MXPA01008831A - Polipropilenos funcionalizados y proceso para produccion - Google Patents

Abstract

Se describe un nuevoproceso para preparar polipropilenos funcionalizados que ocasiona la introducción repartida de iniciador de radical libre. También se describen nuevos polipropilenos funcionalizados que tienen uníndice de amarillez de color de al menos 77 y una viscosidad Brookfield Thermosel mayor de 7000 cP a 190ºC. Preferentemente, los polipropilenos funcionalizados se caracterizan adicionalmente por tener un número deácido mayor de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero.

Description

POLIPROPILENOS FÜNCIONALIZADOS Y PROCESO PARA PRODUCCIÓN DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a nuevos polipropilenos funcionalizados que tienen una combinación única de propiedades de viscosidad e índice de amarillez. Esta invención también se refiere a un nuevo proceso de funcionalización de polipropileno. El injerto de monómeros en poliolefinas es bien conocido (ver "Polymer Chemistry" por M.P. Stevens, (Addison-Wesley) , 1975, pp. 196-202) . Maleación por ejemplo, es un tipo de injerto en donde el anhídrido maleico se injerta en la cadena principal de un polímero. La maleación de poliolefinas cae dentro de al menos tres subgrupos: maleación de polietileno, maleación de polipropileno, y maleación de copolímeros de propileno y etileno u otros monómeros. La maleación de polietileno proporciona productos de peso molecular superior con una notable disminución en el índice de fusión debido a reticulación, a menos que se tomen provisiones especiales (ver por ejemplo "Journal of Applied Polymer Science", 44, 1941, N.G. Gaylord et al (1992); y las Patentes Norteamericanas Nos. 4, 026,967; 4,028,436 4,031,062; 4,071,494; 4,218,263; 4,315,863; 4,347,341 4,358,564; 4,376,855; 4,506,056; 4,632,962; 4,780,228 4,987,190 y 5,021,510). La maleación de polipropileno sigue una tendencia opuesta y produce productos de peso molecular inferior con un incremento agudo en la velocidad de flujo debido a la fragmentación durante el proceso de maleación (ver por ejemplo Patentes Norteamericanas Nos. 3,414,551; 3,480,580; 3,481,910; 3,642,722; 3,862,265; 3,932,368; 4,003,874; 4,548,993 y 4,613,679). Algunas referencias en la literatura fallan en notar la diferencia entre la maleación de polietileno y polipropileno, y reclaman la maleación de poliolefinas con condiciones que son útiles solamente para polietileno o polipropileno, respectivamente. En general, las condiciones que malean polipropileno no son ideales para la maleación de polietileno debido a la naturaleza opuesta de las químicas de maleación respectiva: fragmentación en pesos moleculares inferiores para polipropileno y reticulación para pesos moleculares superiores para polipropileno. Esto se muestra en la Patente Norteamericana No. 4,404,312. La maleación de copolímeros de propileno y etileno u otros monómeros siguen el patrón del componente de mayoría. Las maleaciones de polipropileno también pueden subdividirse adicionalmente en procesos de lote o continuos. En los procesos de lote generalmente todos los reactivos y productos se mantienen en reacción durante el tiempo completo de preparación del lote. En general, los procesos de maleación por lote son difíciles de usar competitivamente en el comercio debido al alto costo. Los procesos por lote son inherentemente más caros debido a los costos de arranque y limpieza. Los polipropilenos maleados que se reportan en la literatura previa también pueden dividirse en dos tipos de producto como una función de sí está involucrado un solvente o no, ya sea como un solvente durante la reacción o en la elaboración de los productos maleados. En las Patentes Norteamericanas 3,414,551; 4,506,056 y 5,001,197 la elaboración del producto involucrado disolviendo el producto de polipropileno maleado en un solvente seguido por precipitación, o lavando con un solvente. Este tratamiento elimina componentes solubles y así varían el peso molecular "aparente" y el número de ácidos. Los procesos que usa un extrusor producen un producto en el cual permanecen componentes solubles en solvente. Además, los procesos de extrusor frecuentemente incorporan un sistema de vacío durante las últimas etapas del proceso para eliminar componentes de peso molecular inferior volátil. Así composiciones diferentes están necesariamente presentes en los productos producidos en un extrusor en contraste con aquellos productos de procesos de solvente o aquellos que usan un solvente en la elaboración de productos. Otra subdivisión de maleación de poliolefinas concierne el estado del proceso de reacción. Los procesos de