RU2205190C2 - Способ улучшения прочности при плавлении полипропилена - Google Patents

Способ улучшения прочности при плавлении полипропилена Download PDF

Info

Publication number
RU2205190C2
RU2205190C2 RU2000115808/04A RU2000115808A RU2205190C2 RU 2205190 C2 RU2205190 C2 RU 2205190C2 RU 2000115808/04 A RU2000115808/04 A RU 2000115808/04A RU 2000115808 A RU2000115808 A RU 2000115808A RU 2205190 C2 RU2205190 C2 RU 2205190C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
peroxydicarbonate
och
iso
polypropylene
temperature
Prior art date
Application number
RU2000115808/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000115808A (ru
Inventor
Андреас Херман ХОГТ (NL)
Андреас Херман ХОГТ
Барт ФИШЕР (NL)
Барт ФИШЕР
Гесье Класина СПЕЙКЕРМАН (NL)
Гесье Класина СПЕЙКЕРМАН
Original Assignee
Акцо Нобель Н.В.
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 Акцо Нобель Н.В. filed Critical Акцо Нобель Н.В.
Publication of RU2000115808A publication Critical patent/RU2000115808A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2205190C2 publication Critical patent/RU2205190C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14Peroxides
    • 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
    • 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
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F10/06Propene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу улучшения прочности при плавлении полипропилена, включающему стадии смешивания полипропилена с, по крайней мере, одним пероксодикарбонатом; взаимодействия указанных полипропилена и пероксодикарбоната при температуре от 150 до 300oС при условии, что пероксодикарбонат не имеет форму водной дисперсии в полярной среде, при этом, по крайней мере, 90 мас. % частиц инициатора имеют размер меньше 50 мкм и, по крайней мере, 99 мас.% частиц инициатора имеют размер меньше чем 65 мкм, в результате осуществления способа улучшается прочность при расплаве полипропилена, при выходе из реакционного сосуда получают модифицированный полимерный расплав, подходящий для получения конечного продукта. 11 з.п.ф-лы. 3 табл.

Description

Изобретение относится к способу улучшения прочности при плавлении полипропилена путем смешивания пероксодикарбоната с полипропиленом и нагревания смеси полипропилен/пероксодикарбонат.
Такой способ известен из ЕР-В-0384431. В данной ссылке описан способ получения полипропилена (ПП) с показателем разветвленности менее чем 1, включающий (1) смешивание перекиси с низкой температурой разложения, такой как пероксодикарбонат, с ПП, (2) нагревание или сохранение полученной смеси при температуре от комнатной температуры вплоть до 120oС и затем (3) нагревание ПП при температуре от 130 до 150oС для дезактивации практически всех свободных радикалов, присутствующих в указанном ПП. Полученный ПП имеет значительное количество длинноцепочечных разветвлений и имеет повышенный средний молекулярный вес, что придает полимеру значительную вязкость при удлинении в результате деформации при отверждении. Отмечено, что на стадии (3) нагревание может проводиться экструзией или в псевдоожиженном слое. Далее установлено, что при температуре свыше 120oС получают по существу линейный полимер с небольшим или отсутствием разветвления.
Очевидно, значительная вязкость при удлинении в результате деформации при отверждении связана с улучшенной прочностью при плавлении полученного ПП, возникающей благодаря длинноцепочечному разветвлению. В данной публикации только упомянуто, что в примерах проведения процесса в запечатанном реакционном сосуде стадия (3) данного способа может проводиться экструзией. Недостаток данного способа заключается в том, что он включает три стадии, что нежелательно на практике.
В DE-A-4340194 (US 5416169) описан способ получения ПП, имеющего высокую прочность при плавлении и коэффициент разветвления 1, смешиванием бис(2-этилгексил)пероксодикарбоната с линейным кристаллическим ПП с последующим нагреванием при температуре от 70 до 150oС. На последующей стадии ПП вынимают из реакционного сосуда и пластицируют плавлением. Пероксодикарбонат может быть растворен в инертном растворителе перед добавлением к ПП. Установлено, что другие пероксодикарбонаты, имеющие такую же температуру разложения, не могут быть использованы для данной цели.
Недостаток данного способа заключается в том, что он может быть осуществлен только с использованием одной определенной перекиси, т.е. бис(2-этилгексил)пероксодикарбоната. Другим недостатком данного способа является то, что его проводят в две стадии, которые нежелательны и неэкономичны при практическом применении.
Объектом данного изобретения является способ, который не имеет указанных выше недостатков и который позволяет получать ПП, имеющий хорошую прочность при плавлении.
Наконец, данное изобретение представляет способ улучшения прочности при плавлении полипропилена, включающий стадии:
- смешивания полипропилена с, по крайней мере, одним пероксодикарбонатом;
- взаимодействия указанных полипропилена и пероксодикарбоната при температуре от 150 до 300oС при условии, что пероксодикарбонат не имеет форму водной дисперсии в полярной среде, с, по крайней мере, 90 мас.% частиц инициатора меньше 50 мкм и, по крайней мере, 99 мас.% частиц инициатора меньше чем 65 мкм. Предпочтительно условия реакции выбирают таким образом, что более чем 50 мас.%, более предпочтительно более чем 70 мас.% и наиболее предпочтительно более чем 80 мас.% перекиси еще присутствует, когда смесь перекиси и полимера достигает температуры 120oС, более предпочтительно 150oС.
В ранее не публиковавшейся заявке на патент, в настоящее время опубликованной как WO 97/49759, описан способ улучшения прочности при плавлении полипропилена, в котором дисперсию инициатора, такого как пероксодикарбонат, в полярной среде, например воде, и с определенным распределением размера частиц, подвергают взаимодействию с полипропиленом и полученную смесь нагревают. Способ может проводиться с использованием экструдера.
