NO165844B - Fremgangsmaate for nedbygging av alfa-olefin-polymerer. - Google Patents

Fremgangsmaate for nedbygging av alfa-olefin-polymerer. Download PDF

Info

Publication number
NO165844B
NO165844B NO855125A NO855125A NO165844B NO 165844 B NO165844 B NO 165844B NO 855125 A NO855125 A NO 855125A NO 855125 A NO855125 A NO 855125A NO 165844 B NO165844 B NO 165844B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
peroxide
mvd
extruder
melt
homopolymer
Prior art date
Application number
NO855125A
Other languages
English (en)
Other versions
NO165844C (no
NO855125L (no
Inventor
Sol Davison
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of NO855125L publication Critical patent/NO855125L/no
Publication of NO165844B publication Critical patent/NO165844B/no
Publication of NO165844C publication Critical patent/NO165844C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/50Partial depolymerisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92704Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92857Extrusion unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10Polymers of propylene
    • B29K2023/14Copolymers of polypropylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2029/00Use of polyvinylalcohols, polyvinylethers, polyvinylaldehydes, polyvinylketones or polyvinylketals or derivatives thereof as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0002Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped monomers or prepolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/10Chemical modification of a polymer including a reactive processing step which leads, inter alia, to morphological and/or rheological modifications, e.g. visbreaking

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for modifiserende nedbygging av en (C^-Cg)-a-monoolefin-homopolymer eller -kopolymer, som omfatter å tilsette 0,001 ti 1,0 vektdel av et peroksyd til 100 vektdeler av homopolymeren eller kopolymeren og oppvarme den resulterende blanding i en smelte-ekstruder ved en temperatur på fra 150 til 300°C.
For mange kommersielle sluttanvendelser er smelteindeks-karakteristikkene for (C^+)-polyolefiner, spesielt polypropylen, ikke passende på grunn av den relativt høye molekylvekt (MV) for en slik polymer slik som den opprinnelig fremstilles ved synteseprosessen. Betydningsfulle sluttanvendelser hvor det er blitt vel akseptert at smelteindeks-karakteristikkene for slike polymerer må bli vesentlig forbedret, er i fibre og/eller filmer og også i forskjellige ekstruderte og sprøyte- og blåse-støpte produktkvaliteter.
På bakgrunn av dette behov er det i den senere tid vist
at det kan oppnås høyere smelteindeks-karakteristikker ved regulert kjede-saksing, som har den effekt at molekylvekten reduseres i de lengre og således høymolekylære kjeder. Den gjennomsnittlige MV blir redusert ved nedsettelse av smelte-viskositeten. Videre blir molekylvektfordelingen (MVD) betydelig forandret, først og fremst på grunn av reduksjonen av fraksjonen med høy MV. Forbedring av smelte-egenskaper forbundet med reduksjon av sraelteelastisi tet resulterer i redusert dysesvelling ved ekstrudering og redusert spinne-resonans ved fiberspinning. Denne kjedekløvning blir vanligvis utført med oksygen og/eller friradikal-kiIder såsom peroksyder.
Den grunnleggende forskrift for utførelse av slik nedbygging ved anvendelse av peroksyder er gjenstand for US-patent nr. 3.14 4.436 , hvorved en friradikal-ini tiator innføres 1 en polymersmelte i fravær av oksygen i en skrueekstruder.
I US-patent nr. 3.9 40.379 åpenbares en fremgangsmåte for nedbygging av propylenpolymerer for å øke deres smelteindeks, hvilken omfatter å bringe en propylenpolymer i. kontakt med oksygen og et organisk eller uorganisk peroksyd, smelte og opparbeide den resulterende blanding i en sone med høy skjær-kraft, og utvinne en i alt vesentlig luktfri propylenpolymer. US-patent nr. 4.061.694 åpenbarer fremstilling av propylen-støpeblandinger med forbedret slagfasthet ved å utsette blokk-kopolymerer av etylen og propylen for regulert oksydativ nedbygging under forhold som i alt vesentlig er lik forholdene ifølge det foregående patent. Andre patenter som vedrører nedbygging av polypropylen inkluderer US-patenter nr. 4.375.531, 3.862.265, 3.887.534, 3.898.209, 4.001.172, 4.087.486,
4.359.495, 4.378.451 og 4.387.185.
Det er laget en betegnelse for slik nedbygget eller spaltet polypropylen, og denne betegnelse er polypropylen med "regulert reologi" (CR). Selv om polypropylen med regulert reologi har vært tilgjengelig i handelen i flere år, har man nettopp nå begynt å forstå dets likheter og ulikheter i forhold til "normalt" eller reaktor-polypropylen. CR-polymerer har en rekke fordeler og ulemper. Den økende allsidighet på polyolefin-markedet fører til en øket etterspørsel hos polyolefin-tiIvirkere etter produktkvaliteter som skal avpasses til en stor mangfoldighet av bearbeidelsesadferder og også mekaniske masse-egenskaper. Øket regulering av MV og MVD ved tilvirknings-prosessen er et kraftig steg i denne retning.