solvente, o procesos en donde se agrega solvente para dilatar el polipropileno (ver Patente Norteamericana No. 4,370,450), se llevan a cabo frecuentemente a temperaturas inferiores que en los procesos de poliolefina (libre de solvente) fundida. Dichos procesos se involucran solamente en maleación de superficie, estando libres de maleación cantidades considerables de polipropileno abajo de la superficie. Los procesos que usan polipropileno fundido involucran la maleación aleatoria de todo el polipropileno. Los procesos de solvente también son más caros porque es necesaria la propagación/purificación del solvente. La purificación del solvente es aún más cara si el proceso produce inherentemente subproductos volátiles, como en la maleación. Note que si el agua es el "solvente" el polipropileno no es soluble y la reacción debe ocurrir solamente sobre la superficie de la fase sólida del polipropileno. Adicionalmente, en procesos acuosos el anhídrido maleico reacciona con el agua para volverse ácido maleico. En estas dos formas de procesos que contienen agua son necesariamente diferentes de los procesos no acuosos . En un proceso fundido no permanece solvente o agua al final del proceso a ser purificado o rehusado. Así un proceso fundido sería ambientalmente "más verde" y menos caro. La composición de acuerdo a la presente invención comprende un polipropileno funcionalizado que tiene un índice de amarillez de color de al menos 77, y una viscosidad Brookfield Thermosel mayor de 7000 cP a 190°C. preferentemente, el polipropileno funcionalizado se caracteriza adicionalmente por tener un número de ácido mayor de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero. El nuevo proceso de acuerdo a la presente invención para la producción de polipropilenos funcionalizados, incluyendo los nuevos polipropilenos funcionalizados de la presente invención, se comprende como sigue: se introduce un polipropileno dentro de un aparato, ya sea en forma prefundida o como partículas sólidas (por ejemplo pellas o polvo) que se funden después, dentro del polipropileno fundido se introduce una porción de la cantidad requerida de un iniciador de radical libre, y el polipropileno fundido y el iniciador de radical libre se mezclan; dentro de la mezcla resultante se introduce después la cantidad completa de un agente funcionalizante que se mezcla en eso de tal forma que el agente funcionalizante, la porción inicial del iniciador y el polipropileno se hacen reaccionar; dentro de la mezcla de reacción resultante se introduce después el restante de la cantidad requerida del iniciador del radical libre para formar con eso el polipropileno funcionalizado deseado; y recuperar el polipropileno funcionalizado resultante. La porción restante del iniciador de radical libre agregado después de la adición del agente funcionalizante puede llevarse a cabo en una pluralidad de zonas. En todos los casos la porción del iniciador de radical libre restante agregado se mezcla para formar un producto de reacción intermedio dentro del cual se agrega el iniciador de radical libre adicional. El porciento del iniciador de radical libre restante que puede agregarse en todas las zonas de pluralidad está entre 1% y 99% en peso del iniciador de radical libre restante después de la adición de agente funcionalizante. Preferentemente, el número de zonas de inyección de iniciador de radical libre adicional está entre 2 y 10. El polipropileno utilizado en la presente tiene una velocidad de flujo fundido de preferentemente aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 50 a 230°C. Además, el proceso descrito en la presente puede practicarse en una forma continua o de lote. El solicitante ha descubierto inesperadamente un nuevo proceso por lote o continuo para funcionalizar polipropileno. El proceso puede usarse para preparar una amplia diversidad de polipropileno funcionalizados, algunos de los cuales son nuevos polipropilenos funcionalizados. Los nuevos polipropileno funcionalizados de acuerdo a la presente invención tienen un índice de amarillez de color de al menos 77. El análisis de índice de amarillez de color se ilustra en los ejemplos. Los polipropilenos funcionalizados de acuerdo a la presente invención tienen preferentemente un índice de amarillez de color que varía de al menos 77 hasta aproximadamente 200, más preferentemente de al menos 77 hasta aproximadamente 150, siendo más preferido con un índice de amarillez de color de al menos 77 hasta aproximadamente 120. Un índice de amarillez de color aún adicionalmente preferido varía de 81 hasta aproximadamente 120. El polipropileno funcionalizado de la presente invención tiene