Способ данного изобретения представляет собой процесс, позволяющий получать ПП, имеющий улучшенную прочность при плавлении. Так как обработка ПП часто включает экструзию ПП, либо для гранулирования для хранения и транспортировки, либо для дальнейшей обработки, например получения конечного продукта, еще одним преимуществом способа данного изобретения является то, что он представляет собой экструзионный процесс, которой позволяет модифицировать ПП для улучшения прочности при плавлении на данной стадии обработки.
Термин "полипропилен" (ПП) относится к полимерам или смесям полимеров, содержащим, по крайней мере, 50 мас.% полимеризованного пропилена. Катализаторы полимеризации могут представлять собой катализатор Циглера-Натта, металлоцен или другие типы катализаторов, дающие стерео-специфическую полимеризацию пропилена. В связи с этим могут быть использованы гомополимеры пропилена; статистические, чередующиеся или блок-сополимеры или статистические, чередующиеся или блок-терполимеры пропилена и других олефинов. Обычно сополимер или терполимер пропилена содержит один или более других олефинов, таких как этилен, бутен, пентен, гексен, гептен или октен, а также он может содержать другие олефиновые мономеры или их комбинации, такие как акрилаты, стирол, производные стирола, акрилонитрил, винилацетат, винилиденхлорид и винилхлорид. Предпочтительно ограничивать содержание олефинов, отличных от пропилена, до 30 мас.% сополимера. Особенно подходящими для использования являются гомополимеры пропилена, сополимеры пропилена и этилена или смеси полипропилена и полиэтилена, содержащие не более чем 10 мас.% полимеризованного этилена.
Температура плавления обычного твердого коммерчески доступного ПП составляет около 160-170oС. Температура плавления сополимеров и терполимеров пропилена обычно бывает ниже. Способ данного изобретения предпочтительно проводят при температуре в интервале от 150 до 300oС, более предпочтительно от 160 до 250oС, наиболее предпочтительно от 170 до 225oС.
Молекулярный вес используемого ПП может быть выбран из широкого спектра значений. Показателем молекулярного веса является индекс течения расплава (ИТР). Может быть использован ПП, имеющий ИТР от 0,1 до 1000 г/10 мин (230oС, 21,6 N). Предпочтительно используют ПП, имеющий ИТР от 0,5 до 250 г/10 мин.
Способ данного изобретения подходящим образом проводят в оборудовании для смешивания расплавов, известном специалистам в данной области. Предпочтительно используют экструдер или месильную машину. Более предпочтительно используют одночервячный или двухчервячный экструдер. Также может быть использован внутренний смеситель, такой как смеситель Бенбери, возможно присоединенный к экструдеру.
Пероксодикарбонат сначала может быть смешан с ПП, и затем смесь может быть экструдирована. Альтернативно пероксодикарбонат может быть добавлен в экструдер, уже содержащий ПП, впрыскиванием или распылением, а также может быть добавлен вместе с ПП. Предпочтительно загружать в экструдер твердый пероксодикарбонат вместе с ПП, например, с помощью устройства подачи. Температура, устанавливаемая в экструдере, должна позволять ПП плавиться, т.е. должна быть выше 150oС. Скорость червяка обычно составляет от 25 до 500 об/мин.
Обычное время обработки в экструдере составляет от 15 сек до 30 мин. Более длительный период обработки может быть получен с помощью дополнительных статических смесителей и так далее.
Экструдированная нить может быть подвергнута дальнейшей обработке, известной специалистам в данной области. Обычно экструдированную нить пропускают через водяную баню и гранулируют, используя гранулятор. Альтернативно экструдированный модифицированный ПП непосредственно формируют в желаемый конечный продукт.
Предпочтительно проводить процесс данного изобретения в атмосфере инертного газа, такого как азот или аргон. Предпочтительно используют азот.
В способе данного изобретения могут быть использованы твердые и жидкие пероксодикарбонаты. Может быть использован раствор пероксодикарбоната в инертном растворителе, таком как изододекан, или в виде замороженных хлопьев. Подходящие инертные растворители известны специалистам в данной области. Предпочтительно использовать твердый пероксодикарбонат в виде, например, хлопьев, тонкоизмельченных частиц (порошка) или жидкий пероксодикарбонат, необязательно адсорбированный или абсорбированный в подходящий носитель, такой как двуокись кремния или полипропиленовый порошок или гранулы. Использование твердого пероксодикарбоната дает возможность устанавливать высокую температуру хранения и обработки. Такие высокие температуры являются предпочтительными, если пероксодикарбонат загружают в экструдер с помощью устройства подачи (потеря в весе).
Пероксодикарбонаты, используемые в способе данного изобретения, имеют период полураспада 1 час при температуре около 65oС.
