[发明专利]用于制备聚烯烃颗粒的方法

说明书

本发明涉及用于由聚烯烃组合物生产聚烯烃颗粒的方法，包括以下步骤：a)提供聚烯烃的熔融组合物，和b)通过以下由熔融组合物提供颗粒：b1)在压力容器中在熔融组合物中混合超临界流体的第一流以获得用超临界流体饱和的溶液，和b2)将溶液从压力容器传送穿过节流装置至喷雾塔，以使溶液开散从而在喷雾塔中获得聚烯烃颗粒，其中在节流装置中将超临界流体的第二流注入，其中超临界流体为选自以下的物质的超临界流体：CO₂、NH₃、H₂O、N₂O、CH₄、乙烷、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷、正戊烷、苯、甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、氯代三氟甲烷、一氟甲烷、1,1,1,2‑四氟乙烷、甲苯、吡啶、环己烷、环己醇、邻二甲苯、二甲醚和SF₆及其组合。

本发明涉及用于通过来自气体饱和溶液的颗粒(PGSS)的方法生产颗粒的方法。

通过PGSS方法制备颗粒是已知的。PGSS方法使用超临界流体(典型的是CO₂)来使物质饱和，由所述物质制造颗粒。PGSS方法描述于US6056791、WO2007057326和Z.Knez,E.Weidner/Current Opinion in Solid State and Materials Science 7(2003)353–361。PGSS方法可以用于产生具有控制粒度分布的能力的微尺寸颗粒。PGSS也允许生产不含溶剂的颗粒。在PGSS方法中，在高压之下由聚合物熔体吸收可压缩流体，并且然后将所得溶液开散以便在开散工艺期间形成颗粒。

用于形成固体颗粒的PGSS方法的驱动力是饱和溶液的温度突然降低到低于聚合物的熔点。这随着溶液由于蒸发和/或焦耳-汤姆孙效应从工作压力开散到大气条件而发生。聚合物溶液的快速冷却导致聚合物的固化。冷却是突然的并且在整个溶液中是均匀的；因此，均匀的成核导致形成颗粒。在喷雾塔(也称为开散室)中收集所生产的颗粒。

尽管已经成功地显示可以通过PGSS方法制备颗粒，迄今为止经受过PGSS方法的物质是受限的。US6056791提到了就甘油酯混合物而言的颗粒形成。US2009156737提到了聚合物添加剂的颗粒形成。

此外，尚没有对与待经受PGSS方法的物质的类型和工艺参数对所获得的颗粒的性质的影响相关的问题的详细调查。

EP0838318A2描述了用于通过使用超临界流体处理HDPE以去除有机污染物的方法。使用用于生产满足针对食品和健康护理应用的要求的产品的方法。EP0838318A2没有公开生产颗粒。

EP1834978公开了聚合物的微粉化，包括提供聚合物溶液或熔体；增加溶液压力；在溶液中液体的所述溶液的形式下，或在液体与所述溶液的液体混合物的形式下添加或混合液体；将所获得的溶液或液体混合物引入至开散装置(可以使用喷嘴)；将由形成固体颗粒的聚合物和气态液体获得的混合物引入至保留容器中。EP1834978提到了防止熔体在喷嘴中阻塞。

WO2013/146558公开了用于通过以下生产颗粒的方法：使第一压缩性流体和包含压力塑料材料的原材料与彼此接触以将压力塑料材料熔融，并且将通过将压力塑料材料熔融获得的熔体喷射(在将包含氮气的第二压缩性流体供应至熔体的情况下)，以由此形成颗粒。

本发明的目标是提供用于通过PGSS方法生产聚烯烃颗粒的方法。

因此，本发明提供用于由聚烯烃组合物生产聚烯烃颗粒的方法，包括以下步骤：

a)提供聚烯烃的熔融组合物，和

b)通过以下由熔融组合物提供颗粒：

b1)在压力容器中在熔融组合物中混合超临界流体的第一流以获得用超临界流体饱和的溶液，和

b2)将溶液从压力容器传送穿过节流装置至喷雾塔，以使溶液开散从而在喷雾塔中获得聚烯烃颗粒，

其中在节流装置中将超临界流体的第二流注入。