施例10所述相同的方式得到乙烯共聚物,不同的是改变乙烯和氢气的压力,并改变1-丁烯的加入量。所得乙烯共聚物的物理性能如表1所示。
(实施例13)
向200升完全搅拌的罐式反应器中连续加入50升/小时己烷、与实施例4所用相同的固体催化剂组分(以Zr原子计为0.2毫摩尔/小时)、三乙基铝20毫摩尔/小时、乙烯5千克/小时和氢气40N-升/小时,同时聚合罐中的物质连续排出,以保持聚合罐内部的液位恒定,在聚合温度为85℃、反应压力为8.5kg/cm2-G、平均停留时间为2.5小时的条件下进行聚合反应。用溶剂分离装置干燥从聚合罐中连续排出的物质,得到乙烯聚合物。所得乙烯聚合物的物理性能如表1所示。
(实施例14)
用与实施例13所述相同的方式得到乙烯聚合物,不同的是改变氢气的供给量以得到特性粘数如表1所示的乙烯聚合物。所得乙烯聚合物的物理性能如表1所示。
(实施例15)
用与实施例13所述相同的方式得到乙烯共聚物,不同的是提供20千克/小时的1-丁烯,改变氢气的供给量以得到共聚单体含量和特性粘数如表1所示的乙烯共聚物。所得乙烯聚合物的物理性能如表1所示。
(比较例1,2)
用与实施例4所述相同的方式得到乙烯聚合物,不同的是使用日本专利No.821037中所述的Ziegler催化剂,氢气和乙烯的混合气被调节至保持如表1所示的MFR。所得乙烯聚合物的物理性能如表1所示。
(比较例3)
用茂金属催化剂制得的线型低密度聚乙烯(商品名Evolue SP2040,由Mitsui Chemicals Inc.制得)的物理性能如表1所示。
(比较例4)
设想用受限几何催化剂制得的聚乙烯(商品名Affinity HF 1030,由DowChemical Co.制得)的物理性能如表1所示。
                      表1
共聚单体类型 共聚单体含量摩尔%  甲基支链/1000C  己基支链/1000C  [n]dl/g   *1  MFRg/10min  Mw/Mn  TREF*2(%)  TRFF*3(%)    *4wt%   Tm℃  *5   密度g/cm3 溶于癸烷组分的含量wt%  *6
实施例1  -  0.0 <0.1 <0.1  0.28  -  -  1.91  -  -  -  -  -  0.984     -  -
实施例2  -  0.0 <0.1 <0.1  0.59  0.54  600  1.95  -  -  -  -  -  0.982     -  -
实施例3  -  0.0 <0.1 <0.1  0.39  -  -  1.96  -  -  -  -  -  0.983     -  -
实施例4  -  0.0 <0.1 <0.1  0.82  0.74  120  3.86  -  -  -  -  -  0.981     -  -
实施例5  -  0.0 <0.1 <0.1  1.70  1.42  4  3.83  -  -  -  -  -  0.973     -  -
实施例6  -  0.0 <0.1 <0.1  3.30  2.66  0.15  3.76  -  -  -  -  -  0.954     -  -
实施例7  -  0.0 <0.1 <0.1  6.56  -  -  3.66  -  -  -  -  -  0.942     -  -
实施例8  1-己烯  0.8 <0.1 <0.1  2.53  2.15  0.46  3.68  -  6.5  53  125.3  127.0  0.941     0.06  0.28
实施例9  1-己烯  2.0 <0.1 <0.1  2.23  2.05  0.58  3.75  2.2  -  13.8  1172  119.3  0.929     0.18  0.70
实施例10  1-丁烯  2.0 <0.1 <0.1  2.20  1.92  0.83  3.61  2.9  -  14.2  116.8  119.3  0.930     0.15  0.64
实施例11  1-丁烯  1.7 <0.1 <0.1  5.22  -  -  3.58  4.3  -  12.2  1182  119.7  0.922     0.09  1.30
实施例12  1-丁烯  3.6 <0.1 <0.1  3.60  3.18  0.06  3.78  0.4  -  -  1126  117.2  0.912     0.24  3.36
实施例13  -  0.0 <0.1 <.1  1.23  1.10  15  3.82  -  -  -  -  -  0.975     -  -
实施例14  -  0.0 <0.1 <0.1  2.24  1.92  0.82  3.72  -  -  -  -  -  0.964     -  -
实施例15  1-丁烯  1.5 <0.1 <0.1  3.33  2.78  0.12  3.78  4.7  -  11.3  1173  120.0  0.935     0.12  0.43
比较例1  -  0.0  0.6 <0.1  0.70  0.62  300  2.92  -  -  -  -  -  0.972     -  -
比较例2  -  0.0  0.3  -  1.83  1.72  1.45  2.64  -  -  -  -  -  0.965     -  -
比较例3  1-己烯  3.0  0.6 <0.1  1.49  1.42  4  2.14  0.6  -  -  117.0  118.0  0.920     038  1.57
比较例4  1-辛烯  0.7  0.1   3.3  1.39  1.61  2.05  2.05  0.2  -  2.8  124.7  128.0  0.941     0.05  0.28
*1在MFR<1的情况下,值为1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,值为1.85×MFR-0.213
*2在TREF中≥105℃被洗脱的组分量
*3在TREF中≥106℃被洗脱的组分量
*4于≤75℃溶解在对二甲苯中的组分占溶解前整个共聚物的比例
*5在共聚单体含量K=0.1-1.5摩尔%的情况下,值为135.0-10.0K;在共聚单体含量K=1.5-5.5摩尔%的情况下,值为121.9-1.3K;在共聚单体含量K=5.5-20摩尔%的情况下,值为139.7-4.5K。
*6在MFR≤10克/10分钟的情况下,值为80×exp(-100×(d-0.88))+0.1,在MFR>10克/10分钟的情况下,值为80×(MFR-9)0.26×exp(-100×(d-0.88))+0.1。
(实施例16)
使用包含两个容积各为200升的完全搅拌和混合型聚合罐和串联的闪蒸罐的聚合设备制备乙烯聚合物。
固体催化剂组分的制备:
将于200℃干燥3小时的二氧化硅8.5千克悬浮在33升甲苯中,然后向该悬浮液中滴加82.7升甲基铝氧烷溶液(Al=1.42摩尔/升),持续30分钟。接着,将所得混合物在1.5小时内加热至115℃,于该温度进行反应4小时。然后,将反应液体冷却至60℃,滗析除去上层清液。用甲苯洗涤所得固体催化剂组分3次,然后再悬浮在甲苯中,得到固体催化剂组分(4)(总体积量150升)。
将如此得到的固体催化剂组分(4)的悬浮液33毫升转移至200毫升玻璃制烧瓶中,进一步加入甲苯42毫升和含化合物(C4)(0.002毫摩尔/毫升)的甲苯溶液25毫升,于室温搅拌该悬浮液2小时。用己烷50毫升洗涤所得悬浮液2次,与己烷混合得到在50毫升悬浮液中的固体催化剂组分(5)。
聚合反应:
向第一聚合罐中连续加入50升/小时己烷、相同的固体催化剂组分(5)(以Zr原子计为0.2毫摩尔/小时)、三乙基铝20毫摩尔/小时、乙烯6千克/小时和氢气110N-升/小时,同时聚合罐中的物质连续排出,以保持聚合罐内部的液位恒定,在聚合温度为85℃、反应压力为8.5kg/cm2-G、平均停留时间为2.5小时的条件下进行聚合反应。
用保持于0.2kg/M2-G和65℃的闪蒸罐处理从聚合罐中连续排出的物质,基本上除去未反应的乙烯和氢气。
然后,将所得物质与20升/小时和5千克/小时乙烯连续加入第二聚合罐中,在聚合温度为80℃、反应压力为7kg/cm2-G、平均停留时间为1.5小时的反应条件下继续进行聚合反应。
聚合罐中的物质仍是连续排出第二聚合罐,以保持聚合罐内部的液位恒定。用溶剂分离装置从排出物中除去己烷和未反应的单体,干燥所得产物得到聚合物。所得聚合物的分析结果和物理性能如表2所示。
(实施例17)
