RU2696643C2 - Линейные полиэтилены низкой плотности, содержащие состав полиолефина с модификатором ударопрочности - Google Patents

Линейные полиэтилены низкой плотности, содержащие состав полиолефина с модификатором ударопрочности Download PDF

Info

Publication number
RU2696643C2
RU2696643C2 RU2018100810A RU2018100810A RU2696643C2 RU 2696643 C2 RU2696643 C2 RU 2696643C2 RU 2018100810 A RU2018100810 A RU 2018100810A RU 2018100810 A RU2018100810 A RU 2018100810A RU 2696643 C2 RU2696643 C2 RU 2696643C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
propylene
composition
ethylene
weight
polyolefin
Prior art date
Application number
RU2018100810A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018100810A3 (ru
RU2018100810A (ru
Inventor
Клаудио КАВАЛЬЕРИ
Микеле ГРАЦЦИ
Роберто ПАНТАЛЕОНИ
Original Assignee
Базелл Полиолефин Италия С.Р.Л.
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 Базелл Полиолефин Италия С.Р.Л. filed Critical Базелл Полиолефин Италия С.Р.Л.
Publication of RU2018100810A3 publication Critical patent/RU2018100810A3/ru
Publication of RU2018100810A publication Critical patent/RU2018100810A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2696643C2 publication Critical patent/RU2696643C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • 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
    • C08F210/00Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/16Copolymers of ethene with alpha-alkenes, e.g. EP rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2308/00Chemical blending or stepwise polymerisation process with the same catalyst
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2310/00Masterbatches
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2314/00Polymer mixtures characterised by way of preparation
    • C08L2314/02Ziegler natta catalyst

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к составам полиолефина, в частности к составам термопластичного олефина, их получению и использованию в качестве модификаторов ударопрочности в смесевых композициях полиолефинов, которые могут использоваться для литья под давлением крупногабаритных изделий. Состав полиолефина содержит (A) 5-35 мас.% полимера на основе пропилена, содержащего 90 мас.% или более пропиленовых звеньев и содержащего 10 мас.% или менее фракции, растворимой в ксилоле при 25° С (XSA), (B) 25-50 мас.% сополимера этилена и С38 альфа-олефина, содержащего от 0,1 мас.% до 15 мас.% альфа-олефиновых звеньев и содержащего 75 мас.% или менее фракции, растворимой в ксилоле при 25° С (XSB), и (C) 40-55 мас.% сополимера этилена и пропилена, содержащего от 25 мас.% до 75 мас.% этиленовых звеньев и содержащего от 55 мас.% до 95 мас.% фракции, растворимой в ксилоле при 25° С (XSC). Причем полимер на основе пропилена (A) имеет индекс текучести расплава (230° С/2,16 кг) от 50 до 200 г/10 мин и представляет собой гомополимер или сополимер, содержащий производные звенья одного или нескольких сомономеров, выбранных из этилена и С410 альфа-олефинов, или их смесь гомополимера пропилена с указанным сополимером пропилена. Полученные по изобретению составы полиолефина демонстрируют низкие значения термической усадки в сочетании с повышенными механическими свойствами. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 табл., 18 пр.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к составам полиолефина, в частности к составам термопластичного олефина, их получению и использованию в качестве модификаторов ударопрочности в смесевых композициях полиолефинов. Полученные таким образом смесевые композиции полиолефинов могут использоваться для литья под давлением крупногабаритных изделий, которые демонстрируют низкие значения термической усадки в сочетании с повышенными механическими свойствами, например, ударной вязкостью и удлинением к моменту разрыва.
Предпосылки создания изобретения
Составы модификатора ударопрочности, состоящие или содержащие в основном аморфный олефиновый сополимер, часто добавляют в полиолефиновые составы для повышения ударной прочности, что требуется во многих отраслях промышленности, например автомобилестроении.
Преимущество использования состава модификатора ударопрочности состоит в возможности его добавления к разным видам полиолефинов и получении конечного состава, готового для производства изделий, например автомобильных бамперов. Таким образом, существует постоянная потребность в составах модификатора ударопрочности, способных путем смешивания с различными полиолефиновыми материалами, давать готовые составы, демонстрирующие хороший баланс свойств. В частности, снижение термической усадки придает конечным изделиям более высокую стабильность размеров.
В настоящее время установлено, что при правильном выборе вида и относительных количеств компонентов этилен/пропиленового сополимера представляется возможным получать состав модификатора ударопрочности с особенно ценным набором физических и механических свойств, подходящих для получения готовых смесевых композиций полиолефина, дающих превосходную стабильность размеров.
В частности, использование составов модификатора ударопрочности, в соответствии с настоящим изобретением, позволяет получать смесевые композиции полиолефина с высокими значениями ударной прочности и удлинением к моменту разрыва без ухудшения параметра термической усадки и демонстрирующие хорошие оптические свойства, в частности высокий глянец.
Краткое изложение существа изобретения
Таким образом, в соответствии с одним вариантом осуществления, настоящим изобретением предлагается состав полиолефина, содержащая:
(A) 5-35 вес. % полимера на основе пропилена, содержащего 90 вес. % или более пропиленовых звеньев и содержащего 10 вес. % или менее вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSA), причем оба количества пропиленовых звеньев и вещества XSA берутся по отношению к массе (А);
(B) 25-50 вес. сополимера этилена и С3-C8 альфа-олефина, содержащего от 0,1 вес. % до 20 вес. % альфа-олефиновых звеньев и содержащего 75 вес. % или менее вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSB), причем оба количества этиленовых звеньев и вещества XSB берутся по отношению к массе (В); и
(C) 30-60 вес. % сополимера этилена и пропилена, содержащего от 25 вес. % до 75 вес. % этиленовых звеньев и содержащего от 55 вес. % до 95 вес. % вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSC), причем оба количества этиленовых звеньев и вещества XSC берутся по отношению к массе (С);
количества (А), (В) и (С), берущиеся по отношению к общей массе (А)+(В)+(С), причем состав имеет 20 вес. % или менее вещества, полученного на второй стадии разделения на фракции (фракция 2) способом предварительного фракционирования, как описано в данном документе.
В соответствии с другим вариантом осуществления, настоящим изобретением предлагается способ получения указанных составов полиолефина, включающий, по меньшей мере, три стадии последовательной полимеризации, где компоненты (А), (В) и (С) получают на отдельных последовательных стадиях в ходе реакции на каждой стадии, за исключением первой стадии, в присутствии полученного полимера и катализатора, используемого на предыдущей стадии.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, настоящим изобретением предлагаются смесевые композиции полиолефина, содержащие состав полиолефина, описанный выше и, по меньшей мере, 50 вес. % одного или нескольких дополнительных полиолефинов по отношению к общей массе состава полиолефина.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления, настоящим изобретением предлагаются формованные изделия, в частности изделия, полученные литьем под давлением, содержащие указанные смеси полимера.
Подробное описание изобретения
Для настоящего изобретения термин "сополимер" означает также включение полимеров, содержащих более одного вида сомономеров, например, терполимеры.
В некоторых вариантах осуществления полимер на основе пропилена (А) присутствует в количестве 10-30 вес. % или, в других вариантах осуществления, он присутствует в количестве 15-25 вес. % по отношению к общей массе (А)+(В)+(С).
