CN1922239A - 以可控方式将物质结合入聚合材料中的方法 - Google Patents

Abstract

一种通过当聚合物为固态时在聚合物中渗透入小分子，并任选地对聚合物和渗透剂的混合物进行熔融处理操作，以控制聚合物分子量和其他性质的方法。所述聚合物任选处于分子解缠结态。

Description

以可控方式将物质结合入聚合材料中的方法

                            发明领域

本发明涉及通过向固体聚合物中结合气体、液体、雾、及其混合物形式的材料，控制聚合物熔体的分子量和流动性的方法。本发明还涉及由其制备的产品。本发明还涉及在聚合物处于分子解缠结态(molecularly disentangled state)时向聚合物中引入物质，来改进固体聚合物的性质。

                              背景

聚合物由自身发生缠结的长链分子(即大分子)构成。缠结使得固态和熔融态的聚合物具有机械强度，但是也增大了熔体相的粘度。较高的聚合物链分子量通常会导致较高的粘度，因此在特定温度下处理特定聚合物时需要更高的能量。

控制聚合物的分子量，从而控制聚合物的粘度和固相物理性质已经成为许多加工者长期以来的目标。可以通过加入交联剂、或者在制备预聚物的反应器的熔融相中进行后聚合使聚合物链延长。例如，这种技术可参见LG Chemical的美国专利第6,657,039号，在此专利中对聚碳酸酯进行了这样的处理。

一种常用的降低分子量的方法是使用链断裂剂控制聚合物链降解。通常将过氧化物用于该目的，Amoco在美国专利第5,530,073号中描述了将2，5，二甲基-2，5-双(叔丁基过氧)己烷用于聚丙烯。另一个例子是Atofina的美国专利第6,620,892号，在此专利中揭示了一种制备控制流变性的树脂的方法，该方法包括向包含丙烯均聚物或共聚物的树脂中加入至少一种稳定的自由基，所述方法通过切断聚合物链增大树脂的流动指数，形成具有增大的流动指数的固体产物。该技术领域的其他专利文献包括WO-A-96/12753；EP-A-570 812；U.S.5,932,660；JP-A-07/138 320；U.S.5,530,073；WO-A-96/06872；U.S.5,705,568；U.S.3,862,265；U.S.5,945,492；CA-A-2258 305；U.S.4,900,781；DE-A-1694563；U.S.4,672,088；和EP-A-0 853090。

在用于聚烯烃的方法的现有技术中具有许多其它的例子，关于最近的综述可参见例如D.Munteanu在″Plastics Additives，第五版，H.Zweifel编，第14章，HanserPubishers，Munich。

通过这种方法控制聚合物分子量的一个主要的局限性在于，分子量和通过粘度测量的流动性是有联系的，通过改变其中一个所获得的优点会被在另一个中必然产生的变化所带来的缺点抵消。例如，由较高的分子量获得的固相极佳的物理性质，被由于需要较高能量造成的较高的加工成本所抵消。

在授予本发明人的美国专利第5,885,495号和第6,210030号中克服了其中一些缺点，这些专利分别描述了能够通过使构成聚合物的分子链解缠结来控制聚合材料粘度的方法和设备。然而，工业界很想看到能够减小聚合物的粘度，而且基本不会有分子量损失，因此不会造成所需物理性质的损失的方法。本发明涉及聚合物的制备，该制备过程可通过降低粘度和增加对流体之类的物质的渗透性，显著地提高加工的便利性。

本发明还可用于例如利用材料的渗透性(例如向人体皮肤)输送物质的系统。

                           发明简述

本发明人意外地发现，可以通过一定方式向固相的聚合物中结合添加剂，使得所述添加剂渗入聚合物中，与聚合物链紧密接触，从而进一步控制聚合物的粘度和分子量。预期其中一些添加剂对链的化学结构是惰性的，但是仍具有所需的效果。

本发明提供一种方法，该方法在低于聚合物固化温度的温度、优选树脂仍为粒料(pellet)或颗粒的形式时，在控制的温度和压力条件下将一定量的其他分子(“渗透材料”或“渗透剂”)结合入任选分子解缠结的聚合材料中，所述其他分子存在于聚合物中可以影响聚合物未来的性能和性质。

所述将要插入聚合物自由体积中的材料的物理形式可以是简单的气体、蒸气、流化床或气溶胶或它们的任意混合物。所述材料也可以是分子可从中扩散的液体的形式，例如雾或散装液体(bulk liquid)，或乳液。所述材料还可以是固体的形式，优选为细分散的固体，其中分子从与聚合物表面接触的固体中扩散。固相材料的例子是疏松材料，或者悬浮体中的颗粒，其包含纳米颗粒。

在控制地暴露于渗透材料，并回复到通常为室温和大气压力的储存条件下之后，现在聚合物的自由体积被来自所述物质的分子占据，结构中这些分子的存在可能会改进固态或熔融态的聚合物的性质。

在Iba的美国专利第5,885,495号中揭示了一种适合用来使聚合物解缠结的方法，该专利讲述了一种使聚合物熔体的大分子解缠结的方法，该方法结合了通过推进流或压力流的纯剪切变形、剪切振动和拉伸流下的熔体疲劳，从而可以通过纯剪切和剪切振动对剪切稀化和剪切振荡应变幅的复合影响显著降低熔体的粘度。还是Ibar的美国专利第6,210,030号描述了用来在工业中实施美国专利第5,885,495号所述的解缠结方法的新颖的设备和方法。

在本发明优选的实施方式中，在将粒料加入处理设备时将渗透材料加入解缠结的聚合物料粒中。在一个非限制性实施例中，解缠结的粒料在真空下干燥，加入挤出机的料斗中，该料斗中还加入了渗透材料。然后在挤出机料斗中使所述物质渗透入聚合物粒料中，然后将聚合物和渗透材料的均匀混合物一起挤出。

在本发明另一个优选实施方式中，对解缠结的聚合物粒料接种一定剂量的化学分子，所述化学分子能够在处理温度下与嵌入自由体积内的大分子的键反应，使大分子链断裂成三个或更多个链段，或者产生接枝和/或交联，从而改变聚合物的分子量分布。在本发明一实施方式的另一个例子中，可以使用小浓度渗透材料分子占据自由体积，以表征聚合物基质包含的聚合物的种类。例如出于对回收塑料自动分类的目的，或者对使用本发明产物制造的部件的模具本身进行表征。

在本发明另一个实施方式中，在自由体积中包含的物质的分子是离子化的或者是离子。其作用是改进所处理的聚合物产品的介电性质，以及表面电导率和体积电导率。

在本发明另一实施方式中，在自由体积中包含的物质分子被磁性极化，或者是磁铁。其作用是改进被处理聚合物产物的磁性质。

在本发明另一实施方式中，通过在产品中结合和包留特定颗粒，例如纳米颗粒，堵塞了自由体积中的通道(这些通道是造成气体和液体扩散的最主要原因)，这样可以提高产品的阻挡性。

在本发明另一实施方式中，在解缠结的聚合物的粒料中接种了一定剂量的化学分子，这些化学分子能够在处理温度下与嵌入自由体积中的大分子的键反应，使这些链断裂成两个或更多个链段，从而改进聚合物的分子量分布。