用与实施例16所述相同的方法进行聚合反应,不同的是向第二聚合罐中加入20千克/小时的丁烯。所得聚合物的分析结果和物理性能见表2。控制该聚合反应以保持第一聚合罐:第二聚合罐的聚合比=50∶50,第二聚合罐中制得的乙烯共聚物的丁烯含量=1.5%(摩尔)。所得聚合物的分析结果和物理性能如表2所示。
(实施例18)
将700毫升对二甲苯、7克由与实施例4相同方法制得的乙烯均聚物(特性粘数:0.72dl/g;Mw/Mn:3.69;密度:0.981g/cm3)和由与实施例11相同方法制得的乙烯-1-丁烯共聚物(特性粘数:5.22dl/g;1-丁烯含量:1.7%(摩尔);Mw/Mn:3.58)的49∶51的混合聚合物样品和耐热稳定剂(YoshitomiPharmaceutical制得的BHT,占聚合物样品的0.1%(重量))加入可被加热的双管型可分烧瓶中,将该混合物以2℃/分钟的速率加热至130℃,于130℃保持1小时,得到聚合物样品溶解在对二甲苯中的溶液。将该溶液3.5升滴加入丙酮中,持续1小时,以沉淀聚合物,过滤得到经沉淀的聚合物。将所得聚合物再用丙酮洗涤,于60℃真空干燥一整个白天和晚上。所得乙烯共聚物的分析结果和物理性能如表2所示。
(比较例5)
用与实施例16所述相同的方式得到聚乙烯,不同的是使用日本专利公开No.9-183816中所述的茂金属催化剂,并改变乙烯和氢气的压力以得到表2中给出的聚合物。聚合物的物理性能见表2。
(比较例6)
用Ziegler催化剂制得的高密度聚乙烯(商品名:Hi-zex 1700J,由MitsuiPetrochemical Inc.Ltd.制造)的物理性能见表2。
(比较例7)
用Ziegler催化剂制得的高密度聚乙烯(商品名:Hi-zex 7700M,由MitsuiPetrochemical Inc.Ltd.制造)的物理性能见表2。
(拉伸疲劳试验)
对实施例18制得的乙烯共聚物和比较例7制得的高密度聚乙烯进行拉伸疲劳试验。结果是实施例18制得的乙烯共聚物重复500,000次而断裂,比较例7制得的高密度聚乙烯重复20,000次而断裂。
拉伸疲劳试验如下进行。
将实施例18制得的乙烯共聚物和稳定剂(Irganox 1010、irgafos 168和硬脂酸钙,各占乙烯共聚物的0.1%(重量))用一台Plastomill于190℃、以50rpm熔融并捏和5分钟,将所得经捏和混合物用20℃的冷压机迅速成形为片状。将所得片状材料切割成合适的尺寸,用厚度为6mmt的隔条(spacer)(30×60毫米)于190℃压模得到拉伸疲劳试验用样品。以上述相同方式用隔条将比较例7的高密度聚乙烯产物粒料压模得到拉伸疲劳试验用样品。
将拉伸疲劳试验用样品切割成长和宽均为6毫米的方形柱体(长度为为60毫米),用作拉伸疲劳试验样品。按照JIS K 6774进行拉伸疲劳试验的测量(80℃,0.5Hz)。
结果的评定如下进行:得到在相当于实际应力约为10MPa的条件下导致4个样品断裂的次数,对导致断裂的次数进行对数计算,用实际应力作为反对数通过对数近似计算出10MPa实际应力时导致断裂的次数。该次数值越高,疲劳性能就越优良。
                                  表2
共聚单体类型 共聚单体含量摩尔%  甲基支链/1000C  己基支链/1000C   [η]dl/g  *1    MFRg/10min  Mw/Mn  *2(%)  *3(%)  *4(%)  *5(%)  *6(%)  *7(%)  密度g/cm3 溶于C10组分的含量wt%  *8
实施例16   -  0.0  <0.1 <0.1  3.36  3.29  0.05  22.5   -   -   -   -   -   -  0.968      -  -
实施例17  1-丁烯  0.7  <0.1 <0.1  3.24  3.18  0.06  21.4  0.5   -  9.0  16.2  9.5  1.5  0.957     0.05  0.14
实施例18  1-丁烯  0.6  <0.1 <0.1  3.01   - 未测得  14.8  -   -   -   -   -   -  0.950      -   -
比较例5  1-丁烯  0.8  0.6 <0.1  1.76  1.64  1.85  3.3  0.2   -  11.1  10.5  15.3  1.6  0.952     0.06  0.16
比较例6   -  0.0  0.6   -  1.23  1.10  15  6.0  -   -    -   -   -   -  0.971      -   -
比较例7  1-丁烯  0.8  0.3 <0.1  3.34  3.29  0.05  18.3  9.7   -  20.0  46.0  20.4  94  0.951     0.36  0.17
*1在MFR<1的情况下,值为1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,值为1.85×MFR-0.213*2在于TREF≥105℃被洗脱的组分中,具有由GPC-IR测得的折算成PE的分子量≥500,000的组分的含量。*3在TREF中≥105℃被洗脱的组分量*4在TREF中≥106℃被洗脱的组分量*5在于PX中≤75℃被洗脱的组分中,具有折算成PE的分子量≥10,000的组分的含量。*6于≤75℃溶解于PX的组分占溶解前整个共聚物的比例*7在于PX中≤75℃被洗脱的组分中具有折算成PE的分子量≥10,000的组分占溶解前整个共聚物的比例*8在MFR≤10克/10分钟的情况下,值为80×exp(-100×(d-0.88))+0.1,在MFR>10克/10分钟的情况下,值为80×(MFR-9)0.26×exp(-100×(d-0.88))+0.1。
                               [表2(续)]
         相当于乙烯(共)聚合物(A2-1)的产物           相当于乙烯(共)聚合物(A2-2)的产物
共聚单体类型 共聚单体含量摩尔%  甲基支链/1000C  己基支链/1000C  [η]dl/g  混合比wt% 共聚单体类型 共聚单体含量摩尔%  甲基支链/1000C   己基支链/1000C     [η]dl/g 混合比wt%
实施例16    -   -   <0.1 <0.1  0.83     50   -      -    <0.1     <0.1     5.89     50
实施例17    -   -   <0.1 <0.1  0.78     50  1-丁烯     0.7    <0.1     <0.1     5.70     50
实施例18    -   -   <0.1 <0.1  0.72     49  1-丁烯     1.7    <0.1     <0.1     5.22     51
比较例5    -   -     0.8 <0.1  1.20     50  1-丁烯     0.8     0.5     <0.1     2.23     50
比较例6    -   -     0.4 <0.1   -     -   -      -      -       -      -     -
比较例7    -   -     0.6 <0.1   0.7     50  1-丁烯     0.8     0.2     <0.1     5.93     50
相当于(A2-1)组分的产物的支链、[η]由总的值,相当于(A2-1)组分产物的值和相当于(A2-1)产物的混合比计算得到。
(合成例5)
将乙醇40毫升、苯胺0.71克(7.62毫摩尔)和3-叔丁基水杨醛1.35克(7.58毫摩尔)加入经氮气充分吹扫的100毫升反应器中,于室温连续搅拌24小时。真空浓缩所得反应液体以除去溶剂,再与乙醇40毫升混合,于室温连续搅拌12小时。真空浓缩反应液体,得到具有以下化学式(L5)的橙色油状化合物1.83克(7.23毫摩尔,产率为95%)。
Figure A0080114101461
1H-NMR(CDCl3):1.47(s,9H),6.88(dd,1H),7.24-7.31(m,4H),7.38-7.46(m,3H),8.64(s,1H),13.95(s,1H)。
IR(净):1575,1590,1610cm-1
FD质谱分析:253