Подходящие примеры пероксодикарбонатов имеют формулу R1-OC(О)ООС(О)0-R2, где R1 и R2 независимо выбирают из группы, включающей СН3, 2-изо-С3Н7О-С6Н4,
С2Н5СН(СН3), 4-СН36Н4, С13СС(СН3)2, C7H15, c-С6Н11СН2, 3-трет-С4Н96Н5,
С13Si(СН2)3, С6Н5, СН3СН(ОСН3)СН2СН2, C6H5OCН2CH2, C6H5CH2,
Z-C8H17CH= CH(CH2)8, 2-СН36Н4, (СН3)2СНСН2СН(СН3), 3,4-ди-СН36Н3, Сl3С, CHCH(Cl), ClCH2, [С2Н5ОС(О)]2СН(СН3), 3,5-ди-СН36Н3, C8H17, C2H5,
C18H37, 2-оксо-1,3-диоксолан-4-СН2, С2Н5СН(Сl)СН2, 4-СН3О-С6Н4, изо-С4Н9, СН3SO2СН2СН2, C12H25, С6Н5СН(Сl)СН2, Н2С= СНС(O)ОСН2СН2, 4-NO26Н4,
С4Н9, С10Н21, С4Н9СН(С2Н5)СН2, Н2С=СНСН2, 2-Сl-с-С6Н10, Н2С=С(СН3)СН2,
с-С6Н11, СlСН2СН2, 4-[C6H5-N=N]-C6H4CH2, С16Н33, 1-нафтил, 4-трет-С4Н96Н10, 2,4,5-три-Сl-С6Н2, Сl(СН2)3, C14H29, 9-флуоренил, 4-NO26Н4СН2,
2-изо-С3Н76Н4, СН3ОСН2СН2, Н2С=С(СН3), 3-СН36Н4, ВrСН2СН2,
3-СН3-5-изо-С3Н76Н3, Вr3ССН2, C2H5OCH2CH2, 4-СН3ОС(O)-С6Н4, Н2С= СН, изо-С3Н7, 2-С2Н5СН (СН3)-С6Н4, Сl3ССН2, С5Н11, c-C12H23, 4-трет-С4Н96Н4, С6Н13, С3Н7, СН3ОСН2СН2, С6Н13СН(СН3), СН3ОС(СН3)2СН2СН2,
С3Н7OСН2СН2, СН3ОСН2СН(СН3), 2-изо-С3Н7-5-СН3-с-С6Н9, С4Н9ОСН2СН2, трет-С4Н9, (СН3)3ССН2, где трет - третичный, Z - цис и с - циклический. Более предпочтительными являются бис(4-трет-бутилциклогексил)-пероксодикарбонат, дицетилпероксодикарбонат и димиристилпероксодикарбонат, где перекиси являются твердыми при комнатной температуре, и диизопропилпероксодикарбонат, ди-н-бутилпероксодикарбонат и бис(2-этилгексил)пероксодикарбонат, которые являются жидкими при комнатной температуре, либо в чистом виде, либо в виде раствора в изододекане. Необязательно комбинация пероксодикарбонатов или пероксодикарбонатов и других перекисей может быть использована для влияния на индекс расплава (со)полимера и/или улучшения степени модификации (со)полимера.
Количество используемого пероксодикарбоната зависит от желаемой степени модификации ПП и используемого ПП. Предпочтительно пероксодикарбонат используют в концентрациях от 0,1 до 10 мэкв (=миллиэквиваленты=миллимоль перекиси) на 100 г ПП, более предпочтительно в интервале от 0,25 до 5 мэкв/100 г ПП.
В другом варианте данного изобретения процесс модификации проводят в присутствии сореагента для влияния на индекс расплава (со)полимера и/или улучшения степени модификации (со)полимера.
Сореагент, в общем, представляет собой полифункциональную реакционноспособную добавку, такую как полиненасыщенное соединение, которое способно быстро реагировать с радикалами полимера, способно преодолеть эффект пространственного затруднения и минимизировать нежелательные побочные реакции. Более подробная информация о полифункциональных добавках представлена в Rubber Chemistry and Technology, том 61, стр. 238-254, и W. Hofmann, Progress in Rubber and Plastics Technology, том 1, 2, март 1985, стр. 18-50. Термин "сореагент" имеет то же значение, что и в данных публикациях.
Широкий спектр полезных сореагентов коммерчески доступен, включая ди- и триаллильные соединения, ди- и три(мет)акрилатные соединения, бисмалеимидные соединения, дивинилбензол, 1,3-диизопропенилбензол и их олигомеры, винилтолуол, винилпиридин, пара-хинондиоксим, 1,2-цис-полибутадиен и их производные. Особенно предпочтительными сореагентами являются триаллилцианурат, триаллилизоцианурат, этиленгликольдиметакрилат и триметилолпропантриметакрилат.
Введение эффективного количества одного или более данных сореагентов в (со)полимер, до или во время реакции данного изобретения, приводит к изменению индекса течения расплава и молекулярного веса модифицированного (со)полимера.
Хотя способ данного изобретения может быть проведен в виде периодического процесса с внутренним смешиванием (Бенбери), предпочтительно его проводят в виде непрерывного процесса.
ПП, получаемый с помощью способа данного изобретения, может быть переработан в конечный продукт без дальнейших адаптаций, при желании. Модифицированный ПП может быть переработан в желаемый конечный продукт любыми путями, известными специалистам в данной области, причем условия обработки обычно зависят от материала и используемого оборудования.
Необязательно модифицированный ПП может быть очищен, модифицирован или сформован, в одну или несколько стадий, до его окончательной обработки. Таким образом, могут быть сделаны дальнейшие модификации с использованием другого полимера или мономера для улучшения совместимости конечного продукта с другими материалами.
Альтернативно модифицированный ПП может быть подвергнут разложению или, наоборот, легкому поперечному сшиванию для повышения его способности к обработке и/или применимости.
Обычно для получения желаемого конечного продукта к ПП добавляют обычные добавки в количестве, известном специалистам в данной области, такие как антиокислители, УФ-стабилизаторы, смазочные агенты, противостарители, вспенивающие агенты, агенты образования центров кристаллизации, наполнители, красители и/или антистатические агенты. Эти добавки могут быть добавлены к ПП до, во время или после стадии модификации согласно данному изобретению. Например, в экструдер до, во время или после модификации может быть добавлен пенообразователь или впрыснут газ для получения вспененного ПП. Предпочтительно стабилизатор, например, один или более антиокислитель добавляют для обезвреживания любых свободных радикалов, которые присутствуют в полученном ПП, а также любых радикалов, которые могут образоваться после из необработанной перекиси и/или при последующей обработке в воздухе/кислороде. В обычной практике используют от 0,01 до 1,0 частей на тысячу частей ПП антиокислителя.
