EA042471B1 - METHOD FOR PRODUCING POLYPROPYLENE COMPOSITION - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING POLYPROPYLENE COMPOSITION Download PDFInfo
- Publication number
- EA042471B1 EA042471B1 EA201992724 EA042471B1 EA 042471 B1 EA042471 B1 EA 042471B1 EA 201992724 EA201992724 EA 201992724 EA 042471 B1 EA042471 B1 EA 042471B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- reactor
- range
- polypropylene composition
- propylene
- propylene polymer
- Prior art date
Links
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения полипропиленовой композиции путем последовательной полимеризации. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу получения полипропиленовой композиции, содержащей пропилен и один или более сомономеров, выбранных из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, и к полипропиленовой композиции, полученной при помощи указанного способа. Настоящее изобретение также относится к изделию, содержащему полипропиленовую композицию.The present invention relates to a method for producing a polypropylene composition by sequential polymerization. More specifically, the present invention relates to a method for preparing a polypropylene composition containing propylene and one or more comonomers selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha-olefins, and to a polypropylene composition obtained using this method. The present invention also relates to an article containing a polypropylene composition.
Пропиленовые гомополимеры и сополимеры подходят для многих применений, таких как упаковка, текстиль, автомобили и трубы. Важной областью применения пропиленовых гомополимеров и сополимеров является упаковочная промышленность, в частности, в области пленок и формования.Propylene homopolymers and copolymers are suitable for many applications such as packaging, textiles, automobiles and pipes. An important field of application for propylene homopolymers and copolymers is the packaging industry, in particular in the field of films and molding.
В области упаковки очень важно иметь хорошо текучую полипропиленовую композицию с хорошими механическими свойствами, т.е. высоким модулем упругости на растяжение и хорошей ударной вязкостью. Хорошая текучесть необходима для достижения хорошей обрабатываемости в различных процессах изготовления изделий, таких как, например, процесс литья под давлением, что обеспечивает высокую скорость производства, которая обычно требуется на рынках продукции массового производства. Механические свойства также важны в указанном типе применений, в частности, в области емкостей, в которых необходимо удерживать содержимое, такое как пищевые продукты или жидкость, находящееся в них. Кроме того, существует потребность в достаточной жесткости емкостей для возможности их укладывания друг на друга.In the field of packaging, it is very important to have a well-flowing polypropylene composition with good mechanical properties, i.e. high tensile modulus and good impact strength. Good fluidity is necessary to achieve good machinability in various product manufacturing processes, such as injection molding, which allows high production speeds that are typically required in mass production markets. Mechanical properties are also important in this type of application, in particular in the field of containers in which it is necessary to contain contents such as foodstuffs or the liquid contained therein. In addition, there is a need for sufficient rigidity of the containers so that they can be stacked on top of each other.
Кроме того, полипропиленовая композиция также должна выдерживать механические повреждения при сжатии, которые обычно возникают, например, при падении изделий.In addition, the polypropylene composition must also withstand mechanical damage during compression, which usually occurs, for example, when products are dropped.
Кроме того, мутность также должна быть приемлемой. В частности, необходим хороший баланс между жесткостью и мутностью.In addition, haze should also be acceptable. In particular, a good balance between hardness and haze is required.
Тем не менее по меньшей мере некоторые из указанных свойств могут быть достигнуты только за счет других из указанных свойств. Например, с увеличением скорости течения расплава может быть улучшена жесткость, в то время как свойства сопротивления ударным нагрузкам значительно снижаются. Таким образом, ударная вязкость и скорость течения расплава полипропиленовой композиции ведут себя противоположным образом.However, at least some of these properties can only be achieved at the expense of other of these properties. For example, as the melt flow rate increases, the stiffness can be improved while the impact resistance properties are greatly reduced. Thus, the impact strength and the melt flow rate of the polypropylene composition behave in the opposite way.
Кроме того, высокая степень кристалличности полипропиленовой композиции делает ее довольно жесткой, тем не менее она также увеличивает мутность. Таким образом, баланс жесткости и мутности в полипропиленовой композиции имеет большое значение.In addition, the high degree of crystallinity of the polypropylene composition makes it rather stiff, however it also increases haze. Thus, the balance of stiffness and haze in the polypropylene composition is of great importance.
Таким образом, существует общая потребность в способе изготовления полипропиленовой композиции, которая характеризуется сбалансированной комбинацией высокой текучести, высокой жесткости и ударопрочности и высокого уровня оптических свойств (низкое значение мутности).Thus, there is a general need for a process for the manufacture of a polypropylene composition that is characterized by a balanced combination of high flow, high stiffness and impact resistance, and a high level of optical properties (low haze value).
В документе ЕР 2539398 описан способ получения статистического пропиленового сополимера путем последовательной полимеризации, включающий стадииEP 2539398 describes a process for the production of a random propylene copolymer by sequential polymerization, comprising the steps
a) полимеризации пропилена и по меньшей мере одного из этилена и/или С4-С20 α-олефина в первом реакторе (R1) с получением полипропилена (РР1), представляющего собой статистический пропиленовый сополимер (R-PP1), причем указанный полипропилен (РР1) имеет скорость течения расплава MFR10 (230°C), измеренную в соответствии с ISO 1133, не более 1,5 г/10 мин;a) polymerization of propylene and at least one of ethylene and/or C 4 -C 20 α-olefin in the first reactor (R1) to obtain polypropylene (PP1), which is a random propylene copolymer (R-PP1), and the specified polypropylene ( PP1) has a melt flow rate MFR 10 (230°C), measured in accordance with ISO 1133, not more than 1.5 g/10 min;
b) переноса первого полипропилена (РР1) во второй реактор (R2);b) transferring the first polypropylene (PP1) to the second reactor (R2);
c) полимеризации во втором реакторе (R2) и в присутствии указанного первого полипропилена (РР1) пропилена и необязательно по меньшей мере одного из этилена и/или С4-С20 α-олефина с получением в результате второго полипропилена (РР2), причем указанный первый полипропилен (РР1) и указанный второй полипропилен (РР2) образуют (однородную) смесь, и указанный второй полипропилен (РР2) представляет собой первый пропиленовый гомополимер (Н-РР1) или второй статистический пропиленовый сополимер (R-PP2);c) polymerizing in the second reactor (R2) and in the presence of said first polypropylene (PP1) propylene and optionally at least one of ethylene and/or C 4 -C 20 α-olefin, resulting in a second polypropylene (PP2), wherein said the first polypropylene (PP1) and said second polypropylene (PP2) form a (homogeneous) mixture, and said second polypropylene (PP2) is a first propylene homopolymer (H-PP1) or a second random propylene copolymer (R-PP2);
d) переноса смеси первого полипропилена (РР1) и второго полипропилена (РР2) в третий реактор (R3); иd) transferring the mixture of the first polypropylene (PP1) and the second polypropylene (PP2) to the third reactor (R3); And
e) полимеризации в третьем реакторе (R3) и в присутствии смеси первого полипропилена (РР1) и второго полипропилена (РР2) пропилена и необязательно по меньшей мере одного из этилена и/или С4-С20 α-олефина с получением в результате третьего полипропилена (РР3), причем указанный третий полипропилен (РР3) представляет собой второй пропиленовый гомополимер (Н-РР2) или третий статистический пропиленовый сополимер (R-PP3), и первый полипропилен (РР1), второй полипропилен (РР2) и третий полипропилен (РР3) образуют (однородную) смесь.e) polymerizing in a third reactor (R3) and in the presence of a mixture of a first polypropylene (PP1) and a second polypropylene (PP2) propylene and optionally at least one of ethylene and/or C 4 -C 20 α-olefin, resulting in a third polypropylene (PP3), wherein said third polypropylene (PP3) is a second propylene homopolymer (H-PP2) or a third random propylene copolymer (R-PP3), and a first polypropylene (PP1), a second polypropylene (PP2) and a third polypropylene (PP3) form a (homogeneous) mixture.
Тем не менее изобретение, описанное в документе ЕР 2539398, относится к трубам, и, таким образом, MFR2 получающегося статистического пропиленового сополимера составляет от 0,5 до 10,0 г/10 мин, и он может содержать, в частности, бета-нуклеирующие агенты. Кроме того, в документе ЕР 2539398 ничего не говорится о свойствах мутности получающегося статистического пропиленового сополимера.However, the invention described in EP 2539398 relates to pipes and thus the MFR 2 of the resulting random propylene copolymer is between 0.5 and 10.0 g/10 min and it may contain, in particular, beta- nucleating agents. Furthermore, EP 2539398 is silent on the haze properties of the resulting random propylene copolymer.
Настоящее изобретение основано на том факте, что описанные выше потребности в сбалансированной комбинации высокой текучести, высокой жесткости и ударопрочности и высокого уровня оптических свойств (низкое значение мутности) могут быть достигнуты при помощи способа получения кон- 1 042471 кретной полипропиленовой композиции. Таким образом, в настоящем изображении предложен способ получения полипропиленовой композиции путем последовательной полимеризации, включающий стадииThe present invention is based on the fact that the above described needs for a balanced combination of high fluidity, high stiffness and impact resistance and high level of optical properties (low haze value) can be achieved by a process for preparing a particular polypropylene composition. Thus, in the present image, a method for obtaining a polypropylene composition by sequential polymerization is proposed, including the steps
a) полимеризации в первом реакторе, предпочтительно суспензионном реакторе, мономеров, включающих пропилен и необязательно один или более сомономеров, выбранных из этилена и С4-С10 альфаолефинов, с получением фракции первого пропиленового полимера с содержанием сомономера в диапазоне от 0,0 до 1,0 мас.%;a) polymerizing in a first reactor, preferably a slurry reactor, monomers comprising propylene and optionally one or more comonomers selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha olefins, to obtain a first propylene polymer fraction with a comonomer content ranging from 0.0 to 1 .0 wt%;
b) полимеризации во втором реакторе, предпочтительно первом газофазном реакторе, мономеров, включающих пропилен и один или более сомономеров, выбранных из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, в присутствии фракции первого пропиленового полимера с получением фракции второго пропиленового полимера с содержанием сомономера в диапазоне от 0,3 до 2,0 мас.%;b) polymerizing in a second reactor, preferably a first gas phase reactor, monomers comprising propylene and one or more comonomers selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha-olefins in the presence of a first propylene polymer fraction to obtain a second propylene polymer fraction containing comonomer in the range from 0.3 to 2.0 wt.%;
c) полимеризации в третьем реакторе, предпочтительно втором газофазном реакторе, мономеров, включающих пропилен и один или более сомономеров, выбранных из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, в присутствии фракции второго пропиленового полимера с получением фракции третьего пропиленового полимера с содержанием сомономера в диапазоне от 1,5 до 5,0 мас.%;c) polymerizing in a third reactor, preferably a second gas phase reactor, monomers comprising propylene and one or more comonomers selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha-olefins in the presence of a second propylene polymer fraction to obtain a third propylene polymer fraction containing comonomer in the range from 1.5 to 5.0 wt.%;
d) экструдирования фракции третьего пропиленового полимера в присутствии по меньшей мере одного альфа-нуклеирующего агента, где полипропиленовая композиция имеет значение MFR2 в диапазоне от 12,0 до 60,0 г/10 мин, измеренное в соответствии с ISO 1133 при 230°С под нагрузкой 2,16 кг.d) extruding a third propylene polymer fraction in the presence of at least one alpha-nucleating agent, wherein the polypropylene composition has an MFR 2 value in the range of 12.0 to 60.0 g/10 min, measured according to ISO 1133 at 230°C under load of 2.16 kg.
Фракции первого, второго и третьего пропиленовых полимеров согласно настоящему изобретению получают при помощи способа последовательной полимеризации. В настоящей заявке термин способ последовательной полимеризации указывает, что фракции пропиленового полимера получают при помощи способа, включающего по меньшей мере три реактора, соединенные последовательно. В одном предпочтительном варианте реализации в настоящей заявке термин способ последовательной полимеризации указывает, что реакционную смесь первого реактора, т.е. фракцию первого пропиленового полимера с непрореагировавшими мономерами, переносят, предпочтительно напрямую переносят, во второй реактор, в котором получают фракцию второго пропиленового полимера. Реакционную смесь второго реактора, т.е. фракцию второго пропиленового полимера с непрореагировавшими мономерами, переносят, предпочтительно напрямую переносят, в третий реактор, в котором получают фракцию третьего пропиленового полимераFractions of the first, second and third propylene polymers according to the present invention are obtained using a sequential polymerization method. In the present application, the term sequential polymerization process indicates that the propylene polymer fractions are produced by a process comprising at least three reactors connected in series. In one preferred implementation in this application, the term method of sequential polymerization indicates that the reaction mixture of the first reactor, i. the fraction of the first propylene polymer with unreacted monomers is transferred, preferably directly transferred, to a second reactor in which a fraction of the second propylene polymer is obtained. The reaction mixture of the second reactor, i. the fraction of the second propylene polymer with unreacted monomers is transferred, preferably directly transferred, to a third reactor in which a fraction of the third propylene polymer is obtained
Соответственно в способе согласно настоящему изобретениюAccordingly, in the method according to the present invention
i) фракция первого пропиленового полимера, полученная в первом реакторе, обычно содержит первый пропиленовый полимер, который получают в указанном первом реакторе, ii) фракция второго пропиленового полимера, полученная во втором реакторе, обычно содержит второй пропиленовый полимер, который получают в указанном втором реакторе, iii) фракция третьего пропиленового полимера, полученная в третьем реакторе, обычно содержит третий пропиленовый полимер, который получают в указанном третьем реакторе.i) the fraction of the first propylene polymer obtained in the first reactor, usually contains the first propylene polymer, which is obtained in the specified first reactor, ii) the fraction of the second propylene polymer, obtained in the second reactor, usually contains the second propylene polymer, which is obtained in the specified second reactor, iii) the fraction of the third propylene polymer obtained in the third reactor, usually contains the third propylene polymer, which is obtained in the specified third reactor.
Соответственно способ согласно настоящему изобретению включает по меньшей мере первый реактор, второй реактор и третий реактор. Способ может включать по меньшей мере один дополнительный реактор полимеризации после третьего реактора. В одном конкретном варианте реализации способ согласно настоящему изобретению состоит из трех реакторов полимеризации, т.е. первого реактора, второго реактора и третьего реактора. Термин реактор полимеризации указывает, что в нем происходит основная полимеризация. Таким образом, в случае если способ состоит из трех или более реакторов полимеризации, указанное определение не исключает варианта, при котором способ в целом включает, например, стадию предварительной полимеризации в реакторе предварительной полимеризации. Термин состоит из является только указанием на наличие основных реакторов полимеризации. В случае если способ согласно настоящему изобретению в целом включает реактор предварительной полимеризации, термин фракция первого пропиленового полимера обозначает суммарное количество (со)полимера, получаемого в реакторе предварительной полимеризации, и (со)полимера, получаемого в первом реакторе.Accordingly, the method according to the present invention includes at least a first reactor, a second reactor and a third reactor. The method may include at least one additional polymerization reactor after the third reactor. In one specific embodiment, the process according to the present invention consists of three polymerization reactors, i.e. the first reactor, the second reactor and the third reactor. The term polymerization reactor indicates that the main polymerization takes place in it. Thus, if the process consists of three or more polymerization reactors, this definition does not exclude the possibility that the whole process includes, for example, a prepolymerization step in the prepolymerization reactor. The term consists of is only an indication of the presence of the main polymerization reactors. Where the process of the present invention generally comprises a prepolymerization reactor, the term first propylene polymer fraction means the total amount of (co)polymer produced in the prepolymerization reactor and (co)polymer produced in the first reactor.
