[发明专利]具有改善冲击强度/刚性平衡、改善粉末流动性、降低排放和低收缩率的异相聚丙烯组合物

说明书

具有改善的冲击强度/刚性平衡和具有高流动性、降低的排放量和低收缩率的异相聚丙烯组合物和其用途。

技术领域

本发明涉及具有有利的分别改善的冲击强度/刚性的平衡和具有高粉末流动性的异相聚丙烯组合物。此外，异相聚丙烯组合物具有降低的排放量且具有低收缩率，因此由于其高聚合物粉末流动性，同时获得了用于制备异相丙烯组合物的聚合方法的经改善的稳定性。

此外，本发明还涉及由本发明的聚丙烯组合物制成的制品，特别是膜制品、挤出制品、吹塑成型制品或注射成型制品。最后，本发明还涉及本发明的聚丙烯组合物以及所述组合物与填料或增强剂的组合在制备膜制品、挤出制品、吹塑成型制品或注射成型制品(诸如小袋和袋、管和配件、运输包装容器以及汽车外饰和内饰的组件，如仪表板、门包层、操作台、保险杠和装饰)中的用途。

背景技术

聚合物，如聚丙烯，越来越多地被用于不同要求的应用中。同时，对满足这些应用的要求的定制的聚合物也进行着持续的研究。由于很多聚合物的性质是直接或间接相关的，即改善特定性能只能以牺牲另一种性质为代价来完成，因此这些要求具有挑战性。可以例如通过增加组合物中均聚物的结晶度和/或相对量来改善刚性。其结果是，材料变得更脆，从而导致差的冲击性能。已知可以通过将橡胶相分散在聚合物基体中从而获得异相聚丙烯组合物来提高聚丙烯的冲击强度。

这种异相丙烯共聚物包括为丙烯均聚物或无规丙烯共聚物的基体，在异相丙烯共聚物中分散有包含丙烯共聚物橡胶(弹性体)的无定形相。因此，聚丙烯基体包含不是基体的部分的(精细)分散的夹杂物，并且所述夹杂物包含弹性体。术语夹杂物表示基体和夹杂物在异相丙烯共聚物中形成了不同的相，所述夹杂物是例如通过高分辨显微镜(如电子显微镜或扫描力显微镜或原子力显微镜)或通过动态机械热分析(DMTA)可见的。此外，异相聚丙烯可以在一定程度上包含结晶聚乙烯，其是制备异相丙烯共聚物而获得的副反应产物。由于热力学原因，这种结晶聚乙烯作为无定形相的夹杂物存在。

这种异相聚丙烯组合物的一个优选应用是其在汽车应用领域中的用途，这是由于用塑料代替金属部件的趋势，即特别需要用较轻塑料替换可经受诸如-30℃或-40℃的极低温度仍然由金属合金制成的汽车部件。

此外，在汽车领域中特别需要高流动性的异相材料。

粉末流动性，即经聚合的粉末的非粘性，对于反应器制备的异相高冲击聚丙烯组合物(RTPO)特别重要，其中聚丙烯均聚物(均聚PP)基体和作为分散相的橡胶是在采用了串联的多个反应器的多阶段方法中制备的。

在反应过程中，橡胶处在多阶段聚合的第一阶段中形成的颗粒的孔和空穴中。当均聚PP基体中的孔和空穴被完全填充时，额外的橡胶开始向表面迁移，导致了颗粒之间的粘性(造成颗粒聚集)和颗粒和反应器壁之间的粘性。这引起了该方法中的严重问题。

此外，目前，聚合物加工者需要具有低排放量的材料来满足监管机构以及消费者的持续增长的需求。

聚丙烯树脂的另一个缺点是，在多数成型方法中，它们经历明显的成型后收缩。这意味着在尺寸公差是重要的应用中，必须根据特定的组合物和特定的成型操作来定制模具，以产生所需的精确尺寸的成品部件。这种收缩问题是特别麻烦的，制造商具有为特定组合物和成型操作定制的模具，并且随后希望替换不同的组合物或限定该方法以例如提高冷却速度。由于聚丙烯树脂显示出成型后在纵向和横向方向上的收缩差异，使该问题更加严重。

虽然在异相聚丙烯组合物领域已经进行了大量的开发工作，但是到目前为止还没有找到与高粉末流动性、低排放量和低收缩率相结合的关于冲击强度和刚性的良好平衡的聚合物组合物。

因此，仍然需要在保持可接受(低温)的抗冲击性的同时具有与低排放量和低收缩率相结合的高刚性和高粉末流动性的异相聚丙烯组合物。

因此，本发明的目的是提供这样的材料。

发明内容