[发明专利]使用预热的粒料母料混配聚合物

说明书

本发明涉及一种用于混配的方法，具体地，本发明涉及一种使用粒料母料用于混配聚合物的方法。

粒料母料广泛用于混配聚合物，以向聚合物引入期望的添加剂。典型的添加剂包括着色剂(颜料)、抗氧化剂、润滑剂、阻燃剂和给予混配的材料期望的性能的众多其它添加剂。粒料母料包含与载体混合的浓缩的添加剂或添加剂混合物，并且通常使用，因为当投料到混配步骤时，比起未加工的添加剂材料(其可通常为液体或细粉末)，这样更容易处理和更容易控制。

使用母料用于聚乙烯聚合物的方法的实例可在例如WO 2012/058200、US4369267和WO 99/57193中发现。

粒料母料可与要在挤出机中混配的聚合物混合，或者在挤出机之前与聚合物预混合。在挤出机中，将聚合物和母料加热，熔融和混合。施用剪切，以确保均质混合。

现已发现通过在挤出机之前预热母料可改进混配方法。

因此，本发明的第一方面提供了一种用于将聚合物与粒料母料混配的方法，所述方法包括使聚合物和粒料母料通向混配挤出机，聚合物的温度为T℃，其特征在于，在通向挤出机之前，使用加热流体将粒料母料加热至T-10℃或更高的温度。

具体地，本发明的第一方面提供了一种用于将聚合物与粒料母料混配的方法，所述方法包括使聚合物和粒料母料通向混配挤出机，聚合物的温度为T℃，并且其中在T-20℃或更低的温度下储存粒料母料，其特征在于，在通向挤出机之前，使用加热流体将粒料母料加热至T-10℃或更高的温度。

术语“粒料母料”指在粒料形式的载体上的一种或多种添加剂的母料。载体通常为聚合树脂，最通常基于待混配的聚合物来选择。例如，当待混配的聚合物为聚乙烯时，聚乙烯载体用于母料。(为了便于参考，即使未陈述“粒料”，本文可使用“母料”并且指“粒料母料”)。

已发现，与要混配的聚合物(“初始聚合物”)相比，为粒料母料提供热量以提高母料的温度使得随后的熔融更容易，并且降低需要在挤出机中施用以实现混合的比能量，并且允许实现更高的挤出机生产量。

术语“加热流体”指用于提供热量以加热粒料母料的气体或液体。合适的流体的实例包括气体(例如空气)和液体(例如水)。

在一个实施方案中，通过“直接加热”母料可实现本发明的第一方面的方法。本文使用的“直接加热”指在母料和加热流体之间发生物理接触，该加热流体提供热量以加热母料的过程。

因此，将加热流体(例如加热的空气、氮气或过热的蒸气)通过母料以将其加热。可在与聚合物混合之前对母料进行这一点，或者母料可与至少一些并优选所有的聚合物混合，并且将热量施加于混合物。可注意到，当在混配挤出机之前将母料与至少一些聚合物混合时，存在于聚合物中的热量可提高母料的温度，但是这可导致热能再分布，这不能降低在挤出机中所需的随后的热量。

当使用直接加热时，优选在与聚合物混合之前直接加热母料。

在该实施方案中，优选加热流体为处于粒料母料被加热流体加热到的温度的气体(处于粒料母料被加热时的压力，该压力可超过或低于大气压，但是优选为大气压)。这样避免需要随后蒸发加热流体以将其从粒料母料除去。出于该原因，通常不优选例如蒸气的气体，至少在大气压下。在该实施方案中，最优选例如氮气或干燥空气的气体。

总的来说，在本发明中，但是尤其是当使用“直接”加热时，优选，在进入挤出机时，在挤出机之前已发生混合的粒料母料或粒料母料和聚合物的混合物含有低于500ppm水，优选低于250ppm水。

最优选，通过“间接加热”母料，实现在本发明的第一方面中加热母料。

此外，在第二方面，本发明提供了一种用于将聚合物与粒料母料混配的方法，所述方法包括将温度为T℃的聚合物和粒料母料通向混配挤出机，其特征在于在通向挤出机之前，通过间接热交换加热粒料母料。

在该第二方面，优选母料开始时处于比要混配的聚合物(初始聚合物)更低的温度。

优选，在该第二方面，在混配前聚合物的温度为T℃，在T-20℃或更低的温度下储存粒料母料，并且在通向挤出机之前，将粒料母料加热至T-10℃或更高的温度，即，如在第一方面优选的。总的来说，并且作为一个实例，当初始聚合物保留来自较早的处理步骤的热量时，在初始聚合物和母料之间可存在温差。相反，通常在环境温度下储存粒料母料，用于合适的进料容器或仓库。

在本发明中，聚合物温度为T℃。本文使用的该温度在与母料混合之前立即测量，或者当在挤出机之前聚合物不与母料混合时，在将聚合物进料至挤出机之前立即测量。