Реакторы обычно выбирают из суспензионных и газофазных реакторов.The reactors are typically selected from slurry and gas phase reactors.
Первый реактор предпочтительно является суспензионным реактором и может представлять собой любой емкостный реактор непрерывного действия или периодического действия с перемешиванием или петлевой реактор, функционирующий в режиме полимеризации в массе или суспензионной полимеризации. Под полимеризацией в массе подразумевают процесс, в котором полимеризацию проводят в жидком мономере по существу при отсутствии инертного растворителя. Тем не менее специалисту в данной области техники известно, что мономеры, применяемые в промышленном производстве, никогда не бывают чистыми и всегда содержат алифатические углеводороды в качестве примесей. Например, пропиленовый мономер может содержать вплоть до 5% пропана в качестве примеси. Таким образом, полимеризация в массе предпочтительно обозначает полимеризацию в реакционной среде, которая содержит по меньшей мере 60% (мас./мас.) мономера. Согласно настоящему изобретению первый реактор более предпочтительно представляет собой петлевой реактор.The first reactor is preferably a slurry reactor and can be any continuous or stirred batch reactor or loop reactor operating in bulk or slurry polymerization mode. By bulk polymerization is meant a process in which the polymerization is carried out in a liquid monomer substantially in the absence of an inert solvent. However, the person skilled in the art knows that the monomers used in industrial production are never pure and always contain aliphatic hydrocarbons as impurities. For example, propylene monomer may contain up to 5% propane as an impurity. Thus, bulk polymerization preferably means polymerization in a reaction medium which contains at least 60% (w/w) monomer. According to the present invention, the first reactor is more preferably a loop reactor.
Второй реактор предпочтительно представляет собой первый газофазный реактор. Указанный перThe second reactor is preferably a first gas phase reactor. Specified lane
- 2 042471 вый газофазный реактор может представлять собой любой реактор с механическим перемешиванием или с псевдоожиженным слоем или реактор с уплотненным слоем. Предпочтительно первый газофазный реактор включает реактор с псевдоожиженным слоем с механическим перемешиванием со скоростями потоков газа по меньшей мере 0,2 м/с. Первый газофазный реактор типа реактора с псевдоожиженным слоем может дополнительно включать механическую мешалку для облегчения перемешивания в псевдоожиженном слое.- 2 042471 The output gas phase reactor may be any mechanically stirred or fluidized bed reactor or packed bed reactor. Preferably, the first gas phase reactor comprises a mechanically agitated fluidized bed reactor with gas flow rates of at least 0.2 m/s. The first fluidized bed type gas phase reactor may further include a mechanical stirrer to facilitate mixing in the fluidized bed.
Третий реактор предпочтительно представляет собой второй газофазный реактор. Указанный второй газофазный реактор может представлять собой любой реактор с механическим перемешиванием или с псевдоожиженным слоем или реактор с уплотненным слоем. Предпочтительно второй газофазный реактор включает реактор с псевдоожиженным слоем с механическим перемешиванием со скоростями потоков газа по меньшей мере 0,2 м/с. Второй газофазный реактор типа реактора с псевдоожиженным слоем может дополнительно включать механическую мешалку для облегчения перемешивания в псевдоожиженном слое.The third reactor is preferably a second gas phase reactor. Said second gas phase reactor may be any mechanically agitated or fluidized bed or packed bed reactor. Preferably, the second gas phase reactor comprises a mechanically agitated fluidized bed reactor with gas flow rates of at least 0.2 m/s. The second fluidized bed type gas phase reactor may further include a mechanical stirrer to facilitate mixing in the fluidized bed.
Необязательный(е) последующий(е) реактор или реакторы полимеризации предпочтительно представляет(ют) собой газофазный(е) реактор(ы).Optional(e) subsequent(e) polymerization reactor or reactors preferably is(are) a gas-phase(e) reactor(s).
Предпочтительный способ полимеризации представляет собой способ с комбинированием петлевого и газофазного реакторов, такой как разработанный Borealis и известный как технология BORSTAR™. Примеры указанного способа полимеризации описаны в документах ЕР 0887379, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 и WO 00/68315.The preferred polymerization process is a combined loop and gas phase reactor process such as developed by Borealis and known as the BORSTAR™ technology. Examples of this polymerization process are described in EP 0887379, WO 92/12182, WO 2004/000899, WO 2004/111095, WO 99/24478, WO 99/24479 and WO 00/68315.
Когда способ согласно настоящему изобретению в целом включает реактор предварительной полимеризации, указанную стадию предварительной полимеризации осуществляют перед полимеризацией в первом реакторе. Стадию предварительной полимеризации осуществляют в реакторе предварительной полимеризации, в котором проводят предварительную (со)полимеризацию пропилена. Реактор предварительной полимеризации имеет меньший размер по сравнению с первым реактором, вторым реактором, третьим реактором и последующим(и) реактором или реакторами полимеризации согласно настоящему изобретению соответственно. Реакционный объем реактора предварительной полимеризации может составлять, например, от 0,001 до 10% от реакционного объема первого реактора, такого как петлевой реактор. В указанном реакторе предварительной полимеризации предварительную (со)полимеризацию пропилена проводят в массе или суспензии с получением пропиленового (со)полимера.When the process according to the present invention generally comprises a pre-polymerization reactor, said pre-polymerization step is carried out prior to polymerization in the first reactor. The prepolymerization step is carried out in a prepolymerization reactor in which propylene is pre(co)polymerized. The pre-polymerization reactor is smaller than the first reactor, second reactor, third reactor and post-polymerization reactor(s) of the present invention, respectively. The reaction volume of the prepolymerization reactor may be, for example, from 0.001 to 10% of the reaction volume of the first reactor, such as a loop reactor. In said prepolymerization reactor, the pre(co)polymerization of propylene is carried out in bulk or slurry to form a propylene (co)polymer.
Рабочая температура в реакторе предварительной полимеризации находится в диапазоне от 0 до 60°С, предпочтительно в диапазоне от 15 до 50°С, более предпочтительно в диапазоне от 18 до 35°С.The operating temperature in the prepolymerization reactor is in the range of 0 to 60°C, preferably in the range of 15 to 50°C, more preferably in the range of 18 to 35°C.
Давление в реакторе предварительной полимеризации не является критическим параметром, но оно должно быть достаточно высоким, чтобы поддерживать реакционную смесь в жидкой фазе. Таким образом, давление в реакторе предварительной полимеризации может находиться в диапазоне от 20 до 100 бар, предпочтительно в диапазоне от 30 до 70 бар.The pressure in the prepolymerization reactor is not critical, but it must be high enough to keep the reaction mixture in the liquid phase. Thus, the pressure in the prepolymerization reactor can be in the range of 20 to 100 bar, preferably in the range of 30 to 70 bar.
В реактор предварительной полимеризации можно добавлять водород для регулирования молекулярной массы и соответственно скорости течения расплава MFR2 пропиленового (со)полимера, получаемого в реакторе предварительной полимеризации.Hydrogen may be added to the prepolymerization reactor to control the molecular weight and thus the melt flow rate of the MFR2 propylene (co)polymer produced in the prepolymerization reactor.
В первый реактор способа согласно настоящему изобретению подают мономерное сырье, состоящее из пропилена и необязательно одного или более сомономеров, выбранных из этилена и С4-С10 альфаолефинов. В случае наличия в способе стадии предварительной полимеризации в первый реактор также подают пропиленовый (со)полимер, полученный в реакторе предварительной полимеризации. В первом реакторе получают фракцию первого пропиленового полимера.The first reactor of the process according to the present invention is fed with a monomeric feedstock consisting of propylene and optionally one or more comonomers selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha olefins. If the process has a prepolymerization step, the first reactor is also fed with the propylene (co)polymer produced in the prepolymerization reactor. In the first reactor, a fraction of the first propylene polymer is obtained.
Фракция первого пропиленового полимера обычно имеет содержание сомономера, выбранного из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, в диапазоне от 0,0 до 1,0 мас.%, предпочтительно в диапазоне от 0,0 до 0,8 мас.%, более предпочтительно в диапазоне от 0,0 до 0,7 мас.% в расчете на общее количество мономеров, присутствующих во фракции первого пропиленового полимера.The first propylene polymer fraction typically has a comonomer content selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha-olefins in the range of 0.0 to 1.0 wt%, preferably in the range of 0.0 to 0.8 wt% , more preferably in the range from 0.0 to 0.7 wt.% based on the total amount of monomers present in the fraction of the first propylene polymer.
Как правило, фракция первого пропиленового полимера имеет скорость течения расплава (MFR2) в диапазоне от 11 до 60 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 15 до 40 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 17 до 35 г/10 мин. MFR2 определяют в соответствии с ISO 1133 при температуре 230°С и под нагрузкой 2,16 кг.Typically, the first propylene polymer fraction has a melt flow rate (MFR2) in the range of 11 to 60 g/10 min, preferably in the range of 15 to 40 g/10 min, more preferably in the range of 17 to 35 g/10 min. MFR 2 is determined according to ISO 1133 at 230° C. and under a load of 2.16 kg.
Рабочая температура в первом реакторе обычно находится в диапазоне от 62 до 85°С, предпочтительно в диапазоне от 65 до 82°С, более предпочтительно в диапазоне от 67 до 80°С.The operating temperature in the first reactor is usually in the range of 62 to 85°C, preferably in the range of 65 to 82°C, more preferably in the range of 67 to 80°C.
Обычно давление в первом реакторе находится в диапазоне от 20 до 80 бар, предпочтительно в диапазоне от 30 до 70 бар, более предпочтительно в диапазоне от 35 до 65 бар.Typically, the pressure in the first reactor is in the range of 20 to 80 bar, preferably in the range of 30 to 70 bar, more preferably in the range of 35 to 65 bar.
В первый реактор можно добавлять водород для регулирования молекулярной массы и, соответственно, скорости течения расплава MFR2 фракции первого пропиленового полимера, получаемой в указанном первом реакторе.Hydrogen may be added to the first reactor to control the molecular weight and thus the melt flow rate of the MFR 2 fraction of the first propylene polymer produced in said first reactor.
Как правило, отношение водород/пропилен (И2/С3) в первом реакторе находится в диапазоне от 1,5 до 6,0 моль/кмоль, предпочтительно в диапазоне от 1,6 до 5,5 моль/кмоль, более предпочтительно в диапазоне от 1,7 до 5,0 моль/кмоль.Typically, the hydrogen/propylene ratio (I 2 /C 3 ) in the first reactor is in the range from 1.5 to 6.0 mol/kmol, preferably in the range from 1.6 to 5.5 mol/kmol, more preferably in range from 1.7 to 5.0 mol/kmol.
- 3 042471- 3 042471
Как правило, отношение одного или более сомономеров (выбранных из этилена и С4-С10 альфаолефинов) к С3 в первом реакторе составляет менее 10,0 моль/кмоль, предпочтительно в диапазоне от 0,0 до 8,0 моль/кмоль, более предпочтительно в диапазоне от 0,0 до 7,5 моль/кмоль.As a rule, the ratio of one or more comonomers (selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha-olefins) to C 3 in the first reactor is less than 10.0 mol/kmol, preferably in the range from 0.0 to 8.0 mol/kmol, more preferably in the range of 0.0 to 7.5 mol/kmol.
Как правило, реакционную смесь первого реактора переносят, предпочтительно напрямую переносят, во второй реактор. Под переносом напрямую подразумевают способ, при котором реакционную смесь первого реактора направляют непосредственно на следующую стадию полимеризации, т.е. во второй реактор. Мономеры, включающие пропилен и один или более сомономеров, выбранных из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, подают во второй реактор. Во втором реакторе получают фракцию второго пропиленового полимера.Typically, the reaction mixture of the first reactor is transferred, preferably directly transferred, to the second reactor. By direct transfer is meant a method in which the reaction mixture of the first reactor is sent directly to the next polymerization stage, i.e. to the second reactor. Monomers comprising propylene and one or more comonomers selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha-olefins are fed into the second reactor. In the second reactor, a fraction of the second propylene polymer is obtained.
Фракция второго пропиленового полимера обычно имеет содержание сомономера, выбранного из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, в диапазоне от 0,3 до 2,0 мас.%, предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 1,7 мас.%, более предпочтительно в диапазоне от 0,6 до 1,5 мас.%, в расчете на общее количество мономеров, присутствующих во фракции второго пропиленового полимера.The fraction of the second propylene polymer usually has a comonomer content selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha-olefins in the range of 0.3 to 2.0 wt.%, preferably in the range of 0.5 to 1.7 wt.% , more preferably in the range from 0.6 to 1.5 wt.%, based on the total amount of monomers present in the fraction of the second propylene polymer.
Как правило, фракция второго пропиленового полимера имеет скорость течения расплава (MFR2) в диапазоне от 11 до 60 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 15 до 40 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 17 до 35 г/10 мин. MFR2 определяют в соответствии с ISO 1133 при температуре 230°С и под нагрузкой 2,16 кг.Typically, the fraction of the second propylene polymer has a melt flow rate (MFR 2 ) in the range of 11 to 60 g/10 min, preferably in the range of 15 to 40 g/10 min, more preferably in the range of 17 to 35 g/10 min . MFR2 is determined according to ISO 1133 at 230°C and under a load of 2.16 kg.
Рабочая температура во втором реакторе обычно находится в диапазоне от 70 до 95°С, предпочтительно в диапазоне от 75 до 90°С, более предпочтительно в диапазоне от 78 до 88°С.The operating temperature in the second reactor is usually in the range of 70 to 95°C, preferably in the range of 75 to 90°C, more preferably in the range of 78 to 88°C.
Обычно давление во втором реакторе находится в диапазоне от 5 до 50 бар, предпочтительно в диапазоне от 15 до 40 бар.Typically, the pressure in the second reactor is in the range of 5 to 50 bar, preferably in the range of 15 to 40 bar.
Во второй реактор можно добавлять водород для регулирования молекулярной массы и, соответственно, скорости течения расплава MFR2 фракции второго пропиленового полимера, получаемой в указанном втором реакторе.Hydrogen can be added to the second reactor to control the molecular weight and thus the melt flow rate of the MFR 2 fraction of the second propylene polymer produced in said second reactor.