В некоторых вариантах осуществления полимер на основе пропилена (А) содержит 95 вес. % или более пропиленовых звеньев или, в других вариантах осуществления, он содержит 97 вес. % или более пропиленовых звеньев, по отношению к массе (А). Полимер на основе пропилена (А) может представлять собой гомополимер или сополимер, содержащий производные звенья одного или нескольких сомономеров, выбранных из этилена и С410 альфа-олефинов. Конкретными примерами указанных сомономеров альфа-олефинов являются бутен-1, пентен-1, 4-метилпентен-1, гексен-1, октен-1 и децен-1. Полимер на основе пропилена (А) может также представлять собой смесь гомополимера и сополимера.
В некоторых вариантах осуществления, полимер на основе пропилена (А) содержит 8 вес. % или менее вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSA) или, в других вариантах осуществления, он содержит 5 вес. % или менее вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSA), по отношению к массе (А).
В некоторых вариантах осуществления, полимер на основе пропилена (А) имеет индекс текучести расплава (230°С/2,16 кг) от 50 до 200 г/10 мин. или, в других вариантах осуществления, от 80 до 170 г/10 мин.
В некоторых вариантах осуществления, сополимер этилена (В) присутствует в количестве 25-45 вес. % или, в других вариантах осуществления, он присутствует в количестве 30-40 вес. % по отношению к общей массе (А)+(В)+(С).
В некоторых вариантах осуществления, сополимер этилена (В) содержит от 0,1% до 15 вес. % С38 звеньев альфа-олефинов, по отношению к массе (В). Конкретными примерами указанных сомономеров альфа-олефинов являются пропилен, бутен-1, пентен-1, 4-метилпентен-1, гексен-1 и октен-1.
В некоторых вариантах осуществления, сополимер этилена (В) содержит 60 вес. % или менее вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSB) или, в других вариантах осуществления, он содержит 40 вес. % или менее вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSB), по отношению к массе (В).
В некоторых вариантах осуществления, сополимер этилена (В) имеет индекс текучести расплава (230°С/2,16 кг) от 0,1 до 50 г/10 мин. или, в других вариантах осуществления, от 0,5 до 40 г/10 мин., или, в еще одних вариантах осуществления, от 1 до 30 г/10 мин.
В некоторых вариантах осуществления, указанный сополимер этилена (В) имеет плотность (определенную в соответствии с ISO 1183 при 23°С), составляющую от 0,915 до 0,940 г/см3.
В некоторых вариантах осуществления, указанный сополимер этилена и пропилена (С) присутствует в количестве 35-55 вес. % или, в других вариантах осуществления, присутствует в количестве 40-55 вес. % по отношению к общей массе (A)+(В)+(С).
В некоторых вариантах осуществления, сополимер этилена и пропилена (С) содержит от 35% до 70 вес. % этиленовых звеньев или, в других вариантах осуществления, содержит от 45% до 65 вес. % этиленовых звеньев, по отношению к массе (В).
В некоторых вариантах осуществления, сополимер этилена и пропилена (С) содержит от 60 вес. % до 95 вес. % вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSC) или, в других вариантах осуществления, он содержит от 65 вес. % до 90 вес. % вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSC), по отношению к массе (С).
В некоторых вариантах осуществления, сополимер этилена и пропилена (С) содержит от 10% до 30 вес. % или, в других вариантах осуществления, содержит от 15% до 25 вес. % альфа-олефина, имеющего от 4 до 8 атомов углерода. Примерами указанных С48 альфа-олефинов являются 1-бутен, 1-гексен и 1-октен.
В некоторых вариантах осуществления, состав полиолефина по изобретению (B) имеет индекс текучести расплава (230°С/2,16 кг) от 0,1 до 6,0 г/10 мин. или, в других вариантах осуществления, от 0,5 до 5,5 г/10 мин., или, в еще одних вариантах осуществления, от 1,0 до 5,0 г/10 мин.
В некоторых вариантах осуществления, состав полиолефина по изобретению содержит от 20 вес. % до 65 вес. % вещества растворимого в ксилоле при 25°С (XSTOT) или, в других вариантах осуществления, он содержит от 30 вес. % до 55 вес. % вещества растворимого в ксилоле при 25°С.
В некоторых вариантах осуществления, состав полиолефина по изобретению имеет характеристическую вязкость [η] (измеренную в тетрагидронафталине при 135°С) указанной XS фракции, составляющую 1,0 дл/г или более, или, в других вариантах осуществления, составляющую от 2,0 до 4,0 дл/г.
В некоторых вариантах осуществления, состав полиолефина по изобретению имеет общее содержание С48 альфа-олефиновых звеньев (определенных ИК анализом) равное 1 вес. % или выше, предпочтительное равное 2 вес. % или выше, более предпочтительно равное 3 вес. % или выше.
В некоторых вариантах осуществления, состав полиэтилена по настоящему изобретению имеет один или несколько следующих дополнительных признаков изобретения:
при разделении на фракции, описанным в данном документе способом предварительного фракционирования, фракция 2, растворенная при 100°С, обладает следующими свойствами:
- объемной долей в 20 вес. % или менее, или в 17,5 вес. % или менее, или в 15 вес. % или менее;
• содержанием этиленовых звеньев (моль %) >96,0;
• ЕЕЕ % >95,0;
• 0,1 <РРР <2,0;
• 0,1 <ЕРЕ <1,0;
• 0,1 <ЕВЕ <1,0;
• ХЕХ, ХХЕ и ВВВ не обнаруживаются;
- плотностью от 0,89 до 0,91 г/см3;
- модулем упругости при изгибе от 100 до 500 МПа;
- двумя пиками плавления, одним при температуре от 115°С до 125°С, а другим при температуре 160°С или выше;
- температурой стеклования (Tg) от -40°С до -50°С;
- объемной долей всей фракции растворимой в гексане, равной 10 вес. % или менее;
- твердостью по Шору (Shore D - ISO 868) от 20 до 30;
- температурой размягчения по Вика А/50 (ISO 306) от 40°С до 100°С;
- удлинением к моменту разрыва, равным или превышающим 170%;
- блеском по блескомеру с отражением света под углом 60° превышающим 20
Figure 00000001
;
- продольной усадкой менее 0,50%; и/или
- ударной вязкостью по Изоду при -30°С, превышающей 40 кДж/м2.
В принципе не известно о существовании ограничений на способы полимеризации и типы используемых катализаторов и было обнаружено, что состав полиэтилена, по настоящему изобретению, получают путем последовательной полимеризации, содержащий, по меньшей мере, три последовательных стадии, в которых компоненты (А), (В) и (С) получают на отдельных последовательных стадиях в ходе реакции на каждой стадии, за исключением первой стадии, в присутствии полученного полимера и катализатора, используемого на предыдущей стадии. Катализатор добавляют только на первой стадии, однако его активность позволяет ему оставаться активным на всех последующих стадиях.
Полимеризация, которая может быть непрерывной или периодической, осуществляется в соответствии с известными методами: в жидкой фазе, в присутствии или в отсутствии инертного разбавителя; в газовой фазе; или смешанными газожидкостными методами. Предпочтительно осуществлять газофазную полимеризацию.
Время реакции, давление и температура относительно стадий полимеризации не являются критическими, однако лучше всего осуществлять полимеризацию при температуре от 50 до 100°С. Давление может быть атмосферным или выше.
Регулирование молекулярной массы осуществляют с использованием известных регуляторов, в частности водорода.