在本发明另一实施方式中，当聚合物是非解缠结态时用物质渗透入固相的聚合物，并进行熔融和处理操作，改进其流变性。

                           附图简述

图1显示了可进行本发明方法的设备的示意图，在此设备中，在对聚合物粒料进行熔融处理之前，对聚合物粒料的进料计量加入渗透剂。

图2显示了构成图1所示设备的歧管的设计。

图3显示了适用于本发明方法的计量室的设计。

图4显示了本发明另一实施方式，其中对聚合反应器制得的产物进行挤出，解缠结，制粒，然后计量加入渗透剂。

                           发明详述

                             定义

参照以下定义可以最好地理解本发明。

“聚合物链”表示聚合物的分子主链。在线型聚合物中，主链包括任意特定分子中相连原子的最长序列。在低密度聚乙烯(LDPE)之类高支化聚合物中，主链包括给定分子中所有的碳原子。

在本文中，术语“聚合物”和“聚合材料”含义相同，其定义参见Handbook ofChemistry and Physics，CRC出版社第84版，2003-2004，第13-7页至13-14页，这些页参考结合入本文。

在本文中，术语“解缠结的”用来形容聚合物时，表示通过“解缠结”制备的聚合物粒料或产物，“解缠结”表示完全或部分地消除特定聚合物样品中聚合物链内的缠结的过程。Ibar的美国专利第5,885,495号和第6,210,030号都揭示了使用解缠结控制和显著降低聚合物熔体的粘度，这两篇专利都全文参考结合入本文。这些专利还揭示了本发明优化粘度控制效率的解缠结工艺范围参数。

优选用于解缠结的方法使用″Tek Flow处理器″，这种处理器表示美国专利第6,210,030号中发明实施方式的市售设备，其中通过使聚合物包含的聚合物链解缠结来控制聚合物的粘度。所述Tek Flow处理器可购自Stratek Plastic有限责任公司(爱尔兰，都柏林)。

当用来描述解缠结态时，术语“基本为零”表示一种聚合物未进行解缠结处理。

“干燥”表示任选在真空下，通过加热除去聚合物中的水分的过程。用来从聚合物粒料或产物中除去水分子的包括加热装置和真空装置的示例性设备可购自Maguire公司(美国，宾夕法尼亚州)，但是，许多结构的许多种市售干燥器是本领域技术人员可得且已知的。应当理解由干燥步骤获得的干燥聚合物的水分的含量不一定为零，而应当理解为聚合物所含的水分足以使其通过本发明随后的处理步骤，而且样品中的残余水分不会造成生产效率的任何损失。

“渗透剂”表示进入固体聚合物的自由体积的物质。所述渗透剂可以是液体、气体、等离子体或固体的形式。

术语“气体混合物”表示根据本发明，在一定的温度、压力和浓度条件下(所述条件使得混合物可以转移到容纳有待处理的粒料或部件的真空室内)在室内混合两种或更多种气体或挥发性物质而获得的产物。例如，气体混合物可包含一定比例的惰性气体和化学挥发性物质。可通过等离子或高压放电使气体电离，或者使其一种组分电离。

术语“等离子”表示通过使气体进行放电获得的物质状态。等离子体通常包含离子和原子之类的放电以外通常无法得到的物质状态的物质。

“固化温度”表示聚合物、共聚物或聚合物共混物的温度，当低于该温度时，材料会具有固体的机械特性。

″聚合物粒料″表示树脂产物，这些产物通常在反应器中制得，在室温下或低于其固化温度的温度下以粒料、颗粒、小片或粉末(绒毛)形式存储在袋中。

″成形方法″表示将聚合物熔体转化为有用的制品的方法。成形方法是本领域技术人员众所周知的，出于本说明书的目的，其包括但不限于注塑、吹塑、薄膜挤出、片材挤出、挤出形成带或纤维或管材、以及滚塑。

在本文中，聚合物样品相对于参比材料的“断链％”由下式定义：

断链％＝100(1-M_w/M_wref)

式中M_w是聚合物样品的重均分子量，M_wref是参比样的重均分子量，参比样通常是断链之前的聚合物。

“解缠结度”是进行本发明过程时，新的树脂或解缠结的树脂的熔体流动指数(MFI)变化的度量，修正聚合物链可能发生的任何分子量变化。

解缠结度的公式如下：

例如，如果将本发明方法用于MFI＝10.0，M_w为25,000的新聚合物，使之转化为MFI＝250，M_w＝22,000。则最终聚合物的解缠结度为：

100×[(250/15.44)-1]

＝1519％

因此，根据定义，新树脂的解缠结度为零。然而，如果MFI仍然遵循M_w ^-3.4的相关性，而且

MFI_最终＝MFI_初始×(M_w初始/M_w最终)^3.4

则进行纯断链的树脂的解缠结度也为零。

                           优选实施方式的描述

本发明的方法包括以下步骤：提供固体聚合物，该聚合物优选为固体粒料形式，任选处于约大于2％的分子解缠结态，在控制的温度和湿度条件下干燥该聚合物。所述聚合物应干燥至有效的水分含量，使得渗透剂可以进入聚合物固体中。这种有效的含量通常低于1重量％，优选小于0.5重量％，更优选小于0.1重量％。该方法还包括以下步骤：使干燥的聚合物接触渗透剂，使渗透剂渗透入固体聚合物中。在本发明一实施方式中，通过随后任选的熔融处理步骤，使聚合物的分子量或分子解缠结态发生变化，或者在本发明另一实施方式中，分散渗透剂和聚合物共混物，一旦模塑，会影响产物或制品的性质。

在任选的熔融加工步骤中，使共混物受到一定的温度、压力和剪切的组合，使得共混物的组分互相反应，改变聚合物的分子量或分子解缠结态。

方法中各步骤的条件可通过最少试验决定，在这些试验中，绘制最终聚合物特性随温度、压力剪切速率等之类的工艺参数的变化关系图。本发明人发现，可使用许多种渗透剂改变许多聚合物。例如抗氧化剂，如酚、胺、亚磷酸酯和含硫稳定剂。还有紫外稳定剂，例如位阻胺光稳定剂。更具体来说是烷基酚、羟苯基丙酸酯、羟苄基化合物、亚烷基双酚、仲芳胺、硫代双酚、氨基酚、硫醚(thiother)、磷酸酯和亚磷酸酯和位阻胺。还有金属减活剂、脂族和芳族单羧酸和二羧酸的酰胺及其N-单取代衍生物，例如N，N′-二苯基草酰胺。

还有环酰胺之类的渗透剂，例如巴比妥酸、脂族和芳族醛如苯甲醛和水杨醛的腙和双腙，或邻羟基芳基酮的腙和双腙。还有双酰化肼衍生物，杂环化合物，例如三聚氰胺、苯并三唑、8-羟基喹啉、肼基三嗪的腙和酰化衍生物、氨基三唑(aminotriazaole)及其酰化衍生物。

还包括聚酰肼，位阻酚和金属配位基团的分子组合，苄基膦酸的镍盐，单独使用或者与其他抗氧化剂或金属减活剂结合使用，吡啶硫醇(pyridenethiol)锡化合物和硫代双酚的亚磷酸酯。