Как правило, отношение водород/пропилен (Н2/С3) во втором реакторе находится в диапазоне от 12,0 до 70,0 моль/кмоль, предпочтительно в диапазоне от 15,0 до 60,0 моль/кмоль, более предпочтительно в диапазоне от 16,0 до 50,0 моль/кмоль.Typically, the hydrogen/propylene (H 2 /C 3 ) ratio in the second reactor is in the range of 12.0 to 70.0 mol/kmol, preferably in the range of 15.0 to 60.0 mol/kmol, more preferably in range from 16.0 to 50.0 mol/kmol.
Как правило, отношение одного или более сомономеров (выбранных из этилена и С4-С10 альфаолефинов) к С3 во втором реакторе находится в диапазоне от 4,5 до 20,0 моль/кмоль, предпочтительно в диапазоне от 5,0 до 18,0 моль/кмоль, более предпочтительно в диапазоне от 5,5 до 17,0 моль/кмоль.Typically, the ratio of one or more comonomers (selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha olefins) to C3 in the second reactor is in the range from 4.5 to 20.0 mol/kmol, preferably in the range from 5.0 to 18, 0 mol/kmol, more preferably in the range from 5.5 to 17.0 mol/kmol.
Как правило, реакционную смесь второго реактора переносят, предпочтительно напрямую переносят, в третий реактор. Под переносом напрямую подразумевают способ, при котором реакционную смесь второго реактора направляют непосредственно на следующую стадию полимеризации, т.е. в третий реактор. Мономеры, включающие пропилен и один или более сомономеров, выбранных из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, подают в третий реактор. В третьем реакторе получают фракцию третьего пропиленового полимера.As a rule, the reaction mixture of the second reactor is transferred, preferably directly transferred, to the third reactor. By direct transfer is meant a method in which the reaction mixture of the second reactor is sent directly to the next polymerization stage, i.e. to the third reactor. Monomers comprising propylene and one or more comonomers selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha-olefins are fed into the third reactor. In the third reactor, a fraction of the third propylene polymer is obtained.
Фракция третьего пропиленового полимера обычно имеет содержание сомономера, выбранного из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, в диапазоне от 1,5 до 5,0 мас.%, предпочтительно в диапазоне от 1,6 до 4,0 мас.%, более предпочтительно в диапазоне от 1,7 до 3,5 мас.%, в расчете на общее количество мономеров, присутствующих во фракции третьего пропиленового полимера.The fraction of the third propylene polymer usually has a comonomer content selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha-olefins in the range of 1.5 to 5.0 wt.%, preferably in the range of 1.6 to 4.0 wt.% , more preferably in the range from 1.7 to 3.5 wt.%, based on the total amount of monomers present in the fraction of the third propylene polymer.
Как правило, фракция третьего пропиленового полимера имеет скорость течения расплава (MFR2) в диапазоне от 12 до 60 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 15 до 40 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 17 до 35 г/10 мин. MFR2 определяют в соответствии с ISO 1133 при температуре 230°С и под нагрузкой 2,16 кг.Typically, the third propylene polymer fraction has a melt flow rate (MFR2) in the range of 12 to 60 g/10 min, preferably in the range of 15 to 40 g/10 min, more preferably in the range of 17 to 35 g/10 min. MFR2 is determined according to ISO 1133 at 230°C and under a load of 2.16 kg.
Рабочая температура в третьем реакторе обычно находится в диапазоне от 70 до 95°С, предпочтительно в диапазоне от 75 до 90°С, более предпочтительно в диапазоне от 78 до 88°С.The operating temperature in the third reactor is usually in the range of 70 to 95°C, preferably in the range of 75 to 90°C, more preferably in the range of 78 to 88°C.
Обычно давление в третьем реакторе находится в диапазоне от 5 до 50 бар, предпочтительно в диапазоне от 15 до 40 бар.Typically, the pressure in the third reactor is in the range of 5 to 50 bar, preferably in the range of 15 to 40 bar.
В третий реактор можно добавлять водород для регулирования молекулярной массы и, соответственно, скорости течения расплава MFR2 фракции третьего пропиленового полимера, получаемой в указанном третьем реакторе.Hydrogen can be added to the third reactor to control the molecular weight and thus the melt flow rate of the MFR 2 fraction of the third propylene polymer produced in said third reactor.
Как правило, отношение водород/пропилен (И2/С3) в третьем реакторе находится в диапазоне от 15,0 до 80,0 моль/кмоль, предпочтительно в диапазоне от 17,0 до 70,0 моль/кмоль, более предпочтительно в диапазоне от 19,0 до 60,0 моль/кмоль.Typically, the hydrogen/propylene ratio (I 2 /C 3 ) in the third reactor is in the range of 15.0 to 80.0 mol/kmol, preferably in the range of 17.0 to 70.0 mol/kmol, more preferably in range from 19.0 to 60.0 mol/kmol.
Как правило, отношение одного или более сомономеров (выбранных из этилена и С4-С10 альфаолефинов) к С3 в третьем реакторе находится в диапазоне от 45,0 до 200,0 моль/кмоль, предпочтительно в диапазоне от 50,0 до 180,0 моль/кмоль, более предпочтительно в диапазоне от 55,0 до 170,0 моль/кмоль.Typically, the ratio of one or more comonomers (selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha olefins) to C3 in the third reactor is in the range from 45.0 to 200.0 mol/kmol, preferably in the range from 50.0 to 180, 0 mol/kmol, more preferably in the range from 55.0 to 170.0 mol/kmol.
В способе согласно настоящему изобретению пропиленовый полимер, получаемый в первом реакторе, т.е. первый пропиленовый полимер, обычно получают в количестве в диапазоне от 8 до 55 мас.%, предпочтительно в количестве в диапазоне от 9 до 52 мас.%, более предпочтительно в количестве в диапазоне от 10 до 50 мас.%.In the method according to the present invention, the propylene polymer obtained in the first reactor, i. the first propylene polymer is usually produced in an amount in the range of 8 to 55% by weight, preferably in an amount in the range of 9 to 52% by weight, more preferably in an amount in the range of 10 to 50% by weight.
- 4 042471- 4 042471
В способе согласно настоящему изобретению пропиленовый полимер, получаемый во втором реакторе, т.е. второй пропиленовый полимер, обычно получают в количестве в диапазоне от 30 до 86 мас.%, предпочтительно в количестве в диапазоне от 35 до 80 мас.%, более предпочтительно в количестве в диапазоне от 38 до 78 мас.%.In the method according to the present invention, the propylene polymer obtained in the second reactor, i. the second propylene polymer is usually produced in an amount in the range of 30 to 86% by weight, preferably in an amount in the range of 35 to 80% by weight, more preferably in an amount in the range of 38 to 78% by weight.
В способе согласно настоящему изобретению пропиленовый полимер, получаемый в третьем реакторе, т.е. третий пропиленовый полимер, обычно получают в количестве в диапазоне от 6 до 30 мас.%, предпочтительно в количестве в диапазоне от 7 до 28 мас.%, более предпочтительно в количестве в диапазоне от 8 до 27 мас.%. Количества первого пропиленового полимера, второго пропиленового полимера и третьего пропиленового полимера приведены в расчете на суммарное количество первого пропиленового полимера, второго пропиленового полимера и третьего пропиленового полимера, содержащихся во фракции третьего пропиленового полимера.In the method according to the present invention, the propylene polymer obtained in the third reactor, i. the third propylene polymer is usually produced in an amount in the range of 6 to 30% by weight, preferably in an amount in the range of 7 to 28% by weight, more preferably in an amount in the range of 8 to 27% by weight. The amounts of the first propylene polymer, the second propylene polymer, and the third propylene polymer are based on the total amount of the first propylene polymer, the second propylene polymer, and the third propylene polymer contained in the third propylene polymer fraction.
В предпочтительном варианте реализации один или более сомономеров, выбранных из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, вводят в реакторы способа согласно настоящему изобретению в различных количествах с получением фракции третьего пропиленового полимера, имеющей тримодальное распределение сомономеров в отношении содержания сомономеров в каждом из пропиленовых полимеров, содержащихся в указанной фракции третьего пропиленового полимера, т.е. первого пропиленового полимера, второго пропиленового полимера и третьего пропиленового полимера.In a preferred embodiment, one or more comonomers selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha olefins are introduced into the reactors of the process of the present invention in varying amounts to produce a third propylene polymer fraction having a trimodal comonomer distribution with respect to comonomer content in each of the propylene polymers contained in said fraction of the third propylene polymer, i. e. a first propylene polymer, a second propylene polymer, and a third propylene polymer.
В способе согласно настоящему изобретению один или более сомономеров выбраны из этилена и С4-С10 альфа-олефинов, предпочтительно выбраны из этилена и C4-C8 альфа-олефинов, более предпочтительно выбраны из этилена и С4-С6 альфа-олефинов, более предпочтительно выбраны из одного или более сомономеров, включающих этилен, еще более предпочтительно сомономер выбран только из этилена, согласно настоящему изобретению.In the process of the present invention, one or more comonomers are selected from ethylene and C 4 -C 10 alpha olefins, preferably selected from ethylene and C 4 -C 8 alpha olefins, more preferably selected from ethylene and C 4 -C 6 alpha olefins. , more preferably selected from one or more comonomers including ethylene, even more preferably the comonomer is selected only from ethylene, according to the present invention.
После стадии полимеризации в третьем реакторе фракцию третьего пропиленового полимера, полученную в третьем реакторе, извлекают при помощи обычных способов, известных специалисту в данной области техники. Извлеченная фракция третьего пропиленового полимера согласно настоящему изобретению обычно находится в форме частиц.After the polymerization step in the third reactor, the fraction of the third propylene polymer obtained in the third reactor is recovered using conventional methods known to the person skilled in the art. The recovered fraction of the third propylene polymer according to the present invention is usually in the form of particles.
Как правило, в способе согласно настоящему изобретению присутствует катализатор полимеризации. Катализатор полимеризации предпочтительно представляет собой катализатор Циглера-Натта. Как правило, катализатор полимеризации Циглера-Натта содержит одно или более соединений переходного металла (ТМ) групп 4-6, как определено в ИЮПАК версии 2013, такого как титан, а также соединение металла группы 2, такое как соединение магния, и внутренний донор (ID).Typically, a polymerization catalyst is present in the process of the present invention. The polymerization catalyst is preferably a Ziegler-Natta catalyst. Typically, a Ziegler-Natta polymerization catalyst contains one or more group 4-6 transition metal (TM) compounds as defined in the IUPAC version 2013, such as titanium, as well as a group 2 metal compound, such as a magnesium compound, and an internal donor ( ID).
Каталитические компоненты могут быть нанесены на подложку в виде частиц, такую как, например, неорганический оксид, такой как, например, диоксид кремния или оксид алюминия. Альтернативно твердую подложку может образовывать галогенид магния. Также возможно, что каталитические компоненты не нанесены на внешнюю подложку, и катализатор получают при помощи способа эмульсионного отверждения или при помощи способа осаждения, как хорошо известно специалисту в области получения катализаторов.The catalyst components may be supported on a particulate support such as, for example, an inorganic oxide such as, for example, silica or alumina. Alternatively, a magnesium halide may form a solid support. It is also possible that the catalyst components are not applied to the outer support and the catalyst is produced by an emulsion curing method or by a precipitation method, as is well known to the person skilled in the art of catalyst production.
Предпочтительно в способе согласно настоящему изобретению присутствует катализатор ЦиглераНатта конкретного типа. Важно, чтобы в указанном катализаторе Циглера-Натта конкретного типа внутренний донор представлял собой нефталевое соединение. Предпочтительно не применять фталевые соединения в течение всего процесса получения катализатора Циглера-Натта конкретного типа, таким образом, конечный катализатор Циглера-Натта конкретного типа не содержит каких-либо фталевых соединений. Таким образом, катализатор Циглера-Натта конкретного типа не содержит фталевых соединений. Следовательно, фракция третьего пропиленового полимера, получаемая в третьем реакторе способа согласно настоящему изобретению, не содержит фталевых соединений.Preferably, a particular type of Ziegler-Natta catalyst is present in the process of the present invention. It is important that in said particular type of Ziegler-Natta catalyst, the internal donor is a non-phthalic compound. It is preferable not to use phthalic compounds during the entire process of preparing a particular type of Ziegler-Natta catalyst, so that the final Ziegler-Natta catalyst of a particular type does not contain any phthalic compounds. Thus, a specific type of Ziegler-Natta catalyst does not contain phthalic compounds. Therefore, the fraction of the third propylene polymer obtained in the third reactor of the process according to the present invention does not contain phthalic compounds.
Как правило, катализатор Циглера-Натта конкретного типа содержит внутренний донор (ID), который выбирают из соединений, отличных от фталевых соединений, таким образом, катализатор ЦиглераНатта конкретного типа полностью не содержит фталевых соединений. Кроме того, катализатор Циглера-Натта конкретного типа может представлять собой твердый катализатор, который предпочтительно не содержит какого-либо материала внешней подложки, такого как диоксид кремния или MgCl2, и, таким образом, твердый катализатор является самонесущим (англ. self-supported).Typically, a particular type of Ziegler-Natta catalyst contains an internal donor (ID) that is selected from compounds other than phthalic compounds, thus a particular type of Ziegler-Natta catalyst is completely free of phthalic compounds. In addition, a specific type of Ziegler-Natta catalyst may be a solid catalyst, which preferably does not contain any external support material such as silica or MgCl 2 , and thus the solid catalyst is self-supported. .