una viscosidad Brookfield Thermosel de al menos 7,000 cP a 190°C. La viscosidad Brookfield Thermosel es de preferencia al menos 7,000 hasta aproximadamente 100,000 cP a 190°C, siendo más preferida una viscosidad Brookfield Thermosel a 190°C de aproximadamente 16,000 hasta aproximadamente 80,000 cP. Los nuevos polipropilenos funcionalizados de acuerdo a la presente invención se caracterizan adicionalmente por tener de preferencia un número de ácido mayor de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero (el método para determinar el número de ácidos se ilustra en los ejemplos) . Los polipropilenos funcionalizados de acuerdo a la presente invención tienen más preferentemente un número de ácido que varía desde más de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero hasta aproximadamente 280 miligramos de KOH por gramo de polímero, más preferentemente mayor de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero hasta aproximadamente 100 miligramos de KOH por gramo de polímero, con un número de ácido desde más de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero hasta aproximadamente 70 miligramos de KOH por gramo de polímero siendo más preferido. Generalmente, a números de ácido superiores el polipropileno funcionalizado resultante presenta adhesividad superior a los sustratos polares y así es más útil en combinación con materiales usados en adhesivos y selladores. Adicionalmente, a números de ácidos superiores el polipropileno funcionalizado es útil como un agente compatibilizante o acoplador cuando se usa en combinaciones de materiales dismiles, que incluyen combinaciones poliméricas tales como una combinación de nylón y polipropilenos. A números de ácido superiores generalmente se necesitan cantidades inferiores de polipropileno funcionalizado para cualquiera de estos propósitos. Los polipropilenos funcionalizados en la presente se hacen de un polipropileno que contiene menos del 20 porciento en peso de un comonómero. El comonómero puede ser cualquier monómero de hidrocarburo que contenga de 2 a 10 átomos de carbono que puedan copolimerizarse con propileno. Particularmente útil es el comonómero de etileno. El polipropileno funcionalizado en la presente puede combinarse con muchos otros materiales para servir como un compatibilizador, tal como en combinaciones con madera y polipropileno. Este tipo de combinación contiene típicamente aproximadamente 30 por' ciento en peso de madera, aproximadamente 67 porciento en peso de polipropileno, y aproximadamente 3 porciento en peso de polipropileno funcional!zado. Adicionalmente, el polipropileno funcionalizado de la presente invención es también útil para compatibilizar otros materiales polares con la poliolefina no polar, especialmente polipropilenos. Ejemplos de otros materiales polares incluyen fibras de vidrio, talco, mica y wolastonita. El nuevo proceso de acuerdo a la presente invención para producir polipropilenos funcionalizados comprende: (a) introducir un polipropileno ya sea en forma fundida o en forma particulada sólida (por ejemplo polvo o pellas) dentro de un aparato y fundiendo el polipropileno si se requiere hacerlo así, a una temperatura arriba del punto de fusión del polipropileno, preferentemente a una temperatura desde arriba del punto de fusión hasta aproximadamente 230°C, y más preferentemente a una temperatura desde arriba del punto de fusión del polipropileno hasta aproximadamente 200°C, (b) introducir dentro del polipropileno fundido una cantidad de aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 99.99% en peso, preferentemente una cantidad de aproximadamente 5 a menos del 50% en peso, de la cantidad requerida de un iniciador radical libre y mezclar el iniciador de radical libre con el polipropileno, (c) introducir dentro de la mezcla resultante de polipropileno e iniciador de radical libre la cantidad requerida completa de agente funcionalizante, preferentemente en un tiempo de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 180 segundos después de la introducción de la porción inicial del iniciador de radical libre, y mezclando el agente funcionalizante con la mezcla de polipropileno e iniciador de tal forma que el agente funcionalizante, la porción inicial del iniciador y el polipropileno reaccionen para formar una mezcla de reacción, (d) introducir dentro de la mezcla de reacción resultante la cantidad restante de aproximadamente 99.99% hasta aproximadamente 0.01% en peso, preferentemente una cantidad en exceso de 50% hasta aproximadamente 95% en peso, del iniciador de radical libre, preferiblemente en un tiempo de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 240 