Polypropylen-tilvirkerne har typisk fokusert på en
eneste egenskap, "smelteindeks", ved fremstilling av CR-poiypropylen for spesifikke produkter. En annen egenskap, molekylvektfordeling (MVD), er imidleritd også av kritisk betydning. Som behandlet av Brown et al., i "Molecular Weight Djstribution and i ts Effect on Fiber Spinning", Fiber World,
vol. 1, nr. 2, s. 32-43 (mars 1984), er de tre vanligvis anvendte gjennomsnittsverdier for molekyJ lvekt M n , M w og ^ M z. Disse blir oppnådd ved tre forskjellige metoder for gjennomsnittsverdier, referert til som "antall", "vekt" og "z",
og er basert på forhold for suksessivt høyere momenter for MVD. Selve MVD kan defineres ved forskjellige forhold for
disse gjennomsnittsverdier, som følger:
I noen tilfeller er di.sse utilstrekkelige til å uttrykke en detaljert beskrivelse av MVD, siden de er basert på gjennom-snittsprosesser. I slike tilfeller er det foretrukket med en detaljert "spektral-analyse" av MVD, hvor separate segmenter av
MVD blir undersøkt spesielt.
Polypropylen-homopolymerer av forskjellig MF har stort sett den samme form for MVD når de fremstilles ved den samme reaktorprosess. Med en CR-harpiks forandres denne MVD. De tre gjennomsnittsverdier for molekylvekten blir alle redusert ved CR-prosessen. Den gjennomsnittsverdi, som forandres raskest, er M , mens II forandres mest sakte. Dette er ikke overraskende, da den høye endelige molekylvekt for MVD er den som forandres mest ved CR-prosessen. Det er heller ikke overraskende at S avtar raskere enn Q, som avtar raskere enn R. Etter at CR-prosessen har foregått, blir MVD skjev på grunn av det begunstigede tap av komponenter med høyere molekylvekt.
For en fullstendig randomisert sakse-prosess nærmer Q seg en grenseverdi på 2,0, mens R nærmer seg 1,5.
Reologisk (smelteindeks)-oppførsel er meget følsom overfor MVD, spesielt overfor delene med høy molekylvekt ved MVD. Reduksjon av delen med høy molekylvekt ved MVD med tilsvarende økning av delene med middels eller lav molekylvekt ved MVD, refereres til som "innsnevring" av MVD. Forskjellen mellom "snever" og "bred" MVD kan ha dyptgående virkninger på smeltebearbeidbarheten. For eksempel vil for to polypropylener med den samme smelteindeks, men med forskjellig bredde for MVD, polypropylenet med den snevre MVD vanligvis fremvise en redusert skjærfølsomhet over et bredere skjærkraftområde enn i forhold til polypropylenet med den brede MVD. Tidligere har det ikke vært mulig å oppnå uavhengig variabilitet for smelteindeks og molekylvektfordeling uten å blande sammen forskjellige CR-polymerer eller ved anvendelse av forskjellige polymerer
fra forskjellige polymerisasjonsforhold. Jeg har oppdaget en ny fremgangsmåte som tillater fremstilling av produkter med øket smelteindeks sammen med regulering av den ønskede molekylvektfordeling, uten blanding, ved anvendelse av en enkelt nedbyggings- eller spaltnings-prosess.
Foreliggende oppfinnelse gir en forbedret
fremgangsmåte for fremstilling av a-olefin-polymerer og -kopolymerer med regulert smelteindeks og molekylvektfordeling. Spesielt er foreliggende oppfinnelse rettet mot en forbedring av fremgangsmåten for nedbyggings- eller spaltningsmodifisering av en (C^-Cg) -ct-monoolefin-homopolymer eller -kopolymer,
hvilken fremgangsmåte er karakterisert ved at tilsetningsgraden av peroksydet blir variert syklisk med en frekvens som har en periode som er lengre enn spaltningstiden for peroksydet som er halveringstiden for peroksydet ved temperaturen i ekstruderen, men som er kortere enn gjennomgangstiden for blanding gjennom ekstruderen.
Fortrinnsvis anvendes en temperatur fra ca. 190 til ca. 260°C.
Tidligere kjente fremgangsmåter på fagområdet for fremstilling av CR-polyolefiner medfører enten (1) forhåndsblanding av en fast mengde av peroksyd med polyolefin ved satsprosess eller (2) tilsetning av peroksydet med konstant hastighet til polyolefinet ved en kontinuerlig prosess. Fremgangsmåten mulig-gjør en kontinuerlig prosess hvorved tilsetningsgraden varieres etter et syklisk mønster under prosessen.