Твердый катализатор получают при помощи следующей общей процедуры:A solid catalyst is prepared using the following general procedure:
a) обеспечение раствора a1) по меньшей мере алкоксисоединения металла группы 2 (Ах), являющегося продуктом реакции соединения металла группы 2 и спирта (А), содержащего в дополнение к гидроксильному фрагменту по меньшей мере один фрагмент простого эфира, необязательно в органической жидкой реакционной среде, или а2) по меньшей мере алкоксисоединения металла группы 2 (Ах'), являющегося продуктом реакции соединения металла группы 2 и спиртовой смеси спирта (А) и одноатомного спирта (В) формулы ROH, необязательно в органической жидкой реакционной среде, или а3) смеси алкоксисоединения металла группы 2 (Ах) и алкоксисоединения металла группы 2 (Вх), являющегося продуктом реакции соединения металла группы 2 и одноатомного спирта (В), необязательa) providing a solution a1) of at least an alkoxy compound of a group 2 metal (Ax) which is the reaction product of a group 2 metal compound and an alcohol (A) containing in addition to the hydroxyl moiety at least one ether moiety, optionally in an organic liquid reaction medium , or a 2 ) at least an alkoxy compound of a group 2 metal (Ax') which is the reaction product of a group 2 metal compound and an alcoholic mixture of an alcohol (A) and a monohydric alcohol (B) of the formula ROH, optionally in an organic liquid reaction medium, or a 3 ) mixtures of a group 2 metal alkoxy compound (Ax) and a group 2 metal alkoxy compound (Bx) which is the reaction product of a group 2 metal compound and a monohydric alcohol (B), optional
- 5 042471 но в органической жидкой реакционной среде, или а4) алкоксисоединения металла группы 2 формулы M(OR1)n(OR2)mX2-n-m или смеси алкоксидов группы 2 M(OR1)n'X2-n' и M(OR2)mX2_mS где М представляет собой металл группы 2, X представляет собой галоген, R1 и R2 представляют собой различные алкильные группы, содержащие от 2 до 16 атомов углерода, и 0<n<2, 0<m<2 и n+m+(2-n-m)=2 при условии, что n и m одновременно не равны 0, 0<n'<2 и 0<m'<2; и- 5 042471 but in an organic liquid reaction medium, or a 4 ) group 2 metal alkoxy compounds of formula M(OR1) n (OR 2 ) m X 2-n- m or mixtures of group 2 alkoxides M(OR1) n 'X 2-n ' and M(OR 2 ) m X 2 _ mS where M is a Group 2 metal, X is halogen, R1 and R2 are various alkyl groups containing from 2 to 16 carbon atoms, and 0<n<2.0 <m<2 and n+m+(2-nm)=2 provided that n and m are not simultaneously equal to 0, 0<n'<2 and 0<m'<2; And
b) добавление указанного раствора со стадии а) к по меньшей мере одному соединению переходного металла групп 4-6; иb) adding said solution from step a) to at least one group 4-6 transition metal compound; And
с) получение частиц твердого каталитического компонента, и добавление нефталевого внутреннего донора электронов (ID) по меньшей мере за одну стадию перед стадией с).c) obtaining solid catalyst component particles, and adding a non-phthalic internal electron donor (ID) at least one step before step c).
Внутренний донор (ID) или его предшественник предпочтительно добавляют к раствору со стадии а) или к соединению переходного металла перед добавлением раствора со стадии а).The internal donor (ID) or its precursor is preferably added to the solution from step a) or to the transition metal compound before adding the solution from step a).
В соответствии с описанной выше процедурой твердый катализатор можно получать при помощи способа осаждения или при помощи способа эмульсионного отверждения в зависимости от физических условий, особенно от температуры, применяемой на стадиях b) и с). Эмульсию также называют двухфазной системой типа жидкость-жидкость. В обоих способах (осаждение или эмульсионное отверждение) химический состав катализатора одинаков.According to the procedure described above, a solid catalyst can be obtained by a precipitation method or by an emulsion curing method, depending on the physical conditions, especially the temperature used in steps b) and c). An emulsion is also referred to as a two-phase liquid-liquid system. In both methods (precipitation or emulsion curing), the chemical composition of the catalyst is the same.
В способе осаждения объединение раствора со стадии а) с по меньшей мере одним соединением переходного металла осуществляют на стадии b) и всю реакционную смесь выдерживают при по меньшей мере 50°С, более предпочтительно в диапазоне температур от 55 до 110°С, более предпочтительно в диапазоне от 70 до 100°С для обеспечения полного осаждения каталитического компонента в виде частиц твердого каталитического компонента (стадия с)).In the precipitation method, the combination of the solution from step a) with at least one transition metal compound is carried out in step b) and the entire reaction mixture is kept at at least 50°C, more preferably in the temperature range from 55 to 110°C, more preferably at range from 70 to 100°C to ensure complete deposition of the catalyst component in the form of particles of the solid catalyst component (stage c)).
В способе эмульсионного отверждения на стадии b) раствор со стадии а) обычно добавляют к по меньшей мере одному соединению переходного металла при более низкой температуре, например, от -10°С до менее 50°С, предпочтительно от -5 до 30°С. Во время перемешивания эмульсии температуру обычно поддерживают на уровне от -10°С до менее 40°С, предпочтительно от -5 до 30°С. Капли дисперсной фазы эмульсии образуют активную каталитическую композицию. Отверждение (стадия с)) капель осуществляют путем нагревания эмульсии до температуры от 70 до 150°С, предпочтительно от 80 до 110°С. В настоящем изобретении предпочтительно применяют катализатор, полученный при помощи способа эмульсионного отверждения.In the emulsion curing process in step b), the solution from step a) is usually added to at least one transition metal compound at a lower temperature, for example -10°C to less than 50°C, preferably -5 to 30°C. During mixing of the emulsion, the temperature is usually maintained at -10°C to less than 40°C, preferably from -5 to 30°C. Drops of the dispersed phase of the emulsion form an active catalytic composition. The curing (step c)) of the drops is carried out by heating the emulsion to a temperature of 70 to 150°C, preferably 80 to 110°C. In the present invention, the catalyst obtained by the emulsion curing method is preferably used.
На стадии а) предпочтительно используют раствор а2) или а3), т.е. раствор (Ах') или раствор смеси (Ах) и (Вх).In step a) preferably a solution a 2 ) or a 3 ) is used, i.e. a solution of (Ax') or a solution of a mixture of (Ax) and (Bx).
Предпочтительно металл группы 2 представляет собой магний. Алкоксисоединения магния (Ах), (Ах'), (Вх) можно получать in situ на первой стадии способа получения катализатора, стадии а), путем приведения соединения магния во взаимодействие со спиртом(ами), как описано выше. Другим вариантом является получение указанных алкоксисоединений магния отдельно, или их можно даже приобретать в виде уже приготовленных алкоксисоединений магния и применять в таком виде в способе получения катализатора согласно настоящему изобретению.Preferably the Group 2 metal is magnesium. Magnesium alkoxy compounds (Ax), (Ax'), (Bx) can be prepared in situ in the first step of the catalyst preparation process, step a), by reacting a magnesium compound with an alcohol(s) as described above. Another option is to obtain these magnesium alkoxy compounds separately, or they can even be purchased in the form of already prepared magnesium alkoxy compounds and used as such in the process for preparing a catalyst according to the present invention.
Иллюстративными примерами спиртов (А) являются простые моноэфиры гликолей. Предпочтительные спирты (А) представляют собой С2-С4 простые моноэфиры гликолей, в которых фрагменты простого эфира содержат от 2 до 18 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 12 атомов углерода. Предпочтительными примерами являются 2-(2-этилгексилокси)этанол, 2-бутилоксиэтанол, 2-гексилоксиэтанол и простой монобутиловый эфир 1,3-пропиленгликоля, 3-бутокси-2-пропанол, при этом 2-(2-этилгексилокси)этанол, простой монобутиловый эфир 1,3-пропиленгликоля и 3-бутокси-2-пропанол являются особенно предпочтительными.Illustrative examples of alcohols (A) are glycol monoethers. Preferred alcohols (A) are C 2 -C 4 glycol monoethers in which the ether moieties contain 2 to 18 carbon atoms, preferably 4 to 12 carbon atoms. Preferred examples are 2-(2-ethylhexyloxy)ethanol, 2-butyloxyethanol, 2-hexyloxyethanol and 1,3-propylene glycol monobutyl ether, 3-butoxy-2-propanol, while 2-(2-ethylhexyloxy)ethanol, monobutyl 1,3-propylene glycol ether and 3-butoxy-2-propanol are especially preferred.
Иллюстративный одноатомный спирт (В) представлен структурной формулой ROH, где R представляет собой С2-С16 алкильный остаток с линейной или разветвленной цепью, предпочтительно С4-С10 алкильный остаток, более предпочтительно С6-С8 алкильный остаток. Наиболее предпочтительный одноатомный спирт представляет собой 2-этил-1-гексанол или октанол.An exemplary monohydric alcohol (B) is represented by the structural formula ROH, where R is a straight or branched C 2 -C 16 alkyl radical, preferably a C 4 -C 10 alkyl radical, more preferably a C 6 -C 8 alkyl radical. The most preferred monohydric alcohol is 2-ethyl-1-hexanol or octanol.
Предпочтительно используют смесь алкоксисоединений Mg (Ax) и (Вх) или смесь спиртов (А) и (В) соответственно, и ее применяют в мольном отношении Вх:Ах или В:А от 10:1 до 1:10, более предпочтительно от 6:1 до 1:6, более предпочтительно от 5:1 до 1:3, наиболее предпочтительно от 5:1 до 3:1.Preferably, a mixture of Mg alkoxy compounds (Ax) and (Bx) or a mixture of alcohols (A) and (B), respectively, is used and is used in a molar ratio of Bx:Ax or B:A from 10:1 to 1:10, more preferably from 6 :1 to 1:6, more preferably 5:1 to 1:3, most preferably 5:1 to 3:1.
Алкоксисоединение магния может представлять собой продукт реакции между спиртом(ами), как определено выше, и соединением магния, выбранным из диалкилмагния, алкоксида алкилмагния, диалкоксида магния, галогенида алкоксимагния и галогенида алкилмагния. Кроме того, можно применять диалкоксид магния, диарилоксид магния, арилоксигалогенид магния, арилоксид магния и алкиларилоксид магния. Алкильные группы в соединении магния могут являться одинаковыми или различными С1-С20 алкильными группами, предпочтительно С2-С10 алкильными группами. В случае применения типичными алкилалкоксисоединениями магния являются бутоксид этилмагния, пентоксид бутилмагния, бутоксид октилмагния и октоксид октилмагния. Предпочтительно применяют диалкилсоединения магThe magnesium alkoxy compound may be a reaction product between the alcohol(s) as defined above and a magnesium compound selected from dialkyl magnesium, alkyl magnesium alkoxide, magnesium dialkoxide, alkoxy magnesium halide, and alkyl magnesium halide. In addition, magnesium dialkoxide, magnesium diaryloxide, magnesium aryloxyhalide, magnesium aryloxide and magnesium alkylaryloxide can be used. The alkyl groups in the magnesium compound may be the same or different C 1 -C 20 alkyl groups, preferably C 2 -C 10 alkyl groups. When used, typical magnesium alkyl alkoxy compounds are ethyl magnesium butoxide, butyl magnesium pentoxide, octyl magnesium butoxide and octyl magnesium octoxide. Preferably, dialkyl compounds are used.
- 6 042471 ния. Наиболее предпочтительными диалкилсоединениями магния являются бутилоктилмагний или бутилэтилмагний.- 6 042471 The most preferred magnesium dialkyl compounds are butyl octyl magnesium or butyl ethyl magnesium.
Также возможно, что соединение магния в дополнение к спирту (А) и спирту (В) взаимодействует с многоатомным спиртом (С) формулы R(OH)m с образованием указанного алкоксида магния. В случае применения предпочтительными многоатомными спиртами являются спирты, в которых R представляет собой С2-С10 углеводородный остаток с линейной, циклической или разветвленной цепью, и m представляет собой целое число от 2 до 6.It is also possible that the magnesium compound, in addition to the alcohol (A) and alcohol (B), reacts with a polyhydric alcohol (C) of the formula R(OH) m to form said magnesium alkoxide. When used, preferred polyhydric alcohols are those in which R is a C2-C10 linear, cyclic or branched hydrocarbon residue and m is an integer from 2 to 6.
Таким образом, алкоксисоединения магния стадии а) выбирают из группы, состоящей из диалкоксидов магния, диарилоксисоединений магния, галогенидов алкилоксимагния, галогенидов арилоксимагния, алкоксидов алкилмагния, алкоксидов арилмагния и арилоксидов алкилмагния или смеси дигалогенида магния и диалкоксида магния.Thus, the magnesium alkoxy compounds of step a) are selected from the group consisting of magnesium dialkoxides, magnesium diaryloxy compounds, alkyloxy magnesium halides, aryloxy magnesium halides, alkyl magnesium alkoxides, aryl magnesium alkoxides and alkyl magnesium aryl oxides, or a mixture of magnesium dihalide and magnesium dialkoxide.
Растворитель, который следует применять для получения катализатора согласно настоящему изобретению, может быть выбран из ароматических и алифатических углеводородов с линейной, разветвленной или циклической цепью, содержащих от 5 до 20 атомов углерода, более предпочтительно от 5 до 12 атомов углерода, или их смесей. Подходящие растворители включают бензол, толуол, кумол, ксилол, пентан, гексан, гептан, октан и нонан. Гексаны и пентаны являются особенно предпочтительными.The solvent to be used to prepare the catalyst of the present invention may be selected from linear, branched or cyclic aromatic and aliphatic hydrocarbons containing from 5 to 20 carbon atoms, more preferably from 5 to 12 carbon atoms, or mixtures thereof. Suitable solvents include benzene, toluene, cumene, xylene, pentane, hexane, heptane, octane and nonane. Hexanes and pentanes are particularly preferred.
Реакцию получения алкоксисоединения магния можно проводить при температуре от 40 до 70°С. Специалисту в данной области техники известно, как выбирать наиболее подходящую температуру в зависимости от применяемых соединения Mg и спирта(ов).The reaction to obtain a magnesium alkoxy compound can be carried out at a temperature of 40 to 70°C. One skilled in the art will know how to select the most appropriate temperature depending on the Mg compound and alcohol(s) used.
Соединение переходного металла (ТМ) групп 4-6, как определено в ИЮПАК версии 2013, предпочтительно представляет собой соединение титана, наиболее предпочтительно галогенид титана, такой как TiCl4.Groups 4-6 transition metal (TM) compound, as defined in IUPAC version 2013, is preferably a titanium compound, most preferably a titanium halide such as TiCl4.
Нефталевый внутренний донор (ID), применяемый для получения катализатора Циглера-Натта конкретного типа, применяемого в настоящем изобретении, предпочтительно выбран из сложных моно- и диэфиров нефталевых одно- и двухосновных карбоновых кислот, простых 1,3-диэфиров, их производных и смесей. Особенно предпочтительным донором является сложный диэфир мононенасыщенных нефталевых двухосновных карбоновых кислот, в частности сложный эфир, относящийся к группе, включающей малонаты, малеаты, сукцинаты, цитраконаты, глутараты, циклогексен-1,2-дикарбоксилаты и бензоаты, их производные и/или смеси. Предпочтительными примерами являются, например, замещенные малеаты и цитраконаты, наиболее предпочтительно цитраконаты.The non-phthalic internal donor (ID) used to prepare the specific type of Ziegler-Natta catalyst used in the present invention is preferably selected from mono- and diesters of non-phthalic mono- and dibasic carboxylic acids, 1,3-diesters, derivatives and mixtures thereof. A particularly preferred donor is a diester of monounsaturated non-phthalic dicarboxylic acids, in particular an ester belonging to the group consisting of malonates, maleates, succinates, citraconates, glutarates, cyclohexene-1,2-dicarboxylates and benzoates, their derivatives and/or mixtures. Preferred examples are, for example, substituted maleates and citraconates, most preferably citraconates.