Указанные процессы полимеризации предпочтительно осуществляют в присутствии катализатора Циглера-Натта. Обычно катализатор Циглера-Натта представляет собой продукт реакции металлоорганического соединения группы 1, 2 или 13 Периодической таблицы элементов с соединением переходного металла групп с 4 по 10 Периодической таблицы элементов (новая нотация). В частности, соединение переходного металла выбирается из соединений Ti, V, Zr, Cr и Hf, предпочтительно на носителе MgCl2.
Катализаторы содержат продукт реакции указанного металлоорганического соединения группы 1, 2 или 13 Периодической таблицы элементов с твердым компонентом катализатора, содержащего соединение Ti и электронодонорное соединение на носителе MgCl2.
Предпочтительными металлоорганическими соединениями являются соединения алкилалюминия.
Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления, состав полимера этилена по настоящему изобретению получают с помощью катализатора полимеризации Циглера-Натта, более предпочтительно катализатора Циглера-Натта на носителе MgCl2, особенно предпочтительно катализатора Циглера-Натта, состоящего из продуктов реакции:
1) твердого компонента катализатора, содержащего соединение Ti и электронодонорное соединение (внутренний донор) на носителе MgCl2;
2) алкилалюминиевого соединения (сокатализатор); и, необязательно,
3) электронодонорного соединения (внешний донор).
Твердый компонент катализатора (1) содержит в качестве донора электронов соединение, как правило, выбранное из числа простых эфиров, кетонов, лактонов, соединений, содержащих атомы N, Р и/или S, моноэфиров и сложных эфиров дикарбоновой кислоты.
Катализаторы, с вышеуказанными характеристиками, хорошо известны в патентной литературе, причем особенно предпочтительными являются катализаторы, описанные в патенте США N 4399054 и Европейском патенте 45977.
Среди указанных электронодонорных соединений особенно подходящими являются сложные эфиры фталевой кислоты, предпочтительно диизобутилфталат и сложные эфиры янтарной кислоты.
Подходящие сложные эфиры янтарной кислоты, представлены формулой (I):
Figure 00000002
в которой: радикалы R1 и R2, одинаковые или отличные друг от друга, представляют собой: линейный или разветвленный С120 алкил, алкенил, циклоалкил, арил, арилалкильную или алкиларильную группу, необязательно содержащую гетероатомы; радикалы R3-R6, одинаковые или отличные друг от друга, представляют собой водород или линейный или разветвленный С120 алкил, алкенил, циклоалкил, арил, арилалкильную или алкиларильную группу, необязательно содержащую гетероатомы; а радикалы R3-R6, соединенные с тем же атомом углерода, могут связываться вместе с образованием цикла.
Радикалы R1 и R2 предпочтительно представляют собой C1-C8 алкил, циклоалкил, арил, арилалкильные или алкиларильные группы. Особенно предпочтительными являются соединения, в которых радикалы R1 и R2 выбираются из первичных алкилов, в частности из разветвленных первичных алкилов. Примерами подходящих R1 и R2 групп являются метил, этил, n-пропил, n-бутил, изобутил, неопентил, 2-этилгексил. Особенно предпочтительными являются этил, изобутил и неопентил.
Одной из предпочтительных групп соединений, описанных формулой (I), является группа, в которой R3-R5 представляют собой водород, a R6 представляет собой разветвленный алкил, циклоалкил, арил, арилалькильный и алкиларильный радикал, имеющий от 3 до 10 атомов углерода. Другой предпочтительной группой соединений, описанных формулой (I), является группа, в которой, по меньшей мере, два радикала из R3-R6 отличны от водорода и выбираются из линейного или разветвленного С120 алкила, алкенила, циклоалкила, арила, арилалкильной или алкиларильной группы, необязательно содержащей гетероатомы. Особенно предпочтительными являются соединения, в где два радикала, отличные от водорода, связываются с тем же атомом углерода. Более того, предпочтительны соединения в которых, по меньшей мере, два радикала отличные от водорода, связаны с разными атомами углерода, из которых особенно предпочтительными являются R3 и R5 или R4 и R6.
Другими пригодными, донорами электронов являются 1,3-диэфиры, как описано в опубликованных заявках на Европейский патент ЕР-А-361493 и 728769.
В качестве сокатализаторов (2) предпочтительно используются соединения триалкилалюминия, например триэтилалюминий, триизобутилалюминий и три-n-бутил алюминий.
Электронодонорные соединения (3), используемые в качестве внешних доноров электронов (добавленных к соединению алкилалюминия) содержат сложные эфиры ароматических кислот (например, алкилбензоаты), гетероциклические соединения (например, 2,2,6,6-тетраметилпиперидин и 2,6-диизопропилпиперидин), и, в частности, соединения кремния, содержащие, по меньшей мере, одну связь SiOR (где R представляет собой углеводородный радикал).
Примерами указанных соединений кремния являются кремний-органические соединения формулы R1 aR2 bSi(OR3)с, где: а и b представляют собой целые числа от 0 до 2; с представляет собой целое число от 1 до 3; сумма (a+b+c) равна 4; R1, R2, и R3 представляют собой алкильные, циклоалкильные или арильные радикалы с 1-18 атомами углерода, необязательно содержащими гетероатомы.
Полезными примерами кремниевых соединений являются (трет-бутил)2Si(OCH3)2, (циклогексилметил)Si (ОСН3)2, (фенил)2Si(OCH3)2 и (циклопентил)2Si(OCH3)2.
Ранее упомянутые 1,3-диэфиры, также пригодны для использования в качестве внешних доноров. В том случае, если внутренний донор представляет собой один из указанных 1,3,-диэфиров, то внешний донор можно не использовать.
Катализаторы могут предварительно реагировать с небольшими количествами олефинов (форполимеризация), сохраняя катализатор во взвешенном состоянии в углеводородном растворителе, и полимеризируясь при температуре от комнатной до 60°С, образуя, таким образом, некоторое количество полимера, превышающее от 0,5 до 3 раз по массе, соответствующий катализатор.
Реакция также может протекать в жидком мономере, с получением в этом случае некоторого количества полимера, превышающего в 1000 раз массу катализатора.
Составы полиолефинов по настоящему изобретению могут также содержать присадки, обычно используемые в отрасли техники, к которой относится данное изобретение, например, антиоксиданты, светостабилизаторы, термостабилизаторы, красители и наполнители.
В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, предлагаемые составы полиолефинов получают в виде механических смесей отдельно полученных компонентов, а не в виде реакторных смесей.
Как описывалось ранее, состав полиолефина по настоящему изобретению смешивается с дополнительными полиолефинами, в частности, полимерами пропилена, например, гомополимерами пропилена, статистическими сополимерами, термопластичными и эластомерными полиолефиновыми составами и пластомерами. Соответственно, второй вариант осуществления изобретения относится к составу полиолефина, содержащему вышеопределенный состав полимера этилена. Указанная полиолефиновый состав содержит, по меньшей мере, 50 вес. %, обычно от 50 вес. % до 90 вес. % одного или нескольких дополнительных полиолефинов, при этом содержит 50% или менее, как правило, от 10 вес. % до 50 вес. % полимера этилена, в соответствии с настоящим изобретением, причем количества в процентах приводятся по отношению к общей массе состава полимера этилена и дополнительного полиолефина или полиолефинов.