segundos después de la introducción del agente funcionalizante dentro de la mezcla de polipropileno y la porción inicial del iniciador, y mezclando la cantidad restante de iniciador con la mezcla de reacción previamente formada para formar el polipropileno funcionalizado deseado, y (e) recuperar el polipropileno funcionalizado resultante. Si se desea, la porción restante del iniciador de radical libre agregado después de la adición del agente funcionalizante puede llevarse a cabo en una pluralidad de zonas. En cada caso la porción del iniciador de radical libre restante agregado se mezcla para formar un producto de reacción intermedio dentro del cual se agrega iniciador de radical libre adicional. El porciento del iniciador del radical libre restante que puede agregarse en toda la pluralidad de zonas está entre 1% y 99% en peso del iniciador de radical libre agregado después de la adición del agente funcionalizante. Preferentemente, el número de zonas de inyección de iniciador de radical libre adicional está entre 2 y 10. El proceso de acuerdo a la presente invención funcionaliza un polipropileno. El proceso de acuerdo a la presente invención usa un iniciador de radical libre para iniciar el injerto del agente funcionalizante en el polipropileno fundido. Cualquier fuente de radicales libres puede usarse en el proceso de la presente invención. Sin embargo, los peróxidos son generalmente más preferidos. En el proceso de acuerdo a la presente invención, el mismo o diferentes iniciadores de radical libre pueden usarse en cualquier punto de introducción. Los peróxidos preferidos son peróxido de alquilo, más preferentemente peróxidos de dialquilo. Ejemplos de peróxidos adecuados útiles en el proceso de la presente invención incluyen peróxido de butilo diterciario, hidroperóxido de butilo terciario, hidroperóxido de eumeno, peróxido de p-mentano, hidroperóxido de p-mentano y 2,5-dimetil-2, 5-di (t-butilperoxi) exano siendo más preferido el peróxido de butilo diterciario y 2, 5-dimetil-2, 5-di (t-butilperoxi) hexano. Otros ejemplos de peróxidos adecuados para uso en la presente son peróxido de butil cumilo terciario, peróxido de dicumilo, peróxido de acetilo, peróxido de propionilo, peróxido de benzoilo, peroxi laurato de butilo terciario, y peroxi benzoato de butilo terciario. Las mezclas de peróxido son adecuadas para uso en el proceso presente. El agente funcionalizante utilizado en la presente invención puede ser cualquier monómero no saturado que contenga uno o más grupos ácidos carboxílico o anhídrido ácido, que pueda funcionalizar un polipropileno como se define en la presente. Ejemplos de agentes funcionalizantes adecuados en la presente son ácidos carboxílicos tales como ácido acrílico y metacrílico, y anhídridos ácidos tales como anhídrido maleico. Ejemplos adicionales de agentes funcionalizantes adecuados para uso en la presente son ácidos monocarboxílicos y ácidos policarboxílicos y anhídridos de ácidos cítricos no saturados. Específicamente incluidos en la presente son los ácidos tales como ácido maleico, ácido fumárico, ácido himico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico, ácido ácrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido isocrotónico, y anhídridos ácidos tales como anhídrido maleico y anhídrido himico. Preferido para uso en la presente como agente funcionalizante en la funcionalización del polipropileno es el anhídrido maleico. Mezclas de agentes funcionalizantes pueden utilizarse en la presente invención. El proceso de acuerdo a la presente invención se conduce en un proceso continuo o de lote. Cualquier proceso continuo puede usarse en la práctica de la presente invención. Sin embargo, se favorecen los rectores de marmita agitada con potentes mecanismos de agitación o extrusores de tornillo, siendo generalmente más preferidos los extrusores de tornillo. Los extrusores de tornillos gemelos son los extrusores de tornillo más preferidos debido a su facilidad de uso y eficiente acción de mezclado. Los extrusores de tornillo también son más preferidos porque el polipropileno se funcionaliza continuamente con un tiempo de residencia más corto en la zona de reacción. El uso de un extrusor de tornillo en el proceso de la presente invención auxilia en la producción de polipropilenos funcionalizados. El proceso de acuerdo a la presente invención se conduce preferentemente a una relación en peso de polipropileno a agente funcionalizante de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 400, más preferentemente de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 50, aún más preferentemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 20.