Здесь и далее термин производное включает замещенные соединения.Hereinafter, the term derivative includes substituted compounds.
В способе эмульсионного отверждения двухфазную систему типа жидкость-жидкость можно получать путем простого перемешивания и необязательно добавления (затем) растворителя(ей) и/или добавок, таких как агент, минимизирующий турбулентность, (ТМА), и/или эмульгатор, и/или стабилизатор эмульсии, такой как поверхностно-активное вещество, которые применяют способом, известным в данной области техники. Указанные растворители и/или добавки применяют для облегчения образования эмульсии и/или ее стабилизации. Предпочтительно поверхностно-активные вещества представляют собой акриловые или метакриловые полимеры. Особенно предпочтительными являются неразветвленные С12-С20 (мет)акрилаты, такие как, например, поли(гексадецил)-метакрилат и поли(октадецил)-метакрилат и их смеси. В случае применения агент, минимизирующий турбулентность, (ТМА) предпочтительно выбирают из полимеров α-олефиновых мономеров, содержащих от 6 до 20 атомов углерода, таких как полиоктен, полинонен, полидецен, полиундецен или полидодецен, или их смесей. Наиболее предпочтительным является полидецен.In an emulsion curing process, a two-phase liquid-liquid system can be obtained by simply mixing and optionally adding (then) solvent(s) and/or additives such as a turbulence minimizing agent (TMA) and/or an emulsifier and/or a stabilizer emulsions, such as a surfactant, which are applied in a manner known in the art. These solvents and/or additives are used to facilitate the formation of the emulsion and/or its stabilization. Preferably the surfactants are acrylic or methacrylic polymers. Particularly preferred are linear C 12 -C 20 (meth)acrylates such as, for example, poly(hexadecyl)methacrylate and poly(octadecyl)methacrylate and mixtures thereof. When used, a turbulence minimizing agent (TMA) is preferably selected from polymers of α-olefin monomers containing from 6 to 20 carbon atoms, such as polyoctene, polynonene, polydecene, polyundecene or polydodecene, or mixtures thereof. Most preferred is polydecene.
Твердый продукт в виде частиц, получаемый при помощи способа осаждения или эмульсионного отверждения, можно промывать по меньшей мере один раз, предпочтительно по меньшей мере два раза, наиболее предпочтительно по меньшей мере три раза. Промывание можно осуществлять с применением ароматического и/или алифатического углеводорода, предпочтительно толуола, гептана или пентана. Также возможно промывание с применением TiCl4 необязательно в сочетании с ароматическим и/или алифатическим углеводородом. Жидкости для промывания также могут содержать доноры и/или соединения группы 13, такие как триалкилалюминий, галогенированные соединения алкилалюминия или соединения алкоксиалюминия. Соединения алюминия также можно добавлять во время получения катализатора. Катализатор может быть дополнительно высушен, например, путем выпаривания или продувания азотом, или его можно суспендировать в маслянистой жидкости без какой-либо стадии высушивания.The particulate solid product obtained by the precipitation or emulsion curing process may be washed at least once, preferably at least twice, most preferably at least three times. Washing can be carried out using an aromatic and/or aliphatic hydrocarbon, preferably toluene, heptane or pentane. Washing with TiCl4 is also possible, optionally in combination with an aromatic and/or aliphatic hydrocarbon. Wash liquids may also contain donors and/or Group 13 compounds such as trialkylaluminums, halogenated alkylaluminum compounds, or alkoxyaluminum compounds. Aluminum compounds can also be added during catalyst preparation. The catalyst may be further dried, for example by evaporation or nitrogen purge, or it may be suspended in an oily liquid without any drying step.
Конечный получаемый катализатор Циглера-Натта конкретного типа желательно получать в виде частиц, имеющих в общем средний размер частиц в диапазоне от 5 до 200 мкм, предпочтительно от 10 до 100 мкм. Частицы обычно являются компактными с низкой пористостью и обычно имеют площадь поверхности менее 20 г/м2, более предпочтительно менее 10 г/м2. Обычно количество Ti, присутствующего в катализаторе, находится в диапазоне от 1 до 6 мас.%, количество Mg находится в диапазоне от 10 до 20 мас.%, и количество внутреннего донора, присутствующего в катализаторе, находится в диапазоне от 10 до 40 мас.% композиции катализатора. Подробное описание получения катализаторов, применяемых в настоящем изобретении, приведено в документах WO 2012/007430, ЕР 2610271 и ЕР 2610272,The final type of Ziegler-Natta catalyst produced is desirably in the form of particles having in general an average particle size in the range of 5 to 200 µm, preferably 10 to 100 µm. The particles are typically compact with low porosity and typically have a surface area of less than 20 g/m 2 , more preferably less than 10 g/m 2 . Typically, the amount of Ti present in the catalyst is in the range of 1 to 6 wt.%, the amount of Mg is in the range of 10 to 20 wt.%, and the amount of internal donor present in the catalyst is in the range of 10 to 40 wt. % catalyst composition. A detailed description of the preparation of the catalysts used in the present invention is given in WO 2012/007430, EP 2610271 and EP 2610272,
- 7 042471 которые включены в настоящую заявку посредством ссылки.- 7 042471 which are incorporated into the present application by reference.
В способе полимеризации согласно настоящему изобретению в качестве дополнительного компонента предпочтительно присутствует внешний донор (ED). Подходящие внешние доноры (ED) включают определенные силаны, простые эфиры, сложные эфиры, амины, кетоны, гетероциклические соединения и их смеси. Особенно предпочтительно применять силаны. Наиболее предпочтительно применять силаны общей формулы (I)In the polymerization process according to the present invention, an external donor (ED) is preferably present as an additional component. Suitable external donors (ED) include certain silanes, ethers, esters, amines, ketones, heterocyclic compounds, and mixtures thereof. It is particularly preferred to use silanes. Most preferably, silanes of general formula (I) are used.
RapRbqSi(ORc)(4.p.q) (I) где Ra, Rb и Rc обозначают углеводородный радикал, в частности алкильную или циклоалкильную группу, и р и q представляют собой числа в диапазоне от 0 до 3, причем их сумма (p+q) равна или меньше 3.R a pR b qSi(OR c )(4.pq) (I) where R a , R b and R c denote a hydrocarbon radical, in particular an alkyl or cycloalkyl group, and p and q are numbers ranging from 0 to 3 , and their sum (p + q) is equal to or less than 3.
Ra, Rb и Rc можно выбирать независимо друг от друга, и они могут являться одинаковыми или могут различаться. Конкретными примерами силанов в соответствии с формулой (I) являются (третбутил)2Si(ОСН3)2, (циклогексил)(метил)81(ОСН3)2, (фенил)2Si(ОСН3)2 и (циклопентил)2Si(ОСН3)2. Другой наиболее предпочтительный силан соответствует общей формуле (II)R a , R b and R c may be selected independently of each other and may be the same or may be different. Specific examples of silanes according to formula (I) are (tert-butyl) 2 Si(OCH 3 ) 2 , (cyclohexyl)(methyl)81(OCH 3 ) 2 , (phenyl) 2 Si(OCH 3 ) 2 and (cyclopentyl) 2 Si(OCH 3 ) 2 . Another most preferred silane corresponds to the general formula (II)
где R3 и R4 могут являться одинаковыми или могут различаться и представляют собой линейную, разветвленную или циклическую углеводородную группу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода.where R 3 and R 4 may be the same or may be different and represent a linear, branched or cyclic hydrocarbon group containing from 1 to 12 carbon atoms.
Особенно предпочтительно, чтобы R3 и R4 независимо были выбраны из группы, состоящей из метила, этила, н-пропила, н-бутила, октила, деканила, изопропила, изобутила, изопентила, трет-бутила, mpem-амила, неопентила, циклопентила, циклогексила, метилциклопентила и циклогептила. Наиболее предпочтительно применяют этил.It is especially preferred that R 3 and R 4 are independently selected from the group consisting of methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, octyl, decanyl, isopropyl, isobutyl, isopentyl, t-butyl, mpem-amyl, neopentyl, cyclopentyl , cyclohexyl, methylcyclopentyl and cycloheptyl. Most preferably, ethyl is used.
Как правило, в дополнение к катализатору Циглера-Натта или катализатору Циглера-Натта конкретного типа и необязательному внешнему донору (ED) в способе полимеризации согласно настоящему изобретению может присутствовать сокатализатор (Со). Сокатализатор предпочтительно представляет собой соединение элемента группы 13 периодической таблицы (ИЮПАК, версия 2013), такое как, например, соединение алюминия, например алюминийорганическое соединение или галогенид алюминия. Примером подходящего алюминийорганического соединения является алкилалюминий или галогенид алкилалюминия. Соответственно в одном конкретном варианте реализации сокатализатор (Со) представляет собой триалкилалюминий, такой как триэтилалюминий (TEAL), хлорид диалкилалюминия или дихлорид алкилалюминия или их смеси. В одном конкретном варианте реализации сокатализатор (Со) представляет собой триэтилалюминий (TEAL).Typically, in addition to a Ziegler-Natta catalyst or a particular type of Ziegler-Natta catalyst and an optional external donor (ED), a co-catalyst (Co) may be present in the polymerization process of the present invention. The cocatalyst is preferably a compound of an element of group 13 of the periodic table (IUPAC, version 2013), such as, for example, an aluminum compound, such as an organoaluminum compound or an aluminum halide. An example of a suitable organoaluminum compound is alkylaluminum or alkylaluminum halide. Accordingly, in one particular embodiment, the cocatalyst (Co) is a trialkylaluminum such as triethylaluminum (TEAL), dialkylaluminum chloride or alkylaluminum dichloride, or mixtures thereof. In one particular embodiment, the cocatalyst (Co) is triethylaluminum (TEAL).
Как правило, мольное отношение между сокатализатором (Со) и внешним донором (ED) [Co/ED] и/или мольное отношение между сокатализатором (Со) и переходным металлом (ТМ) [Со/ТМ] тщательно подбирают для каждого процесса. Мольное отношение между сокатализатором (Со) и внешним донором (ED), [Co/ED], может находиться в диапазоне от 2,5 до 50,0 моль/моль, предпочтительно в диапазоне от 4,0 до 35,0 моль/моль, более предпочтительно в диапазоне от 5,0 до 30,0 моль/моль. Подходящий нижний предел может составлять 2,5 моль/моль, предпочтительно 4,0 моль/моль, более предпочтительно 5,0 моль/моль. Подходящий верхний предел может составлять 50,0 моль/моль, предпочтительно 35,0 моль/моль, более предпочтительно 30,0 моль/моль. Нижнее и верхнее указанные значения диапазонов включены в них.Typically, the molar ratio between cocatalyst (Co) and external donor (ED) [Co/ED] and/or the mole ratio between cocatalyst (Co) and transition metal (TM) [Co/TM] is carefully selected for each process. The mole ratio between the cocatalyst (Co) and the external donor (ED), [Co/ED], may be in the range of 2.5 to 50.0 mol/mol, preferably in the range of 4.0 to 35.0 mol/mol , more preferably in the range from 5.0 to 30.0 mol/mol. A suitable lower limit may be 2.5 mol/mol, preferably 4.0 mol/mol, more preferably 5.0 mol/mol. A suitable upper limit may be 50.0 mol/mol, preferably 35.0 mol/mol, more preferably 30.0 mol/mol. The lower and upper specified values of the ranges are included in them.
Мольное отношение между сокатализатором (Со) и переходным металлом (ТМ), [Со/ТМ], может находиться в диапазоне от 20,0 до 500,0 моль/моль, предпочтительно в диапазоне от 50,0 до 400,0 моль/моль, более предпочтительно в диапазоне от 100,0 до 300,0 моль/моль. Подходящий нижний предел может составлять 20,0 моль/моль, предпочтительно 50,0 моль/моль, более предпочтительно 100,0 моль/моль. Подходящий верхний предел может составлять 500,0 моль/моль, предпочтительно 400,0 моль/моль, более предпочтительно 300,0 моль/моль. Нижнее и верхнее указанные значения диапазонов включены в них.The mole ratio between cocatalyst (Co) and transition metal (TM), [Co/TM], may be in the range of 20.0 to 500.0 mol/mol, preferably in the range of 50.0 to 400.0 mol/mol , more preferably in the range from 100.0 to 300.0 mol/mol. A suitable lower limit may be 20.0 mol/mol, preferably 50.0 mol/mol, more preferably 100.0 mol/mol. A suitable upper limit may be 500.0 mol/mol, preferably 400.0 mol/mol, more preferably 300.0 mol/mol. The lower and upper specified values of the ranges are included in them.
Согласно настоящему изобретению фракцию третьего пропиленового полимера, извлекаемую из процесса полимеризации, экструдируют в присутствии по меньшей мере одного альфа-нуклеирующего агента с получением полипропиленовой композиции согласно настоящему изобретению.According to the present invention, the fraction of the third propylene polymer recovered from the polymerization process is extruded in the presence of at least one alpha-nucleating agent to obtain a polypropylene composition according to the present invention.
Экструдер, на котором проводят стадию экструзии, может представлять собой любой экструдер, известный в данной области техники. Таким образом, экструдер может представлять собой одношнековый экструдер; двухшнековый экструдер, такой как двухшнековый экструдер с однонаправленным вращением или двухшнековый экструдер со встречным вращением; или многошнековый экструдер, такой как кольцевой экструдер. Предпочтительно экструдер представляет собой одношнековый экструдер или двухшнековый экструдер. Особенно предпочтительный экструдер представляет собой двухшнековый экструдер с однонаправленным вращением.The extruder on which the extrusion step is carried out may be any extruder known in the art. Thus, the extruder may be a single screw extruder; a twin screw extruder such as a co-rotating twin screw extruder or a counter-rotating twin screw extruder; or a multi-screw extruder such as a ring extruder. Preferably the extruder is a single screw extruder or a twin screw extruder. A particularly preferred extruder is a co-rotating twin screw extruder.
Экструдер обычно имеет зону загрузки, зону плавления, зону смешивания и необязательно зону формования.The extruder typically has a loading zone, a melting zone, a mixing zone and optionally a molding zone.
Экструдер обычно имеет отношение длины к диаметру, L/D, вплоть до 60:1, предпочтительно вплоть до 40:1.The extruder typically has a length to diameter ratio, L/D, up to 60:1, preferably up to 40:1.
- 8 042471- 8 042471
Экструдер также может иметь одно или более загрузочных отверстий для введения в экструдер дополнительных компонентов, таких как, например, добавки. Расположение таких дополнительных загрузочных отверстий зависит от типа материала, добавляемого через отверстие.The extruder may also have one or more feed openings for introducing additional components into the extruder, such as, for example, additives. The location of these additional feed openings depends on the type of material added through the opening.
