[发明专利]聚合物共混物和粒料及其生产方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年1月31日提交的临时申请No.60/648,968的权益，该申请的公开并入本文供参考。

技术领域

本公开涉及包括丙烯衍生的单元的聚合物的共混物，生产该聚合物共混物的方法以及由该聚合物共混物制备的粒料。

背景技术

众所周知的是，本领域技术人员可以将两种或多种聚合物材料共混，以使所得聚合物组合物获得有益的性能特征。一种这样的常规共混工艺是弹性体和热塑性聚合物材料的共混。例如，Datta等人的美国专利6,642,316公开了将乙烯-丙烯型互聚物与聚丙烯共混，以提供聚丙烯分散相和弹性体连续主体相。整个共混物可以是弹性体性质的。该乙烯-丙烯型互聚物可以是在Cozewith等人的美国专利6,525,157中所述的那类互聚物。

已知有各种各样的生产聚合物共混物的方法。Datta等人的美国专利6,207,756描述了一种制备半结晶塑料的分散相和无定形弹性体的连续相的共混物的方法。该共混物在串联反应器中制备，在第一反应器内制备第一聚合组分，将第一反应器的流出物引入到第二反应器内，然后在第二反应器内在第一聚合组分的存在下在溶液中制备第二聚合组分。Cozewith等人的美国专利6,319,998还公开了使用串联溶液聚合来制备聚合物共混物的方法。该共混物的聚合物组分是乙烯共聚物。Ommundsen等人的美国专利6,770,714公开了使用平行聚合反应来生产不同的聚合物组分，然后通过挤出固体制成品或使用其它常规的混合设备将它们共混。一种聚合物组分是丙烯均聚物或共聚物，第二聚合组分是乙烯共聚物。

Datta等人的美国专利6,635,715公开了通过将第一聚合组分和第二聚合组分共混来制备物理聚合物共混物的方法，其中第一聚合组分是丙烯均聚物或共聚物，而第二聚合组分是包括5wt％到25wt％α-烯烃的丙烯-α-烯烃共聚物。该聚合物组分通过机械方式例如熔体压制来共混。

发明内容

本公开涉及引入丙烯衍生的单元的至少两种聚合物的共混物，生产该共混物的方法以及引入该共混物的聚合物粒料。该共混物的第一聚合物是低结晶度聚合物，而该共混物的第二聚合物是高结晶度聚合物。结晶度通常反映在由DSC所测定的熔化热或由肖氏A所测定的硬度上。第二聚合组分的量通常维持在使得整个共混物保持低结晶度聚合物的大部分弹性体性能的水平下。该聚合物共混物表现了低结晶度丙烯聚合物的有益性能特征，同时将与低结晶度丙烯聚合物有关的某些加工和处理问题减到最小。

该低结晶度聚合物引入至少75wt％的丙烯衍生的单元，其中丙烯衍生的单元具有约65％到约99％的全同三单元组分数和低于75J/g的通过DSC测定的熔化热。该高结晶度聚合物包含至少90wt％丙烯衍生的单元和具有至少100℃的熔融温度。

该聚合物共混物按照串联和/或并联溶液相聚合以联合方式制备。

所得聚合物共混物保持了第一聚合组分的软度，同时在制备后表现了更快的硬化和结晶。尤其，通过常规的完工技术对该聚合物共混物造粒，与由单独的第一聚合物制备的粒料相比，在粒料冷却时，提供了在较短时间内达到高结晶度的粒料。由该聚合物共混物制备的粒料减少了与低结晶度丙烯聚合物有关的储存和处理问题。

附图说明

图1是用于生产本文所述的低结晶度聚合物和高结晶度聚合物的示例性系统的示意图。

图2是用于生产本文所述的聚合物共混物的粒料的示例性系统的示意图。

图3是根据本文所述的方法制备的粒料的肖氏A硬度值与时间的关系曲线。

图4是根据本文所述的方法制备的聚合物共混物的挤出线材的肖氏A硬度值与时间的关系曲线。

图5提供各种聚合物共混物的粒料的原子力显微照片。

图6绘制了各种物理聚合物共混物的差示扫描量热法(DSC)曲线。

图7绘制了各种反应器聚合物共混物的差示扫描量热法(DSC)曲线。

图8绘制了在各种工艺条件下制备的各种聚合物共混物的应力与结晶度(ΔH)的关系曲线。

图9绘制了各种聚合物共混物的应力-应变曲线。

具体实施方式