将化合物(L5)1.53克(6.04毫摩尔)和四氢呋喃60毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的200毫升反应器中,冷却至-78℃并搅拌。向所得混合物中滴加正丁基锂4.1毫升(1.55毫摩尔/毫升正己烷溶液,6.34毫摩尔)持续5分钟,然后将所得混合物逐渐加热至室温,于室温连续搅拌4小时。向所得混合物中加入四氢呋喃10毫升,制得混合溶液,将该混合溶液滴加入含有ZrCl40.70克(纯度99.9%等级,3.02毫摩尔)并冷却至-78℃的30毫升四氢呋喃溶液。将所得混合物逐渐加热至室温。于室温搅拌2小时以后,在回流条件下搅拌所得混合物4小时。
真空浓缩所得反应液体,用二氯甲烷50毫升洗涤沉淀的固体,用玻璃过滤器除去不溶物质。真空浓缩经过滤的液体,将沉淀固体溶解于30毫升二乙醚,将所得溶液于-20℃在氮气气氛下保持静置1天,以沉淀黄色晶体。通过过滤分离出固体,并用己烷洗涤,然后进行真空干燥,得到下式(C5)定义的发磷光的黄色晶体化合物1.09克(1.63毫摩尔,产率54%)。
Figure A0080114101471
(合成例6)
将2-(1-金刚烷基)-4-甲基苯酚6.19克(25.28毫摩尔)和四氢呋喃22毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的100毫升反应器中,将溴化乙基镁28毫升(醚溶液,0.99N,27.81毫摩尔)滴加入0℃的该反应器中,持续15分钟,此后将温度逐渐升高至室温,于室温搅拌所得混合物1小时。将所得反应液体与170毫升甲苯混合,并加热至100℃,得到稍不透明的浆料。将浆料冷却至50℃,然后与低聚甲醛2.00克(66.7毫摩尔)和三乙胺5.3毫升(3.79毫摩尔)混合,并于82℃搅拌1小时。将所得反应液体冷却至室温后,用10%的盐酸使其淬灭,浓缩有机层得到固体,将该固体真空干燥,得到具有下式(p6)的黄色固体化合物5.78克(产率85%)。
1H-NMR(CDCl3):11.6(s,1H,OH),9.8(s,1H,CHO),7.5-7.0(m,2H,芳基),2,3(2,3H,甲基),2.2-1.8(s,16H,金刚烷基)。
Figure A0080114101472
将化合物(p6)4.84克(17.9毫摩尔)、乙醇145毫升和四氢呋喃20毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的300毫升反应器中,于室温向所得混合物滴加含有苯胺1.67克(17.9毫摩尔)的乙醇溶液(10毫升)。将所得混合物加热至65℃并搅拌7小时,然后将其冷却至室温。用丙酮-干冰进一步冷却得到的混合物,过滤分离出沉淀的固体。用冷甲醇洗涤所得固体,然后真空干燥得到具有下式(L6)的橙色粉末4.00克(产率65%)。
1H-NMR(CDCl3):13.7(s,1H,OH),8.6(s,1H,N=CH),7.5-7.0(m,7H,芳基),2.3(s,3H,甲基),2.2,2.1,1.8(s,16H,金刚烷基)。
FD质谱分析:345
Figure A0080114101481
将化合物(L6)1.00克(2.90毫摩尔)和二乙醚20毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的100毫升反应器中,冷却至-78℃并搅拌。向所得混合物中滴加正丁基锂1.89毫升(正己烷溶液,1.61N,3.04毫摩尔),持续10分钟,然后将所得混合物逐渐加热至室温,于室温连续搅拌4小时,制得锂盐溶液。将该溶液滴加入含有四氯化锆0.33克(1.42毫摩尔)并冷却至-78℃的20毫升二乙醚溶液中。完成滴加后,边连续搅拌所得混合物边逐渐加热至室温。于室温再搅拌所得混合物15小时,然后蒸去反应液体的溶剂。通过用玻璃过滤器进行过滤,从所得固体中除去不溶物质。将滤饼溶解在40毫升二氯甲烷中以除去所得溶液中的不溶物质,然后真空浓缩该溶液。将得到的固体再次溶解在二氯甲烷-己烷的混合溶液中,真空干燥沉淀固体,得到具有下式(C6)的黄绿色粉状化合物20.13克(产率11%)。
1H-NMR(CDCl3):8.1(s,2H,N=CH),7.4-6.8(m,14H,芳基),2.4-1.6(m,38H,甲基和金刚烷基)。
FD质谱分析:850
Figure A0080114101491
(合成例7)
将2-叔丁基-4-甲氧基苯酚4.51克(25毫摩尔)和四氢呋喃22毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的100毫升反应器中,于0℃滴加溴化乙基镁28毫升(醚溶液,0.99N,27.81毫摩尔),持续15分钟,将所得混合物逐渐加热至室温,于室温搅拌1小时。将所得反应液体与170毫升甲苯混合,并加热至100℃,得到稍不透明的浆料。将浆料冷却至50℃,然后与低聚甲醛2.00克(66.7毫摩尔)和三乙胺5.3毫升(3.79毫摩尔)混合,并于82℃搅拌1小时。将所得反应液体冷却至室温后,用10%的盐酸使其淬灭,浓缩有机层得到固体,将该固体真空干燥,得到具有下式(p7)的黄色固体化合物4.17克(产率80%)。
将化合物(p7)3.75克(18毫摩尔)、乙醇145毫升和四氢呋喃20毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的300毫升反应器中,于室温向所得混合物滴加含有苯胺1.67克(17.9毫摩尔)的乙醇溶液(10毫升)。将所得混合物加热至65℃并搅拌7小时,然后将其冷却至室温。用丙酮-干冰进一步冷却得到的混合物,过滤分离出沉淀的固体。用冷甲醇洗涤所得固体,然后真空干燥得到具有下式(L7)的橙色粉末4.08克(产率80%)。
1H-NMR(CDCl3):14.0(s,1H,OH),3.70(s,3H),6.60-7.50(m,7H),8.5(s,1H),13.60(s,1H)。
将化合物(L7)0.64克(2.26毫摩尔)和二乙醚20毫升加入充分干燥并经氩气吹扫的100毫升反应器中,冷却至-78℃并搅拌。向所得混合物中滴加正丁基锂1.40毫升(正己烷溶液,1.61M,2.26毫摩尔),持续5分钟,然后将所得混合物逐渐加热至室温,于室温连续搅拌4小时,制得锂盐溶液。将该溶液滴加入含有ZrCl4(THF)2配合物0.42克(1.10毫摩尔)并冷却至-78℃的20毫升THF溶液中。完成滴加后,边连续搅拌所得混合物边逐渐加热至室温。于室温再搅拌所得混合物15小时,然后除去反应液体的溶剂。将所得固体溶解在50毫升二氯甲烷中,通过用玻璃过滤器过滤除去不溶物质。真空浓缩经过滤的溶液,将所得固体再次沉淀在二氯甲烷-己烷混合物中,真空干燥,得到具有下式(C7)的黄绿色粉状化合物0.25克(0.34毫摩尔,产率31%)。
1H-NMR(CDCl3):1.20-1.60(m,18H),3.66-3.86(m,6H),6.50-7.50(m,14H),8.05-8.20(m,2H)。
FD质谱分析:726(M+)
元素分析:Zr;12.4%(12.6)
(实施例19)
向1升经氮气充分吹扫并加热至75℃的不锈钢制压热器中加入庚烷500毫升,用乙烯饱和液相和气相。然后,加入以铝原子计1.25毫摩尔的甲基铝氧烷和0.0001毫摩尔合成例5合成的化合物(C5),于8kg/cm2-G的乙烯压力下进行聚合反应15分钟。
将所得聚合物悬浮液与含少量盐酸的1.5升甲醇混合,使聚合物沉淀,用玻璃过滤器进行过滤,然后除去溶剂,用甲醇洗涤该聚合物,并于80℃真空干燥10小时,得到乙烯聚合物7.08克。将同样的过程重复7次,熔融并捏和所得乙烯聚合物以得到样品。重复7次的各过程制得的聚合物通过分别测量它们在熔融和捏和前的特性粘数而证实它们之间大致相似。物理测量结果见表3。
(实施例20)
用与实施例19所述相同的方式得到乙烯聚合物8.00克,不同的是用合成例7合成的化合物(C7)代替化合物(C5),将聚合温度变为50℃。将同样的过程重复6次,熔融并捏和所得乙烯聚合物以得到样品。重复6次的各过程制得的聚合物通过分别测量它们在熔融和捏和前的特性粘数而证实它们之间大致相似。物理测量结果见表3。
(实施例21)
用与实施例19所述相同的方式得到乙烯聚合物12.25克,不同的是用合成例6合成的化合物(C6)代替化合物(C5),化合物(C6)的加入量变为0.00005毫摩尔,聚合温度变为50℃。将同样的过程重复4次,熔融并捏和所得乙烯聚合物以得到样品。重复4次的各过程制得的聚合物通过分别测量它们在熔融和捏和前的特性粘数而证实它们之间大致相似。物理测量结果见表3。
(实施例22)
将庚烷400毫升和1-丁烯100毫升加入经氮气吹扫的1升不锈钢制压热器中,然后用乙烯加压至总压为8kg/cm2-G。将聚合反应器加热至75℃,然后向其中加入以铝原子计1.25毫摩尔的甲基铝氧烷和0.0001毫摩尔合成例5合成的化合物(C5),进行聚合反应15分钟。