Et sterkt spaltet polypropylen (PP) kan i mindre mengder blandes med et ikke-spaltet PP for å øke smelteindeksen over verdien for det ikke-spaltede PP. Denne blanding kan ha smelteindeks til et ikke-blandet. PP som er direkte spaltet ved den nå anvendte peroksyd-spaltningsteknologi. Selv om blandingen og direkte spaltet materiale har lik smelteindeks,
så kan de imidlertid ha klart forskjellig MVD. Dette kan forstås ved å betrakte hva spalting gjør med MVD. Spalting reduserer den meget h^ye MV-fraksjon og øker samtidig midt-MV-fraksjonen og forandrer toppen av MVD til lavere MV. Den meget lave MV-fraksjon forblir i virkeligheten uforandret. I en blanding som inneholder en hovedmengde av ikke-spaltet materiale, blir derfor fraksjonen med høy MV for det meste bibeholdt. Den mindre mengde av spaltet materiale sørger for at mer av midt-MV-f raks jonen forandres til lavere verdier. Netto-resultatet
er at blandingen kan sies å ha en bred MVD, som nærmer seg verdien for ikke-spaltet materiale. Den spaltede komponent i blandingen tjener da mer som en kraftig indeks-befordrer for å gi den ønskede MF til blandingen, mens den ikke-spaltede del i blandingen sørger for høy molekylvekt for å modifisere smeltebearbeidningen og også masse-egenskapene til produktet.
Med oppfinnelsen kan in-situ-fremstilling av en ønsket andel av spaltet og ikke spaltet PP og etterfølgende blanding av disse utføres i ekstruderen hvor spaltning foregår. Kort sagt foreskrives metoden som følger: Graden av peroksyd-innsprøyting i pulver-basismaterialet blir strategisk programmert slik at deler av PP blir etterlatt uspaltet, mens andre deler blir "overspaltet" i forhold til det vanlige spaltningsnivå. Graden av innsprøyting kan varieres eller "sykliseres" med en frekvens som har en periode som er lengre enn reaksjonstiden, men kortere enn gjennomgangstiden gjennom ekstruderen. Dette er mulig på grunn av at den tid som kreves for spalting er meget kortere enn ekstruder-gjennomgangstiden. Spaltingen kan således avgrenses til den første (oppstrøms) halvdel av ekstruderen, hvor det er relativt dårlig blanding, mens blanding av de spaltede og ikke-spaltede materialer kan foregå i den andre halvdel av ekstruderen hvor det er mer effektiv blanding.
Generelle betraktninger vedrørende justering av MVD og dens virkning på smelte- og masse-egenskapene er oppsummert i fig. 1 som en forenklet presentasjon av "tilsetning av lav eller høy MV-hale". Disse "haler" er overdrevet i figuren for å gjøre det klarere. Fig. 2 viser, også som en forenklet presentasjon, opp-nåelse av "bred" MVD ved fire forskjellige sykliserings-programmer. Her er det igjen klart at pulsering av peroksyd-innsprøytlngsgraden for å oppnå "over-spalting", "under-spalting" eller "ingen-spalting" under syklusen bare kan være mulig på grunn av at pulseringsperioden velges mellom den relativt raske tid for peroksydspalting og den relativt saktere gjennomgangsti.d gjennom ekstruderen. Fig. 2a viser den tidligere metode på fagområdet med konstant tilsetning av peroksyd for å oppnå den ønskede smelteindeks. Fig. 2b viser tilsetning av peroksyd i henhold til et sinusformet bølgemønster. Fig. 2c viser tilsetning av peroksyd ved en pulsert rettvinklet tilsetningsmetode for å oppnå en lav MV-hale, mens fig. 2d viser en pulsert rettvinklet tilsetningsmetode for å oppnå en høy MV-hale. En annen variasjon er vist i fig. 2e som er en pulsert rettvinklet bølge som har en relativt kort høy pulsering som veksler med en relativt lang pulsering med amplitude null. Dette ville frembringe en blanding som har en liten mengde av "over-spaltet" komponent og en hovedmengde av ikke-spaltet komponent. Dette er en fremgangsmåte som virkelig blir anvendt i det illustrerende eksempel.
Den prikkede linje i figurene 2b, c, d og e er en symbolsk presentasjon av den gjennomsnittlige smelteindeks for produktet holdt konstant tilsvarende den prikkede linje i figur 2a for den tidligere metode på fagområdet for peroksyd-tilsetning.
Foreliggende oppfinnelse anvendes spesielt for propylenpolymerer som er nyttige til fiber-anvendelser. Både smelteindeks (MF) og MVD for polypropylenet påvirker fiberegenskaper. Virkningene av MF og MVD kan stort sett relateres til bearbeidbarhet. Vanligvis vil fasthet avta og trekkeforhold og bearbeidbarhetsgrad øke når MF'øker. Virkningene av MVD på bearbeidbarhet er dyptgående, men vanskeligere å definere. Tabell 1 viser noen generelle tendenser for egenskaper i relasjon til MF og MVD. Disse ér generaliseringer, som kanskje ikke alltid er riktige for forskjellige bearbeidelsesforhold. Ikke desto mindre gir tabellen noen retningslinjer for passende justering av MF og MVD:
Ved spalting av et gitt polyolefin i henhold ti 1 den kjente teknikk resulterer en enkel fast tiIsetningsgrad av peroksyd ved den kontinuerlige fremgangsmåte i en hevning av MF og en innsnevring av MVD. Med unntak av en generell hevning av bearbeidelseshastighet, viser tabell 1 at disse forandringer av MF og MVD vil gi motsatte retninger for forandringer i andre bearbeidelses-egenskaper. På grunn av dette kan for-delen med spalting derfor bli redusert eller endog bli en ulempe for noen aspekter ved bearbeidning. MF og MVD kan ikke reguleres uavhengig i. henhold til den kjente teknikk, siden den endelige MVD, for et gitt utgangsmateriale, blir bestemt av utstrekningen av spalting eller av den endelige MF. Tilvirkeren blir effektivt "bundet" til å godta et gitt sett
av bearbeidelses-egenskaper i avhengighet av hans valg av ønsket MF. Den primære fordel ved oppfinnelsen i denne sammen-heng er at det er mulig med uavhengig regulering av MVD for en gitt MF ved anvendelse av en tilført frihetsgrad, nemlig sykliseri.ngs-måten og/eller frekvensen som anvendes ved peroksyd-tilsetningen.