El tiempo de residencia del polipropileno en un reactor continuo depende de la velocidad de bombeo del polipropileno y el tamaño (volumen) del reactor. Este tiempo es generalmente más largo que tres veces la vida media del iniciador de radical libre de manera que no se necesita un segundo paso a través del reactor para obtener suficiente funcionalización de polipropileno. En un reactor agitado el tiempo de residencia varía generalmente de aproximadamente 5 minutos hasta 1 hora, más preferentemente de aproximadamente 10 minutos hasta 30 minutos. En un extrusor de tornillos gemelos este tiempo varía generalmente de aproximadamente 0.45 a 5 minutos, más preferentemente de aproximadamente 1 a 3.5 minutos a velocidades de tornillo de 100 a 1500 revoluciones por minuto (rpm) . La relación molar de polipropileno a iniciador de radical libre usado en el proceso de funcionalización de acuerdo a la presente invención en el paso (b) , es de preferencia aproximadamente 200 hasta 3500, y en el paso (d) es preferentemente una relación molar de aproximadamente 50 a 300. El proceso de acuerdo a la presente invención se conduce a una temperatura arriba del punto de fusión del polipropileno. Esta temperatura es preferentemente de arriba del punto de fusión hasta aproximadamente 230°C, más preferentemente a una temperatura de arriba del punto de fusión del polipropileno hasta aproximadamente 200°C. El proceso de acuerdo a la presente invención se conduce generalmente de tal forma que se usa un vacío después del paso (d) para eliminar volátiles del polipropileno funcionalizado. La invención se entenderá más fácilmente en referencia a los siguientes ejemplos. Existen, desde luego, muchas otras formas de esta invención que se volverán obvias a un experto en la técnica, una vez que la invención ha sido completamente descrita, y se reconocerá en consecuencia que estos ejemplos se dan para propósitos de ilustración solamente, y no se deben interpretar como que limitan el alcance de esta invención de ninguna forma. Ejemplos En los siguientes ejemplos los procedimientos de prueba enlistados posteriormente se usaron para evaluar las propiedades analíticas de los polipropilenos funcionalizados en la presente. Número de Acido - el número de ácido se determinó de acuerdo con ASTM D1386-83 con las siguientes modificaciones: se sustituyó una solución en metanol de hidróxido de sodio (NaOH) 0.05 N por la solución acuosa 0.1 N de hidróxido de potasio en etanol y el tamaño de la muestra se incrementó de 1-2 gramos hasta 5 gramos, y la precisión del peso se cambio de 0.001 a 0.0001 gramos.