ПП, полученный по способу данного изобретения, не демонстрирует значительного отличия среднего молекулярного веса. Было обнаружено, что только пероксодикарбонаты дают желаемую улучшенную прочность при расплаве в способе данного изобретения. Диацилперекиси и надэфиры не дают такого улучшения прочности при плавлении ПП. Не претендуя на определенную теорию, полагают, что улучшение прочности при плавлении является следствием модификации ПП благодаря образованию алкилкарбонатполимерных продуктов присоединения, где алкилкарбонатные группы происходят от используемого пероксодикарбоната.
ПП, получаемый по способу данного изобретения, может быть подвергнут дальнейшей обработке, например вспениванию, формованию пенопластов, экструдированию, литьевому формованию, формованию раздувом, нанесению покрытий методом экструзии, экструзии профилированных изделий или тепловому формованию. Реакция модификации с перекисью также может проводиться во время такой обработки.
Данное изобретение иллюстрировано следующими примерами.
Экспериментальная часть.
В примерах используют следующие материалы и методики.
Полипропилен:
Hostalen® PPN 1042 сополимер полипропилена (гранулы) от Hoehst
Novolen® 3200HX статистический полипропилен (гранулы) от BASF
Перекиси:
Trigonox® EHP-C75 раствор 75% бис(2-этилгексил)пероксодикарбоната в изододекане от Akzo Nobel
Trigonox® NBP-C50 раствор 50% дибутилпердикарбоната в изододекане от Akzo Nobel
Perkadox® 16 бис(4-трет-бутилциклогексил)пероксодикарбонат (чистый) от Akzo Nobel
Perkadox® 26 димиристил пероксодикарбонат (чистый) от Akzo Nobel
Liladox® 90P дицетилпероксодикарбонат (90%) от Akzo Nobel
Остальные реагенты:
Perkalink® 300 триаллилцианурат (сореагент) от Akzo Nobel
Irganox® 1010 антиокислитель от Ciba Geigy
Методика А
Методика смешивания.
Подходящее количество пероксодикарбоната и антиокислителя добавляют к 300 г полипропиленового порошка в 3-литровой дробилке и смешивают в барабанном смесителе вручную в течение 5 мин при комнатной температуре. Соединения экструдируют немедленно после смешивания.
Методика получения соединения.
Все соединения модифицируют в расплавленном виде с помощью экструдирования в Haake "TW100" двухчервячном экструдере с червяками интенсивного смешивания, присоединенном к Haake "Rheocord System 40". Во время эксперимента азот пропускают противотоком от накопителя до устройства подачи.
Экструдер включает деталь цилиндрической формы, помещенную в четыре расположенные подряд термокамеры, где температура в первой камере составляет 170oС, температура во второй камере составляет 180oС, температура в третьей камере составляет 180oС и температура в четвертой камере составляет 190oС.
Скорость червяка составляет 50 об/мин.
Экструдированную нить пропускают через водяную баню и гранулируют с помощью автоматического гранулятора ASG5.
Методика В
Методика модификации.
Эксперименты по модификации проводят в лабораторном автоклаве Buchi 150 мл RVS ("специальном", тип ВЕР280).
Инициатор разбавляют до 33% изододеканом и Primol® 352. Автоклав наполняют 50 г смеси полимер/атиокислитель и после закрытия промывают азотом (3 бар) с последующим вакуумным отсасыванием (3 раза) для предотвращения попадания кислорода.
Затем автоклав нагревают (непрерывный поток азота, скорость якорной мешалки 150 об/мин). При температуре полимера 155oС (измеренной с помощью термопары РТ100 непосредственно в полимере), надлежащее количество перекиси/растворителя впрыскивают в автоклав. Автоклав нагревают дальше до температуры 230oС в течение 5 мин. Реакционная смесь плавится примерно через 15 мин (общее время эксперимента), что определяется по увеличению крутящего момента. Затем реакционную смесь вынимают, охлаждают и гранулируют.
Методика С
Надлежащее количество пероксодикарбоната и антиокислителя добавляют к порошку пропиленового гомополимера и смешивают с помощью барабанного смесителя при комнатной температуре. Эту смесь смешивают с порошком ПП гомополимера и дозируют в экструдер или дозируют отдельно с гранулами ПП сополимера.
Все соединения модифицируют в расплавленном виде с помощью экструзии в двухчервячном экструдере Werner & Pfleiderer ZSK 30.
Экструдер содержит емкость цилиндрической формы, помещенную в четыре расположенные подряд термокамеры, где температура в первой камере составляет 100oС, температура во второй и третьей камерах составляет 180oС и температура в четвертой камере составляет 190oС.
Соединения загружают в первую камеру экструдера. Во время эксперимента азот пропускают противотоком от накопителя до устройства подачи. Скорость червяка составляет 200 об/мин.
Экструдированную нить пропускают через водяную баню и гранулируют с помощью автоматического гранулятора ASG5.
Методики тестирования.
ИТР (индекс течения расплава), характеризующий поведение потека расплава ПП, измеряют с помощью Gottfert Melt Indexer (модель MP-D) по DIN 53735 и ASTM 1238 (230oС, 21,6 N усилие).