用少量异丁醇终止聚合反应,将得到的聚合物悬浮液与含少量盐酸的1.5升甲醇混合,使聚合物沉淀。通过用玻璃过滤器过滤分离出沉淀的聚合物,然后除去溶剂,用甲醇洗涤该聚合物,并于80℃真空干燥10小时。得到的乙烯聚合物为5.68克,特性粘数为2.05dl/g。由IR测得的1-丁烯含量为2.20%(摩尔),由GPC测得的分子量分布(Mw/Mn)为15.36。物理测量结果见表3。
(实施例23)
用与实施例22所述相同的方法进行聚合反应,不同的是用合成例6合成的化合物(C6)代替化合物(C5)。结果,得到乙烯共聚物6.40克,特性粘数为4.86dl/g。由IR测得的1-丁烯含量为2.01%(摩尔),由GPC测得的分子量分布(Mw/Mn)为57.22。物理测量结果见表3。
(实施例24)
用与实施例22所述相同的方法进行聚合反应,不同的是用合成例7合成的化合物(C7)代替化合物(C5),庚烷和1-丁烯的用量分别变为420毫升和80毫升,聚合温度变为50℃。结果,得到乙烯共聚物16.10克,特性粘数为2.52dl/g。由IR测得的1-丁烯含量为2.16%(摩尔),由GPC测得的分子量分布(Mw/Mn)为10.50。物理测量结果见表3。
(比较例8)
对高密度聚乙烯(商品名:Hi-zex 8200B,由Mitsui Petrochemical Inc.Ltd.制造)进行物理测量。结果示于表3-5。
(比较例9)
对高密度聚乙烯(商品名:Hi-zex 7700M,由Mitsui Petrochemical Inc.Ltd.制造)进行物理测量。结果示于表3-5。
(比较例10)
对高密度聚乙烯(商品名:Hi-zex 5000H,由Mitsui Petrochemical Inc.Ltd.制造)进行物理测量。结果示于表3-5。
(比较例11)
对高密度聚乙烯(商品名:Hi-zex 7000F,由Mitsui Petrochemical Inc.Ltd.制造)进行物理测量。结果示于表3-5。
                              [表3]
 [η]dl/g  *1     MFRg/10min  MTg  LogMT  *2     SR  *3
实施例19  2.62  2.32     0.31  9.8     1.0  0.4  1.75  1.64
实施例20  5.50  5.34     0.004  40.0     1.6  0.9  1.68  1.55
实施例21  2.82  2.25     0.36  12.2     1.1 -0.4  1.86  1.77
实施例22  2.05  1.84     1.02  7.0     0.8  0.2  1.78  1.71
实施例23  4.86  3.99     0.019  29.0     1.5  0.8  1.69  1.61
实施例24  2.52  2.12     0.49  8.3     0.9 -0.4  1.86  1.79
比较例8  3.80  3.63     0.03  20.0     1.3  2.4  1.47  1.55
比较例9  3.45  3.92     0.02  16.0     1.2  2.6  1.44  1.53
比较例10  3.31  2.83     0.11  13.0     1.1  2.4  1.47  1.54
比较例11  3.35  3.43     0.04  17.8     1.3  3.0  1.39  1.50
*1在MFR<1的情况下,值为1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,值为1.85×MFR-0.213
*2值为12.9-7.15×SR
*3值为4.55-0.56×Log(Mw)
                            [表3(续)]
   Mn×10-4    Mw×10-5     Mw×10-6  Mw/Mn  Mz/Mw   *4  *5  *6  1个分子链的末端乙烯基数 膜的鱼眼
实施例19  1.16  1.59  1.94  13.73  12.21  11.68  15.90  22.88  0.62
实施例20  0.45  2.32  3.47  51.97  14.95  7.83  8.58  9.64  0.61
实施例21  1.01  0.92  0.82  9.10  8.97  17.69  29.95  712.00  0.80
实施例22  0.76  1.16  1.55  15.36  13.35  10.90  14.34  19.07  0.60
实施例23  0.31  1.75  2.72  57.22  15.52  7.74  8.43  9.64  0.60
实施例24  0.82  0.86  0.85  10.50  9.90  14.70  22.50  54.93  0.78
比较例8  1.58  2.27  1.77  14.40  7.80  11.33  15.18  21.04  0.07 存在
比较例9  1.35  2.45  2.38  18.20  9.90  10.03  12.63  15.65  0.14  -
比较例10  1.09  2.42  2.60  22.10  10.80  9.32  11.29  13.37  0.05  -
比较例11  0.73  2.84  2.21  30.30  5.90  8.55  9.88  11.31  0.09
*4值为7/(1-5.5(Mw/Mn))
*5值为5/(0.7-6.45(Mw/Mn)+3))
*6值为4/(0.5-4.40(Mw/Mn)-0.2))
(实施例25)
向1升经氮气充分吹扫并加热至50℃的不锈钢制压热器中加入庚烷500毫升,用乙烯饱和液相和气相。然后,加入以铝原子计1.25毫摩尔的甲基铝氧烷和0.0001毫摩尔合成例7合成的化合物(C7),于8kg/cm2-G的乙烯压力下进行聚合反应15分钟。
将所得聚合物悬浮液与含少量盐酸的1.5升甲醇混合,使聚合物沉淀,用玻璃过滤器进行过滤,然后除去溶剂,用甲醇洗涤该聚合物,并于80℃真空干燥10小时,得到乙烯聚合物8.00克。将同样的过程重复6次,熔融并捏和所得乙烯聚合物以得到样品。重复6次的各过程制得的聚合物通过分别测量它们在熔融和捏和前的特性粘数而证实它们之间大致相似。物理测量结果见表4。
(实施例26)
将庚烷400毫升和1-丁烯100毫升加入经氮气充分吹扫的1升不锈钢制压热器中,然后用乙烯加压至总压为8kg/cm2-G。将聚合反应器加热至75℃,然后向其中加入以铝原子计1.25毫摩尔的甲基铝氧烷和0.0001毫摩尔合成例7合成的化合物(C7),进行聚合反应15分钟。
用少量异丁醇终止聚合反应,将得到的聚合物悬浮液与含少量盐酸的1.5升甲醇混合,使聚合物沉淀。通过用玻璃过滤器过滤分离出沉淀的聚合物,然后除去溶剂,用甲醇洗涤该聚合物,并于80℃真空干燥10小时。得到的乙烯聚合物为6.40克,特性粘数为4.86dl/g。由IR测得的1-丁烯含量为2.01%(摩尔),由GPC测得的分子量分布(Mw/Mn)为57.22。物理测量结果见表4。
                            [表4]
   Mn×10-4    Mw×10-5    Mw×10-6  Mw/Mn-  Mz/Mw-  *1  [η]dl/g *2  MFRg/10min
实施例25  0.45  2.32  3.47  51.97  14.95  9.64  5.50  5.34  0.004
实施例26  0.31  1.75  2.72  57.22  15.52  9.46  4.86  3.99  0.019
比较例8  1.58  2.27  1.77  14.40  7.80  21.04  3.80  3.63  0.03
比较例9  1.35  2.45  2.38  18.20  9.90  15.65  3.45  3.92  0.02
比较例10  1.09  2.42  2.60  22.10  10.80  13.37  3.31  2.83  0.11
比较例11  0.73  2.84  2.21  30.30  5.90  11.31  3.35  3.43  0.04
*1值为4/(0.5-4.50(Mw/Mn)-0.2))
*2在MFR<1的情况下,值为1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,值为1.85×MFR-0.213
