[发明专利]用于膜应用的长链支化聚丙烯

说明书

本发明涉及丙烯均聚物或共聚物，在该共聚物中具有选自乙烯、C₄‑C₂₀‑α‑烯烃的共聚单体，所述丙烯均聚物或共聚物不含邻苯二甲酸化合物。它还涉及长链支化丙烯均聚物或共聚物(b‑PP)，在该共聚物中具有选自乙烯、C₄‑C₂₀‑α‑烯烃的共聚单体，所述长链支化丙烯均聚物或共聚物(b‑PP)不含邻苯二甲酸化合物。以及它们的制备方法和用途。

技术领域

本发明涉及特定的丙烯均聚物或共聚物及其制备方法。其进一步地涉及包含丙烯均聚物和/或共聚物的聚丙烯组合物以及制备这种组合物的方法。本发明还涉及长链支化丙烯均聚物或共聚物、其通过反应性改性方法的制备、其用途、由这种长链支化丙烯均聚物和/或共聚物制成的制品以及用于制备这种制品的熔融状态转化方法。更进一步地，其涉及包含长链支化丙烯均聚物和/或共聚物的长链支化聚丙烯组合物、其制备方法、其用途、由这种长链支化聚丙烯组合物制成的制品以及用于制备这种制品的熔融状态转化方法。

背景技术

丙烯均聚物和共聚物适合用于许多应用，如包装、纺织、机动车、实验室设备和管道。在包装领域，这些聚合物适用于膜制备，因为它们具有包括良好的刚度和韧性、高透明度、良好的密封性、良好的表面光泽度的各种性质，并且它们是可灭菌的。然而，还已知聚丙烯材料在热塑性加工过程中表现出一系列的缺点，如熔体的不稳定性增加，以及与工艺输出、气泡稳定性和降低膜厚度有关的相关联的较小工艺窗口。因此，有必要改善聚丙烯的熔体强度。

通过对聚丙烯进行后反应器改性工艺，如高熔体强度(HMS)工艺，可以达到该目的。该工艺在聚丙烯材料中产生支化，形成长链支化聚丙烯聚合物。长链支化通常与改善的熔体强度有关。因此，这些长链支化聚丙烯通常用于制备膜。

在现有的长链支化聚丙烯及它们的组合物的领域中的挑战是由它们制备的所得膜由于在膜中存在凝胶而表现出一些质量问题，如不令人满意的外观和弱的机械性质斑点。可以通过所谓的“凝胶指数”表达膜质量。高凝胶指数表示大量的凝胶，因此由具有高凝胶指数的聚合物制成的膜的外观不令人满意且机械性能差。因此，希望减少这类膜的凝胶指数。用光学控制系统(OCS)凝胶检测工具测量凝胶指数。

WO 2014/001394描述了高熔体强度(HMS)后反应器改性方法，其中使用过氧化物和丁二烯来制备长链支化聚丙烯(b-PP)材料。使用WO 2014/001394中的长链支化聚丙烯制备具有降低的凝胶指数的膜。为了最终制备WO 2014/001394中的长链支化聚丙烯组合物，最终在HMS方法中加入添加剂混合物。将添加剂混合物作为母料加入，这是指添加剂分散于聚合物基体中，在这种情况下分散于特定的聚丙烯粉末中。通过增加在添加剂混合物母料中使用的聚丙烯粉末的MFR可以实现长链支化聚丙烯组合物及其膜中的凝胶指数的降低。该方法的一些缺点是通过母料的添加方法的限制以及受限的添加剂选择，因为这类添加剂应当能够分散于特定的聚丙烯粉末。进一步地，其是对达到长链支化聚丙烯组合物的期望的最终MFR的限制，并且难以制备具有降低的凝胶指数的不含添加剂的长链支化聚丙烯。因此，仍然需要找到更好的方式来改善长链支化聚丙烯材料的质量，更具体地是凝胶指数。

可以使用齐格勒-纳塔催化剂制备适合用于制备长链支化聚丙烯(在下文中有时也称为(b-PP))的聚丙烯材料。这种类型的催化剂通常含有内部电子给体。齐格勒-纳塔型催化剂中最常用的内部电子给体类型是邻苯二甲酸酯类化合物。鉴于健康和环境问题，目前邻苯二甲酸酯类化合物有时被认为是不利的。因此，需要寻找含有邻苯二甲酸酯类同时仍然具有与现有技术相同的性能或甚至优于现有技术的改善性能的聚丙烯材料的合适的替代品。

因此，需要适合于HMS方法的聚丙烯材料，其导致质量改善的所获得的长链支化聚丙烯，同时满足未来的环境和健康要求。通过在不含邻苯二甲酸酯类的催化剂体系的存在下制备聚丙烯来满足这种需求。通过使用这种催化剂体系，可以制备不含邻苯二甲酸酯类同时还达到期望的机械性能的长链支化聚丙烯。

发明内容