还可使用用于特定聚合物体系的溶剂。用于聚合物的溶剂。在本发明中，用于聚合物的溶剂的定义参见Handbook of Chemistry and Physics，CRC出版社，第84版，2003-2004，第13-6页，该参考文献参考结合入本文。例如可将甲苯、二甲苯、二氯苯和三氯苯之类的卤代苯用于聚烯烃。芳族或脂族的烃类、醇类或酯类也是适用于本发明的渗透剂。

适用于本发明的渗透剂还包括Handbook of Chemistry and Physics，OCR出版社，第84版，2003-2004，第6-144页至6-146页所述的含氯氟烃，这些页参考结合入本文中。

适用于本发明的渗透剂的其他例子是乙酸、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二枯基、羟基乙酸、硬脂酸、马来酸、单宁酸、癸二酸、己二酸、辛酸、水杨酸、1-辛醇、2-乙基己醇、聚乙二醇、间苯二酚、季戊四醇、二季戊四醇、蔗糖、甘油、和任意的三元醇或二醇。

适用于本发明的渗透剂的其他例子是脂肪酸(例如硬脂酸、油酸)的季戊四醇酯、甘油松香酯、丙酸酯、丁酸酯、己酸和peralgonic acid的四羧酸酯。还包括一元长链脂肪酸(例如硬脂酸、棕榈酸和肉豆蔻酸)的酯，以及季戊四醇的酯、多元醇酯和马来酸之类的二羧酸的酯。

还包括脂肪醇，例如月桂醇、鲸蜡醇、硬脂醇、油醇、硬脂酸甘油酯、单月桂酸甘油酯、羟基硬脂酸甘油酯、蓖麻油酸酯、辛酸甘油三酯、癸酸甘油三酯和乙酰蓖麻油酸甲酯。

但是本发明的范围和权利要求并不仅限于上述物质，任何能够有效改进聚合物的渗透剂均可适用于本发明。

所述渗透剂也可以是以一些方式进行标记的材料，用来在以后识别聚合物。以这种方式起作用的渗透剂的例子包括荧光材料、磷光材料、自旋标记物之类的磁性材料、具有可用来表征其存在的特征红外谱带的材料、以及当其存在于聚合物基质中时，通常可以通过光谱法表征的分子。

渗透剂还可以是某种方式改进聚合物的介电性质或者磁性质的渗透剂，例如能够磁化的离子化合物或材料。

参照附图可以进一步理解本发明的方法。图1中显示了本发明方法一实施方式的示意图，其中通过真空软管从Gaylord容器(10)将解缠结的聚合物粒料送到加料装置(11)。在一典型实施方式中，所述加料装置将是重力加料器(例如由K-Tron(美国新泽西州，Pitman提供)，该加料器以控制的速率或者控制的批料重量向下游过程提供粒料。

再来看图1，然后将粒料送到加热室(12)，在此加热室中将粒料加热至适合对聚合物和渗透剂体系进行处理的温度。从加热室将粒料送到真空室(13)，真空室内的压力被抽真空到等于或小于0.1巴，更优选等于或小于10^-2巴，最优选等于或小于10^-3乇。从真空室将粒料送到掺杂室(14)，在掺杂室中使粒料暴露于通过歧管(15)进料的渗透剂。从歧管将粒料加入计量装置(16)，计量装置将粒料直接加入挤出机(17)的喉部。

在该方法一优选实施方式中，对应于图1中步骤12、13和14的过程在一个容器内进行，这一个容器是在圆盘传送带(carousel)周围变换位置的至少一对容器、优选三个容器中的一个。Maguire Products(Aston，PA)制造了一部分这种类型的设备。

将具有3个不锈钢罐的Maguire干燥器直接安装在以逆时针方向360度变换位置的圆盘传送带上。通过这三步骤过程，各个罐依次通过三个阶段(在下文中也称为″工位″)来干燥材料。

在第一阶段中，从进料器(11)向罐内填充材料。在填充罐时，也开始进行加热过程。可以通过本领域技术人员已知的电热元件或任何传热介质来加热。可以用恒温器来控制温度，可通过在控制器的指轮上简单地调至所需温度，或者可在计算机控制器中输入相应区域的温度值容易进行设定。

一旦罐已经被加热了预定的时间，它会自动转换至下一阶段，这一阶段等价于图1中施加真空的工位(13)。在工位13密封罐，并施加通常小于0.1巴，优选小于10^-2巴的真空。还对温度进行控制，此处的温度可不同于工位(12)。水分被排到环境空气中。控制器连续地监测真空度，以确保保持足够的真空度。还可对罐保持真空的时间进行编程。

真空循环完成之后，罐再次变换位置，到材料处理工位。在自动操作下打开罐底部的阀门，然后使材料从罐流入材料处理室(图1中的14)。密封室14以保持优选0.1-15巴的正压，在特定的控制的温度、压力和组成下，通过歧管15向其中加入一种或多种气体。

材料在(14)中持续接触特定编程的时间，然后使其在另一组特定的温度、时间和压力条件下暴露于相同的气体或第二种气体。在一次或多次的暴露于气体之后，使这些材料进行下一步骤。在这下一步骤中，处理过的粒料被储存在密封的袋子中，供以后用于不再需要上述干燥/处理设备的模塑操作，或者通过进料器，例如真空进料器或缺进料器(starve-feeder)螺杆装置或工业中已知的任何其他进料装置(在图1中均表示为16)将处理过的粒料引至图1中表示为17的加工机器中。在此循环时间的最后，罐将转换回阶段1。

在本发明另一实施方式中，用具有所需分压的第一气体和另一种稀释气体将室14加压至最后的总压。在本发明另一实施方式中，在室14中进行处理的过程中，气压可保持恒定，或者根据具体的程序变化，所述气压变化可包括振动或脉动变化。具体的程序可取决于经验性试验获得的各种工艺参数的影响。例如，压力变化幅度和频率对气体向粒料的自由体积中扩散的影响。

在本发明优选实施方式中，所述过程是通过具有非常便于使用的操作界面的系统控制的，所述系统优选是基于微处理器的。例如，可以通过将指轮调至正确的位置简单设定合适的温度和循环时间来操作干燥器。显示器将显示温度和经过的循环时间，或者温度和真空度。控制器监控报警条件以确保正确运行。在控制器上设置打印机端口，以辅助监控干燥器运行和用文件记载操作。每个干燥循环将获得打印输出的干燥器操作。

在图2中更详细地显示了歧管(15)的一个实施方式，其中部件(141)、(142)、(143)是与装有渗透剂的气体容器(145)相连的管道，所述渗透剂可以是纯气体、气体和/或蒸气的混合物、气溶胶、流化床、与一些化学物质混合的可以在经过注射器喷嘴时(通过超声波或其他方法)汽化的液化气体等，(144)是与压力调节器相连的电子控制的伺服阀。所述气体容器也可用气体发生器代替，例如能够将从环境大气中吸入的常规空气转化为加压并纯化的干燥氮气的N₂发生器。尽管图2中显示了三组气体容器和管道，但是应当理解可以依据被处理的具体聚合物和渗透剂体系的需要具有许多数量的气体容器和管道。