                             [表4(续)]
   MTg  Log MT  *3   SR-     *4  W1/W2    分子量分布曲线样式 1个分子链的末端乙烯基数 膜的鱼眼
实施例25  40.0     1.6  0.9  1.68  1.55   - 1个相对最大值,宽肩 0.61
实施例26  29.0     1.5  0.8  1.69  1.61   - 1个相对最大值,宽肩 0.60
比较例8  20.0     1.3  2.4  1.47  1.55   - 1个相对最大值,肩在低分子量侧 0.07 存在
比较例9  16.0     1.2  2.6  1.44  1.53   - 1个相对最大值,肩在高分子量侧 0.14  -
比较例10  13.0     1.1  2.4  1.47  1.54  0.99 2个相对最大值 0.05 -
比较例11  17.8     1.3  3.0  1.39  1.50  0.88 2个相对最大值 0.09
*3值为12.9-7.15×SR
*4值为4.55-0.56×Log(Mw)
(实施例27)
向1升经氮气充分吹扫并加热至50℃的不锈钢制压热器中加入庚烷500毫升,用乙烯饱和液相和气相。然后,加入以铝原子计1.25毫摩尔的甲基铝氧烷和0.0005毫摩尔合成例6合成的化合物(C6),于8kg/cm2-G的乙烯压力下进行聚合反应15分钟。
将所得聚合物悬浮液与含少量盐酸的1.5升甲醇混合,使聚合物沉淀,用玻璃过滤器进行过滤,然后除去溶剂,用甲醇洗涤该聚合物,并于80℃真空干燥10小时,得到乙烯聚合物12.25克。将同样的过程重复6次,熔融并捏和所得乙烯聚合物以得到样品。重复6次的各过程制得的聚合物通过分别测量它们在熔融和捏和前的特性粘数而证实它们之间大致相似。物理测量结果见表5。
(实施例28)
将庚烷420毫升和1-丁烯80毫升加入经氮气充分吹扫的1升不锈钢制压热器中,然后用乙烯加压至总压为8kg/cm2-G。将聚合反应器加热至50℃,然后向其中加入以铝原子计1.25毫摩尔的甲基铝氧烷和0.0001毫摩尔合成例6合成的化合物(C6),进行聚合反应15分钟。
用少量异丁醇终止聚合反应,将得到的聚合物悬浮液与含少量盐酸的1.5升甲醇混合,使聚合物沉淀。通过用玻璃过滤器过滤分离出沉淀的聚合物,然后除去溶剂,用甲醇洗涤该聚合物,并于80℃真空干燥10小时。得到的乙烯聚合物为16.10克,特性粘数为2.52dl/g。由IR测得的1-丁烯含量为2.16%(摩尔),由GPC测得的分子量分布(Mw/Mn)为10.50。物理测量结果见表5。
                          [表5]
W1/W2-    分子量分布曲线样式 [η]dl/g  *1     MFRg/10min  MTg  LogMT *2   SR-   *3
实施例27  0.79  2个相对最大值 2.82  2.25  0.36  12.2  1.1 -0.4  1.86  1.77
实施例28  0.76  2个相对最大值 2.52  2.12  0.49  8.3  0.9 -0.4  1.86  1.79
比较例8   -  1个相对最大值,肩在低分子量侧 3.80  3.63  0.03  20.0  1.3  2.4  1.47  1.55
比较例9 -  1个相对最大值,肩在高分子量侧 3.45  3.92  0.02  16.0  1.2  2.6  1.44  1.53
比较例10  0.99  2个相对最大值 3.31  2.83  0.11  13.0  1.1  2.4  1.47  1.54
比较例11  0.88  2个相对最大值 3.35  3.43  0.04  17.8  1.3  3.0  1.39  1.50
*1在MFR<1的情况下,值为1.85×MFR-0.192,在MFR≥1的情况下,值为1.85×MFR-0.213
*2值为12.9-7.15×SR
*3值为4.55-0.56×Log(Mw)
                           [表5(续)]
   Mn×10-4    Mw×10-5    Mz×10-6 Mw/Mn-  Mz/Mw-   *4  *5  *6  1个分子链的末端乙烯基数 膜的鱼眼
实施例27  1.01  0.92  0.82  9.10  8.97  17.69  29.95  712.00  0.80  无
实施例28  0.82  0.86  0.85  10.50  9.90  14.70  22.50  54.93  0.78  无
比较例8  1.58  2.27  1.77  14.40  7.80  11.33  15.18  21.04  0.07  存在
比较例9  1.35  2.45  2.38  18.20  9.90  10.03  12.63  15.65  0.14  -
比较例10  1.09  2.42  2.60  22.10  10.80  9.32  11.29  13.37  0.05  -
比较例11  0.73  2.84  2.21  30.30  5.90  8.55  9.88  11.31  0.09  无
*4值为7/(1-5.5(Mw/Mn))
*5值为5/(0.7-6.45(Mw/Mn)+3))
*6值为4/(0.5-4.40(Mw/Mn)-0.2))

Claims (77)

1.一种乙烯(共)聚合物(A1),它是乙烯均聚物或者乙烯与4-20个碳原子α-烯烃的共聚物,其特征在于:
(ⅰA1)该乙烯(共)聚合物所含的由13C-NMR测得的甲基支链数为每1,000个碳原子少于0.1个,
(ⅱA1)由凝胶渗透色谱法测得的该乙烯(共)聚合物的Mw/Mn(Mw表示重均分子量;Mn表示数均分子量)不低于1.8但低于4.5。
2.如权利要求1所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于:
(ⅲA1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数在0.2-18dl/g的范围内。
3.如权利要求1或2所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于:
(ⅳA1)特性粘数([η](dl/g))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:d≥0.0003×[η]2-0.0121×[η]+0.9874;于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数为0.3-1.5dl/g。
4.如权利要求1-3中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于:
(ⅴA1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16千克的负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
5.如权利要求1-4中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于:
(ⅵA1)在共聚单体含量为1.5%(摩尔)或更高的情况下,在加热洗脱分离试验中于105℃或更高温度被洗脱的组分不超过5%(重量)或更少,在共聚单体含量低于1.5%(摩尔)的情况下,在加热洗脱分离试验中于106℃或更高温度被洗脱的组分不超过8%(重量)或更少。
6.如权利要求1-5中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于:
(ⅶA1)当所述乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,然后冷却至75℃在不良溶剂中沉淀所溶解的组分时,沉淀的组分量为15%(重量)或更少。
7.如权利要求1-6中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于:
(ⅷA1)于23℃溶于癸烷的组分(W(%重量))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:
在MFR≤10克/10分钟的情况下,W<80×exp(-100×(d-0.88))+0.1,
在MFR>10克/10分钟的情况下,W<80×(MFR-9)0.26×exp(-100×(d-0.88))+0.1。