Практическими примерами, указанных дополнительных полиолефинов, являются следующие полимеры:
1) кристаллические гомополимеры пропилена, в частности, изотактические или в основном изотактические гомополимеры;
2) кристаллические сополимеры пропилена с этиленом и/или С410 альфа-олефином, в которых общее содержание сомономера составляет от 0,05 вес. % до 20 вес. % в расчете на общий вес сополимера, и в которых предпочтительными С410 α-олефинами являются 1-бутен, 1-гексен, 4-метил-1-пентен и 1-октен;
3) кристаллические гомополимеры этилена и сополимеры с пропиленом и/или С410 α-олефины, например HDPE;
4) термопластичные эластомерные составы, содержащие: один или несколько гомополимеров пропилена и/или сополимеров из пункта 2); и эластомерную долю, содержащую один или несколько сополимеров этилена с пропиленом и/или С410 α-олефинами, необязательно содержащую незначительное количество диена, например, бутадиена, 1,4-гексадиена, 1,5-гексадиена и этилиден-1-норборнена, в которой содержание диена обычно составляет от 1 до 10 вес. %; составы, обычно получаемые в соответствии с известными методами путем смешивания компонентов в расплавленном состоянии или путем последовательной полимеризации и обычно содержащие указанную эластомерную долю, составляющую от 5 до 80 вес. %;
5) сополимеры этилена, содержащие до 45 вес. %, частности от 10 до 42 вес. % олефинового сомономера, предпочтительно С310 α-олефина, в частности 1-бутена или 1-октена, и имеющие твердость по Шору А, составляющую 90 единиц или менее;
6) сополимеры пропилена, содержащие до 40 вес. % олефинового сомономера, предпочтительно С410 α-олефина,, и имеющие твердость по Шору А, составляющую 90 единиц или менее;
Конкретными примерами сополимеров этилена 5) являются продукты компании Dow Chemical под торговым марками Engage™ и Affinity™ или компании ExxonMobil Chemical под торговой маркой Exact™.
Конкретными примерами сополимеров пропилена 6) являются продукты компании Dow Chemical под торговой маркой Versify™, компании ExxonMobil Chemical под торговой маркой Vistamaxx™ и компании Mitsui Chemicals под торговой маркой Notio™.
Смесевые композиции полиолефина получают путем смешивания состава полимера этилена и дополнительного полиолефина(ов), экструдирования смеси и гранулирования полученной композиции с использованием известных способов и устройств.
Смесевые композиции полиолефина могут содержать обычные присадки, например, минеральные наполнители, волокна, красители и стабилизаторы. Минеральные наполнители, включаемые в состав, представляют собой тальк, СаСО3, диоксид кремния, например, волластонит (CaSiO3), глины, диатомит, оксид титана и цеолиты. Как правило, минеральный наполнитель вводится в форме частиц со средним диаметром от 0,1 до 5 мкм. Включаемые в состав волокна представляют собой стекловолокна, углеводородные волокна, металлические и керамические волокна.
Настоящее изобретение позволяет производить изделия, в частности, изделия, получаемые методом литья под давлением, например, готовые детали для автомобильной промышленности, изготовленные или содержащие указанные смесевые композиции полиолефина.
Примеры
Представленная здесь практика и преимущества различных вариантов осуществления составов и способов описаны ниже в следующих примерах. Данные примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения каким либо образом объема настоящего изобретения.
Для определения характеристик полимерных составов используются следующие аналитические методы.
Температура плавления (ISO 11357-3)
Определялась способом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Образец весом 6±1 мг нагревают до 200±1°С со скоростью 20°С/мин и выдерживают при 200±1°С в течение 2 мин в потоке азота, а затем охлаждают со скоростью 20°С/мин до 40±2°С, выдерживая при этой температуре в течение 2 мин для кристаллизации образца. Затем образец снова расплавляют со скоростью нагрева 20°С/мин до 200°С±1. Осуществляется запись сканирования процесса плавления и создание термограммы, позволяющей считать температуры, соответствующие пикам. Температура, соответствующая двум наиболее интенсивным пикам плавления, записанная во время второго плавления, принимается за температуру плавления. Энтальпия плавления ΔНпл измеряется на обеих указанных наиболее интенсивных пиках плавления. Очевидно, что при обнаружении только одного пика определяется и температура плавления и ΔНпл (т.е. измеряется) на таком пике. Для определения энтальпии плавления ΔНпл, строится базовая линия, соединяющая две ближайшие точки, в которых эндотермический пик плавления отклоняется от базовой линии. Затем рассчитывается теплота плавления (ΔНпл) путем интегрирования площади между записанным сигналом теплового потока ДСК и проведенной базовой линией.
Фракция растворимая в ксилоле
В стеклянную колбу с обратным холодильником и магнитной мешалкой вводят 2,5 г полимера и 250 см3 о-ксилола. Температуру повышают в течение 30 минут от комнатной температуры до температуры кипения растворителя (135°С). Полученный таким образом прозрачный раствор выдерживается в колбе с обратным холодильником и перемешивается в течение еще 30 минут. Затем закрытую колбу затем выдерживают в течение 30 минут в термостатической водной бане при 25°С до кристаллизация нерастворимой (XI) части образца. Полученное таким образом твердое вещество отфильтровывают бумагой для быстрого фильтрования. Отфильтрованную жидкость объемом 100 см3 выливают в предварительно взвешенный алюминиевый контейнер, который нагревают на обогревающей плите в потоке азота, выпаривая растворитель. Контейнер выдерживают в печи при 80°С под вакуумом до сухости и после получения постоянной массы взвешивают. Таким образом, рассчитывается весовой процент полимера, растворимого и нерастворимого в ксилоле при 25°С.
Индекс текучести расплава
Измеряли в соответствии с ISO 1133 при температуре 230°С и массе груза в 2,16 кг., если не указано иное.
Характеристическая вязкость [η]
Образец растворяют в тетрагидронафталине при 135°С, а затем заливают в капиллярный вискозиметр. Вискозиметр (Уббелоде) окружен цилиндрической стеклянной рубашкой, которая позволяет регулировать температуру за счет циркулирующей термостатированной жидкости. Прохождение нижнего мениска фиксируется фотоэлектрическим прибором.
Прохождение мениска перед верхней лампой запускает счетчик с кварцевым генератором. После прохождения мениском нижней лампы счетчик останавливается и регистрируется время истечения, а затем оно преобразуется в значение характеристической вязкости с помощью уравнения Хаггинса (Huggins, M.L., J. Am. Chem. Soc., 1942, 64, 2716) при условии, что время течения чистого растворителя известно для тех же условий проведения эксперимента (тот же вискозиметр и та же температура). Для определения [η] используется один раствор полимера.
Содержание сомономера (С2 и С4)
Содержание сомономеров определяли способом инфракрасной спектроскопии на инфракрасном спектрометре с преобразованием Фурье (FTIR), путем определения ИК-спектра образца относительно атмосферного фона. Собираемыми данными являлись:
- время промывки: минимум 30 секунд
- время отбора: минимум 3 минуты
- аподизация: Хапп-Джензел
- разрешение: 2 см-1.