在本发明另一实施方式中，一个或多个容器中气体可以是作为一些其他渗透剂的载气的惰性气体。例如图2显示了与管道(143)连接的室(146)，可以以控制的流速向其中喷入气溶胶、细雾或粉尘，这些物质可以被带入歧管(15)中。

图3显示本发明结合的真空炉和掺杂室(25)结构的实施方式的例子，其中真空设定和温度均是可选择的，根据操作者是否设定与真空泵相连、或者输入气体A、或几种气体A、B等打开或关闭阀门(23)。当室是连续过程的一部分时，或者在间歇过程中，是通向歧管22的通路时，图中(24)包括具有流动控制器的自动加料机械装置。歧管包括通向真空侧的连接，29包括能够将压力降至10^-2巴、优选10^-4巴的扩散泵。A和B包括两个具有渗透剂的气源，A和B可以独立激活。

图中(26)包括将要根据本发明进行干燥和处理的材料。图中(27)简略表示电子控制关闭/打开的阀门，这些阀门在任意程序控制的时间使材料(26)流向室(28)。图中(28)包括用来使处理过的粒料下落进入密封袋的区域，或者它可以是装有含渗透剂的流体的隔室，当粒料通过打开的门(27)落入该隔室时，所述渗透剂能够渗入干燥的聚合物中。在此实施方式中，可通过经过(22)和(24)的通道加入新材料，可以通过打开通向真空侧的阀门(23)抽真空。在真空干燥结束时，激活气体A和/或B，然后打开阀门(27)，或者只对A提供惰性气体处理(所述纯N₂)，使室内的压力恢复至常压。然后打开(27)，将粒料浸入(28)中处于某一温度的静态流体中。在特定的控制的时间后，将液体从室(28)中放出来，从液体中分离出浸透的粒料，将粒料送至装袋工位，或者在装袋之前进行进一步处理。

本领域技术人员将会知道如何在不改变本发明精神的前提下改变上述步骤的顺序。例如可以用RF加热器或者能够在干燥阶段快速升高塑料温度的任意介电装置代替真空炉的加热器。可以使用能够使室获得足够的真空度的其他装置和其他种类的真空泵来控制该过程。类似地，本发明不只限于使用两种添加剂A和B。

使用图3所示设备结构的本发明方法的其他实施方式包括对室(25)抽气，然后使包含渗透剂和任选的溶剂的液体进入室(25)内至托盘(26)中的粒料高度。将粒料浸泡所需的时间，然后从容器中排出液体。在浸泡过程中，该体系可任选地在惰性气体压力下，可任选地用第二液体和随后的液体重复该浸泡过程。

本发明的过程可以成比例地变化尺寸，以适合与生产聚合物的反应器串联。图4示意性地显示了该实施方式的一个例子。反应器(31)通过管道(32)和法兰(33)(可以是料斗)向挤出机和解缠结装置(34)加入聚合物，这些聚合物在(35)中制粒，然后输送进行一系列操作(12，13，14，15和16)，这些操作对应于上图1所述相同数字的操作。然后将处理过的聚合物加入装袋工位(36)，用于储藏和以后的处理。或者可以将粒料从16加入在线处理装置，进行例如挤出、注塑、吹塑或本领域技术人员已知的其他处理操作。

根据本发明的权利要求，图4所示的设备可以成比例地改变尺寸，用来安装在树脂生产反应器的末端，制备大规模质量的“即可使用的”处理过的树脂。

本发明可能的实施方式并不限于上图1-4的描述。例如，干燥和渗透步骤可以在挤出机内进行，而不是在向挤出机加料的加料机械装置中进行。法国Oil MillMachinery公司(Piqua，OH)提供一种零件号为″R-176挤出机-干燥器″的挤出机和干燥器结合的例子。R-176使用有夹套的主机筒将传热流体向上送到三个独立的控制区域。对此机器的一种本领域技术人员显而易见的改进中，这些区域可以用来对粒料进行干燥和渗透，然后使聚合物在最终区域中进行熔融。

然后可以在传送装置、具有密封隔室的改进型挤出机上依次在线进行所有的工艺步骤。例如，在一个实施方式中，螺纹法兰的角度可以从倾斜(用来向前传送)调节到垂直(用来将内部粒料静止地保留在特定处，以进行一定时间的某种处理(例如真空处理或加热处理，或者同时进行这两种处理，或者用气体或液体进行渗透)。因此软件程序将通过触发某种机械装置，使螺旋角从直立变为倾斜控制粒料从一个工位向下一个工位的移动，或者如果传送装置是垂直的，螺杆可以以不下降运动的方式旋转，会看出只有搅拌效果，直至密封阱分离部分打开，将一定量的可以进行下一处理的粒料释放到下一工位。

用来加热聚合物的机械装置不需要是使用传热介质的间接加热装置，可以使用射频或微波电磁辐射直接加热聚合物。

                           实施例

在以下实施例中，使用Waters 150CV+自动凝胶渗透色谱(GPC)装置(WatersInc.，Milford，MA)进行分子量测量。对于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)分子量测量，使用刚制备的HFIP/氯甲烷(比例为1∶9)混合物的2％的溶液溶解样品，并作为洗脱液。由所述2％的溶液制备0.2％重量/体积的溶液，在30℃(柱温和泵温也设为30℃)、流速0.5毫升/分钟、压力120-124巴的条件下注射20微升。使用检测波长为254纳米的紫外检测器。对于聚碳酸酯测量，使用四氢呋喃(THF)作为溶剂和折光率(RI)检测器。

在实施例1和2中显示了使用二氧化碳作为渗透剂来减少熔融处理过程中聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚碳酸酯(PC)分别发生的分子量降低的程度。

                           实施例1

对特性粘度(IV)为0.84的解缠结的瓶级PET进行凝胶渗透色谱(GPC)分析，获得以下分子量分布：

M_n＝8,298

M_w＝26,780

M_z＝50,090

该样品在90℃干燥17.5小时，在260℃进行MFI测量。对MFI试验获得的挤出物进行GPC测试。获得以下分子量分布。

M_n＝6,352

M_w＝19,340

M_z＝37,400

在第二次试验中，重复上述试验步骤，但是在干燥粒料之后，粒料经受6巴压力的二氧化碳30分钟处理。MFI试验之后的GPC数据显示了如下的分子量分布：

M_n＝7,498

M_w＝23,540

M_z＝44,460

这些数据说明，在处理干燥的粒料时，如果不依照本发明方法用二氧化碳对其进行渗透，根据M_w，会产生27.44％的链降解。当加入渗透剂时，链降解的程度减小到12.1％。

                           实施例2

解缠结度为77％的聚碳酸酯样品在65℃干燥17小时。在300℃和1.2千克重量下进行MFI测试之后，而不用渗透剂进行处理时，由GPC测得聚合物的Mw下降了5％。在对类似的干燥样品进行1巴压力的二氧化碳处理，在类似的MFI测试之后，Mw的下降度为2.1-2.5％。

