[发明专利]转化方法

说明书

技术领域

本发明涉及由全同立构聚丙烯形成的热成型制品的制备，更具体地说，涉及显示良好的尺寸稳定性的该热成型制品的制备。

背景技术

全同立构聚丙烯可在催化剂如齐格勒纳塔催化剂或全同立构(isospecific)茂金属催化剂的存在下通过聚合丙烯来制备。全同立构聚丙烯可用于制造模制品，其中，所述聚丙烯被加热，然后通过一个或多个模具或喷嘴挤出进入模腔，在模腔中沿纵向(称为流动方向)和横向(有时称为与流动方向交叉的方向)移动。全同立构聚丙烯的结构特征在于，甲基连接于位于聚合物主链的同一侧上的连续丙烯单体单元的叔碳原子上。即，甲基的特征在于，全部位于聚合物链上方或下方。全同立构聚丙烯可通过以下化学式示出：

有规立构聚合物，如全同立构聚丙烯和间规立构聚丙烯，可以Fisher投影式来描述其特征。使用Fisher投影式，通式(1)所示的全同立构聚丙烯的立体化学顺序描述如下：

描述所述结构的另一种方式是使用NMR。Bovey的用于全同立构五单元组的NMR术语是...mmmmm...，各个“m”表示“内消旋”对，或者位于聚合物链平面的同侧上的连续甲基。如现有技术中已知，链结构中的任何偏差或反转都会降低聚合物的全同立构规整度和结晶度。在无规乙烯丙烯共聚物的情况下，共聚物中较少量的乙烯无规地分布在聚合物链中，使得乙烯单元无规地插在重复的丙烯单元之间。

聚丙烯可通过各种操作成形为模制品，其中，所述聚合物被加热并符合所需的形状，然后冷却以得到最终的产品。两种熟知的操作包括注射模塑和热成型。

在注射模塑操作中，将熔融的聚合物引入模腔中。所述熔融的聚合物保留在模腔中达足以形成所需组分的时间。冷却和随后从模腔中取出模制组分所需的时间段是注模操作的生产效率的重要因素。

在热成型操作中，对熔融的聚合物进行片材挤出操作，接着在模板上热成型片材，以得到热成型的制品的所需的形状，然后冷却制品，并从模板上取出。一般的热成型操作可采用挤出片材、并形成片材辊来实施，所述片材辊接着用于辊式喂入连续热成型单元。热成型也可使用集成的串联系统来实施，其中，热挤出系统和热成型系统整合成在一个自动单元中。在热成型操作后，冷却热成型的制品，并视需要修饰以得到最终的产品，然后从自动系统取出产品。

在通过注模制造成型的塑料组分的过程中，在模具内的收缩以及随后从模具中取出硬组分会导致初始的模制品与最终的模制品之间的体积差。如果在模具的横向(流动的交叉方向)和纵向(流动方向)上的尺寸改变相对均一，收缩特征被认为是各向同性的。在横向和纵向上具有显著的尺寸变化差异时，尺寸变化被表征为各向异性的或差异的(differential)。在注模元件整体上的收缩变化导致了翘曲(DRosata，Iniection Molding handbook，Chapman & Hall(查普曼&豪尔)，纽约，1995)。较多的各向异性收缩通常导致注模应用中的翘曲问题。不管收缩特征是各向同性还是各向异性无关，都应当考虑相对收缩以得到正确尺寸的模制品的终端使用制品。类似的考虑可应用于片材挤出和热成型操作的情况。在这种情况下，自片材挤出系统至热成型系统的连续线性挤出的方向可被认为是纵向流动方向，与片材挤出系统的流动方向交叉的横向被认为是横向。

发明内容

根据本发明，提供了一种制备热成型制品的方法，该制品被认为沿片材挤出流路(纵向)和横向的最终热成型制品的收缩是相对各向同性的。在实施本发明时，提供了一种通过在全同立构茂金属催化剂存在下聚合丙烯而产生的全同立构聚丙烯。所述聚丙烯可以是均聚物或共聚物，具体是含有少量乙烯(通常至多2.5重量％)的乙烯丙烯共聚物。所述聚合物的熔体流动速率为1-5克/10分钟，熔化温度不超过160℃。将所述聚丙烯挤出以提供片材，该片材沿至少一个方向(纵向)取向，并具有10-100密耳(更具体的是15-80密耳)的厚度。加热该片材至135-160℃(更具体的是140-150℃)的温度，并与具有所需构型的模板接触而热成型，以产生热成型的制品。然后，将该热成型的制品冷却并从模板上取出，以得到最终的产品。