Подготовка образца - Толстый лист получают компрессионным формованием на гидравлическом прессе около 1 г образца между двумя слоями алюминиевой фольги. Из данного листа вырезали небольшую часть для формования пленки. Толщина пленки задавалась для получения максимальной поглощающей способности полосы поглощения СН2, зарегистрированной при 1,3 отн. ед. и длине волны ~720 см-1. (% пропускания >5%). Условия формования: температура 180±10°С (356°F); прикладываемое давление около 10 кг/см2 (142,2 ф. кв. дюйм) в течение одной минуты. Затем давление снимается, образец вынимается из пресса и охлаждается до комнатной температуры. Спектр образца прессованной пленки регистрировался в показателях поглощающей способности по сравнению с волновыми числами (см-1). Для вычисления содержания этилена (С2) и 1-бутена (С4) использовались следующие измерения:
a) Площади (At) комбинации полос спектра поглощения между 4482 и 3950 см-1, используемой для спектрометрической нормализации толщины пленки.
b) Площади (AC2) полосы поглощения из-за метиленовых последовательностей (маятниковые колебания СН2) в диапазоне 660-790 см-1 после соответствующего вычитания эталонных спектров изотактического полипропилена (IPP) и С2С4.
с) Коэффициент (FCRC4) получают вычитанием между спектром образца полимера и эталонным спектром С2С4. Эталонный спектр получают путем вычитания спектра линейного полиэтилена из спектра сополимера С2С4 для выделения полосы С4 (этильная группа при ~771 см-1).
Калибровка соотношения AC2/At осуществляется путем анализа стандартных этилен-пропиленовых сополимеров известных составов, определенных методом ЯМР спектроскопии. Для расчета содержания этилена (С2) и 1-бутена (С4) получали калибровочные кривые с использованием образцов известного количества этилена и 1-бутена, обнаруженных методом 13С-ЯРМ.
Калибровка этилена - калибровочную кривую получали построением соотношения AC2/At в сравнении с молярным процентом этилена (% C2m), а затем методом «линейной регрессии» рассчитывались коэффициенты aC2, bC2 и cC2.
Калибровка 1-бутена - калибровочную кривую получали построением соотношения FCRC4/At в сравнении с молярным процентом бутана (%C4m), а затем методом «линейной регрессии» рассчитывались коэффициенты аC4, bC4 и cC4.
Регистрируется спектр рядовых проб, а затем рассчитываются (At), (AC2) и (FCRC4) рядовой пробы.
Содержание этилена (% молярной доли C2m) в образце рассчитывали следующим образом:
Figure 00000003
Содержание 1-бутена (% молярной доли C4m) в образце рассчитывали следующим образом:
Figure 00000004
aC4, bC4, cC4 aC2, bC2, cC2 представляют собой коэффициенты двух калибровок.
Переход с моль % на вес. % рассчитывается с использованием молекулярных весов.
Предварительное разделение на фракции проводили на базовых полимерах с использованием специального процесса растворения и кристаллизации. Затем проводили постепенное растворение со сбором фракций полимера. Разделение на фракции полимера осуществляют прибором PREP mc2 (Polymer Characterization, S.A.). На всех последующих стадиях использовался ортоксилол, стабилизированный Irganox 1010.
Сосуд прибора PREP mc2 загружали подачей 0,4 г полимера и 100 мл о-ксилола при комнатной температуре. Начальную стадию растворения проводят путем увеличения комнатной температуры до 130°С (скорость нагрева 20°С/мин). Температуру сосуда выдерживали при 130°С в течение 60 минут при периодическом перемешивании (220 об/мин). Последующую стабилизацию проводят в течение 5 минут при 125°С и периодическом перемешивании (150 об/мин).
Стадию кристаллизации проводят при понижении температуры от 125°С до 77°С со скоростью охлаждения 0,10°С/мин в течение 480 минут. При 77°С выполняется стадия доведения до равновесного состояния (200 минут без помешивания). Затем начинается постепенное разделение на фракции образца, путем отбора раствора при 3 разных температурах растворения (77, 100 и 130°С). При каждой температуре проводят 3 растворения и отбирают 3 фракции под названием фракция 1 (температура растворения 77°С), фракция 2 (температура растворения 100°С) и фракция 3 (температура растворения 130°С). При первой температуре (77°С) и через 30 мин при периодическом перемешивании (150 об/мин) отбирают первый раствор полимера путем опорожнения сосуда. Затем добавляют 100 мл первичного растворителя и при 77°С выполняют стадию доведения до равновесного состояния (20°С/мин), а через 30 минут при периодическом перемешивании (150 об/мин) отбирают второй раствор полимера. То же действие повторяют и для третьего раствора. Затем температуру повышают до 100°С (20°С/мин), а после стадии доведения до равновесного состояния и при периодическом перемешивании (150 об/мин) в течение 30 минут отбирают первый раствор полимера. Второй и третий растворы собирают вышеописанным способом (фракция при 77°С). Затем температуру повышают до 130°С и отбирают три раствора, способом, описанным для стадии 100°С. Фракции, собранные при одинаковой температуре, накапливают в том же сосуде, концентрируют выпариванием растворителя и затем осаждают путем добавления ацетона (объем ацетона в 2 раза превышает конечный объем раствора полимера). Полимер фильтруют и взвешивают после сушки в атмосфере азота в вакуумной печи при 75°С. Стадии сушки, охлаждения и взвешивания повторяют до тех пор, пока показания двух последовательных взвешиваний не совпадут с точностью до 0,0002 г.
Относительное количество полимера, собранного для каждой температуры, оценивается в вес. % (где 100% представляет собой весь извлеченный полимер). Полимерные олигомеры данным способом не извлекаются и предполагается, что их содержание достигает 1 вес. %. Эксперимент считается успешным, если разница между исходной массой полимера и общей извлеченной массой составляет менее 2%. Повторные эксперименты показали, что доверительный интервал составляет менее 5%.
13С ЯМР
Спектры 13С ЯМР базовых полимеров и их фракций получали на спектрометре Bruker AV600 при 120°С, оснащенном криозондом, и работающем на частоте 150,91 МГц с использованием преобразования Фурье. Пик углерода Sδδ (номенклатура по C.J. Carman, R.A. Harrington and С.Е. Wilkes, Macromolecules, 10, 3, 536 (1977)] использовался в качестве внутреннего эталона при 29,7 ч. млн. Примерно 30 мг образца растворяли в 0,5 мл 1,1,2,2 тетрахлорэтана d2 при 120°С. Каждый спектр получали импульсом 90° с 15 секундной задержкой между импульсами и РСИ с целью удаления взаимодействия 1Н-13С. Примерно 512 одиночных импульсов сохранялись в виде 65К точек данных с использованием полосы рабочих частот в 9000 Гц. Оценка спектра осуществлялась со ссылкой на работы [М. Kakugo, Y. Naito, K. Mizunuma и Т. Miyatake, Macromolecules, 16, 4, 1160 (2082)] и [Е.Т. Hsieh, J.С. Randall, Macromolecules, 15, 353-360 (1982)].