8.如权利要求1-7中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于:
(ⅸA1)α-烯烃含量(K(摩尔%))和由差示扫描量热计测得的吸热曲线的最高峰的熔点(Tm(℃))满足下述关系:
在K=0.1-1.5摩尔%的情况下,Tm≤135.0-10.0K;
在K=1.5-5.5摩尔%的情况下,Tm≤121.9-1.3K;
在K=5.5-20摩尔%的情况下,Tm≤139.7-4.5K。
9.如权利要求1-8中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于:
(ⅹA1)由13C-NMR测得的长度等于己基长度或更长的支链数为每1,000碳原子中少于0.1个。
10.如权利要求1-9中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于所述乙烯(共)聚合物是乙烯和1-丁烯的共聚物。
11.如权利要求1-9中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),其特征在于所述乙烯(共)聚合物是乙烯和1-己烯的共聚物。
12.如权利要求1-11中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),它是在烯烃聚合催化剂的存在下由均聚合乙烯或者共聚合乙烯和4-20个碳原子的α-烯烃制得的,所述烯烃聚合催化剂包含:
(a1)具有以下通式(Ⅰ)的过渡金属化合物,
Figure A0080114100031
式中,M表示选自周期表中第Ⅳ族和第Ⅴ族的过渡金属原子;
m表示1或2;
R1表示可具有芳族烃基或脂环族烃基取代基的总共为5个或更多个碳原子的脂族烃基,或者可具有芳族烃基或脂族烃基取代基的总共为7个或更多个碳原子的脂环族烃基;
R2-R5互相之间可以相同或不同,各自表示氢原子、烃基、烃基取代的甲硅烷基、含氧基团、含氮基团或含硫基团,其中两个或多个基团可以互相结合成环;
R6表示烃基或烃基取代的甲硅烷基;
在m为2的情况下,属于任一个配体的至少一个由R2至R6表示的基团可以与属于另一个配体的至少一个由R2至R6表示的基团结合;
在m为2的情况下,各R1、各R2、各R3、各R4、各R5和各R6互相之间可相同或不同;
n表示满足M化合价的数;
X表示氢原子、卤原子、烃基、含氧基团、含硫基团、含氮基团、含硼基团、含铝基团、含磷基团、含卤基团、杂环化合物残基、含硅基团、含锗基团或含锡基团;在n为2或更大的情况下,多个X互相之间可相同或不同,X可互相结合成环,
如有必要,所述烯烃聚合催化剂还包含
(b)选自如下的至少一种化合物:
(b-1)有机金属化合物,
(b-2)有机铝氧化合物,和
(b-3)能够对过渡金属化合物反应形成离子对的化合物。
13.一种乙烯(共)聚合物(A2),它是乙烯均聚物或者乙烯与4-20个碳原子α-烯烃的共聚物,其特征在于:
(ⅰA2)该乙烯(共)聚合物所含的由13C-NMR测得的甲基支链数为每1,000个碳原子少于0.1个,
(ⅱA2)该乙烯(共)聚合物由凝胶渗透色谱法测得的Mw/Mn(Mw表示重均分子量;Mn表示数均分子量)不低于4.5且不高于60。
14.如权利要求13所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅲA2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数在0.2-18 dl/g的范围内。
15.如权利要求13或14所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅳA2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16千克的负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
16.如权利要求13-15中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅴA2)在加热洗脱分离试验中于105℃或更高温度被洗脱的组分中,具有由GPC-IR测得的折算成聚乙烯的分子量为500,000的组分不超过5%(重量)。
17.如权利要求13-16中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅵA2)在共聚单体含量为1.5%(摩尔)或更高的情况下,在加热洗脱分离试验中于105℃或更高温度被洗脱的组分不超过5%(重量),在共聚单体含量低于1.5%(摩尔)的情况下,在加热洗脱分离试验中于106℃或更高温度被洗脱的组分不超过8%(重量)。
18.如权利要求13-17中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅶA2)将该乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,接着通过冷却至75℃在不良溶剂中沉淀所溶解的组分,在如此得到的组分中具有由GPC-IR测得的折算成聚乙烯的分子量为10,000或更大的组分为不超过所沉淀组分的30%(重量)。
19.如权利要求13-18中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅷA2)将该乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,接着通过冷却至75℃在不良溶剂中沉淀所溶解的组分,所得到的组分为不超过整个乙烯(共)聚合物的15%。
20.如权利要求13-19中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅸA2)将该乙烯(共)聚合物于130℃溶解在对二甲苯中,接着通过冷却至75℃在不良溶剂中沉淀所溶解的组分,在所沉淀的组分中具有由GPC-IR测得的折算成聚乙烯的分子量为10,000或更大的组分为不超过整个乙烯(共)聚合物的5%。
21.如权利要求13-20中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅹA2)于23℃溶于癸烷的组分(W(%重量))和密度(d(g/cm3))满足以下关系:
在MFR<10克/10分钟的情况下,W<80×exp(-100×(d-0.88))+0.1,
在MFR>10克/10分钟的情况下,W<80×(MFR-9)0.26×exp(-100×(d-0.88))+0.1。
22.如权利要求13-21中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅹⅰA2)由13C-NMR测得的长度等于己基长度或更长的支链数为每1,000碳原子中少于0.1个。
23.如权利要求13-22中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅹⅱA2)重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的Mw/Mn比在3-8的范围内,所述Mw/Mn比由通过将凝胶渗透色谱法测得的分子量分布曲线分配给两个相同的对数正态分布曲线而得到的对数正态分布计算得到。
24.如权利要求13-23中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于:
(ⅹⅲA2)存在有在加热洗脱分离试验中于109℃或更高温度被洗脱的组分,所述组分的在十氢化萘中于135℃测得的特性粘数([η](dl/g))和所述组分的密度(d(g/cm3))满足以下关系:
d≥0.0003×[η]2-0.0121×[η]+0.9874。
25.如权利要求13-24中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于所述乙烯(共)聚合物是乙烯和1-丁烯的共聚物。
26.如权利要求13-24中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于所述乙烯(共)聚合物是乙烯和1-己烯的共聚物。
27.如权利要求13-26中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),它包含:
(A2-1)乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物,具有