Разбухание матрицы, т.е. степень до которой экструдат разбухает в направлении, перпендикулярном направлению экструдирования после того, как он выходит из головки экструдера, благодаря эластичности расплава ПП, определяют измерением толщины нити, выходящей из Melt Indexer, из которой вычитают диаметр головки (2,1 мм) и получают средний показатель для десяти измерений в мм. При оценке модифицированного полипропилена разбухание матрицы обычно пропорционально прочности при плавлении.
Прочность при плавлении, т.е. способность расплава ПП выдерживать относительное удлинение при растяжении без разрыва, измеряют с помощью Gottfert Rheotens, присоединенного к капиллярному реометру Gottfert Rheograph 2001 (190oС, скорость 0,5 мм/сек, ускорение 24 мм/сек2, длина нити 70 мм).
В таблицах 1 и 2 представлены данные сравнительных примеров A-G, получения ПП без использования пероксодикарбоната, и примеров 1-17, получения ПП по методике данного изобретения (сравнительные примеры С и D являются контрольными с растворителем без перекиси). Используемые количества перекиси представлены в миллиэквивалентах (ммоль перекисных групп) перекиси на сто грамм ПП (мэкв/100 г ПП).
Примеры демонстрируют повышение разбухания матрицы и прочности при плавлении по сравнению с ПП, полученным без использования пероксодикарбоната.
Увеличение разбухания матрицы всегда связано с улучшением эластичной вязкости и прочности при плавлении.
В таблице 2 представлены данные по примерам с гомо-ПП, со-ПП и статистическим ПП, полученным по методике С (примеры 15-17, сравнительные примеры F-G).
В методике С, в которой используется двухчервячный экструдер Werner& Pfleiderer ZSK 30, имитируют процесс экструзии ПП в производственном масштабе, в котором соединения модифицируются при плавлении при продолжительности обработки 30 сек. Во время процесса экструзии температуру соединения повышают от приблизительно 20oС (при загрузке) до около 190oС в конце экструдера. В данном способе пероксодикарбонат разлагается по уравнению Аррениуса в зависимости от температуры и времени обработки в различных камерах термоциклирования экструдера.
Уравнение Аррениуса
Кd=А*е-Ea/RT,
где Kd - константа скорости разложения в сек-1;
А - фактор частоты Аррениуса в сек-1 (для Liladox 90P: 3,02Е+15);
Еа - энергия активации пероксодикарбоната в Дж/моль (для Liladox 90P: 124,3Е+3);
R=8,3142 Дж/моль•К;
Т - температура в К.
Концентрация инициатора в любое время может быть рассчитана из уравнения
[1]=[l0]*е-Kd*t,
где [10] - исходная концентрация инициатора;
[1] - концентрация инициатора на момент времени t;
t - время в секундах.
В таблице 3 показано количество прореагировавшего пероксодикарбоната как функция от температуры и времени обработки в экструдере, рассчитанное с использованием указанных выше уравнений. Температура соединения представлена как средняя температура температуры емкости цилиндрической формы и линейного профиля температуры (от 20 до 190oС за 30 сек).
В данной методике более чем 80% (об./об.) пероксодикарбоната взаимодействует с ПП при температуре свыше 120oС. Поэтому улучшение прочности при плавлении ПП в результате взаимодействия пероксодикарбоната с ПП в данном экструзионном процессе в основном имеет место при температуре свыше 120oС.
Данное изобретение не ограничено представленным выше описанием и заявляемые пункты более четко определены в следующей формуле изобретения.

Claims (12)

1. Способ улучшения прочности при плавлении полипропилена, включающий одностадийное взаимодействие полипропилена с, по крайней мере, одним пероксодикарбонатом в качестве инициатора в реакционном сосуде при температуре свыше 150oС и вплоть до 300oС при условии, что пероксодикарбонат не имеет форму водной дисперсии в полярной среде, при этом, по крайней мере, 90 мас. % частиц инициатора имеют размер меньше 50 мкм и, по крайней мере, 99 мас. % частиц инициатора имеют размер меньше чем 65 мкм, в результате осуществления способа улучшается прочность при расплаве полипропилена и при выходе из реакционного сосуда получают модифицированный полимерный расплав, подходящий для получения конечного продукта.
2. Способ по п. 1, в котором пероксодикарбонат взаимодействует с расплавленным полипропиленом.
3. Способ по п. 2, в котором способ проводят в экструдере.
4. Способ по п. 2, в котором температура составляет от 160 до 250oС.
5. Способ по п. 4, в котором температура составляет от 170 до 225oС.
6. Способ по п. 1 или 2, в котором пероксидикарбонат имеет период полураспада 1 ч при температуре около 60oС.