Распределение триад получали с использованием следующих соотношений:
РРР = 100 I10
РРЕ = 100 I6 /ΣЕРЕ=100 I5
ВВВ = 100 I3
ВВЕ = 100 I2
ЕВЕ = 100 I11
XEX = 100 I12
ХЕЕ = 100 (I1+I4)/Σ
ЕЕЕ = 100 (0.5 I9+0.25 (I7+I8))/Σ
где
Σ=I1+I2+I3+I4+I5+I6+0.25 I7+0.25 I8+0.5 I9+I10+I11+I12
где X может представлять собой пропилен (Р) или 1-бутен (В), а от I1-I12 представляют собой зоны соответствующих атомов углерода, как показано ниже, (указаны только выбранные триады и присвоения):
Figure 00000005
Молярное содержание этилена (Е), пропилена (Р) и 1-бутена (В) получают из триад, используя следующие соотношения:
Е (моль %) = ЕЕЕ+ХЕЕ+ХЕХ
Р (моль %) = РРР+РРЕ+ЕРЕ
В (моль %) = ВВВ+ВВЕ+ЕВЕ
Определение Tg способом DMTA (Динамикомеханический тепловой анализ)
Формованный образец размером 20 мм ×5 мм ×1 мм крепится к машине DMTA для создания растягивающего напряжения. Частота синусоидального колебаний фиксируется на частоте 1 Гц. Способ ДМТА передает значение упругого отклика образца, начиная от -100°С (стекловидное состояние) до 130°С (температура размягчения). Таким образом, можно построить график упругого отклика в зависимости от температуры. Модуль упругости в DMTA для вязкоупругого материала определяется как соотношение между напряжением и деформацией, также определяемое как комплексный модуль E*=E'+iE''. Способ ДМТА позволяет разделить два компонента Е' и Е'' по их резонансу и построить график Е' (эластичный компонент), Е'' (модуль потерь) и Е''/Е' = тангенсу δ (коэффициент затухания механических колебаний) в зависимости от температуры. Температура стеклования Tg предполагается равной температуре на максимуме тангенсоида = (δ) Е''/Е' по отношению к температуре.
Твердость по Шору D (Sh.D)
Измеряется на прессованных в форме пластинках (толщина 4 мм) согласно ISO 868.
Фракция, экстрагируемая гексаном
Определяется, согласно стандарту FDA 177.1520, суспендированием в автоклаве при 50°С в течение 2 часов образца пленки из анализируемого состава толщиной 100 мкм, проводимого в избытке гексана. Затем гексан удаляют выпариванием и высушенный остаток взвешивают.
Модуль упругости при изгибе*
ISO 178, измерено через 24 часа после формования.
Прочность при растяжении на пределе текучести*
ISO 527, измерено через 24 часа после формования.
Прочность при растяжении в момент разрыва*
ISO 527, измерено через 24 часа после формования.
Удлинение к моменту разрыва и при пределе текучести*
ISO 527, измерено через 24 часа после формования.
Испытание на ударную прочность при растяжении с надрезом*
Значение ISO 180/1А измерялись при 23°С, -20°С и -30°С, через 24 часа после формования.
Температура размягчения по Вика*
Определялась в соответствии с DIN EN ISO 306 через 24 часа (нагрузка 10 Н).
Теплостойкость при изгибе (HDT)*
Определяли в соответствии с ISO 75 через 24 часа.
Примечание: * Образцы для испытания готовили литьем под давлением в соответствии с ISO 1873-2: 1989.
Блеск по блескомеру с отражением света под углом 60°
Пластинку толщиной 1 мм в соответствии с ISO D1 формуют в литьевой машине "NB 60" (где 60 обозначает усилие сжатия в 60 тонн) в соответствии со следующими параметрами.
- Температура плавления = 260°С,
- Температура плавления = 40°С,
- Скорость впрыска = 100 мм/сек,
- Время выдержки = 10 сек,
- Число оборотов шнека = 120 об/мин
Осуществляется надлежащая настройка давления впрыска и времени выдержки для гарантии полного заполнения прессформы и исключения испарения. В качестве альтернативы можно использовать литьевую машину "NB VE70" (где 70 обозначает усилие сжатия в 70 тонн). Блеск по блескомеру с отражением света под углом 60° измеряется на пластинке в соответствии с ASTM D 2457.
Продольная и поперечная термическая усадка
Пластинку 100×200×2,5 мм формуют в литьевой машине "SANDRETTO серии 7 190" (где 190 обозначает усилие сжатия в 190 тонн).
Условия впрыска:
- температура плавления = 250°С;
- температура плавления = 40°С;
- время впрыска = 8 секунд;
- время выдержки = 22 секунды;
- диаметр шнека = 55 мм.
Измерения пластинки проводят толщиномером через 24 часа после формования, а усадка определяется по формуле:
Figure 00000006
Figure 00000007
где 200 представляет собой длину (в мм) пластинки вдоль направления потока, измеренную непосредственно после формовки; 100 представляет собой длину (в мм) пластинки поперек направления потока, измеренную непосредственно после формовки; считываемое значение представляет собой длину пластинки в соответствующем направлении.
Примеры 1-3 (изобретение) и 4С-9С (сравнение) - Получение состава полиолефина
Предшественник катализатора
Твердый компонент катализатора, используемый в процессе полимеризации, представляющий собой компонент катализатора Циглера-Натта, нанесенный на носитель из хлорида магния, содержащий титан и диизобутилфталат в качестве внутреннего донора, получают следующим образом. Начальное количество микросферического MgCl2⋅2.8C2H5OH получали в соответствии со способом, описанном в Примере 2 патента США 4399054, но при 3000 об/мин. вместо 10000 об/мин. Аддукт, полученный таким образом, затем подвергался термическому удалению спирта при повышении температуры от 30 до 130°С в потоке азота до тех пор, пока молярное содержание спирта на моль Mg не составит 1,16. В продутую азотом четырехгорлую круглую колбу емкостью 1000 мл вводили 500 мл TiCl4 при 0°С. Затем при помешивании добавляли 30 г микросферического аддукта MgCl2⋅1.16C2H5OH (полученного вышеописанным способом). Температуру повышали до 120°С и поддерживали в течение 60 минут. Одновременно с ростом температуры добавляли некоторое количество диизобутилфталата, чтобы получить молярное соотношение Mg/диизобутилфталат равное 18. После указанных 60 минут перемешивание прекращали, жидкость сливали через сифон и повторяли обработку TiCl4 при 100°С в течение 1 часа в присутствии такого количества диизобутилфталата, которое позволяет получить молярное отношение Mg/ диизобутилфталат равное 27. По истечении этого времени перемешивание прекращали, жидкость сливали через сифон и повторяли обработку TiCl4 при 100°С в течение 30 мин. После осаждения и слива через сифон надосадочной жидкости при 85°С твердое вещество промывали шесть раз безводным гексаном (6×100 мл) при 60°С.
Каталитическая система и форполимеризация
Перед введением в реакторы полимеризации твердый каталитический компонент, описанный выше, вступает в реакцию при 30°С в течение 9 минут с триэтилалюминием (TEAL) и дициклопентилдиметоксисиланом (DCPMS), при массовом соотношении TEAL/DCPMS равном примерно 15 и в таком количестве, чтобы массовое соотношение TEAL/твердый компонент катализатора равнялось 4.
Затем каталитическую систему подвергали форполимеризации, выдерживая ее в течение приблизительно 75 минут в виде суспензии в жидком пропилене при 50°С, перед введением ее в первый реактор полимеризации.