尽管以上给出的实施例仅限于某些聚合物和渗透剂，但是本领域技术人员可以发现可用来实施本发明方法的其它的渗透剂和聚合物，这些聚合物和渗透剂也在本发明所要求的范围之内。例如，可将二氧化碳渗透剂与细粉状亚磷酸酯相混合，或者，将亚磷酸酯和/或酚溶解于氯甲烷或环己烷之类的溶剂中，然后注入二氧化碳中而雾化。可以将其它的热稳定剂与二氧化碳或其他气体混合以提高聚合物在加工过程中的稳定性。

                           实施例3

在本实施例中，新的或解缠结的粒料状聚碳酸酯树脂在60℃或120℃干燥，任选用湿度为80％的空气中的水分处理1小时，或者用压力1巴的氮气处理4小时。MFI测量条件为300℃，1.2千克，单位为克/10分钟。表1和表2列出了数据。

                              表1

                           新聚碳酸酯

干燥时间(小时)	干燥温度℃	在一定湿度下处理1小时	用氮气处理4小时	MFI
					4	120	否	否	11.3
4	60	是	否	12.2
					7	60	否	否	10.9
17	60	否	否	11.3
					65	60	否	否	11.5
17	60	否	是	11.6

                                   表2

                     解缠结的聚碳酸酯(初始解缠结77％)

干燥时间(小时)	干燥温度℃	在一定湿度下处理1小时	用氮气处理4小时	MFI	断链％
						4	120	否	否	20.1
7	60	否	否	20.0
						17	60	否	否	20.1
65	60	否	否	20.6
						17	60	否	是	29.6	3.3
17	60	是	否	65	23.0

从表1和表2可以看出，干燥解缠结的样品并且在1巴压力的氮气下对其进行处理或者用压力为1巴的潮湿空气进行处理都会改变M_w和MFI。用氮气处理的聚合物的断链最少，但是修正MFI的变化之后，解缠结度从77％增加到108％。

                           实施例4

在本实施例中，新的和解缠结的粒料在60℃干燥17小时，并任选地在65℃接触甲烷蒸气1小时。在230℃或300℃、1.2千克重量下测量熔体流动，并测量解缠结度和断链％。

                              表3

                           新的树脂

甲醇	MFI温度(℃)	测得的MFI克/10分钟	断链％	解缠结度
					否	230	0.6	1.5	0
否	300	11.3	0.9	0
					是	230	1.1	11.5	0
是	300	13.5	2.8	8.5

                           表4

                      初始解缠结度77％

甲醇	MFI温度	测得的MFI	断链	解缠结度
					是	230	10.3	34.6	305
是	300	286	51.1	122

表4说明了尽管在较高温度下的断链较多，但是当修正断链时解缠结度在较低的处理温度下明显较高。该数据说明本发明的方法能制得的树脂的粘度小于通过简单的断链型机理制得的树脂粘度。

                           实施例5

对解缠结的聚碳酸酯粒料(解缠结度＝77％)进行以下处理。粒料在65℃干燥17小时，然后用65℃、2巴压力的气体混合物处理。所述气体混合物包含首先施加的分压为0.75巴的甲醇，以及分压为1.25巴的氮气。在300℃测量熔体指数，最终熔体指数为412，断链％为64.65％，解缠结度为6.2％。

实施例5说明显著减小M_w(在此情况下为8,400，非常接近聚碳酸酯的缠结分子量5,500)的作用是消除链的解缠结。在本实施例中本发明的方法提供了一种减小聚合物分子量的方法。

                           实施例6

解缠结的和新的聚碳酸酯粒料(初始Mw＞23,000)在85℃干燥过夜。用甲醇对它们进行处理，甲醇的分压见表3，用氮气调节余下的压力，使总压达到1巴。

                   表5

             解缠结的聚碳酸酯

甲醇分压(巴)	断链％	解缠结度
			0	16.87	27.48
0.05	29.29	9.75
			0.10	38.30	26.82
0.25	45.56	65.78
			0.40	53.92	72.73

                   表6

                新的聚碳酸酯

甲醇分压(巴)	断链％	解缠结度
			0	0.00	0.00
0.05	2.80	0.00
			0.10	4.10	0.00
0.25	4.49	0.00
			0.40	4.65	0.00

表5和表6说明此前解缠结的聚合物大大地受到渗透剂的影响，其断链程度和解缠结度高于未发生解缠结的新的聚合物。

                           实施例7

Mw为114000道尔顿的新的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒料在60℃干燥17小时。在235℃、8.16千克下的熔体流动指数(MFI)为11.0。通过以下步骤对干燥的粒料实施本发明的方法：

在35℃、10^-4巴的真空下处理，然后在一个大气压、35℃的条件下，在溶于甲醇的5％的硬脂酸甲醇混合物中浸渍1小时。粒料在60℃再干燥17小时，再进行MFI测试。MFI为29.5，断链％＝0.8％，解缠结％＝160％。

然后在TekFlow处理器中对相同的新的PMMA聚合物进行解缠结。未降解的情况下，MFI达到12.9，解缠结％为17.3％。

用溶于甲醇的硬脂酸对解缠结的PMMA样品进行与上述相同的处理。MFI为61.6，断链％＝0％，解缠结％＝426％。

                           实施例8

Mw为165,100的新的线型低密度聚乙烯(Engage 8180，Dupont Dow Elastomers)在190℃、21.6千克下测得的MFI为14.2克/10分钟。根据图3所述的本发明方法处理粒料。在25℃对粒料施加10^-4巴的真空处理。它们在25℃下在溶有总共5％的脂肪酸酯的石油溶剂和乙醇混合物中浸渍1小时。粒料在真空下干燥1小时，用空气吹扫7小时。

最终的MFI为16.6，无断链，解缠结％为16.9％。

在TekFlow处理器中处理过的解缠结LLDPE粒料的MFI为19.2，断链基本为零，解缠结％为35％。当使用脂肪酸酯依照与上述相同的方法处理该解缠结的粒料时，产物的MFI为49.2克/10分钟，断链为2.2％，解缠结为214％。

最终，新的LLDPE在TekFlow处理器中处理至解缠结％为35％，并在脂肪酸酯溶液中进行相同浸渍。粒料在TekFlow处理器中再次处理，所得粒料的MFI为165.4，断链％为10.2％，解缠结为712％。

                           实施例9

新的聚碳酸酯的熔体流动为58，Mw为14,500。对其进行以下本发明的处理：在60℃、10^-4巴的真空下对其干燥17小时。然后在大气压力下，在55℃的水中浸泡2小时。粒料在纸巾中表面干燥，测得水含量为0.415％。

然后在TekFlow处理器中对粒料解缠结，制得产物的熔体流动为117，断链可忽略不计，解缠结度为100％。

解缠结的粒料如上所述在55℃的水中处理1小时，测得粒料中水分含量为1.15％。

                           实施例10

在施加氮气的4个大气压力下，在55℃对实施例9的新的聚碳酸酯进行水处理。粒料中的水分含量为2.9％。

                           实施例11

在施加氮气的7个大气压力下，在55℃对实施例9的新的聚碳酸酯进行水处理。粒料中的水分含量为3.12％。

                           实施例12

在施加氮气的7个大气压力下，在65℃对实施例9的新的聚碳酸酯进行水处理。粒料中的水分含量为4.6％。

上述实施例说明了本发明在降低聚合物熔体粘度方面的功效。使用本发明方法处理的新粒料的熔体流动指数获得提高。从已经解缠结的粒料作为起始物，熔体流动的增加明显更高，对解缠结步骤中处理过的粒料进行随后的加工，熔体流动可以获得最大的增加。