7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором пероксодикарбонат имеет формулу R1-OC(O)OOC(O)O-R2, где R1 и R2 независимо выбирают из группы, включающей СН3, 2-изо-С3Н7О-С6Н4, С2Н5СН(СН3), 4-СН36Н4, Сl3СС(СН3)2, С7Н15, с-С6Н11СН2, 3-трет-С4Н96Н5, Сl3Si(СН2)3, С6Н5, СН3СН(ОСН3)СН2СН2, С6Н5ОСН2СН2, С6Н5СН2, Z-С8Н17СН= СН(СН2)8,
2-СН36Н4, (СН3)2СНСН2СН(СН3), 3,4-ди-СН36Н3, Cl3С, СНСН(Сl), СlСН2, [С2Н5ОС(О)] 2 СН(СН3), 3,5-ди-СН36Н3, С8Н17, С2Н5, С18Н37, 2-оксо-1,3-диоксолан-4-СН2, С2Н5СН(Сl)СН2, 4-СН3О-С6Н4, изо-С4Н9, СН3SO2СН2СН2, С12Н25, С6Н5СН(Сl)СН2, Н2С= СНС(О)ОСН2СН2, 4-NО26Н4, С4Н9, С10Н21, С4Н9СН(С2Н5)СН2, Н2С= СНСН2, 2-Сl-с-С6Н10, Н2С= С(СН3)СН2,
с-С6Н11, СlСН2СН2, 4-[С6Н5-N= N] -С6Н4СН2, С16Н33, 1-нафтил, 4-трет-С4Н96Н10, 2,4,5-три-Сl-С6Н2, Сl(СН2)3, С14Н29, 9-флуоренил, 4-NO26Н4СН2, 2-изо-С3Н76Н4, СН3ОСН2СН2, Н2С= С(СН3), 3-СН36Н4,
BrСН2СН2, 3-СН3-5-изо-С3Н76Н3, Br3ССН2, С2Н5ОСН2СН2, 4-СН3ОС(О)-С6Н4, Н2С= СН, изо-С3Н7, 2-С2Н5СН(СН3)-С6Н4, Сl3ССН2, С5Н11, с-С12Н23, 4-трет-С4Н96Н4, С6Н13, С3Н7, СН3ОСН2СН2, С6Н13СН(СН3), СН3ОС(СН3)2СН2СН2,
С3Н7ОСН2СН2, СН3ОСН2СН(СН3), 2-изо-С3Н7-5-СН3-с-С6Н9, С4Н9ОСН2СН2, трет-С4Н9, (СН3)3ССН2, где трет = третичный, Z = цис и с = циклический.
8. Способ по п. 7, в котором R1 и R2 независимо выбирают из группы, включающей (СН3)3СН2СН(СН3)СН2СН2, С13Н37, СН3СН(ОСН3)СН2СН2,
С3Н7, изо-С3Н72Н5СН(СН3), С2Н5СН(СН3).
9. Способ по п. 8, в котором пероксодикарбонат выбирают из группы, состоящей из бис(4-трет-бутилциклогексил) пероксодикарбоната, дицетил пероксодикарбоната, димиристил пероксодикарбоната, диизопропилпероксодикарбоната, ди-н-бутилпероксодикарбоната, дифторбутилпероксодикарбоната, бис(2-этилгексил)пероксодикарбоната.
10. Способ по любому из пп. 7-9, в котором пероксодикарбонат представляет собой жидкость или предпочтительно твердое вещество при комнатной температуре.
11. Способ по п. 10, в котором жидкость представляет собой раствор пероксодикарбоната в инертном растворителе и предпочтительно является бис(2-этилгексил)пероксодикарбонатом или дибутил пероксодикарбонатом в изододекане.
12. Способ по любому из пп. 1-11, который дополнительно содержит, по крайней мере, одну полифункциональную реакционную добавку, которая присутствует в реакционной смеси при взаимодействии полипропилена с пероксодикарбонатом.
RU2000115808/04A 1997-11-21 1998-11-04 Способ улучшения прочности при плавлении полипропилена RU2205190C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP97203628.9 1997-11-21
EP97203628 1997-11-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000115808A RU2000115808A (ru) 2002-08-10
RU2205190C2 true RU2205190C2 (ru) 2003-05-27

Family

ID=8228946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000115808/04A RU2205190C2 (ru) 1997-11-21 1998-11-04 Способ улучшения прочности при плавлении полипропилена

Country Status (26)

Country Link
US (1) US6323289B1 (ru)
EP (1) EP1034213B1 (ru)
JP (1) JP4347518B2 (ru)
KR (1) KR100606013B1 (ru)
CN (1) CN1174036C (ru)
AT (1) ATE342303T1 (ru)
AU (1) AU751755B2 (ru)
BG (1) BG104453A (ru)
BR (1) BR9814682A (ru)
CA (1) CA2310743A1 (ru)
DE (1) DE69836145T2 (ru)
ES (1) ES2273443T3 (ru)
HU (1) HUP0100007A2 (ru)
ID (1) ID24755A (ru)
IL (1) IL136242A (ru)
NO (1) NO20002586D0 (ru)
PL (1) PL340565A1 (ru)
PT (1) PT1034213E (ru)
RU (1) RU2205190C2 (ru)
SK (1) SK7312000A3 (ru)
TR (1) TR200001396T2 (ru)
TW (1) TW426600B (ru)
UA (1) UA60351C2 (ru)
WO (1) WO1999027007A1 (ru)
YU (1) YU29500A (ru)
ZA (1) ZA9810274B (ru)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2318611A1 (en) 1998-01-19 1999-07-22 Polymers Australia Pty Limited Process for increasing the melt strength of polypropylene
NO313835B1 (no) * 1998-06-19 2002-12-09 Borealis As Fremgangsmate for forgrening av polypropylenmaterialer, fremgangsmate for forgrening og skumming av polypropylenmaterialer, og anvendelse av polymermaterialene oppnadd ved fremgangsmatene
KR20020013784A (ko) * 2000-08-10 2002-02-21 요시우라 하루끼 개질폴리프로필렌, 개질폴리프로필렌의 제조방법,개질폴리프로필렌조성물 및 발포체
JP5043252B2 (ja) * 2000-08-23 2012-10-10 株式会社プライムポリマー 改質ポリプロピレン組成物およびそれから得られる発泡体
JP4493821B2 (ja) * 2000-09-04 2010-06-30 株式会社プライムポリマー 改質ポリプロピレンの製造方法および発泡体
JP2003048996A (ja) * 2001-08-02 2003-02-21 Grand Polymer Co Ltd シート用ポリプロピレン樹脂およびその製造方法