Polymerene som blir modifisert eller nedbygget i henhold til foreliggende oppfinnelse er homopolymerer og kopolymerer av C3 til Cg-a-monoolefiner. Polypropylen er foretrukket. Andre polyolefiner som imidlertid kan bearbeides i henhold til teknikken ved denne oppfinnelse, inkluderer propylen/etylen-slag-kopolymerer, polybuten-1, poly-3-metylbuten-l, poly-4-metylpenten-1, propylen/4-metylpenten-l-kopolymerer, poly-allomerer og lignende. Med hensyn til propylenpolymeren er utgangs-smelteindeksen ca. 0,2 til ca. 20, fortrinnsvis ca. 0,5 til ca. 3,0.
Et nøkkelaspekt ved foreliggende oppfinnelse er at peroksydet som anvendes til spalting må ha en spaltningstid som er kortere enn passasjetiden for polymer/peroksyd-blandingen gjennom smelte-ekstruderen. Gjennomgangstiden for en polymer gjennom en 32'xl' Egan-forside-skjæreekstruder er f.eks. ca. 2 minutter. Peroksydet som anvendes med en slik maskin må derfor ha en spaltningstid som er kortere enn 2 minutter.
Videre blir graden av peroksyd-tilsetning variert med en frekvens med en periode som er lengre enn spaltningstiden for peroksydet. Det er følgelig vanligvis foretrukket at peroksydet har en spaltningstid (definert som halveringstiden ved ekstruderings-temperaturen) på ca. 1 til ca. 30 sekunder. Dersom peroksydet har en halveringstid på mindre enn 1 sekund, blir peroksydet for ustabilt og kan spaltes før omsetning med polymeren i den ønskede utstrekning. Dersom halveringstiden er lengre enn ca. 30 sekunder, kan omsetningen bli ufullstendig og/eller valget av tilsetningsfrekvens bli for tvangsstyrt til å gi de ønskede resultater. Foretrukne peroksyder er slike som har relativt høye spaltningstemperaturer og danner flyktige spaltningsprodukter, hvor de sistnevnte er relativt ikke-toksiske og har minimalt med gjenværende lukt. Et valgt peroksyd er 2,5-dimetyl-2,5-di(t-butylperoksy)heksan ("Lupersol" 101, fremstilt av Lucidol, en divisjon av the Pennwalt Co). Mange peroksyder passer for denne kategori og valget blir bestemt av økonomiske hensyn og fysikalsk form på peroksydet i forhold til utnyttelseseffekten. Mange av peroksydene som er forlikelige ved denne oppfinnelse, er dialkylperoksyder, men de er ikke begrenset til denne klasse. Spesifikke eksempler som tilvirkes av the Lucidol Co., er dikumylperoksyd ("Luperox" 500), di-t-butylperoksyd, t-butylkumylperoksyd ("Lupersol" 801) og 2,5-di mety1-3,5-bis)t-butylperoksy)-heksen-3 ("Lupersol" 130). Mengden av peroksyd og spaltningstemperaturen avhenger av smelteindeksene for utgangspolymerene og den ønskede smelteindeks for den endelige blanding. Typiske mengder av peroksyd er mellom ca. 100 vektdeler pr. million vektdeler av total polymer (ppmw) og ca. 10.000 ppmw, fortrinnsvis mellom ca. 200 og ca. 1000 ppmw. Typiske spaltningstemperaturer er mellom ca. 150 og ca. 300°C, fortrinnsvis mellom ca. 190 og ca. 260°C.
Peroksydet tilsettes fortrinnsvis til polymerpulveret før innsprøyting i ekstruderen. Det er imidlertid også mulig å tilsette peroksydet direkte i polymersmelten i. ekstruderen. Dersom det blir tilsatt på denne måte, bør innsprøytingsstedet være nedstrøms i den del av ekstruderen hvor det først oppnås fullstendig smelting av ekstrudatet. En fordel ved direkte tilsetning av peroksydet til smeiten er at omsetningen ikke blir forskjøvet med den tid som er nødvendig for at smelte-temperaturen skal oppnås ved økning fra i.nnføringstemperaturen for pulveret. Resultatet er en kortere omsetningstid som øker det tilgjengelige område for frekvensforandring.