总之，本文所示的实施方式说明了本发明方法能够通过在固体聚合物中浸渍较少量的渗透剂来改变和控制该聚合物的流变性，当所述聚合物被解缠结时，这种效果获得了增加。

                           其他实施方式

在上述实施例的实施方式中，渗透剂是在一个阶段中引入聚合物的。但是在其它的实施方式中，渗透剂在两个阶段中引入。例如在第一阶段中，优选在0.1-20巴的压力下引入渗透剂，在第二阶段中的压力与第一阶段相同或不同。例如在一个实施方式中，第二阶段的压力低于第一阶段。在另一个实施方式中，第二阶段的压力高于第一阶段。本发明并不限于这些实施例，但是本领域技术人员能看出向聚合物引入渗透剂的其他方法，这些方法在本发明范围之内。

在另一个实施方式中，在一个阶段中，渗透剂包含能够使聚合物链断裂的化学组分，例如，对于缩聚反应制得的聚合物，可以为水或甲醇，在第二阶段中，渗透剂包含能够造成很快开环和局部链增长的聚合物链构建(building)剂，例如交联剂或支化剂，或者环状单体，例如对苯二甲酸环丁二酯(CBT)。

本发明方法的操作条件，例如压力、温度、浓度和反应时间要根据与操作者或聚合物生产者所希望达到的目标的变化关系来确定。本发明使得制造者能够随意地改变树脂的性质，特别是树脂的加工性能。

本发明对渗透剂或可进行处理的聚合物的性质并没有限制，因此能够解缠结的任何聚合物分子均可用于本发明。例如：乙烯-丙烯共聚物、高密度聚乙烯、高抗冲聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯酸、聚酰胺-酰亚胺、聚丙烯腈、聚芳砜、聚丁烯、聚丁二烯-丙烯腈、聚丁二烯-苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚己酸内酯、聚乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚醚醚酮(polyetheredierketone)、聚乙烯砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯二醇(polyethyleneterephthalate glycol)、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲基乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛(聚缩醛)、聚苯醚(polyphenylene ether)、聚苯醚(polyphenylene oxide)、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯基甲醚、聚乙烯基甲基酮、苯乙烯-丁二烯、丁苯橡胶、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、硝酸纤维素、氯化聚乙烯、三氟氯乙烯、乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸丁酯、乙基纤维素，以及以下单体的聚合物和共聚物：丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈、氯化PE和苯乙烯、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯腈-苯乙烯、丙烯腈、丁二烯-丙烯腈、乙烯-丙烯-二烯单体，以及上述材料的共混物或共聚物。

Claims (50)

1.一种通过以下过程控制聚合物分子量的方法：当聚合物的缠结度约大于2％、并且为固态时，向聚合物中渗入渗透剂，并对所述聚合物和渗透剂的混合物进行熔融处理操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物选自乙烯-丙烯共聚物、高密度聚乙烯、高抗冲聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯酸、聚酰胺-酰亚胺、聚丙烯腈、聚芳砜、聚丁烯、聚丁二烯-丙烯腈、聚丁二烯-苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚己酸内酯、聚乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚醚醚酮、聚乙烯砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯二醇、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲基乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛(聚缩醛)、聚苯醚、聚苯醚、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯基甲醚、聚乙烯基甲基酮、苯乙烯-丁二烯、丁苯橡胶、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、硝酸纤维素、氯化聚乙烯、三氟氯乙烯、乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸丁酯、乙基纤维素，以及以下单体的聚合物和共聚物：丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈、氯化PE和苯乙烯、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯腈-苯乙烯、丙烯腈、丁二烯-丙烯腈、乙烯-丙烯-二烯单体，以及上述材料的共混物或共聚物。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自二氧化碳、氮气、氧气、氢气、氦气、氩气、氖气、一氧化二氮、氧化氮、水、过氧化二枯基、过氧化丁基枯基、过氧化二叔丁基、二甲基二叔丁基过氧己烷、二(叔丁基过氧)二异丙基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、对苯二甲酸二烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、间亚苯基双马来酰亚胺、戊烷、马来酸酐、过氧化甲硅烷基、三氯化铝、对二甲苯、三氯代苯、甲苯、以及上述物质的混合物或组合。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自硅烷、硅氧烷、聚酯、卤代单体、钛酸盐、酸酐、路易斯酸无机物、脂族单羧酸酯、芳族单羧酸、脂族二羧酸酯、磷酸酯、聚酯或聚合物增塑剂、酚和胺、磷酸酯、含硫的稳定剂、位阻胺光稳定剂、羟基苯基丙酸酯、羟苄基化合物、亚烷基双酚、仲芳胺、硫代双酚、氨基酚、硫醚、磷酸酯和亚磷酸酯、金属减活剂、脂族和芳族单羧酸和二羧酸的酰胺及其N-单取代衍生物、环酰胺、脂族和芳族醛的腙和双腙、双酰化肼衍生物、苯并三唑、8-羟基喹啉、腙、肼基三嗪的酰化衍生物、氨基三唑及其酰化衍生物、聚酰肼、苄基膦酸的镍盐，它们单独使用或者与其他抗氧化剂或金属减活剂结合使用，吡啶硫醇锡化合物和硫代双酚的亚磷酸酯，或上述渗透剂的混合物或组合。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述渗透剂是聚合物的溶剂。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自链烷、链烯、醇、醚、酯、含氯氟烃、以及上述渗透剂的任意混合物或组合。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述渗透剂是对苯二甲酸环丁二酯，所述聚合物是聚碳酸酯或聚酯。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述渗透步骤之前，所述聚合物已在Tek Flow处理器中进行过处理。

9.一种制备具有所需分子量和粘度的聚合物的方法，该方法包括以下步骤：

i.提供固态聚合物，该固体聚合物的解缠结度约大于2％，

ii.提供渗透剂，

iii.将所述聚合物干燥至有效的水分含量，

iv.在控制的温度和压力下，使所述干燥的聚合物与渗透剂接触一段控制的时间。

10.如权利要求9所述的方法，该方法还包括以下步骤：对聚合物和渗透剂进行熔融处理操作，在此操作中，聚合物被熔融，并且熔融的聚合物受到剪切和压力，在此方法中，熔融处理的温度、熔融处理的剪切速率、熔融处理的持续时间、干燥的程度和时间、暴露于渗透剂的温度和压力以及聚合物和渗透剂性质的组合使得能够得到所需分子量和粘度的组合。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述聚合物选自乙烯-丙烯共聚物、高密度聚乙烯、高抗冲聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯酸、聚酰胺-酰亚胺、聚丙烯腈、聚芳砜、聚丁烯、聚丁二烯-丙烯腈、聚丁二烯-苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚己酸内酯、聚乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚醚醚酮、聚乙烯砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯二醇、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲基乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛(聚缩醛)、聚苯醚、聚苯醚、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯基甲醚、聚乙烯基甲基酮、苯乙烯-丁二烯、丁苯橡胶、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、硝酸纤维素、氯化聚乙烯、三氟氯乙烯、乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸丁酯、乙基纤维素，以及以下单体的聚合物和共聚物：丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈、氯化PE和苯乙烯、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯腈-苯乙烯、丙烯腈、丁二烯-丙烯腈、乙烯-丙烯-二烯单体，以及上述材料的共混物或共聚物。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自二氧化碳、氮气、氧气、氢气、氦气、氩气、氖气、一氧化二氮、氧化氮、水、过氧化二枯基、过氧化丁基枯基、过氧化二叔丁基、二甲基二(叔丁基过氧)己烷、二(叔丁基过氧)-二-异丙基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、对苯二甲酸二烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、间亚苯基双马来酰亚胺、戊烷、马来酸酐、过氧化甲硅烷基、三氯化铝、对二甲苯、三氯代苯、甲苯、以及上述物质的混合物或组合。