(ⅰA2-1)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η]A2-1)在0.3-2.5dl/g的范围内,
(ⅱA2-1)由13C-NMR测得的甲基支链数目为每1,000个碳原子中少于0.1个,和
(ⅲA2-1)由凝胶渗透色谱法测得的Mw/Mn(Mw表示重均分子量;Mn表示数均分子量)在3-8的范围内;和
(A2-2)乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物,具有
(ⅰA2-2)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η]A2-2)在2.0-20dl/g的范围内,
(ⅱA2-2)由13C-NMR测得的甲基支链数目为每1,000个碳原子中少于0.1个;
所述乙烯(共)聚合物(A2-1)的特性粘数([η]A2-1)和所述乙烯(共)聚合物(A2-2)的特性粘数([η]A2-2)的关系满足[η]A2-1<[η]A2-2;该乙烯(共)聚合物含有10-90重量份所述乙烯(共)聚合物(A2-1)和10-90重量份所述乙烯(共)聚合物(A2-2),(A2-1)+(A2-2)=100重量份。
28.如权利要求27所述的乙烯(共)聚合物(A2),其特征在于所述乙烯(共)聚合物(A2-1)满足特性粘数([η](dl/g))和密度(d(g/cm3))的以下关系:
d≥0.0003×[η]2-0.0121×[η]+0.9874;于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数为0.3-1.5dl/g。
29.一种乙烯(共)聚合物(A3),它是乙烯均聚物或者乙烯与3-20个碳原子α-烯烃的共聚物,其特征在于:
(ⅰA3)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
log(MT)>12.9-7.15×SR;和
(ⅱA3)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16千克的负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
30.如权利要求29所述的乙烯(共)聚合物(A3),其特征在于:
(ⅲA3)由凝胶渗透色谱法测得的重均分子量(Mw)与由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
SR>4.55-0.56×log(Mw)。
31.如权利要求29或30所述的乙烯(共)聚合物(A3),其特征在于:
(ⅳA3)由凝胶渗透色谱法测得的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)满足以下关系:
Mz/Mw≥7/(1-5.5/(Mw/Mn)),和
Mw/Mn>5.5。
32.如权利要求29-31中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A3),其特征在于:
(ⅴA3)分子末端的乙烯基数,通过转换成每根具有与数均分子量相同分子量的分子链中分子末端的乙烯基数而计算得到,为不低于0.50。
33.如权利要求29-32中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A3),其特征在于该乙烯(共)聚合物是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的共聚物,由13C-NMR测得的甲基支链数为每1,000个碳原子中低于0.1个。
34.一种乙烯(共)聚合物(A4),它是乙烯均聚物或者乙烯与3-20个碳原子α-烯烃的共聚物,其特征在于:
(ⅰA4)由凝胶渗透色谱法测得的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和Z均分子量(Mz)满足以下关系:
Mz/Mw≥4/(0.5-4.50/(Mw/Mn)-0.2),和
Mw/Mn>9.2。
35.如权利要求34所述的乙烯(共)聚合物(A4),其特征在于:
(ⅲA4)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
log(MT)>12.9-7.15×SR;和
(ⅳA4)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16千克的负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
36.如权利要求34所述的乙烯(共)聚合物(A4),其特征在于:
(ⅱA4)由凝胶渗透色谱法测得的重均分子量(Mw)与由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
SR>4.55-0.56×log(Mw);
(ⅲA4)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
log(MT)>12.9-7.15×SR;和
(ⅳA4)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16千克的负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
37.如权利要求33-36中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A4),其特征在于:
(ⅴA4)分子末端的乙烯基数,通过转换成每根具有与数均分子量相同分子量的分子链中分子末端的乙烯基数而计算得到,为不低于0.50。
38.如权利要求34-37中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A4),其特征在于该乙烯(共)聚合物是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的(共)聚合物,由13C-NMR测得的甲基支链数为每1,000个碳原子低于0.1个。
39.一种乙烯(共)聚合物(A5),它是乙烯均聚物或者乙烯与3-20个碳原子α-烯烃的共聚物,其特征在于:
(ⅰA5)在由凝胶渗透色谱法测得的分子量分布曲线中具有至少2个最大值和至少1个最小值,最小值的强度(W1)和其间具有最小值的最大值的较低强度(W2)满足:
W1/W2<0.85。
40.如权利要求39所述的乙烯(共)聚合物(A5),其特征在于:
(ⅲA5)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
log(MT)>12.9-7.15×SR;和
(ⅵA5)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16千克的负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
41.如权利要求39所述的乙烯(共)聚合物(A5),其特征在于:
(ⅱA5)由凝胶渗透色谱法测得的重均分子量(Mw)与由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
SR>4.55-0.56×log(Mw);
(ⅲA5)190℃时的熔体张力(MT(克))和由在190℃挤出的线料直径计算得到的溶胀比(SR)满足以下关系:
log(MT)>12.9-7.15×SR;和
(ⅸA5)于135℃在十氢化萘中测得的特性粘数([η](dl/g))和于190℃在2.16千克的负荷下测得的熔体流动速率(MFR(克/10分钟))满足以下关系:
在MFR<1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.192
在MFR≥1的情况下,[η]>1.85×MFR-0.213
42.如权利要求39-41中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A5),其特征在于:
(ⅴA5)分子末端的乙烯基数,通过转换成每根具有与数均分子量相同分子量的分子链中分子末端的乙烯基数而计算得到,为不低于0.50。
43.如权利要求39-42中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A5),其特征在于该乙烯(共)聚合物是乙烯均聚物或者乙烯和4-20个碳原子α-烯烃的(共)聚合物,所含的由13C-NMR测得的甲基支链数为每1,000个碳原子低于0.1个。