Примеры добавок включают, но не ограничиваются ими, стабилизаторы, такие как антиоксиданты (например, стерически затрудненные фенолы, фосфиты/фосфониты, серосодержащие антиоксиданты, акцепторы алкильных радикалов, ароматические амины, стабилизаторы на основе затрудненных аминов или их смеси), дезактиваторы металлов (например, Irganox® MD 1024) или УФ-стабилизаторы (например, светостабилизаторы на основе затрудненных аминов). Другие типичные добавки представляют собой модификаторы, такие как антистатические или противофлокуляционные агенты (например, этоксилированные амины и амиды или сложные эфиры глицерина), акцепторы кислоты (например, стеарат Са), вспенивающие агенты, агенты липкости (например, полиизобутен), смазывающие вещества и смолы (например, иономерные воски, воски на основе полиэтилена и сополимеров этилена, воски ФишераТропша, монтан-воски, соединения на основе фтора или парафиновые воски), а также антифрикционные и антиадгезивные агенты (например, эрукамид, олеамид, тальк, природный диоксид кремния и синтетический диоксид кремния или цеолиты) и их смеси.Examples of additives include, but are not limited to, stabilizers such as antioxidants (e.g., hindered phenols, phosphites/phosphonites, sulfur containing antioxidants, alkyl radical scavengers, aromatic amines, hindered amine stabilizers, or mixtures thereof), metal deactivators (e.g., Irganox® MD 1024) or UV stabilizers (eg hindered amine light stabilizers). Other typical additives are modifiers such as antistatic or anti-flocculation agents (eg ethoxylated amines and glycerol amides or esters), acid scavengers (eg Ca stearate), blowing agents, tackifiers (eg polyisobutene), lubricants and resins. (for example, ionomer waxes, waxes based on polyethylene and ethylene copolymers, Fischer-Tropsch waxes, montan waxes, fluorine-based compounds or paraffin waxes), as well as anti-friction and anti-adhesion agents (for example, erucamide, oleamide, talc, natural silica and synthetic silica or zeolites) and mixtures thereof.
Как правило, общее количество добавок, вводимых в экструдер в способе согласно настоящему изобретению, составляет не более 5,0 мас.%, предпочтительно не более 2,0 мас.%, более предпочтительно не более 1,5 мас.%. Количество добавок приведено в расчете на общее количество полипропиленовой композиции, вводимой в экструдер.Generally, the total amount of additives added to the extruder in the process of the present invention is not more than 5.0 wt%, preferably not more than 2.0 wt%, more preferably not more than 1.5 wt%. The amount of additives is based on the total amount of polypropylene composition introduced into the extruder.
В способе согласно настоящему изобретению фракцию третьего пропиленового полимера экструдируют при температуре, которая превышает температуру плавления фракции третьего пропиленового полимера, но меньше температуры разложения фракции третьего пропиленового полимера. Подходящим образом фракцию третьего пропиленового полимера экструдируют при температуре, по меньшей мере на 30°С превышающей температуру плавления фракции третьего пропиленового полимера, предпочтительно фракцию третьего пропиленового полимера экструдируют при температуре, по меньшей мере на 40°С превышающей температуру плавления фракции третьего пропиленового полимера, более предпочтительно фракцию третьего пропиленового полимера экструдируют при температуре, по меньшей мере на 50°С превышающей температуру плавления фракции третьего пропиленового полимера, но меньшей по сравнению с температурой разложения фракции третьего пропиленового полимера, т.е. менее 300°С.In the process of the present invention, the third propylene polymer fraction is extruded at a temperature which is higher than the melting point of the third propylene polymer fraction but less than the decomposition temperature of the third propylene polymer fraction. Suitably, the third propylene polymer fraction is extruded at a temperature at least 30°C above the melting point of the third propylene polymer fraction, preferably the third propylene polymer fraction is extruded at a temperature at least 40°C above the melting point of the third propylene polymer fraction, more preferably, the third propylene polymer fraction is extruded at a temperature at least 50° C. higher than the melting point of the third propylene polymer fraction, but lower than the decomposition temperature of the third propylene polymer fraction, i. less than 300°С.
В способе согласно настоящему изобретению фракцию третьего пропиленового полимера экструдируют в присутствии количества по меньшей мере одного альфа-нуклеирующего агента в диапазоне от 0,01 до 1,0 мас.%, предпочтительно в диапазоне от 0,03 до 0,9 мас.%, более предпочтительно в диапазоне от 0,05 до 0,8 мас.%. Количество по меньшей мере одного альфа-нуклеирующего агента приведено в расчете на общее количество полипропиленовой композиции согласно настоящему изобретению. α-Нуклеирующий агент обычно выбирают из группы, состоящей из (i) солей одноосновных карбоновых кислот и многоосновных карбоновых кислот, например бензоата натрия или трет-бутилбензоата алюминия;In the method according to the present invention, a fraction of the third propylene polymer is extruded in the presence of an amount of at least one alpha-nucleating agent in the range from 0.01 to 1.0 wt.%, preferably in the range from 0.03 to 0.9 wt.%, more preferably in the range from 0.05 to 0.8 wt.%. The amount of at least one alpha-nucleating agent is based on the total amount of the polypropylene composition according to the present invention. The α-nucleating agent is typically selected from the group consisting of (i) salts of monobasic carboxylic acids and polybasic carboxylic acids, for example sodium benzoate or aluminum t-butyl benzoate;
(ii) дибензилиденсорбита (например, 1,3:2,4-дибензилиденсорбита) и C1-C8 алкилзамещенных производных дибензилиденсорбита, таких как метилдибензилиденсорбит, этилдибензилиденсорбит или диметилдибензилиденсорбит (например, 1,3:2,4-ди(метилбензилиден)сорбит), или замещенных нонитных производных, таких как 1,2,3-тридезокси-4,6:5,7-бис-О-[(4-пропилфенил)метилен]нонит;(ii) dibenzylidene sorbitol (for example, 1,3:2,4-dibenzylidene sorbitol) and C1-C8 alkyl-substituted derivatives of dibenzylidene sorbitol, such as methyldibenzylidene sorbitol, ethyldibenzylidene sorbitol, or dimethyldibenzylidene sorbitol (for example, 1,3:2,4-di(methylbenzylidene)sorbitol), or substituted nonitic derivatives such as 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylene]nonite;
(iii) солей сложных диэфиров фосфорной кислоты, например 2,2'-метиленбис(4,6-ди-третбутилфенил)фосфата натрия или гидрокси-бис[2,2'-метиленбис(4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфата] алюминия;(iii) salts of diesters of phosphoric acid, for example sodium 2,2'-methylenebis(4,6-di-tert-butylphenyl)phosphate or hydroxy-bis[2,2'-methylenebis(4,6-di-tert-butylphenyl)phosphate ] aluminum;
(iv) винилциклоалканового полимера и винилалканового полимера; и (v) их смесей.(iv) a vinyl cycloalkane polymer and a vinyl alkane polymer; and (v) mixtures thereof.
Предпочтительно α-нуклеирующий агент представляет собой дибензилиденсорбит (например, 1,3:2,4-дибензилиденсорбит) или С1-С8 алкилзамещенное производное дибензилиденсорбита, такое как метилдибензилиденсорбит, этилдибензилиденсорбит или диметилдибензилиденсорбит (например, 1,3:2,4-ди(метилбензилиден)сорбит) или замещенное нонитное производное, такое как 1,2,3-тридезокси4,6:5,7-бис-О-[(4-пропилфенил)метилен]нонит.Preferably the α-nucleating agent is dibenzylidene sorbitol (e.g. 1,3:2,4-dibenzylidene sorbitol) or a C1-C8 alkyl substituted derivative of dibenzylidene sorbitol such as methyldibenzylidene sorbitol, ethyldibenzylidene sorbitol or dimethyldibenzylidene sorbitol (e.g. 1,3:2,4-di(methylbenzylidene )sorbitol) or a substituted nonitic derivative such as 1,2,3-trideoxy4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylene]nonite.
По меньшей мере один α-нуклеирующий агент обычно подают в экструдер через зону загрузки. Тем не менее по меньшей мере один α-нуклеирующий агент можно подавать в экструдер через одно или более загрузочных отверстий, имеющихся в экструдере, например через боковое загрузочное отверстие.At least one α-nucleating agent is usually fed into the extruder through the feed zone. However, the at least one α-nucleating agent may be fed into the extruder through one or more feed ports provided in the extruder, such as through a side feed port.
В конце экструдера получают расплав полипропиленовой композиции. Затем расплав полипропиленовой композиции согласно настоящему изобретению можно пропускать через головку в необязательной зоне формования экструдера. Когда расплав полипропиленовой композиции согласно настоящему изобретению пропускают через головку, его обычно дополнительно охлаждают и гранулируют.At the end of the extruder, a melt of the polypropylene composition is obtained. Then the melt of the polypropylene composition according to the present invention can be passed through the die in the optional molding zone of the extruder. When the melt of the polypropylene composition according to the present invention is passed through the die, it is usually further cooled and granulated.
Зона формования обычно включает головку, которая обычно представляет собой толстый металлический диск с несколькими отверстиями. Отверстия параллельны оси шнека.The shaping zone usually includes the head, which is usually a thick metal disc with several holes. The holes are parallel to the axis of the screw.
Гранулятор обычно представляет собой стренговый гранулятор или подводный гранулятор.The granulator is usually a strand granulator or an underwater granulator.
- 9 042471- 9 042471
В настоящем изобретении также предложена полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению.The present invention also provides a polypropylene composition obtainable, preferably obtained, by the method of the present invention.
Полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению, обычно содержит один или более сомономеров, выбранных из этилена и С|-С|0 альфа-олефинов, предпочтительно выбранных из этилена и C4-C8 альфа-олефинов, более предпочтительно выбранных из этилена и С4-С6 альфа-олефинов, еще более предпочтительно выбранных из одного или более сомономеров, включающих этилен, еще более предпочтительно сомономер выбран только из этилена.The polypropylene composition obtained, preferably obtained, by the process of the present invention generally contains one or more comonomers selected from ethylene and C|-C| 0 alpha olefins, preferably selected from ethylene and C 4 -C8 alpha olefins, more preferably selected from ethylene and C 4 -C 6 alpha olefins, even more preferably selected from one or more comonomers including ethylene, even more preferably comonomer selected from ethylene only.
Полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению, имеет содержание сомономера в диапазоне от 1,5 до 5,0 мас.%, предпочтительно в диапазоне от 1,6 до 4,0 мас.%, более предпочтительно в диапазоне от 1,7 до 3,5 мас.%. Содержание сомономера приведено в расчете на общее количество мономеров, присутствующих в полипропиленовой композиции.The polypropylene composition obtained, preferably obtained, by the method of the present invention has a comonomer content in the range of 1.5 to 5.0 wt.%, preferably in the range of 1.6 to 4.0 wt.%, more preferably in range from 1.7 to 3.5 wt.%. The comonomer content is based on the total amount of monomers present in the polypropylene composition.
Как правило, полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению, имеет скорость течения расплава (MFR2) в диапазоне от 12 до 60 г/10 мин, предпочтительно в диапазоне от 15 до 40 г/10 мин, более предпочтительно в диапазоне от 17 до 35 г/10 мин. MFR2 определяют в соответствии с ISO 1133 при температуре 230°С и под нагрузкой 2,16 кг.Generally, the polypropylene composition obtained, preferably obtained, by the method of the present invention has a melt flow rate (MFR2) in the range of 12 to 60 g/10 min, preferably in the range of 15 to 40 g/10 min, more preferably in the range from 17 to 35 g/10 min. MFR2 is determined according to ISO 1133 at 230°C and under a load of 2.16 kg.
Как правило, полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению, имеет значение мутности <20%, предпочтительно от 2% до 18%, более предпочтительно от 3 до 17%. Значение мутности измеряют в соответствии с ASTM D1003 на изготовленных путем литья под давлением пластинах толщиной 1 мм, изготовленных, как описано в EN ISO 1873-2.Generally, the polypropylene composition obtained, preferably obtained, by the process of the present invention has a haze value of <20%, preferably 2% to 18%, more preferably 3 to 17%. The haze value is measured according to ASTM D1003 on 1 mm thick injection molded plates manufactured as described in EN ISO 1873-2.
Как правило, полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению, имеет температуру плавления >152°С, предпочтительно в диапазоне от 153 до 163°С, более предпочтительно в диапазоне от 154 до 162°С. Температуру плавления (Tm) измеряют при помощи ДСК в соответствии с ISO 11357/3.As a rule, the polypropylene composition obtained, preferably obtained, using the method according to the present invention, has a melting point of >152°C, preferably in the range from 153 to 163°C, more preferably in the range from 154 to 162°C. The melting point (Tm) is measured by DSC according to ISO 11357/3.
Как правило, полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению, имеет температуру кристаллизации >120°С, предпочтительно в диапазоне от 122 до 132°С, более предпочтительно в диапазоне от 123 до 130°С. Температуру кристаллизации (Тс) измеряют при помощи ДСК в соответствии с ISO 11357/3.As a rule, the polypropylene composition obtained, preferably obtained, using the method according to the present invention, has a crystallization temperature of >120°C, preferably in the range from 122 to 132°C, more preferably in the range from 123 to 130°C. The crystallization temperature (TC) is measured by DSC in accordance with ISO 11357/3.
Как правило, полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению, имеет содержание фракции, растворимой в ксилоле, (XCS) в диапазоне от 5,5 до 18,0 мас.%, предпочтительно в диапазоне от 6,0 до 16,0 мас.%, более предпочтительно в диапазоне от 6,2 до 15,0 мас.%. Растворимую в ксилоле фракцию определяют в соответствии с ISO 16152 при 25°С.As a rule, the polypropylene composition obtained, preferably obtained, using the method according to the present invention, has a xylene-soluble fraction (XCS) content in the range from 5.5 to 18.0 wt.%, preferably in the range from 6.0 up to 16.0 wt.%, more preferably in the range from 6.2 to 15.0 wt.%. The xylene soluble fraction is determined according to ISO 16152 at 25°C.
Как правило, полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению, имеет модуль упругости на растяжение >950 МПа, более предпочтительно в диапазоне от 951 до 1600 МПа, более предпочтительно в диапазоне от 1000 до 1600 МПа, еще более предпочтительно в диапазоне от 1050 до 1550 МПа. Модуль упругости на растяжение измеряют в соответствии с ISO 527-1:2012/ISO 527-2:2012 при 23°С на изготовленных путем литья под давлением образцах для испытаний.Generally, the polypropylene composition obtained, preferably obtained, by the method of the present invention has a tensile modulus of >950 MPa, more preferably in the range of 951 to 1600 MPa, more preferably in the range of 1000 to 1600 MPa, even more preferably in the range from 1050 to 1550 MPa. Tensile modulus is measured in accordance with ISO 527-1:2012/ISO 527-2:2012 at 23° C. on injection molded test specimens.