Полимеризация
Полимеризация осуществляется непрерывно в каскадной конфигурации из трех газофазных реакторов, снабженных устройствами для переноса продукта из первого реактора во второй. В первом реакторе газофазной полимеризации полимер на основе пропилена (А) получают путем подачи непрерывного и постоянного потока в газообразном состоянии форполимеризованной каталитической системы, водорода (используемого в качестве регулятора молекулярной массы) и пропилена. Полимер на основе пропилена (А), поступающий из первого реактора, выгружают непрерывным потоком и, после продувки потоком непрореагировавших мономеров, вводят непрерывным потоком во второй газофазный реактор вместе с количественно постоянными потоками водорода и этилена в газообразном состоянии. Во втором реакторе получают сополимер этилена (В). Продукт, поступающий из второго реактора, выгружают непрерывным потоком и, после продувки потоком непрореагировавших мономеров, вводят непрерывным потоком в третий газофазный реактор вместе с количественно постоянными потоками водорода, этилена и пропилена в газообразном состоянии. В третьем реакторе получают этилен-пропиленовый полимер (С). Условия полимеризации, мольное соотношение реагентов и состав полученных сополимеров приведены в Таблице 1. Полимерные частицы, покидающие третий реактор, подвергаются обработке паром с целью удаления реакционноспособных мономеров и летучих веществ, а затем сушке. Затем полимерные частицы смешивают с обычным составом стабилизирующей присадки в двухшнековом экструдере Berstorff ZE 25 К (длина/диаметр шнеков: 34) и экструдируют в атмосфере азота при следующих условиях:
Число оборотов: 250 об/мин
Производительность экструдера: 15 кг/час;
Температура расплава: 245°С.
Состав стабилизирующий присадки включает следующие компоненты:
- 0,1 вес. % Irganox® 1010;
- 0,1 вес. % Irgafos® 168;
- 0,04 вес. % DHT-4A (гидроталькит);
Все суммы процентов относятся к общей массе полимера и состава стабилизирующей присадки. Указанный Irganox® 1010 представляет собой 2,2-бис-3-5-бис 1,1-диметилэтил-4-гидроксифенил-1-оксопропоксиметил-1,3-пропандиил-3,5-бис-1,1-диметилэтил-4-гидроксибензолпропаноат, a Irgafos® 168 представляет собой трис-2,4-дитретбутилфенилфосфит. Показатели, относящиеся к составу полимера, приведенному в Таблице 2, получены на основе измерений, проведенных на экструдированном полимере, который представляет собой стабилизированный состав полиэтилена, в соответствии с примерными вариантами осуществления, раскрытыми в данном документе.
Примеры 10-12 (изобретение) и 13С-18С (сравнение) - Получение смесевых композиций полиолефина
Стабилизированный состав полиолефина, полученный описанным выше способом, экструдировали при описанных выше условиях вместе с компонентами, представленными ниже:
- 35 вес. % Moplen 2000НЕХР - гетерофазного полипропилена, производимого компанией «LyondellBasell»;
- 12 вес. % талька НТР Ultra 5С - тонкоизмельченного порошка талька, содержащего около 98 вес. % частиц с размером менее 5 мкм;
- 1,3 вес. % сажевого суперконцентрата, имеющего общий MFR около 0,6 г/10 мин. (определенный в соответствии с ISO 1133 при 230°С/ с массой груза 5 кг), и приготовленного из 40 вес. % технического углерода и 60% сополимера пропилена с 8 вес. % этилена, имеющего MFR около 45 г/10 мин;
- 0,1 вес. % Irganox® 1010;
- 0,1 вес. % Irgafos® 168;
Стабилизированную смесь с тальком экструдировали в атмосфере азота в двухшнековом экструдере Leistritz 27 мм (длина/диаметр шнеков: 40) при следующих условиях:
- Число оборотов: 350 об/мин
- Производительность экструдера: 25 кг/час;
- Температура расплава: 240°С
Свойства, полученного таким образом конечного состава, приведены в Таблице 3.
Figure 00000008
Figure 00000009
Примечание: С2- = этилен (IR); С3- = пропилен (IR); С4- = 1-бутен (IR); диссоциация = количество полимера, полученное в соответствующем реакторе. * Расчетные значения.
Figure 00000010
Figure 00000011
n.a. = нет данных; n.d. = не определено
Figure 00000012
Figure 00000013

Claims (22)

1. Состав полиолефина для использования в качестве модификаторов ударопрочности в смесевых композициях полиолефинов, содержащий:
(A) 5-35 вес.% полимера на основе пропилена, содержащего 90 вес.% или более пропиленовых звеньев и содержащего 10 вес.% или менее фракции, растворимой в ксилоле при 25° С (XSA), причем оба количества пропиленовых звеньев и фракции XSA берутся по отношению к массе (А), где полимер на основе пропилена представляет собой гомополимер или сополимер, содержащий производные звенья одного или нескольких сомономеров, выбранных из этилена и С410 альфа-олефинов, или смесь гомополимера пропилена с указанным сополимером пропилена, и при этом полимер на основе пропилена (А) имеет индекс текучести расплава (230° С/2,16 кг) от 50 до 200 г/10 мин;
(B) 25-50 вес.% сополимера этилена и С38 альфа-олефина, содержащего от 0,1 вес.% до 15 вес.% альфа-олефиновых звеньев и содержащего 75 вес.% или менее фракции, растворимой в ксилоле при 25° С (XSB), причем оба количества этиленовых звеньев и фракции XSB берутся по отношению к массе (В); и
(C) 40-55 вес.% сополимера этилена и пропилена, содержащего от 25 вес.% до 75 вес.% этиленовых звеньев и содержащего от 55 вес.% до 95 вес.% фракции, растворимой в ксилоле при 25°С (XSC), причем оба количества этиленовых звеньев и фракции XSC берутся по отношению к массе (С);
количества (А), (В) и (С), берущиеся по отношению к общей массе (А)+(В)+(С), причем состав имеет 20 вес.% или менее фракции, полученной на второй стадии разделения на фракции способом предварительного фракционирования при растворении полимера в ортоксилоле при температуре 100° С.
2. Состав полиолефина по п. 1, отличающийся тем, что полимер на основе пропилена (А) присутствует в количестве 15-25 вес.% по отношению к общей массе (А)+(В)+(С).
3. Состав полиолефина по п. 1, отличающийся тем, что полимер на основе пропилена (А) представляет собой гомополимер и содержит 5 вес.% или менее фракции, растворимой в ксилоле при 25°С (XSA), по отношению к массе (А).
4. Состав полиолефина по п. 1, отличающийся тем, что полимер на основе пропилена (А) имеет индекс текучести расплава (230° С/2,16 кг) от 80 до 170 г/10 мин.
5. Состав полиолефина по п. 1, отличающийся тем, что сополимер этилена (В) присутствует в количестве 30-40 вес.% по отношению к общей массе (А)+(В)+(С).
6. Состав полиолефина по п. 1, отличающийся тем, что сополимер этилена (В) имеет индекс текучести расплава (230° С/2,16 кг) от 1 до 30 г/10 мин.
7. Состав полиолефина по п. 1, отличающийся тем, что сополимер этилена и пропилена (С) содержит от 45 до 65 вес.% этиленовых звеньев, по отношению к массе (В).
8. Состав полиолефина по п. 1, отличающийся тем, что сополимер этилена и пропилена (С) дополнительно содержит от 10 до 30 вес.% альфа-олефина, имеющего от 4 до 8 атомов углерода.
9. Состав полиолефина по п. 8, отличающийся тем, что альфа-олефин, имеющий от 4 до 8 атомов углерода, представляет собой 1-бутен.