Color - el color se midió como "índice de amarillez" de acuerdo con ASTM E313-73. La viscosidad se determinó de acuerdo con ASTM D- 3236 utilizando un viscosímetro digital Brookfield Model RVDV-II+ con un eje SC 4-27 y un Controlador de Temperatura Brookfield Modelo 74R calibrado a 190°C con las siguientes excepciones: a. la viscosidad se registro 20 minutos después de comenzar la rotación del eje en la muestra; b. solamente se tomaron mediciones individuales para todas las muestras; c. la velocidad rotacional fue 3 rpm. Las unidades se expresan como centipoise (cP) . Ejemplo 1 Pellas de homopolímero de polipropileno Huntsman P4-026 que tiene una velocidad de flujo fundido de 1 g/10 min se alimenta dentro de la tolva de entrada de un extrusor de tornillos gemelos cogiratorios Berstorff ZE 40 A x 55 L/D las pellas se alimentaron con un alimentador de pellas volumétrico. La temperatura del extrusor se mantuvo aproximadamente 200°C. Las pellas de polipropileno se introdujeron a una velocidad de aproximadamente 73 libras/hora (33.1 kg/hora). Las RPM del extrusor fueron aproximadamente 200. La porción inicial del iniciador de radical libre (2, 5-dimetil-2, 5-di (t-butilperoxi) hexano) se inyectó dentro del polipropileno fundido a una velocidad de aproximadamente 0.16 libra/hora (0.07 kg/hora), 5% en peso del iniciador total, y se mezcló con el polipropileno fundido. El anhídrido maleico fundido se introdujo posteriormente dentro de la mezcla de polipropileno fundido y la porción inicial del iniciador a una velocidad de aproximadamente 14.4 libra/hora (6.5 kg/hora). El anhídrido maleico fundido se mezcló después con la mezcla de polipropileno y la porción inicial de iniciador de tal forma que se formó una mezcla de reacción. Dentro de la mezcla de reacción resultante se introdujo el iniciador de 2,5-dimetil-2, 5-di (t-butilperoxi) hexano a una velocidad de aproximadamente 3 libra/hora (1.4 kg/hora), 95% en peso del iniciador total. La mezcla resultante se mezcló de tal forma que se formó el polipropileno maleado deseado. Se usaron dos zonas de venteo de vacío para eliminar volátiles, teniendo el primero 24 pulgadas de mercurio y el segundo 27 pulgadas de mercurio. El producto se recuperó extruyendo el producto fundido dentro de un baño de trenzado de agua fría estándar. Las hebras enfriadas se picaron subsecuentemente en pellas. El producto se analizó y se encontró tener las siguientes propiedades: número de ácido de aproximadamente 33.2 miligramos de KOH por gramo de polímero; viscosidad Brookfield Thermosel a 190°C de aproximadamente 27,000 cP; y un índice de amarillez de color de 77.

Ejemplo 2 Pellas de copolímero de polipropileno Huntsman P5-012 aleatorias contienen 3 porciento en peso de etileno que tienen una velocidad de flujo fundido de 1.9 g/10 min se alimenta dentro de la tolva de entrada de un extrusor de tornillos gemelos cogiratorios Berstorff ZE 40 A x 55 L/D las pellas se alimentaron con un alimentador de pellas volumétrico. La temperatura del extrusor se mantuvo aproximadamente 177°C. Las pellas de polipropileno se introdujeron a una velocidad de aproximadamente 65 libras/hora (29.5 kg/hora). Las RPM del extrusor fueron aproximadamente 300. La porción inicial del iniciador de radical libre (2, 5-dimetil-2, 5-di (t-butilperoxi) hexano) se inyectó dentro del polipropileno fundido a una velocidad de aproximadamente 1.5 libra/hora (0.68 kg/hora), 43% en peso del iniciador total, y se mezcló con el polipropileno fundido. El anhídrido maleico fundido se introdujo posteriormente dentro de la mezcla de polipropileno fundido y la porción inicial del iniciador a una velocidad de aproximadamente 14.4 libra/hora (6.5 kg/hora). El anhídrido maleico fundido se mezcló después con la mezcla de polipropileno y la porción inicial de iniciador de tal forma que se formó una mezcla de reacción. Dentro de la mezcla de reacción resultante se introdujo el iniciador de 2,5-dimetil-2, 5-di (t-butilperoxi) hexano a una velocidad de aproximadamente 2 libra/hora (0.9 kg/hora), 57% en peso del iniciador total. La mezcla resultante se mezcló de tal forma que se formó el polipropileno maleado deseado. Se usaron dos zonas de venteo de vacío para eliminar volátiles, teniendo el primero 26.5 pulgadas de mercurio y el segundo 26.5 pulgadas de mercurio. El producto se recuperó extruyendo el producto fundido dentro de un baño de trenzado de agua fría