Ytterligere komponenter kan tilsettes til ovennevnte blandinger når bare mengdene av peroksyd og poly(a-monoolefin) er innen de ovenfor spesifiserte områder. Disse blandinger kan blandes ytterligere med andre polymerer, oljer, fyllstoffer, esemidler, forsterkningsmidler eller slag-modifiseringsmidler såsom gummier og gummi/termoplast-blandinger, antioksydanter, stabiliseringsmidler, brannhemmende midler, antiblokkerings-midler og andre gummi- og plast-blandingsingredienser uten å avvike fra omfanget ved denne oppfinnelse.
En mulig anordning for innsprøytings-pulseringen involverer anvendelse av en 3-veis-ventil. 3-veis-ventilen blir periodisk utløst med en tidsinnstilt solenoi.d for å gi pulseringen for innsprøytingen av peroksydløsningen. Peroksyd kan returneres til lagringstanken i "av"-perioden. Et effektivt middel for pulsering kan også tilveiebringes ved ganske enkelt å rotere ventilen med konstant hastighet. I dette tilfelle vil pulseringen bli sinusformet fremfor rektangulær. En innretning for konstant trykk ville være nødvendig i ethvert tilfelle for normal eller direkte innsprøyting. For å unngå overdreven gjentatt pumping av en gitt del av peroksydløsning (som for-årsaker nedbygging), bør overskudd av peroksydløsning holdes i reservoartanken. Ideelt bør løsningsvolumet være minst N ganger det som virkelig anvendes, hvor N er forholdet for av/på-ganger. Dette ville gi anledning til et gjennomsnitt på én pumpesyklus for hver peroksyddel.
Smelteindeks er, når den anvendes i dette eksempel, den mengde (i gram pr. 10 min.) av polymer som flyter gjennom et kapi.llar med relativt lite L/D-forhold ved ASTM D1238 forhold L ved 2 30°C. Denne måling blir utført under konstant spenning. Dersom det ses bort fra slutt-effekter, er den skjærverdi som oppnås ved forsøk med en polymer i et smelte-indekseringsapparat med kapi.llar med radius på R, gitt ved:
hvor Q er den volumetriske flytegrad og R er 0,10 45 cm.
Således vil polypropylen med en densitet på 0,7386 ved 230°C
og en smelteindeksverdi på 'X' ved forsøk gi en skjærverdi. på ca.:
i. smelte-indekseringsapparetet. For de fleste kommersielle polypropylener (MF i områdét 1-20) relaterer smelteindekser-ingsapparatet til oppførsel ved moderat lav skjærverdi.
(2,5-50 sek . Dette er. viktig å huske på siden det område som er av reell interesse kan.være skjær-flyte-oppførselen i et spinneorgan. Denne vil vanligvis være av størrelsesorden 10 til 1000 ganger den skjærverdi som ved forsøk fås i smelte-indekseringsapparatet, for typiske anvendelser ved fiberspinning. Endog ved prosesser ved lavere skjærverdier som man støter på ved ekstruderings- eller sprøyte-støping, kan skjærverdiene være mange ganger den verdi som oppnås ved forsøk i smelte-indekseringsapparatet. Siden polymerer er sterkt ikke-Newton-ianske (viskositet er avhengig av skjærverdi), kan smelteindeks være villedende ved rangering av bearbeidbarhets-hastigheter for forskjellige produktkvaliteter.
For å illustrere oppfinnelsen gis den følgende belysende utførelse. Det skal imidlertid forstås at utførelsen bare er gitt som en illustrasjon, og at oppfinnelsen ikke på noen måte skal betraktes som begrenset til noen som helst av de spesifikke materialer eller forhold som blir anvendt ved den spesifikke utførelse.
Illustrerende eksempel
Dette illustrerende eksempel beskriver en test på peroksyd-syklisert tilsetning utført i fabrikk-målestokk. Den anvendte ekstruder hadde en diameter på 30,48 cm og produserte 4535,9 kg pelletisert polypropylen pr. time. Utgangsmateriale var polypropylen med en smelteindeks på 1,5, og spalting ble utført for å oppnå en smelteindeks på 4,5 - 0,2. Ved dette spaltningsnivå er ødeleggelse av den høyere MV-fraksjon av MVD tydelig, men ikke uttømmende. Den økede MF var nødvendig for å oppnå den ønskede bearbeidelseshastighet, og likevel resulterte de små forandringer i. MVD i visse uønskede forandringer i bearbeidelses-oppførsel (anvendelse ved fiberspinning) når den konvensjonelle (ikke-pulserte) spaltnings-teknikk ble anvendt. Ved anvendelse av den pulserte metode lykkedes det å forandre MVD i den ønskede retning. Tabell 2 viser MVD-spaktralanalyser for de pulserte og ikke-pulserte spaltede produkter oppnådd ved høytemperatur-gelgjennomtreng-ningskromatografi (GPC). Den mer detaljerte spektralanalyse var nødvendig for å påvise MVD-forskjeller, siden verdiene for Q, R og S er tilbøyelige til å skjule de subtile forandringer
i MVD som forårsakes ved pulseringsteknikken.