13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自硅烷、硅氧烷、聚酯、卤代单体、钛酸盐、酸酐、路易斯酸无机物、脂族单羧酸酯、芳族单羧酸、脂族二羧酸酯、磷酸酯、聚酯或聚合物增塑剂、酚和胺、磷酸酯、含硫的稳定剂、位阻胺光稳定剂、羟基苯基丙酸酯、羟苄基化合物、亚烷基双酚、仲芳胺、硫代双酚、氨基酚、硫醚、磷酸酯和亚磷酸酯、金属减活剂、脂族和芳族单羧酸和二羧酸的酰胺以及N-单取代衍生物、环酰胺、脂族和芳族醛的腙和双腙、双酰化肼衍生物、苯并三唑、8-羟基喹啉、腙、肼基三嗪的酰化衍生物、氨基三唑及其酰化衍生物、聚酰肼、苄基膦酸的镍盐，它们单独使用或者与其他抗氧化剂或金属减活剂结合使用，吡啶硫醇锡化合物和硫代双酚的亚磷酸酯，或上述渗透剂的混合物或组合。

14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述渗透剂是聚合物的溶剂。

15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自链烷、链烯、醇、醚、酯、含氯氟烃、以及上述渗透剂的任意混合物或组合。

16.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述渗透剂是对苯二甲酸环丁二酯，所述聚合物是聚碳酸酯或聚酯。

17.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制的温度是通过对聚合物施加微波辐射或射频辐射而达到的。

18.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述固体聚合物为粒料形式，在步骤(iii)或步骤(iv)中，或这两个步骤中，通过旋转叶片对粒料进行搅拌，或者使粒料振动。

19.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤(iii)和步骤(iv)在旋转圆盘传送带上进行，所述圆盘传送带包括两个或更多个容器，这些容器旋转，从而按照顺序进行所述方法的操作。

20.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(iii)和步骤(iv)在进行熔融处理操作的同一挤出机筒内进行。

21.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在使聚合物与渗透剂接触之前，所述聚合物已在Tek Flow处理器中进行过处理。

22.一种由控制聚合物分子量的方法制备的产物，所述方法通过以下过程来进行：当所述聚合物的缠结度约大于2％且为固态时，在聚合物中渗入渗透剂，并且对所述聚合物和渗透剂的混合物进行熔融处理操作。

23.一种产品，通过用来制备具有所需分子量和粘度的聚合物的方法制得，该方法包括以下步骤：

i.提供固态聚合物，该固体聚合物的解缠结度约大于0，

ii.提供渗透剂，

iii.将所述聚合物干燥至有效的水分含量，

iv.在控制的温度和压力下，使所述干燥的聚合物与渗透剂接触一段控制的时间。

24.如权利要求23所述的方法制备的产品，该方法还包括以下步骤：对聚合物和渗透剂进行熔融处理操作，在此操作中，聚合物被熔融，熔融的聚合物受到剪切和压力，在此方法中，熔融处理的温度、熔融处理的剪切速率、熔融处理的持续时间、干燥的程度和时间、暴露于渗透剂的温度和压力以及聚合物和渗透剂性质的组合使得能够得到所需的分子量和粘度的组合。

25.如权利要求22或23所述的产品，其特征在于，所述聚合物已在Tek Flow处理器中进行过处理，使得聚合物变成解缠结度大于0的状态。

26.一种用来标记聚合物的方法，该方法包括以下步骤：

i.将聚合物解缠结至缠结度大于0，

ii.干燥该解缠结的聚合物，

iii.使所述材料暴露于渗透剂，使渗透剂扩散入该聚合物中，

所述渗透剂选自荧光材料、磷光材料、自旋标记的材料、可通过红外吸收谱带进行光谱表征的材料、以及可以通过除红外吸收以外的光谱技术表征的材料。

27.一种标记的聚合物，其通过包括以下步骤的方法制得：

i.将聚合物解缠结至解缠结度大于0，

ii.干燥该解缠结的聚合物，

iii.使所述材料暴露于渗透剂，使渗透剂扩散入该聚合物中，

所述渗透剂选自荧光材料、磷光材料、自旋标记的材料、可通过红外吸收谱带进行光谱表征的材料、以及可以通过除红外吸收以外的光谱技术表征的材料。

28.一种用来改进聚合物的磁性或介电性质的方法，该方法包括以下步骤：

i.将聚合物解缠结至缠结度大于0，

ii.干燥该解缠结的聚合物，

iii.使所述材料暴露于渗透剂，使渗透剂扩散入该聚合物中，

所述渗透剂选自离子材料、磁性极化的材料和等离子体。

29.一种产品，通过包括以下步骤的方法制得：

i.将聚合物解缠结至解缠结度大于0，

ii.干燥该解缠结的聚合物，

iii.使所述材料暴露于渗透剂，使渗透剂扩散入该聚合物中，

所述渗透剂选自离子材料、磁性极化的材料和等离子体。

30.如权利要求26、27、28或29所述的产物，其特征在于，所述对聚合物解缠结的步骤在Tek Flow处理器中进行。

31.一种通过以下步骤控制聚合物分子量的方法：当所述聚合物为固态、而且解缠结度基本为零时在聚合物中渗入渗透剂，并对所述聚合物和渗透剂的混合物进行熔融处理操作。

32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述聚合物选自乙烯-丙烯共聚物、高密度聚乙烯、高抗冲聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯酸、聚酰胺-酰亚胺、聚丙烯腈、聚芳砜、聚丁烯、聚丁二烯-丙烯腈、聚丁二烯-苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚己酸内酯、聚乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚醚醚酮、聚乙烯砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯二醇、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲基乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛(聚缩醛)、聚苯醚、聚苯醚、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯基甲醚、聚乙烯基甲基酮、苯乙烯-丁二烯、丁苯橡胶、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、硝酸纤维素、氯化聚乙烯、三氟氯乙烯、乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸丁酯、乙基纤维素，以及以下单体的聚合物和共聚物：丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈、氯化PE和苯乙烯、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯腈-苯乙烯、丙烯腈、丁二烯-丙烯腈、乙烯-丙烯-二烯单体，以及上述材料的共混物或共聚物。