44.一种乙烯(共)聚合物组合物(C1-1),它包含权利要求1-12中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1)和另一种未经改性的聚合物(B1)。
45.如权利要求44所述的乙烯(共)聚合物组合物(C1-1),其特征在于所述另一种聚合物(B1)是除权利要求1-12中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1)以外的乙烯(共)聚合物(B1-1)。
46.一种乙烯(共)聚合物组合物(C2-1),它包含权利要求13-28中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2)和另一种未经改性的聚合物(B2)。
47.如权利要求46所述的乙烯(共)聚合物组合物(C2-1),其特征在于所述另一种聚合物(B2)是除权利要求13-28中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2)以外的乙烯(共)聚合物(B2-1)。
48.一种乙烯(共)聚合物组合物(C3-1),它包含权利要求29-33中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A3)和另一种未经改性的聚合物(B3)。
49.如权利要求48所述的乙烯(共)聚合物组合物(C3-1),其特征在于所述另一种聚合物(B3)是除权利要求29-33中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A3)以外的乙烯(共)聚合物(B3-1)。
50.一种乙烯(共)聚合物组合物(C4-1),它包含权利要求34-38中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A4)和另一种未经改性的聚合物(B4)。
51.如权利要求50所述的乙烯(共)聚合物组合物(C4-1),其特征在于所述另一种聚合物(B4)是除权利要求34-38中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A4)以外的乙烯(共)聚合物(B4-1)。
52.一种乙烯(共)聚合物组合物(C5-1),它包含权利要求39-43中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A5)和另一种未经改性的聚合物(B5)。
53.如权利要求52所述的乙烯(共)聚合物组合物(C5-1),其特征在于所述另一种聚合物(B5)是除权利要求39-43中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A5)以外的乙烯(共)聚合物(B5-1)。
54.由权利要求1-43中任一项所述乙烯(共)聚合物制得的模制产品。
55.由权利要求44-53中任一项所述的乙烯(共)聚合物组合物制得的模制产品。
56.如权利要求54和55所述的模制产品,所述产品是以下任一种:吹塑产品、吹胀模塑产品、铸塑产品、挤出层合模塑产品、挤出模塑产品、发泡成形产品和注塑产品。
57.如权利要求56所述的模制产品,该产品是管子。
58.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1),它包含权利要求1-12中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1),其中含极性基团的单体是接枝改性用的单体。
59.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1),它包含权利要13-28中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2),其中含极性基团的单体是接枝改性用的单体。
60.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1),它包含权利要求29-33中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A3),其中含极性基团的单体是接枝改性用的单体。
61.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1),它包含权利要求34-38中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A4),其中含极性基团的单体是接枝改性用的单体。
62.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1),它包含权利要求39-43中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A5),其中含极性基团的单体是接枝改性用的单体。
63.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2),它包含权利要求58所述的接枝改性的乙烯(共)聚合物(A1-1)和另一种未经改性的聚合物(D1)。
64.如权利要求63所述的乙烯(共)聚合物组合物(C1-2),其特征在于所述另一种聚合物(D1)是乙烯(共)聚合物(D1-1)。
65.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C2-2),它包含权利要求59所述的接枝改性的乙烯(共)聚合物(A2-1)和另一种未经改性的聚合物(D2)。
66.如权利要求65所述的乙烯(共)聚合物组合物(C2-2),其特征在于所述另一种聚合物(D2)是乙烯(共)聚合物(D2-1)。
67.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C3-2),它包含权利要求60所述的接枝改性的乙烯(共)聚合物(A3-1)和另一种未经改性的聚合物(D3)。
68.如权利要求67所述的乙烯(共)聚合物组合物(C3-2),其特征在于所述另一种聚合物(D3)是乙烯(共)聚合物(D3-1)。
69.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C4-2),它包含权利要求61所述的接枝改性的乙烯(共)聚合物(A4-1)和另一种未经改性的聚合物(D4)。
70.如权利要求69所述的乙烯(共)聚合物组合物(C4-2),其特征在于所述另一种聚合物(D4)是乙烯(共)聚合物(D4-1)。
71.一种接枝改性的乙烯(共)聚合物组合物(C5-2),它包含权利要求62所述的接枝改性的乙烯(共)聚合物(A5-1)和另一种未经改性的聚合物(D5)。
72.如权利要求71所述的乙烯(共)聚合物组合物(C5-2),其特征在于所述另一种聚合物(D5)是乙烯(共)聚合物(D5-1)。
73.一种乙烯(共)聚合物组合物(C1-3),它包含权利要求1-12中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A1)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E1)。
74.一种乙烯(共)聚合物组合物(C2-3),它包含权利要求13-28中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A2)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E2)。
75.一种乙烯(共)聚合物组合物(C3-3),它包含权利要求29-33中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A3)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E3)。
76.一种乙烯(共)聚合物组合物(C4-3),它包含权利要求34-38中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A4)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E4)。
77.一种乙烯(共)聚合物组合物(C5-3),它包含权利要求39-43中任一项所述的乙烯(共)聚合物(A5)和接枝改性的乙烯(共)聚合物(E5)。
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