Den anvendte pulseringsteknikk er den som er beskrevet
i fig. 2e. Tabell 2 viser spektralanalyser for de to pulserings-varianter (pulsert inn i pulver og pulsert inn i smelte) dg den konvensjonelle jevne variant. I tabellen er også angitt smelteindeksene og også verdiene for Mn, Mw, Mz, Q, R og S
for de tre varianter. De følgende forhold ble anvendt for tilførsel av en 50%ig mineraloljeløsning av peroksydet (2,5-dimetyl-2,5-di (t-butylperoksy)heksan for å oppnå den ønskede smelteindeks.
JEVNT INN I PULVER (konvensjonelt): 22 cm<3>/min.
PULSERT INN I PULVER: peroksyd-innsprøyting inn i pulver-tilmatingen for ekstruderen, 1,4 sek. "pa", 23 sek. "av" med 55 cm^/min.
PULSERT INN I SMELTE: peroksyd innsprøytet i ekstruder-smeiten, 1,5 sek. "på", 12,5 sek. "av" ved 100 cm 3/min.
Tabell 2 viser at spektralanalysene er klart forskjellige for de tre varianter. Sammenlignet med "jevnt inn i pulver", fremviser "pulsert inn i pulver" en klar forandring til øket mengde med høyere molekylvekter som kompenseres med redusert mengde med lavere molekylvekter. Det fremgår også molekylvekt-forandring for "pulsert inn i smelte", men dette er mer en økning av molekylvekten i midtområdet som kompenseres med redusert mengde med lavere molekylvekter.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for modifiserende nedbygging av en (C3-C8)-a-monoolefin-homopolymer eller -kopolymer, som omfatter å tilsette 0,001 til 1,0 vektdel av et peroksyd til 100 vektdeler av homopolymeren eller kopolymeren og oppvarme den resultende blanding i en smelte-ekstruder ved en temperatur på fra 150 til 300°C, karakterisert ved at tilsetningsgraden av peroksydet blir variert cyklisk med en frekvens som har en periode som er lengre enn spaltningstiden for peroksydet som er halveringstiden for peroksydet ved temperaturen i ekstruderen, men som er kortere enn gjennomgangstiden for blandingen gjennom ekstruderen.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det som homopolymer anvendes en propylen-homopolymer.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, karakterisert ved at det anvendes en propylen-homopolymer som har en smelteindeks på 0,5 til 20.
4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det anvendes et peroksyd som har en halveringstid på 1 sekund til 30 sekunder.
5. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, karakterisert ved at gjennomgangstiden i ekstruderen er mellom 0,5 og 5 minutter.
6. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at peroksydet blir blandet med homopolymeren eller kopolymeren før innsprøyting i ekstruderen.
7. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at peroksydet blir tilsatt i ekstruderen adskilt fra innsprøytingen av homopolymeren eller kopolymeren.
NO855125A 1984-12-19 1985-12-18 Fremgangsmaate for nedbygging av alfa-olefin-polymerer. NO165844C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/683,748 US4578430A (en) 1984-12-19 1984-12-19 Controlled degradation or cracking of alpha-olefin polymers

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO855125L NO855125L (no) 1986-06-20
NO165844B true NO165844B (no) 1991-01-07
NO165844C NO165844C (no) 1991-04-17

Family

ID=24745292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO855125A NO165844C (no) 1984-12-19 1985-12-18 Fremgangsmaate for nedbygging av alfa-olefin-polymerer.

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4578430A (no)
EP (1) EP0185434B1 (no)
JP (1) JPH0657728B2 (no)
KR (1) KR930005820B1 (no)
CN (1) CN1003789B (no)
AR (1) AR242597A1 (no)
AT (1) ATE50269T1 (no)
AU (1) AU577432B2 (no)
BR (1) BR8506362A (no)
CA (1) CA1256245A (no)
DE (1) DE3575934D1 (no)
ES (1) ES8702445A1 (no)
HK (1) HK54590A (no)
IN (1) IN165809B (no)
NO (1) NO165844C (no)
NZ (1) NZ214593A (no)
PT (1) PT81706B (no)
ZA (1) ZA859682B (no)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA86528B (en) * 1985-01-31 1986-09-24 Himont Inc Polypropylene with free-end long chain branching,process for making it,and use thereof
US4749505A (en) * 1985-07-08 1988-06-07 Exxon Chemical Patents Inc. Olefin polymer viscosity index improver additive useful in oil compositions
DE3642266A1 (de) * 1986-12-11 1987-04-23 Rauer Kurt Abbau von polyethylen mittels radikalbildner
US4923931A (en) * 1987-09-28 1990-05-08 The Dow Chemical Company Oxidation of halogenated polymers
US4945133A (en) * 1987-09-28 1990-07-31 The Dow Chemical Company Oxidation of halogenated polymers and anticaking halogenated polymers