estándar. Las hebras enfriadas se picaron subsecuentemente en pellas. El producto se analizó y se encontró tener las siguientes propiedades: número de ácido de aproximadamente 35.6 miligramos de KOH por gramo de polímero; viscosidad Brookfield Thermosel a 190°C de aproximadamente 25,000, cP; y un índice de amarillez de color de 105.6. Ejemplo 3 Pellas de copolímero de polipropileno Huntsman P5- 012 aleatorias conteniendo 3 porciento en peso de etileno teniendo una velocidad de flujo fundido de 1.9 g/10 min se alimenta dentro de la tolva de entrada de un extrusor de tornillos gemelos cogiratorios Berstorff ZE 40 A x 55 L/D las pellas se alimentaron con un alimentador de pellas volumétrico. La temperatura del extrusor se mantuvo aproximadamente 177°C. Las pellas de polipropileno se introdujeron a una velocidad de aproximadamente 65 libras/hora (29.5 kg/hora). Las RPM del extrusor fueron aproximadamente 250. La porción inicial del iniciador de radical libre (2, 5-dimetil-2, 5-di (t-butilperoxi) hexano) se inyectó dentro del polipropileno fundido a una velocidad de aproximadamente 1.4 libra/hora (0.6 kg/hora), 22% en peso del iniciador total, y se mezcló con el polipropileno fundido. El anhídrido maleico fundido se introdujo posteriormente dentro de la mezcla de polipropileno fundido y la porción inicial del iniciador a una velocidad de aproximadamente 20.6 libra/hora (9.3 kg/hora). El anhídrido maleico fundido se mezcló después con la mezcla de polipropileno y la porción inicial de iniciador de tal forma que se formó una mezcla de reacción. Dentro de la mezcla de reacción resultante se introdujo el iniciador de 2, 5-dimetil-2, 5-di (t-butilperoxi) hexano a una velocidad de aproximadamente 5 libra/hora (2.3 kg/hora), 78% en peso del iniciador total. La mezcla resultante se mezcló de tal forma que se formó el polipropileno maleado deseado. Se usaron dos zonas de venteo de vacío para eliminar volátiles, teniendo el primero 22.5 pulgadas de mercurio y el segundo 27.5 pulgadas de mercurio. El producto se recuperó extruyendo el producto fundido dentro de un baño de trenzado de agua fría estándar. Las hebras enfriadas se picaron subsecuentemente en pellas. El producto se analizó y se encontró tener las siguientes propiedades: número de ácido de aproximadamente 47.2 miligramos de KOH por gramo de polímero; viscosidad Brookfield Thermosel a 190°C de aproximadamente 27,000 cP; y un índice de amarillez de color de 104.4. Debe entenderse que las formas descritas de la invención presentes son solamente ilustrativas y no intentan limitar el alcance de la invención. La presente invención incluye todas las modificaciones que caen dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (30)

1. REIVINDICACIONES 1. Un polipropileno funcionalizado caracterizado porque comprende un polipropileno funcionalizado con un monómero no saturado que contiene uno o más grupos ácido carboxílico o anhídrido ácido, que tiene un índice de amarillez de color de por lo menos 77 y una viscosidad Brookfield Thermosel mayor de 7000 cP a 190°C.
2. 2. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 1, en donde el polipropileno funcionalizado se caracteriza además por tener un número de ácido mayor de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero.
3. 3. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el número de ácido es de más de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero hasta aproximadamente 280 miligramos de KOH por gramo de polímero.
4. 4. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el número de ácido es de más de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero a aproximadamente 100 miligramos de KOH por gramo de polímero.
5. 5. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el número de ácido es de más de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero a aproximadamente 75 miligramos de KOH por gramo de polímero.
6. 6. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el índice de amarillez de color es de al menos 77 aproximadamente 200.
7. 7. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el índice de amarillez de color es de al menos 77 aproximadamente 150.
8. 8. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el índice de amarillez de color es de al menos 77 aproximadamente 120.
9. 9. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el índice de amarillez de color es de 81 a aproximadamente 120.