10. Состав полиолефина по п. 1, имеющий:
a. индекс текучести расплава (230° С/2,16 кг) от 1,0 до 5,0 г/10 мин;
b. содержание от 30 вес.% до 55 вес.% фракции, растворимой в ксилоле при 25° С;
c. характеристическую вязкость [η], измеренную в тетрагидронафталине при 135° С, фракции XS, составляющую от 2,0 до 4,0 дл/г; и
d. общее содержание С48 звеньев олефина (определенных ИК анализом), равное 3 вес.% или выше.
11. Способ получения состава полиолефина по пп. 1-10, включающий по меньшей мере три стадии последовательной полимеризации, отличающийся тем, что компоненты (А), (В) и (С) получают на отдельных последовательных стадиях в ходе реакции на каждой стадии, за исключением первой стадии, в присутствии полученного полимера и катализатора, используемого на предыдущей стадии.
12. Смесевая композиция полиолефина для использования при литье под давлением крупногабаритных изделий, содержащая состав полиолефина по пп. 1-10 и по меньшей мере 50 вес.% одного или нескольких дополнительных полиолефинов по отношению к общей массе полиолефиновой композиции.
13. Формованное изделие, изготовленное из смесевой композиции полиолефина по п. 12.
14. Формованное изделие по п. 13, представляющее собой изделие, полученное литьем под давлением.
RU2018100810A 2015-06-24 2016-06-22 Линейные полиэтилены низкой плотности, содержащие состав полиолефина с модификатором ударопрочности RU2696643C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15173696.4 2015-06-24
EP15173696 2015-06-24
PCT/EP2016/064453 WO2016207236A1 (en) 2015-06-24 2016-06-22 Lldpe-containing impact modifier polyolefin composition

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018100810A3 RU2018100810A3 (ru) 2019-07-24
RU2018100810A RU2018100810A (ru) 2019-07-24
RU2696643C2 true RU2696643C2 (ru) 2019-08-06

Family

ID=53487281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018100810A RU2696643C2 (ru) 2015-06-24 2016-06-22 Линейные полиэтилены низкой плотности, содержащие состав полиолефина с модификатором ударопрочности

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10385199B2 (ru)
EP (1) EP3313934B1 (ru)
CN (1) CN107667141B (ru)
BR (1) BR112017025433B1 (ru)
RU (1) RU2696643C2 (ru)
WO (1) WO2016207236A1 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109689702B (zh) * 2016-10-06 2021-06-15 巴塞尔聚烯烃意大利有限公司 用于3d打印机的含有聚烯烃组合物的板
US20200190302A1 (en) * 2016-11-11 2020-06-18 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Polypropylene compositions containing glass fiber fillers
WO2018215184A1 (en) * 2017-05-23 2018-11-29 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Multilayer film comprising a polyolefin composition
US10767036B2 (en) 2017-07-07 2020-09-08 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Polyolefin composition for fibers
US10920053B2 (en) 2017-10-16 2021-02-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Propylene impact copolymer blends with improved gloss
US11929192B2 (en) * 2018-02-02 2024-03-12 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Polyolefin composition for cable insulation
EP3807347A1 (en) 2018-06-14 2021-04-21 LyondellBasell Advanced Polymers Inc. Foamable polyolefin compositions and methods thereof
CN113166551B (zh) * 2019-01-10 2023-04-04 巴塞尔聚烯烃意大利有限公司 沥青和聚合物组合物的混合物
US20220064420A1 (en) * 2019-01-14 2022-03-03 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Polyolefin composition
WO2021047920A1 (en) 2019-09-12 2021-03-18 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Scratch resistant polyoelefin composition
MX2022012615A (es) * 2020-04-21 2022-11-07 Basell Poliolefine Italia Srl Mezclas de composiciones de bitumen y composiciones polimericas.
CA3172744A1 (en) * 2020-04-21 2021-10-28 Monica Galvan Improved asphalt material
US20230135023A1 (en) * 2020-04-21 2023-05-04 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Mixtures of bitumen and polymer compositions
MX2022012614A (es) * 2020-04-21 2022-11-07 Basell Poliolefine Italia Srl Material de asfalto mejorado.
KR20230107248A (ko) 2020-11-16 2023-07-14 에퀴스타 케미칼즈, 엘피 소비 후 수지의 호환화
EP4347707A1 (en) 2021-05-28 2024-04-10 Equistar Chemicals, LP Polyolefin compositions with high dimensional stability for sheet applications

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003076511A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Basell Poliolefine Italia S.P.A. “polyolefin masterbatch for preparing impact-resistant polyolefin articles”
WO2011076553A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Impact-resistant polyolefin compositions
WO2012000885A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Basell Poliolefine Italia Srl Cross-linked polyolefin composition

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6048942A (en) * 1996-09-30 2000-04-11 Montell North America Inc. Thermoplastic olefin articles having high surface gloss and mar resistance
US6743864B2 (en) 2002-03-12 2004-06-01 Basell Poliolefine Italia S.P.A. Polyolefin compositions having high tenacity
US8211533B2 (en) * 2006-09-05 2012-07-03 Liqui-Box Corporation Resin blend of ethylene alpha olefin interpolymer and heterogeneous interpolymer for liquid packaging films
WO2008077530A2 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Basell Polyolefine Gmbh Multimodal polyethylene composition, mixed catalyst and process for preparing the composition
US20180179371A1 (en) * 2015-06-24 2018-06-28 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Hdpe-containing impct modifier polyolefin composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003076511A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Basell Poliolefine Italia S.P.A. “polyolefin masterbatch for preparing impact-resistant polyolefin articles”
RU2304598C2 (ru) * 2002-03-12 2007-08-20 Базелль Полиолефин Италия С.П.А. Композиция маточной смеси для получения полиолефиновых изделий литьевым формованием
WO2011076553A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-30 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Impact-resistant polyolefin compositions
WO2012000885A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Basell Poliolefine Italia Srl Cross-linked polyolefin composition

Also Published As

Publication number Publication date
CN107667141B (zh) 2021-03-02
EP3313934B1 (en) 2019-11-27
RU2018100810A3 (ru) 2019-07-24
RU2018100810A (ru) 2019-07-24
BR112017025433A2 (pt) 2018-08-07
EP3313934A1 (en) 2018-05-02
US10385199B2 (en) 2019-08-20
WO2016207236A1 (en) 2016-12-29
BR112017025433B1 (pt) 2022-04-12
US20180186987A1 (en) 2018-07-05
CN107667141A (zh) 2018-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2696643C2 (ru) Линейные полиэтилены низкой плотности, содержащие состав полиолефина с модификатором ударопрочности
RU2683253C1 (ru) Пэвп с полиолефиновым составом модификатора ударопрочности
EP2931808B1 (en) Polyolefin composition
BRPI0620531B1 (pt) Composições poliolefínicas resistentes a impacto
RU2671201C2 (ru) Состав полиэтилена и его использование в полиолефиновых композициях
AU2011311605B2 (en) Polypropylene with living hinge properties
JP6957726B2 (ja) 高い溶融流量を有するブテン−1重合体
RU2670985C2 (ru) Состав полиэтилена и его использование в полиолефиновых композициях
JP7080966B2 (ja) 高い溶融流量を有するブテン-1重合体
EA039749B1 (ru) Полиолефиновая композиция с превосходным внешним видом поверхности