JP4010141B2 (ja) * 2001-12-06 2007-11-21 住友化学株式会社 改質ポリプロピレン樹脂とその製造方法
DE602004019290D1 (de) 2003-08-27 2009-03-19 Flexsys Bv Verfahren zur erhöhung der schmelzefestigkeit von polypropylen
US7378476B2 (en) * 2004-06-25 2008-05-27 Ineos Usa Llc Olefin polymerization process in the presence of a radical generating system
CN101772519B (zh) 2007-08-06 2012-07-04 日本聚丙烯公司 丙烯类聚合物、其制造方法、使用该丙烯类聚合物的组合物及其用途
JP2007302906A (ja) * 2007-08-29 2007-11-22 Riken Technos Corp 架橋熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びその成形体
JP2007302907A (ja) * 2007-08-29 2007-11-22 Riken Technos Corp 架橋熱可塑性樹脂組成物、その製造方法及びその成形体
CN101503538B (zh) * 2008-02-04 2012-05-02 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种高熔体强度聚丙烯及其制备方法
JP2009275123A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Japan Polypropylene Corp 改質されたポリプロピレン系樹脂組成物及びその製造方法
KR100996420B1 (ko) * 2008-12-26 2010-11-24 호남석유화학 주식회사 용융장력이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물 및 그 제조방법
JP5568350B2 (ja) * 2010-03-24 2014-08-06 積水化成品工業株式会社 ポリプロピレン系改質樹脂の製造方法
KR101164342B1 (ko) * 2010-06-15 2012-07-09 삼성토탈 주식회사 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 제조 방법
KR101189901B1 (ko) 2010-10-07 2012-10-10 삼성토탈 주식회사 고충격 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이의 제조방법
JP2013539812A (ja) * 2010-10-14 2013-10-28 リライアンス、インダストリーズ、リミテッド 高溶融強度プロピレン系重合体の調製プロセス
JP2012201790A (ja) 2011-03-25 2012-10-22 Sumitomo Chemical Co Ltd 変性プロピレン重合体の製造方法
JP5659900B2 (ja) * 2011-03-25 2015-01-28 住友化学株式会社 変性プロピレン重合体
JP2014534297A (ja) * 2011-10-11 2014-12-18 ブラスケム・エス・エー 熱成形品、大きい、深い、複雑なおよび/または厚い物品を製造するためのポリプロピレン、変性ポリプロピレンを大きい、深い、複雑なおよび/または厚い物品に熱成形するプロセス、ならびに該ポリプロピレンの使用
WO2013058255A1 (ja) 2011-10-17 2013-04-25 日本ポリプロ株式会社 ポリプロピレン系樹脂組成物および発泡成形体
EP2800764B1 (en) * 2012-01-07 2017-05-31 Council of Scientific & Industrial Research Modified polypropylene compositions for reduced necking in extrusion film casting or extrusion coating processes
JP6064668B2 (ja) 2012-02-23 2017-01-25 日本ポリプロ株式会社 ポリプロピレン系樹脂組成物および発泡シート
US9505894B2 (en) 2012-02-23 2016-11-29 Japan Polypropylene Corporation Polypropylene-based resin composition and foam sheet
JP5862486B2 (ja) * 2012-07-03 2016-02-16 日本ポリプロ株式会社 押出しラミネート用ポリプロピレン系樹脂組成物および積層体
JP5880369B2 (ja) * 2012-09-13 2016-03-09 日本ポリプロ株式会社 押出しラミネート用ポリプロピレン系樹脂組成物および積層体
WO2014085878A1 (pt) 2012-12-04 2014-06-12 Braskem S.A. Método de compatibilização de blendas de polipropileno, blenda de polipropileno e seu uso, produto e agente iniciador de compatibilização de blenda de polipropileno
CN105246926B (zh) * 2013-06-11 2018-04-03 日油株式会社 共聚物的制备方法
EP3037443A4 (en) 2013-08-23 2017-08-02 Braskem S.A. Process for producing modified poly(propene), the modified poly(propene) and the use thereof, and the polymer blend
KR20170017943A (ko) * 2014-06-12 2017-02-15 아크조 노벨 케미칼즈 인터내셔널 비.브이. 폴리프로필렌의 용융 강도를 증강시키는 방법
WO2016126429A1 (en) 2015-02-04 2016-08-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polypropylenes having balanced strain hardening, melt strength, and shear thinning
US10105908B2 (en) 2015-02-04 2018-10-23 Borealis Ag Process for producing modified olefin polymer in an extruder
EP3253820A1 (en) * 2015-02-04 2017-12-13 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Stabilized balanced melt strength and strain hardened polypropylene
WO2016164111A1 (en) 2015-04-10 2016-10-13 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Extrusion of polypropylenes with organic peroxides
KR101970427B1 (ko) 2015-04-10 2019-04-18 보레알리스 아게 올레핀 폴리머와 반응물과의 혼합 방법
EP3289014B1 (en) 2015-04-28 2021-08-11 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Propylene-based impact copolymers
ES2759946T3 (es) 2015-12-08 2020-05-12 Nouryon Chemicals Int Bv Proceso para reducir el empañamiento de polipropileno de alta resistencia a en estado fundido
US11485846B2 (en) 2015-12-11 2022-11-01 Sabic Global Technologies B.V. Process for enhancing the melt strength of propylene-based polymer compositions
CN114591523A (zh) 2016-08-09 2022-06-07 日本聚丙烯株式会社 装饰膜和使用其生产装饰成形体的方法
US11559937B2 (en) * 2016-08-30 2023-01-24 Lummus Novolen Technology Gmbh Polypropylene for additive manufacturing (3D printing)
EP3652221B1 (en) * 2017-07-13 2021-08-11 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Process to produce strain hardened polypropylene