DE3742845C2 (de) * 1987-12-17 1996-07-11 Danubia Petrochem Deutschland Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Polypropylenbahnen sowie faserverstärkte Polypropylenbahnen
US5047485A (en) * 1989-02-21 1991-09-10 Himont Incorporated Process for making a propylene polymer with free-end long chain branching and use thereof
US5118433A (en) * 1989-10-12 1992-06-02 Exxon Chemical Patents Inc. Multifunctional viscosity index improver derived from amido-amine and degraded ethylene copolymer exhibiting improved low temperature viscometric properties
US5434221A (en) * 1990-08-23 1995-07-18 Exxon Chemical Patents Inc. Low molecular weight isoolefin polymer
US5262489A (en) * 1990-08-23 1993-11-16 White Donald A Process for producing low molecular weight isoolefin polymers
US5198506A (en) * 1991-05-10 1993-03-30 Phillips Petroleum Company High organic peroxide content polypropylene
USH1375H (en) * 1991-10-15 1994-11-01 Shell Oil Company Polyketone polymer blends
US5405917A (en) * 1992-07-15 1995-04-11 Phillips Petroleum Company Selective admixture of additives for modifying a polymer
US5368919A (en) * 1993-05-20 1994-11-29 Himont Incorporated Propylene polymer compositions containing high melt strength propylene polymer material
US5443898A (en) * 1993-06-29 1995-08-22 Fiberweb North America, Inc. Nonwoven webs and method of making same
DE4432798A1 (de) * 1994-09-15 1996-03-21 Basf Ag Hochflexible Propylen-Ethylen-Copolymerisate
DE4437754A1 (de) * 1994-10-21 1996-04-25 Basf Ag Verfahren zum thermomechanischen Abbau von Polyolefinen
US5594074A (en) * 1995-02-21 1997-01-14 Shell Oil Company Process for improving processability of ultra low melt viscosity polymer
US5578682A (en) * 1995-05-25 1996-11-26 Exxon Chemical Patents Inc. Bimodalization of polymer molecular weight distribution
US5530073A (en) * 1995-06-30 1996-06-25 Amoco Corporation Process for increased peroxide efficiency in controlled rheology polypropylene resin
US5587434A (en) * 1995-10-13 1996-12-24 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for polymer degradation
US5738745A (en) * 1995-11-27 1998-04-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of improving the photostability of polypropylene compositions
GB9620290D0 (en) * 1996-09-28 1996-11-13 Univ Bradford Reactive polymer processing
US6228951B1 (en) * 1998-08-24 2001-05-08 Japan Polychem Corporation Polypropylene molding material
DE10139738A1 (de) * 2001-08-13 2003-03-06 Armstrong Dlw Ag Verfahren zur Herstellung einer formbaren Masse und deren Verwendung zur Herstellung emissionsarmer Bodenbeläge
US6992146B2 (en) * 2002-08-22 2006-01-31 Sunoco Inc. (R&M) Very low melt viscosity resin
US6855777B2 (en) * 2002-08-22 2005-02-15 Sunoco, Inc. (R&M) Very low melt viscosity resin
US20040245171A1 (en) * 2003-06-05 2004-12-09 Mark Schimmel Fabrication of filter elements using polyolefins having certain rheological properties
EP1847555A1 (en) * 2006-04-18 2007-10-24 Borealis Technology Oy Multi-branched Polypropylene
CN102203179B (zh) * 2008-10-27 2013-09-11 北欧化工公司 具有高刚度和透明度的挤出吹塑成型瓶子
FR2997338B1 (fr) * 2012-10-30 2015-08-21 Valeo Vision Procede d'injection de pieces minces en plastique
CN104592452A (zh) * 2015-01-19 2015-05-06 洛阳理工学院 一种高接枝率聚丙烯改性料的制备方法
EP3800217B1 (en) 2015-02-10 2024-01-10 Lummus Novolen Technology Gmbh Methods for modifying the rheology of polymers
WO2017002227A1 (ja) * 2015-07-01 2017-01-05 株式会社日本製鋼所 押出機を用いた過酸化物反応方法及び装置
KR101877744B1 (ko) * 2016-11-28 2018-07-13 주식회사 일렘테크놀러지 유동 제어된 폴리부텐-1 수지의 제조방법
EP3578577A1 (en) 2018-06-08 2019-12-11 Lummus Novolen Technology Gmbh Propylene copolymer compositions suitable for foaming
CN109054186B (zh) * 2018-08-24 2021-09-14 任国辉 一种功能性聚烯烃固体降解剂
EP3981801A1 (en) 2020-10-06 2022-04-13 Lummus Novolen Technology Gmbh Method and system for feeding a liquid organic peroxide to a polymer melt processing equipment and method and system for modifying the rheology of polymers

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3144436A (en) * 1961-01-04 1964-08-11 Du Pont Process for degrading stereoregular polymers
NL298986A (no) * 1963-01-09 1900-01-01
US3444155A (en) * 1966-04-15 1969-05-13 Western Petro Chem Corp The Process for preparing degraded polyethylene
US3862265A (en) * 1971-04-09 1975-01-21 Exxon Research Engineering Co Polymers with improved properties and process therefor
JPS5148196B2 (no) * 1972-03-11 1976-12-18