10. 10. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la viscosidad Brookfield Thermosel es de más de 7000 hasta aproximadamente 100,000 cP a 190°C.
11. 11. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la viscosidad Brookfield Thermosel es de aproximadamente 16,000 hasta aproximadamente 80,000 cP a 190°C.
12. 12. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el número de ácido es de más de 6 miligramos de KOH por gramo de polímero hasta aproximadamente 75' miligramos de KOH por gramo de polímero, el índice de amarillez de color es de 81 a aproximadamente 120, y la viscosidad Brookfield Thermosel es de aproximadamente 16,000 hasta aproximadamente 80,000 cP a 190°C.
13. 13. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polipropileno funcionalizado es un homopolímero de propileno.
14. 14. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polipropileno del polipropileno funcionalizado contiene menos de 20 porciento en peso de un comonómero.
15. 15. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el comonómero es etileno.
16. 16. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el monómero no saturado contiene uno o más grupos anhídrido ácido.
17. 17. El polipropileno funcionalizado de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el monómero no saturado es anhídrido maleico.
18. 18. Un proceso para producir un polipropileno funcionalizado caracterizado porque comprende: (a) proporcionar polipropileno fundido en un aparato, (b) introducir dentro del polipropileno fundido una cantidad de aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 99.99% en peso, de la cantidad total requerida de al menos un iniciador de radical libre y mezclar la primera cantidad del iniciador de radical libre con el polipropileno fundido para formar una mezcla resultante, (c) introducir dentro de la mezcla resultante de polipropileno fundido y la primera cantidad de iniciador de radical libre, al menos un agente funcionalizante que comprende un monómero no saturado que contiene uno o más grupos ácido carboxílico o anhídrido ácido, y mezclar el agente funcionalizante con la mezcla resultante de polipropileno fundido y la primera cantidad de iniciador de radical libre tal que el agente funcionalizante, la primera cantidad de iniciador de radical libre y el polipropileno fundido reaccionen para formar una mezcla de reacción, (d) introducir dentro de la mezcla de reacción una segunda cantidad restante de aproximadamente 99.99% hasta aproximadamente 0.01% en peso del iniciador de radical libre, y mezclar la cantidad restante del iniciador de radical libre con la mezcla de reacción para formar un polipropileno funcionalizado, y, (e) recuperar el polipropileno funcionalizado.
19. 19. El proceso de conformidad con la reivindicación 18 caracterizado porque el polipropileno fundido se proporciona fundiendo polipropileno en forma particulada sólida, a una temperatura de arriba del punto de fusión de polipropileno hasta aproximadamente 230°C.
20. 20. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la primera cantidad de iniciador de radical libre es una cantidad de aproximadamente 5 hasta menos del 50 porciento en peso de la cantidad total retenida de iniciador de radical libre.
21. 21. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el agente funcionalizante se introduce dentro de la mezcla resultante en un tiempo de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 180 segundos después de la introducción de la primera cantidad del iniciador de radical libre.
22. 22. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la segunda cantidad de iniciador de radical libre se introduce dentro de la mezcla de reacción en un tiempo de hasta aproximadamente 5 hasta aproximadamente 240 segundos después de la introducción del agente funcionalizante .
23. 23. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el agente funcionalizante es anhídrido maleico.
24. 24. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la relación en peso de polipropileno a agente funcionalizante' es de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 400.
25. 25. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el aparato es un extrusor de tornillo.
26. 26. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el iniciador de radical libre es un peróxido.
27. 27. El proceso de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el peróxido es 2, 5-dimetil-2, 5-di (butilperoxi terciario) hexano .
28. 28. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende adicionalmente eliminar volátiles por al menos un vacío a partir del polipropileno funcionalizado formado en el paso (d) antes de recuperar el propileno funcionalizado.
29. 29. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende adicionalmente mantener el proceso en una temperatura arriba del punto de fusión del polipropileno.
30. 30. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la segunda cantidad restante de aproximadamente 99.99 a aproximadamente 0.01 porciento en peso de iniciador de radical libre se introduce usando más de una inyección.