33.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自二氧化碳、氮气、氧气、氢气、氦气、氩气、氖气、一氧化二氮、氧化氮、水、过氧化二枯基、过氧化丁基枯基、过氧化二叔丁基、二甲基二(叔丁基过氧)己烷、二(叔丁基过氧)-二-异丙基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、对苯二甲酸二烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、间亚苯基双马来酰亚胺、戊烷、马来酸酐、过氧化甲硅烷基、三氯化铝、对二甲苯、三氯代苯、甲苯、以及上述物质的混合物或组合。

34.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自硅烷、硅氧烷、聚酯、卤代单体、钛酸盐、酸酐、路易斯酸无机物、脂族单羧酸酯、芳族单羧酸、脂族二羧酸酯、磷酸酯、聚酯或聚合物增塑剂、酚和胺、磷酸酯、含硫的稳定剂、位阻胺光稳定剂、羟基苯基丙酸酯、羟苄基化合物、亚烷基双酚、仲芳胺、硫代双酚、氨基酚、硫醚、磷酸酯和亚磷酸酯、金属减活剂、脂族和芳族单羧酸和二羧酸的酰胺以及N-单取代衍生物、环酰胺、脂族和芳族醛的腙和双腙、双酰化肼衍生物、苯并三唑、8-羟基喹啉、腙、肼基三嗪的酰化衍生物、氨基三唑及其酰化衍生物、聚酰肼、苄基膦酸的镍盐，它们单独使用或者与其他抗氧化剂或金属减活剂结合使用，吡啶硫醇锡化合物和硫代双酚的亚磷酸酯，或上述渗透剂的混合物或组合。

35.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述渗透剂是聚合物的溶剂。

36.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自链烷、链烯、醇、醚、含氯氟烃、以及上述渗透剂的任意混合物或组合。

37.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述渗透剂是对苯二甲酸环丁二酯，所述聚合物是聚碳酸酯或聚酯。

38.一种用来控制聚合物分子量的方法，该方法可制得具有所需分子量和粘度的聚合物，该方法包括以下步骤：

i.提供解缠结度基本为0的固体聚合物，

ii.提供渗透剂，

iii.将所述聚合物干燥至有效的水分含量，

iv.在控制的温度和压力下，使所述干燥的聚合物与渗透剂接触一段控制的时间，来渗透聚合物。

v.使所述聚合物和渗透剂进行熔融处理操作，在此过程中，聚合物被熔融，熔融的聚合物受到剪切，

在此方法中，熔融处理的温度、熔融处理的剪切速率、熔融处理的持续时间、干燥的程度和时间、接触渗透剂的时间、温度和压力以及聚合物和渗透剂性质的组合使得能够得到所需分子量和粘度的组合。

39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述聚合物选自乙烯-丙烯共聚物、高密度聚乙烯、高抗冲聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯酸、聚酰胺-酰亚胺、聚丙烯腈、聚芳砜、聚丁烯、聚丁二烯-丙烯腈、聚丁二烯-苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚己酸内酯、聚乙烯、聚丙烯酸乙酯、聚醚醚酮、聚乙烯砜、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯二醇、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲基乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛(聚缩醛)、聚苯醚、聚苯醚、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丙二酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯基甲醚、聚乙烯基甲基酮、苯乙烯-丁二烯、丁苯橡胶、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、硝酸纤维素、氯化聚乙烯、三氟氯乙烯、乙烯-丙烯酸、乙烯-丙烯酸丁酯、乙基纤维素，以及以下单体的聚合物和共聚物：丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈、氯化PE和苯乙烯、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯腈-苯乙烯、丙烯腈、丁二烯-丙烯腈、乙烯-丙烯-二烯单体，以及上述材料的共混物或共聚物。

40.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自二氧化碳、氮气、氧气、氢气、氦气、氩气、氖气、一氧化二氮、氧化氮、水、过氧化二枯基、过氧化丁基枯基、过氧化二叔丁基、二甲基二(叔丁基过氧)己烷、二(叔丁基过氧)-二-异丙基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、对苯二甲酸二烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、间亚苯基双马来酰亚胺、戊烷、马来酸酐、过氧化甲硅烷基、三氯化铝、对二甲苯、三氯代苯、甲苯、以及上述物质的混合物或组合。

41.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自硅烷、硅氧烷、聚酯、卤代单体、钛酸盐、酸酐、路易斯酸无机物、脂族单羧酸酯、芳族单羧酸、脂族二羧酸酯、磷酸酯、聚酯或聚合物增塑剂、酚和胺、磷酸酯、含硫的稳定剂、位阻胺光稳定剂、羟基苯基丙酸酯、羟苄基化合物、亚烷基双酚、仲芳胺、硫代双酚、氨基酚、硫醚、磷酸酯和亚磷酸酯、金属减活剂、脂族和芳族单羧酸和二羧酸的酰胺以及N-单取代衍生物、环酰胺、脂族和芳族醛的腙和双腙、双酰化肼衍生物、苯并三唑、8-羟基喹啉、腙、肼基三嗪的酰化衍生物、氨基三唑及其酰化衍生物、聚酰肼、苄基膦酸的镍盐，它们单独使用或者与其他抗氧化剂或金属减活剂结合使用，吡啶硫醇锡化合物和硫代双酚的亚磷酸酯，或上述渗透剂的混合物或组合。

42.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述渗透剂是聚合物的溶剂。

43.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述渗透剂选自链烷、链烯、醇、醚、含氯氟烃、以及上述渗透剂的任意混合物或组合。

44.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述渗透剂是对苯二甲酸环丁二酯，所述聚合物是聚碳酸酯或聚酯。

45.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述控制的温度是通过对聚合物进行微波辐射或射频辐射而达到的。

46.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述聚合物为粒料形式，在对粒料施加真空、或使其与渗透剂接触的步骤中，通过旋转叶片对粒料进行搅拌，或者使粒料振动。

47.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述干燥和渗透的步骤在旋转圆盘传送带上进行，所述圆盘传送带包括两个或更多个容器，这些容器旋转，从而按照顺序进行所述方法的操作。

48.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述干燥聚合物和使干燥的聚合物与渗透剂接触的步骤在进行熔融处理操作的同一挤出机筒内进行。

49.一种产品，通过由以下步骤控制聚合物分子量的方法制得：当聚合物为固态而且解缠结度为0时，在聚合物中渗入一种物质，并使所述聚合物和渗透剂混合物进行熔融处理操作。

50.一种产品，通过用来制备具有所需分子量和粘度的聚合物的方法制得，该方法包括以下步骤：

v.提供解缠结度基本为0的固体聚合物，

vi.提供渗透剂，

vii.将所述聚合物干燥至有效的水分含量，

viii.在控制的温度和压力下，使所述干燥的聚合物与渗透剂接触一段控制的时间。

ix.对所述聚合物和渗透剂进行熔融处理操作，在此过程中，聚合物被熔融，并且熔融的聚合物受到剪切，

在此方法中，熔融处理的温度、熔融处理的剪切速率、熔融处理的持续时间、干燥的程度和时间、暴露于渗透剂的压力和温度、以及聚合物和渗透剂性质的组合使得能够得到所需分子量和粘度的组合。

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