KR102533034B1 (ko) * 2017-08-24 2023-05-15 누리온 케미칼즈 인터내셔널 비.브이. 고 용융 강도 폴리프로필렌의 제조 방법
EP3715092A4 (en) 2017-11-20 2021-08-11 Japan Polypropylene Corporation DECORATIVE FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING A DECORATIVE MOLDED BODY WITH IT
EP3578577A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-11 Lummus Novolen Technology Gmbh Propylene copolymer compositions suitable for foaming
KR20200056071A (ko) 2018-11-14 2020-05-22 한화토탈 주식회사 내열성, 강성 및 용융 강도가 우수한 폴리올레핀 수지 조성물
CN109912891A (zh) * 2019-03-15 2019-06-21 湖南盛锦新材料有限公司 熔喷共聚物及其制造方法
CN111514656A (zh) * 2020-04-17 2020-08-11 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 一步法熔喷聚丙烯驻极过滤材料生产工艺
CN111440386A (zh) * 2020-06-02 2020-07-24 湖南盛锦新材料有限公司 Sf300熔喷共聚物及其制造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4806581A (en) * 1983-10-12 1989-02-21 Occidental Chemical Corporation Graft polymers of polymerizable monomers and olefin polymers
JPS61152754A (ja) * 1984-12-26 1986-07-11 Idemitsu Petrochem Co Ltd ポリプロピレンの改質方法
JPS61190540A (ja) * 1985-02-20 1986-08-25 Idemitsu Petrochem Co Ltd ポリプロピレン樹脂組成物の改質方法
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
US5416169A (en) * 1992-11-26 1995-05-16 Chisso Corporation Polypropylene having a high melt-tensile strength, a process for producing the same and a molded product from the same
JP2844290B2 (ja) * 1993-04-14 1999-01-06 チッソ株式会社 ポリプロピレンの製造方法および成形品
JP2869606B2 (ja) * 1992-11-26 1999-03-10 チッソ株式会社 高溶融張力ポリプロピレンおよびその製造方法と成形品
DE4321529A1 (de) * 1993-06-29 1995-01-12 Danubia Petrochem Deutschland Neue, durch chemische Degradierung erhältliche Polypropylene
JP3694902B2 (ja) * 1994-05-12 2005-09-14 チッソ株式会社 改質ポリプロピレンおよび成形品
JP3355816B2 (ja) * 1994-09-19 2002-12-09 チッソ株式会社 改質ポリプロピレンの製造法および成形品
TW341579B (en) * 1996-06-24 1998-10-01 Akzo Nobel Nv Process for enhancing the melt strength of polypropylene (co)polymers
US6103833A (en) * 1997-06-12 2000-08-15 Akzo Nobel N.V. Process for enhancing the melt strength of polypropylene (co)polymers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АНДРЕАС Ф. и др. Химия и технология пропилена. - Л.: Химия, 1973, с.305-309. *

Also Published As

Publication number Publication date
YU29500A (sh) 2002-09-19
EP1034213A1 (en) 2000-09-13
CA2310743A1 (en) 1999-06-03
BR9814682A (pt) 2000-10-03
HUP0100007A2 (hu) 2001-05-28
DE69836145T2 (de) 2007-08-23
TR200001396T2 (tr) 2000-09-21
AU1669399A (en) 1999-06-15
PT1034213E (pt) 2007-01-31
SK7312000A3 (en) 2000-11-07
US6323289B1 (en) 2001-11-27
BG104453A (en) 2001-01-31
ATE342303T1 (de) 2006-11-15
UA60351C2 (ru) 2003-10-15
CN1174036C (zh) 2004-11-03
ZA9810274B (en) 1999-05-10
JP2001524565A (ja) 2001-12-04
WO1999027007A1 (en) 1999-06-03
EP1034213B1 (en) 2006-10-11
KR100606013B1 (ko) 2006-07-26
CN1279700A (zh) 2001-01-10
IL136242A0 (en) 2001-05-20
AU751755B2 (en) 2002-08-29
ES2273443T3 (es) 2007-05-01
TW426600B (en) 2001-03-21
DE69836145D1 (de) 2006-11-23
PL340565A1 (en) 2001-02-12
NO20002586L (no) 2000-05-19
JP4347518B2 (ja) 2009-10-21
IL136242A (en) 2005-12-18
KR20010032021A (ko) 2001-04-16
NO20002586D0 (no) 2000-05-19
ID24755A (id) 2000-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2205190C2 (ru) Способ улучшения прочности при плавлении полипропилена
KR100621240B1 (ko) 폴리프로필렌 중합체의 용융강도 및 용융 신장점도를 증가시키는 방법
JP2007517121A (ja) ポリマーの流動性変性
JP2002542346A (ja) 制御されたレオロジ−を有するポリプロピレンの製造方法
CA2195545C (en) Modification of (co)polymers with cyclic ketone peroxides
US5464907A (en) Process for the modification of α-olefin (co) polymers
KR102530706B1 (ko) 발포에 적합한 프로필렌 공중합체 조성물
RU2198902C2 (ru) Полимерная композиция и способ замедления деполимеризации полиметилметакрилата
US10301441B2 (en) Process for enhancing the melt strength of polypropylene
EP1658315B1 (en) Process for enhancing the melt strength of polypropylene
CA1314344C (en) Modification of crystalline propylene polymers
MXPA00004964A (en) Extrusion process for enhancing the melt strength of polypropylene
CZ20001867A3 (cs) Způsob zvýšení pevnosti taveniny polypropylenu
KR100292921B1 (ko) 알파-올레핀 (공)중합체의 변형 방법
CA3147979A1 (en) Method of making a homogeneous mixture of polyolefin solids and an organic peroxide
EA045178B1 (ru) Композиции сополимеров пропилена, пригодные для вспенивания

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171105