[发明专利]均相聚合物共混物及其制备方法

说明书

发明人：

Peijun Jiang

Aspy Mehta

Sunny Jacob

Pradeep Shirodkar

Armen Dekmexian

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年12月7日提交的US专利申请号11/296,842和2005年12月7日提交的US专利申请号11/295,930的优先权，而后二者要求2005年6月22日提交的US临时专利申请号60/693,030的权益。

领域

本发明涉及均相热塑性聚合物共混物以及制备这种聚合物共混物的反应器内方法。

背景

为了开发不同聚合物的共混物人们正付出着巨大的努力，目的是制备具有理想的性能和属性平衡的组合物，获得可用于许多应用的改进产品。这种改进包括、但不限于良好的拉伸强度，同时还提供了适合的机械复原性(弹性回复)、冲击强度、耐刮性和低压缩形变。结果，目前可以获得各种各样的聚合物共混物，其取决于共混物各组分的混容性，它们可以是均相(单相)组合物或非均相(多相)组合物。

例如，US专利No.3,882,197公开了立构规整丙烯/α-烯烃共聚物、立构规整丙烯和乙烯共聚物橡胶的均相共混物。

US专利No.3,888,949公开了包含全同立构聚丙烯和丙烯与含6-20个碳原子的α-烯烃的共聚物的均相共混物组合物的合成，与该共聚物或全同立构聚丙烯相比，该共混物组合物具有改进的伸长率和拉伸强度。描述了丙烯和α-烯烃的共聚物，其中所述α-烯烃是己烯、辛烯或十二碳烯。

US专利No.6,635,715公开了通过将至少第一聚合物组分和第二聚合物组分共混所形成的组合物，其中第一聚合物组分占该共混物的约2-约95wt％，并且其由熔点高于约110℃的全同立构聚丙烯形成；其中第二聚合物组分通过使用手性金属茂催化剂体系将丙烯和乙烯共聚来制备，形成了具有来源于全同立构聚丙烯序列的约2-约65％的结晶度、约75-约90wt％的丙烯含量、25-105℃的熔点的共聚物；并且其中所述第二聚合物组分的玻璃化转变温度在该聚合物共混物中被保留。

以上公开的共混物没有一种采用交联的半结晶聚合物，虽然相比于非交联共混物，具有交联聚合物的热塑性共混物提供了许多优点，例如高冲击强度、低压缩形变和耐刮性。事实上，大多数具有交联聚合物的热塑性共混物目前是非均相(多相)组合物。

多相聚合物共混物通常包括第一聚合物的基体和分散在其内的第二聚合物，并且根据第一和第二聚合物的性能和相对量，可以制备各种这样的聚合物共混物。具有特殊价值的是也称为热塑性弹性体的聚合物共混物，其中第一聚合物是热塑性材料(如聚丙烯)，和第二聚合物是弹性体材料(如乙烯-丙烯弹性体或乙烯-丙烯-二烯(EPDM)橡胶)。第二聚合物可以是或不是交联的。此类热塑性弹性体的实例包括聚丙烯抗冲共聚物、热塑性烯烃和热塑性硫化橡胶。与常规硫化橡胶不同，热塑性弹性体像热塑性材料那样可以加工和再循环，但在使用温度下仍具有与硫化橡胶相似的性能和特性。

例如，美国专利号6,245,856公开了一种热塑性烯烃组合物，其包含聚丙烯、乙烯-α-烯烃弹性体和增容剂，该增容剂包括丙烯含量大于80wt％的乙烯-丙烯共聚物。在没有增容剂的情况下，弹性体相据说是不均匀的，具有尺寸大于5微米的颗粒，然而添加增容剂被认为改进了分散以致该弹性体相具有约1微米的颗粒尺寸。这种多相聚合物共混物的弹性体相不是交联的。

制备聚合物共混物的一种方法是通过在两种不同的聚合物已经聚合后将它们混合以获得一组目标性能。然而，这种方法较昂贵，使得通过直接聚合制造共混物更加合乎需要。通过直接聚合的共混通常使用串联的多个反应器，其中将得自一个反应器的产物供给具有不同聚合环境的第二反应器，获得为两种不同产物的均匀混合物的最终产物。