US4001172A (en) * 1972-04-03 1977-01-04 Exxon Research And Engineering Company Polymers with improved properties and process therefor
US3940379A (en) * 1973-05-21 1976-02-24 Dart Industries, Inc. Process for controlled degradation of propylene polymers
US3898209A (en) * 1973-11-21 1975-08-05 Exxon Research Engineering Co Process for controlling rheology of C{HD 3{B {30 {0 polyolefins
US4087486A (en) * 1975-05-15 1978-05-02 Standard Oil Company (Indiana) Polypropylene composition containing EPR
US4060569A (en) * 1975-12-24 1977-11-29 Petrolite Corporation Hydrocarbon polymers
US4061694A (en) * 1976-12-21 1977-12-06 Dart Industries Inc. Low temperature impact strength molding compositions
US4239546A (en) * 1978-07-21 1980-12-16 Petrolite Corporation Hydrocarbon polymers to improve the hardness of waxes
US4224204A (en) * 1979-03-16 1980-09-23 Petrolite Corporation Use of hydrocarbon polymers to improve oil-containing waxes
US4387185A (en) * 1981-02-25 1983-06-07 Shell Oil Company Cracked blend of propylene copolymer and E/VA
US4359495A (en) * 1981-02-25 1982-11-16 Shell Oil Company Retort-sterilizable pouch
US4387451A (en) * 1981-06-03 1983-06-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Low frequency nonresonant acoustic projector
JPS5871904A (ja) * 1981-10-23 1983-04-28 Asahi Chem Ind Co Ltd 変性エチレン−αオレフィン共重合体の製造方法
US4375531A (en) * 1982-01-11 1983-03-01 Northern Petrochemical Company High impact visbroken polymeric blends

Also Published As

Publication number Publication date
EP0185434A2 (en) 1986-06-25
AU5141785A (en) 1986-06-26
ES8702445A1 (es) 1986-12-16
EP0185434A3 (en) 1986-12-10
ATE50269T1 (de) 1990-02-15
EP0185434B1 (en) 1990-02-07
PT81706B (pt) 1987-11-30
KR930005820B1 (ko) 1993-06-25
KR860004928A (ko) 1986-07-16
ES550107A0 (es) 1986-12-16
NO165844C (no) 1991-04-17
NZ214593A (en) 1989-01-06
CN85109671A (zh) 1986-10-01
BR8506362A (pt) 1986-09-02
JPH0657728B2 (ja) 1994-08-03
HK54590A (en) 1990-07-27
US4578430A (en) 1986-03-25
ZA859682B (en) 1986-08-27
PT81706A (en) 1986-01-01
CA1256245A (en) 1989-06-20
NO855125L (no) 1986-06-20
AU577432B2 (en) 1988-09-22
AR242597A1 (es) 1993-04-30
DE3575934D1 (de) 1990-03-15
CN1003789B (zh) 1989-04-05
JPS61190510A (ja) 1986-08-25
IN165809B (no) 1990-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO165844B (no) Fremgangsmaate for nedbygging av alfa-olefin-polymerer.
Tzoganakis et al. Production of controlled‐rheology polypropylene resins by peroxide promoted degradation during extrusion
EP1699882B1 (en) Free-radical initiation in the presence of a stable organic free radical and related compositions
Van der Wal et al. Polypropylene–rubber blends: 1. The effect of the matrix properties on the impact behaviour
US3898209A (en) Process for controlling rheology of C{HD 3{B {30 {0 polyolefins
EP0728796B1 (en) Process for improving processability of ultra low melt viscosity polymer
RU2243976C2 (ru) Полиолефины и способ их получения
Albano et al. Analysis of the mechanical, thermal and morphological behaviour of polypropylene compounds with sisal fibre and wood flour, irradiated with gamma rays
Triacca et al. Free radical degradation of polypropylene: random chain scission
US6228948B1 (en) High melt flow, highly-grafted polypropylene
EP0588321A1 (en) Process for the preparation of foamed propylene polymer articles
EP0527225A1 (en) Method of improving the oxidative thermal stability of ethylene polymers
US20040039130A1 (en) Very low melt viscosity resin
US11905344B2 (en) Propylene copolymer compositions suitable for foaming
DE60118218T2 (de) Heterophasische propylenpolymere mit kontrollierten rheologischen werten
US6992146B2 (en) Very low melt viscosity resin
US6211332B1 (en) Process for reducing the molecular weight of copolymers and terpolymers of ethylene
CA1213994A (en) Graft copolymerization process
DE69726557T2 (de) Verfahren zur Herstellung von modifiziertem Polypropylenharz und daraus hergestellter Schaum
DE60030328T2 (de) Verfahren zur herstellung eines extrusionsfähigen abs-polymeren mit verbesserten eigenschaften
KR20030022878A (ko) 상쾌한 냄새 특성을 갖는 프로필렌 폴리머 및 이것으로성형된 제품
US11396562B2 (en) Extrusion coating resin from tubular reactor
EP1313780B2 (en) High melt flow, highly-grafted polypropylene
KR20180043288A (ko) 가볍게 비스브레이킹된 폴리프로필렌의 펠렛
CA1168819A (en) Method of producing shaped bodies from polylaurinlactam, as well as the shaped bodies obtained in accordance therewith