Как правило, полипропиленовая композиция, получаемая, предпочтительно полученная, при помощи способа согласно настоящему изобретению, имеет ударную вязкость образца с надрезом по Шарли >4,8 кДж/м2, предпочтительно в диапазоне от 4,9 до 20,0 кДж/м2, более предпочтительно в диапазоне от 5,0 до 15,0 кДж/м2, более предпочтительно в диапазоне от 5,0 до 13,0 кДж/м2, более предпочтительно в диапазоне от 7,0 до 13 кДж/м2. Ударную вязкость образца с надрезом по Шарли измеряют в соответствии с ISO 179/1eA при 23°С на изготовленных путем литья под давлением образцах для испытаний, как описано в EN ISO 1873-2.As a rule, the polypropylene composition obtained, preferably obtained, using the method according to the present invention, has a notched Charley impact strength of >4.8 kJ/m 2 , preferably in the range from 4.9 to 20.0 kJ/m 2 , more preferably in the range of 5.0 to 15.0 kJ/m 2 , more preferably in the range of 5.0 to 13.0 kJ/m 2 , more preferably in the range of 7.0 to 13 kJ/m 2 . Charlie notched impact strength is measured according to ISO 179/1eA at 23° C. on injection molded test specimens as described in EN ISO 1873-2.
В настоящем изобретении также предложено изделие, содержащее полипропиленовую композицию, получаемую, предпочтительно полученную, при помощи способа согласно настоящему изобретению. Подходящие изделия представляют собой пленки, такие как, например, отлитые из раствора пленки, и изделия, изготовленные путем литья под давлением. Предпочтительным изделием является запорный колпачок, колпачок с резьбой или укупорочная система для упаковки пищевых продуктов или жидкостей.The present invention also provides an article containing a polypropylene composition obtained, preferably obtained, using the method according to the present invention. Suitable articles are films, such as, for example, cast films, and articles made by injection molding. A preferred product is a closure cap, threaded cap or closure system for food or liquid packaging.
Наконец, настоящее изобретение относится к применению полипропиленовой композиции, получаемой, предпочтительно полученной, при помощи способа согласно настоящему изобретению для изготовления отлитой из раствора пленки или изделия, изготовленного путем литья под давлением, предпочтительно запорного колпачка, колпачка с резьбой или укупорочной системы для упаковки пищевых продуктов или жидкостей. Жидкость обычно определяют как вещество, которое постоянно деформируется (течет) под воздействием приложенного сдвигового напряжения.Finally, the present invention relates to the use of a polypropylene composition obtainable, preferably obtained, by means of the process of the present invention for the manufacture of a solution-cast film or injection molded article, preferably a closure cap, threaded cap or closure system for food packaging. or liquids. A fluid is usually defined as a substance that permanently deforms (flows) under the influence of an applied shear stress.
- 10 042471- 10 042471
ПримерыExamples
I. Способы измерения.I. Methods of measurement.
а) Скорость течения расплава.a) Melt flow rate.
Скорость течения расплава (MFR) определяли в соответствии с ISO 1133 и указывали в г/10 мин. MFR является показателем текучести и, следовательно, обрабатываемости полимера. Чем выше скорость течения расплава, тем ниже вязкость полимера. MFR2 полипропилена определяли при температуре 230°С и под нагрузкой 2,16 кг.The melt flow rate (MFR) was determined according to ISO 1133 and reported in g/10 min. MFR is an indicator of the flowability and hence the processability of a polymer. The higher the melt flow rate, the lower the viscosity of the polymer. The MFR2 of polypropylene was determined at 230° C. and under a load of 2.16 kg.
b) ДСК анализ.b) DSC analysis.
Температуру плавления и температуру кристаллизации измеряли при помощи устройства для дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) ТА Instrument Q2000 в соответствии с ISO 11357/3 на образцах массой 5-10 мг в атмосфере азота 50 мл/мин. Температуры кристаллизации и плавления получали в цикле нагревание/охлаждение/нагревание при скорости сканирования 10°С/мин в диапазоне от 30 до 225°С. За температуры кристаллизации и плавления принимали пики эндотермических и экзотермических кривых на стадии охлаждения и второй стадии нагревания соответственно.The melting point and crystallization temperature were measured using a differential scanning calorimetry (DSC) device TA Instrument Q2000 according to ISO 11357/3 on samples weighing 5-10 mg under a nitrogen atmosphere of 50 ml/min. The crystallization and melting temperatures were obtained in a heating/cooling/heating cycle at a scan rate of 10°C/min in the range from 30 to 225°C. The peaks of the endothermic and exothermic curves at the stage of cooling and the second stage of heating, respectively, were taken as the crystallization and melting temperatures.
c) Содержание фракции, растворимой в ксилоле (XCS, мас.%).c) The content of the xylene-soluble fraction (XCS, wt.%).
Содержание полимера, растворимого в ксилоле, измеряли в соответствии с ISO 16152; 5-е издание; 2005-07-01 при 25°С.The xylene-soluble polymer content was measured according to ISO 16152; 5th edition; 2005-07-01 at 25°C.
d) Модуль упругости на растяжение.d) Tensile modulus.
Модуль упругости на растяжение измеряли в соответствии с ISO 527-1:2012/ISO527-2:2012 при 23°С и при скорости поперечной головки=50 мм/мин с применением изготовленных путем литья под давлением образцов для испытаний, как описано в EN ISO 1873-2 (форма собачьей кости, толщина 4 мм).Tensile modulus was measured according to ISO 527-1:2012/ISO527-2:2012 at 23°C and cross head speed=50 mm/min using injection molded test specimens as described in EN ISO 1873-2 (dog bone shape, 4 mm thick).
e) Ударная вязкость образца с надрезом по Шарпи.e) Notched Charpy impact strength.
Ударную вязкость образца с надрезом по Шарпи определяли в соответствии с ISO 179/1eA при 23°С на изготовленных путем литья под давлением образцах для испытаний, как описано в EN ISO 1873-2 (80x10x4 мм).Charpy notched impact strength was determined according to ISO 179/1eA at 23° C. on injection molded test specimens as described in EN ISO 1873-2 (80x10x4 mm).
f) Мутность.f) Turbidity.
Мутность измеряли в соответствии с ASTM D1003 на изготовленных путем литья под давлением пластинах толщиной 1 мм и площадью 60x60 мм2, изготовленных как описано в EN ISO 1873-2.Haze was measured according to ASTM D1003 on injection molded plates 1 mm thick and 60x60 mm 2 in area, manufactured as described in EN ISO 1873-2.
g) Содержание сомономера.g) Comonomer content.
Определение содержания этилена в сополимерах пропилена и этилена путем ИК-спектроскопии.Determination of the content of ethylene in copolymers of propylene and ethylene by IR spectroscopy.
Количественную инфракрасную (ИК) спектроскопию применяли для количественного определения содержания этилена в сополимерах этилена и пропилена путем калибровки по первичному эталону.Quantitative infrared (IR) spectroscopy was used to quantify the ethylene content of ethylene-propylene copolymers by calibrating against a primary standard.
Калибровку упрощали за счет использования набора собственных некоммерческих калибровочных стандартов с известными содержаниями этилена, определенными путем количественной спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на 13С в растворе. Процедуру калибровки проводили обычным способом, хорошо описанным в литературе. Калибровочный набор состоял из 38 калибровочных стандартов с содержанием этилена в диапазоне 0,2-75,0 мас.%, изготовленных в лабораторном или промышленном масштабе в различных условиях. Калибровочный набор выбирали так, чтобы он отображал типичное разнообразие сополимеров, обнаруживаемых конечным способом количественной ИК-спектроскопии.Calibration was simplified by using a set of proprietary non-commercial calibration standards with known ethylene contents determined by quantitative 13 C nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy in solution. The calibration procedure was carried out in the usual way, well described in the literature. The calibration set consisted of 38 calibration standards with an ethylene content in the range of 0.2-75.0 wt.%, made on a laboratory or industrial scale under various conditions. The calibration set was chosen to reflect the typical diversity of copolymers found by the final quantitative IR spectroscopy method.
Количественные ИК-спектры записывали в твердом состоянии с применением ИК-Фурье спектрометра Bruker Vertex 70. Спектры записывали на квадратных пленках 25x25 мм толщиной 300 мкм, изготовленных путем формования под давлением при 180-210°С и 4-6 мПа. Для образцов с очень высоким содержанием этилена (>50 мол.%) использовали пленки толщиной 100 мкм. Применяли стандартную ИК-Фурье-спектроскопию пропускания с применением спектрального диапазона 5000-500 см-1, апертуры 6 мм, спектрального разрешения 2 см-1, 16 сканирований фона, 16 сканирований спектра, фактора заполнения интерферограммы нулями, равняющегося 64, и трехчленной функции аподизации БлэкмэнаХарриса.Quantitative IR spectra were recorded in the solid state using a Bruker Vertex 70 FTIR spectrometer. The spectra were recorded on 300 µm thick 25x25 mm square films made by compression molding at 180-210°C and 4-6 MPa. For samples with a very high content of ethylene (>50 mol.%) used films with a thickness of 100 μm. Standard FT-IR transmission spectroscopy was used using a spectral range of 5000-500 cm -1 , an aperture of 6 mm, a spectral resolution of 2 cm -1 , 16 background scans, 16 spectrum scans, an interferogram zero fill factor of 64, and a three-term apodization function Blackman Harris.
Количественный анализ проводили с применением общей площади колебательных деформаций CH2 при 730 и 720 см-1 (Aq), соответствующих (CH2)>2 структурным звеньям (интеграционный способ G, пределы 762 и 694 см-1). Количественную полосу нормализовывали по площади полосы СН при 4323 см-1 (AR), соответствующей СН структурным звеньям (интеграционный способ G, пределы 4650, 4007 см-1). Затем прогнозировали содержание этилена в единицах массовых процентов на основе нормированного поглощения (Aq/Ar) с применением квадратичной калибровочной кривой. Калибровочную кривую строили ранее путем регрессии по обычному методу наименьших квадратов (OLS) нормализованных поглощений и содержаний первичных сомономеров, измеренных при помощи калибровочного набора.Quantitative analysis was performed using the total area of vibrational strains of CH2 at 730 and 720 cm -1 (Aq), corresponding to (CH2)>2 structural units (integration method G, limits 762 and 694 cm -1 ). The quantitative band was normalized to the area of the CH band at 4323 cm -1 (AR) corresponding to the CH structural units (integration method G, limits 4650, 4007 cm -1 ). The ethylene content was then predicted in terms of mass percent based on normalized absorbance (Aq/Ar) using a quadratic calibration curve. A calibration curve was previously constructed by OLS regression of the normalized absorbances and primary comonomer contents measured with the calibration kit.
Определение содержания этилена в сополимерах пропилена и этилена для калибровки с применением 13С ЯМР-спектроскопии.Determination of ethylene content in propylene-ethylene copolymers for calibration using 13 C NMR spectroscopy.
Количественные 13С{1Н} ЯМР-спектры записывали в растворе с применением ЯМР-спектрометра Bruker Avance III 400, работающего при 400,15 и 100,62 МГц для 1Н и 13С соответственно. Все спектрыQuantitative 13 C{1H} NMR spectra were recorded in solution using a Bruker Avance III 400 NMR spectrometer operating at 400.15 and 100.62 MHz for 1H and 13 C, respectively. All spectra
- 11 042471 записывали с применением оптимизированной по 13С 10-мм измерительной головки расширенного температурного диапазона при 125°С с применением газообразного азота для всей пневматики. Примерно 200 мг материала растворяли в 3 мл 1,2-тетрахлорэтан-d2 (ТСЕ-d2) вместе с ацетилацетонатом хрома (III) (Cr(асас)3) с получением 65 мМ раствора релаксационного агента в растворителе (Singh, G., Kothari, A., Gupta, V., Polymer Testing 28 5 (2009), 475). Для обеспечения однородности раствора после первоначальной подготовки образца в термостате пробирку для ЯМР дополнительно нагревали во вращающейся сушильной камере в течение по меньшей мере 1 ч. После вставки в магнит пробирку вращали с частотой 10 Гц. Указанную установку выбирали главным образом для обеспечения высокого разрешения и количества, необходимых для точного количественного определения содержания этилена. Стандартное одноимпульсное возбуждение применяли без NOE с использованием оптимизированного угла наклона, времени ожидания восстановления, составляющего 1 с, и двухуровневой схемы развязки WALTZ16 (Zhou, Z., Kuemmerle, R., Qiu, X., Redwine, D., Cong, R., Taha, A., Baugh, D. Winniford, В., J. Mag. Reson. 187 (2007), 225, Busico, V., Carbonniere, P., Cipullo, R., Pellecchia, R., Severn, J., Talarico, G., Macromol. Rapid Commun., 2007, 28, 1128). Всего получали 6144 (6k) переходов на спектр. Количественные 13C{1H} ЯМР-спектры обрабатывали, интегрировали и соответствующие количественные свойства определяли из интегралов. Все химические сдвиги косвенно относили к центральной метиленовой группе этиленового блока (ЕЕЕ) при 30,00 м.д. (ppm) с применением химического сдвига растворителя. Указанный подход позволял проводить сопоставление даже при отсутствии указанного структурного звена. Наблюдали характеристические сигналы, соответствующие включению этилена (Cheng, H.N., Macromolecules, 17 (1984), 1950), и долю сомономера рассчитывали как долю этилена в полимере по отношению ко всем мономерам в полимере по формуле- 11 042471 was recorded using a 13 ° C. optimized 10 mm extended temperature probe head at 125° C. using nitrogen gas for all pneumatics. Approximately 200 mg of the material was dissolved in 3 ml of 1,2-tetrachloroethane-d 2 (TCE-d 2 ) together with chromium (III) acetylacetonate (Cr(acac) 3 ) to give a 65 mM solution of the relaxation agent in a solvent (Singh, G. , Kothari, A., Gupta, V., Polymer Testing 28 5 (2009), 475). To ensure homogeneity of the solution after the initial sample preparation in the oven, the NMR tube was additionally heated in a rotating drying chamber for at least 1 hour. After being inserted into the magnet, the tube was rotated at a frequency of 10 Hz. This setup was chosen primarily to provide the high resolution and quantity needed to accurately quantify the ethylene content. Standard single-pulse excitation was applied without NOE using an optimized tilt angle, recovery latency of 1 s, and a two-level WALTZ16 decoupling scheme (Zhou, Z., Kuemmerle, R., Qiu, X., Redwine, D., Cong, R. , Taha, A., Baugh, D. Winniford, B., J. Mag. Reson 187 (2007), 225, Busico, V., Carbonniere, P., Cipullo, R., Pellecchia, R., Severn, J., Talarico, G., Macromol Rapid Commun., 2007, 28, 1128). A total of 6144 (6k) transitions per spectrum were obtained. Quantitative 13 C{ 1 H} NMR spectra were processed, integrated and the corresponding quantitative properties were determined from the integrals. All chemical shifts were indirectly assigned to the central methylene group of the ethylene block (EEE) at 30.00 ppm. (ppm) using solvent chemical shift. This approach made it possible to carry out a comparison even in the absence of the indicated structural link. Characteristic signals corresponding to ethylene incorporation were observed (Cheng, HN, Macromolecules, 17 (1984), 1950) and the comonomer fraction was calculated as the proportion of ethylene in the polymer relative to all monomers in the polymer by the formula
Щ=(Е/(Р+Е))W=(E/(P+E))
Долю сомономера количественно оценивали с применением способа, предложенного Вангом (Wang) et al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules, 33 (2000), 1157), путем интегрирования множества сигналов по всей спектральной области в 13C{1H} спектрах. Указанный способ выбирали из-за его надежности и способности учитывать наличие регио-дефектов при необходимости. Интегральные области немного корректировали для повышения применимости во всем диапазоне содержаний обнаруживаемых сомономеров. Для систем с очень низким содержанием этилена, где наблюдали только выделенный этилен в последовательностях РРЕРР, способ, предложенный Вангом (Wang) et al., модифицировали, снижая влияние интеграции участков, которые больше не присутствовали. Указанный подход позволил снизить завышение оценки содержания этилена для таких систем и обеспечивался за счет снижения количества участков, используемых для определения абсолютного содержания этилена, доThe proportion of comonomer was quantified using the method proposed by Wang (Wang) et al. (Wang, WJ., Zhu, S., Macromolecules, 33 (2000), 1157) by integrating multiple signals over the entire spectral region in 13 C{1H} spectra. This method was chosen because of its reliability and the ability to take into account the presence of regio-defects, if necessary. The integral regions were slightly adjusted to improve applicability over the entire range of detectable comonomers. For very low ethylene systems where only isolated ethylene was observed in the PPEPP sequences, the method proposed by Wang et al. was modified to reduce the effect of integrating regions that were no longer present. This approach made it possible to reduce the overestimation of the ethylene content for such systems and was provided by reducing the number of sites used to determine the absolute content of ethylene to
Е=0,5(Sββ+Sβγ+Sβδ+0,5(Sαβ+Sαγ))Е=0.5(Sββ+Sβγ+Sβδ+0.5(Sαβ+Sαγ))
Благодаря использованию указанного набора участков соответствующее интегральное уравнение принимало видDue to the use of the specified set of sections, the corresponding integral equation took the form
E=0,5(Ih+Ig+0,5(Ic+Id)) с использованием тех же обозначений, что применялись в статье за авторством Ванга (Wang) et al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157). Уравнения, применяемые для абсолютного содержания пропилена, не модифицировали. Мольный процент включения сомономера рассчитывали на основе мольной долиE=0.5(Ih+Ig+0.5(Ic+Id)) using the same notation as used in Wang et al. (Wang, W-J., Zhu, S., Macromolecules 33 (2000), 1157). The equations used for the absolute content of propylene were not modified. The mole percentage of comonomer incorporation was calculated from the mole fraction
Е[мол.%]=100*£БE [mol.%] \u003d 100 * £B
Массовый процент включения сомономера рассчитывали на основе мольной доли Е[мас.%]=100*(fE*28,06)/((fE*28,06)+((1-fE)*42,08))The weight percentage of comonomer incorporation was calculated based on the mole fraction E[wt%]=100*(fE*28.06)/((fE*28.06)+((1-fE)*42.08))
II. Примеры согласно настоящему изобретению и примеры сравнения.II. Examples according to the present invention and comparative examples.
а) Получение катализатора.a) Preparation of a catalyst.
Для получения катализатора 3,4 л 2-этилгексанола и 810 мл простого монобутилового эфира пропиленгликоля (в мольном отношении 4/1) добавляли в 20,0 л реактор. Затем к хорошо перемешиваемой спиртовой смеси медленно добавляли 7,8 л 20,0% раствора ВЕМ (бутилэтилмагний) в толуоле, предоставленного Crompton GmbH. Во время добавления температуру поддерживали на уровне 10,0°С. После добавления температуру реакционной смеси повышали до 60,0°С и перемешивание продолжали при указанной температуре в течение 30 мин. Наконец, после охлаждения до комнатной температуры полученный алкоксид Mg переносили в емкость для хранения.To prepare the catalyst, 3.4 L of 2-ethylhexanol and 810 ml of propylene glycol monobutyl ether (4/1 mole ratio) were added to a 20.0 L reactor. Then, 7.8 liters of a 20.0% solution of BEM (butylethylmagnesium) in toluene, provided by Crompton GmbH, was slowly added to the well stirred alcohol mixture. During the addition, the temperature was maintained at 10.0°C. After the addition, the temperature of the reaction mixture was raised to 60.0° C. and stirring was continued at the same temperature for 30 minutes. Finally, after cooling to room temperature, the resulting Mg alkoxide was transferred to a storage vessel.
21,2 г алкоксида Mg, полученного выше, смешивали с 4,0 мл бис(2-этилгексил)цитраконата в течение 5 мин. После смешивания полученный комплекс Mg сразу применяли для получения каталитического компонента.21.2 g of the Mg alkoxide prepared above was mixed with 4.0 ml of bis(2-ethylhexyl)citraconate for 5 minutes. After mixing, the resulting Mg complex was immediately used to prepare the catalyst component.
19,5 мл тетрахлорида титана помещали в 300 мл реактор, снабженный механической мешалкой, при 25,0°С. Скорость перемешивания доводили до 170 об/мин. 26,0 г комплекса Mg, полученного выше, добавляли в течение 30 мин, поддерживая температуру 25,0°С. Добавляли 3,0 мл Viscoplex® 1-254 и 1,0 мл раствора 2 мг Necadd 447™ в толуоле. Затем добавляли 24,0 мл гептана с получением эмульсии. Перемешивание продолжали в течение 30 мин при 25,0°С, после чего температуру реактора повышали до 90,0°С в течение 30 мин. Реакционную смесь перемешивали в течение дополнительных 30 мин при19.5 ml of titanium tetrachloride were placed in a 300 ml reactor equipped with a mechanical stirrer at 25.0°C. The stirring speed was adjusted to 170 rpm. 26.0 g of the Mg complex prepared above was added over 30 minutes while maintaining the temperature at 25.0°C. 3.0 ml of Viscoplex® 1-254 and 1.0 ml of a 2 mg solution of Necadd 447™ in toluene were added. Then 24.0 ml of heptane was added to form an emulsion. Stirring was continued for 30 minutes at 25.0°C, after which the reactor temperature was raised to 90.0°C over 30 minutes. The reaction mixture was stirred for an additional 30 min at
- 12 042471- 12 042471
90,0°С. Затем перемешивание прекращали и реакционной смеси давали отстояться в течение 15 мин при 90,0°С. Твердый материал промывали 5 раз: промывания проводили при 80,0°С при перемешивании в течение 30 мин со скоростью 170 об/мин. После прекращения перемешивания реакционной смеси давали отстояться в течение 20-30 мин, а затем подвергали сифонированию.90.0°C. Then the stirring was stopped and the reaction mixture was allowed to stand for 15 min at 90.0°C. The solid material was washed 5 times: washings were carried out at 80.0° C. with stirring for 30 minutes at 170 rpm. After cessation of stirring, the reaction mixture was allowed to stand for 20-30 min, and then subjected to siphoning.
Промывание 1: промывание проводили смесью 100 мл толуола и 1 мл донора.Wash 1: Wash was performed with a mixture of 100 ml of toluene and 1 ml of donor.
Промывание 2: промывание проводили смесью 30 мл TiCl4 и 1 мл донора.Wash 2: Wash was performed with a mixture of 30 ml TiCl 4 and 1 ml donor.
Промывание 3: промывание проводили 100 мл толуола.Wash 3: Wash was carried out with 100 ml of toluene.
Промывание 4: промывание проводили 60 мл гептана.Wash 4: Wash was performed with 60 ml of heptane.
Промывание 5: промывание проводили 60 мл гептана при перемешивании в течение 10 мин.Wash 5: Wash with 60 ml heptane with stirring for 10 minutes.
Затем перемешивание прекращали и реакционной смеси давали отстояться в течение 10 мин при понижении температуры до 70°С с последующим сифонированием, а затем продували N2 в течение 20 мин с получением порошка, чувствительного к воздушной среде.Then the stirring was stopped and the reaction mixture was allowed to stand for 10 min while lowering the temperature to 70°C, followed by siphoning, and then purged with N 2 for 20 min to obtain an air-sensitive powder.
b) Примеры согласно настоящему изобретению (IE1 и IE2).b) Examples according to the present invention (IE1 and IE2).
Фракции третьих пропиленовых полимеров, относящихся к примерам согласно настоящему изобретению (IE), получали на экспериментальной установке с реактором предварительной полимеризации, одним суспензионным петлевым реактором и двумя газофазными реакторами. Твердый каталитический компонент, описанный выше, вместе с триэтилалюминием (TEAL) в качестве сокатализатора и дициклопентилдиметоксисиланом (D-донор) в качестве внешнего донора применяли в способе согласно настоящему изобретению.Fractions of the third propylene polymers related to the examples according to the present invention (IE) were obtained in a pilot plant with a prepolymerization reactor, one slurry loop reactor and two gas phase reactors. The solid catalyst component described above, together with triethylaluminum (TEAL) as a cocatalyst and dicyclopentyldimethoxysilane (D-donor) as an external donor, was used in the process of the present invention.
Условия процесса полимеризации и свойства фракции пропиленового полимера описаны в табл. 1.The conditions of the polymerization process and the properties of the fraction of the propylene polymer are described in table. 1.
Полипропиленовые композиции согласно настоящему изобретению получали путем экструзии соответствующей фракции третьего пропиленового полимера с нуклеирующим агентом в двухшнековом экструдере с однонаправленным вращением типа Coperion ZSK 40 (диаметр шнека 40 мм, отношение L/D 38). Температуры в экструдере находились в диапазоне 190-230°С. В каждом из примеров согласно настоящему изобретению в экструдер в качестве добавок добавляли 0,05 мас.% Irganox 1010 (пентаэритритилтетракис(3-(3',5'-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, CAS № 6683-19-8, коммерчески доступный в BASF AG, Германия), 0,05 мас.% Irgafos 168 (трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит, CAS № 31570-04-4, коммерчески доступный в BASF AG, Германия), 0,10 мас.% стеарата кальция (CAS № 1592-23-0, коммерчески доступного под торговым наименованием Ceasit FI производства Baerlocher GmbH, Германия) и 0,06 мас.% моностеарата глицерина (CAS № 97593-29-8, коммерчески доступного с чистотой 90% под торговым наименованием Grindsted PS 426 производства Danisco A/S, Дания).The polypropylene compositions of the present invention were obtained by extruding an appropriate fraction of the third propylene polymer with a nucleating agent in a co-rotating twin screw extruder of the Coperion ZSK 40 type (screw diameter 40 mm, L/D ratio 38). The temperatures in the extruder were in the range of 190-230°C. In each of the examples according to the present invention, 0.05 wt.% Irganox 1010 (pentaerythrityltetrakis(3-(3',5'-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl))propionate, CAS No. 6683-19 -8, commercially available from BASF AG, Germany), 0.05 wt% Irgafos 168 (tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, CAS No. 31570-04-4, commercially available from BASF AG, Germany ), 0.10 wt.% calcium stearate (CAS no. 1592-23-0, commercially available under the trade name Ceasit FI from Baerlocher GmbH, Germany) and 0.06 wt.% glycerol monostearate (CAS no. 97593-29-8, commercially available in 90% purity under the trade name Grindsted PS 426 manufactured by Danisco A/S, Denmark).
После стадии экструзии и после отверждения нитей в водяной бане полученную полипропиленовую композицию гранулировали в стренговом грануляторе.After the extrusion step and after curing the filaments in a water bath, the obtained polypropylene composition was granulated in a strand granulator.
Свойства полипропиленовой композиции описаны в табл. 2.The properties of the polypropylene composition are described in table. 2.
с) Примеры сравнения (СЕ1 и СЕ2).c) Comparison examples (CE1 and CE2).
СЕ-1 представляет собой статистический сополимер пропилена и C2 со значением MFR2 13,0 г/10 мин, получаемый в однореакторном способе и распространяемый Borealis под торговым наименованием RE420MO.CE-1 is a random copolymer of propylene and C 2 with an MFR2 value of 13.0 g/10 min, obtained in a one-pot process and distributed by Borealis under the trade name RE420MO.
СЕ-2 представляет собой статистический сополимер пропилена и C2 со значением MFR2 20,0 г/10 мин, получаемый в однореакторном способе и распространяемый Borealis под торговым наименованием RF365MO.CE-2 is a random copolymer of propylene and C2 with an MFR2 value of 20.0 g/10 min produced in a one pot process and distributed by Borealis under the trade name RF365MO.
- 13 042471- 13 042471
Таблица 1Table 1
Условия процесса полимеризации и свойства фракций пропиленового полимераConditions of the polymerization process and properties of propylene polymer fractions
* Разбивка относится к количеству пропиленового полимера, полученному в каждом конкретном реакторе.* The breakdown refers to the amount of propylene polymer produced in each particular reactor.
Таблица 2table 2
Условия процесса экструзии и свойства полипропиленовой композицииExtrusion process conditions and properties of the polypropylene composition
* Измеряли на гранулах, полученных после процесса экструзии.* Measured on pellets obtained after the extrusion process.
--
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17178776.5 | 2017-06-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA042471B1 true EA042471B1 (en) | 2023-02-16 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11746223B2 (en) | Process for preparing a polypropylene composition | |
EP2960279B1 (en) | Nucleated polypropylene composition | |
CN109790343B (en) | Heterophasic polypropylene composition with improved mechanical and optical properties | |
KR101932396B1 (en) | Presses with improved optical properties | |
CN108367835B (en) | Articles with improved optical properties | |
US20220389204A1 (en) | Polypropylene composition with improved processability and impact strength | |
US11447623B2 (en) | Process for preparing a polypropylene composition | |
US20220227030A1 (en) | Process for preparing a cap or closure | |
KR102503022B1 (en) | Polypropylene composition with excellent stiffness and impact strength | |
US11441024B2 (en) | Process for preparing a polypropylene composition | |
EA042471B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING POLYPROPYLENE COMPOSITION | |
RU2826016C2 (en) | Method of producing lid or cap | |
EA041285B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING POLYPROPYLENE COMPOSITION | |
EA042998B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING POLYPROPYLENE COMPOSITION | |
EP4352158A1 (en) | Polypropylene composition | |
BR112019027266B1 (en) | PROCESS FOR PREPARING A POLYPROPYLENE COMPOSITION | |
BR112019027563B1 (en) | PROCESS FOR PREPARING A POLYPROPYLENE COMPOSITION |