[发明专利]在挤出机中制备改性烯烃聚合物的方法

说明书

本发明涉及在具有进料区、熔融区、任选的混合区和任选的模头区的挤出机中制备改性烯烃聚合物的方法，(A)将烯烃聚合物流引入至挤出机的进料区；(B)将自由基引发剂流直接引入至挤出机的进料区或熔融区或混合区(如果存在的情况下)；(C)将官能不饱和化合物流直接引入至挤出机的进料区或熔融区或混合区(如果存在的情况下)；(D)在挤出机中在高于自由基引发剂的分解温度和烯烃聚合物的熔融温度，但低于烯烃聚合物的分解温度的温度下将混合物挤出，从而在挤出机中制备改性烯烃聚合物；和，任选地，(G)将改性烯烃聚合物的熔体穿过模头区传送至造粒机。

技术领域

本发明涉及一种在挤出工艺中制备具有增加的熔体强度的改性烯烃聚合物的方法。本发明还涉及一种根据本发明的方法可获得的聚丙烯制品。本发明尤其涉及一种直接通过反应性挤出加工制备具有高熔体强度(HMS)、高熔体延展性和低凝胶含量(XHU)的改性烯烃聚合物的方法。特别地，本发明涉及一种制备改性烯烃聚合物的经济的方法，该方法投入和运行成本低，但仍然形成优异且一致的尤其是与材料性能(如高熔体强度、熔体延展性和凝胶含量)有关的产物质量。

背景技术

高熔体强度聚丙烯(HMS-PP)在现有技术中通常是已知的。然而，为了获得具有高熔体强度、高熔体延展性和低凝胶含量的聚丙烯，已知的方法涉及多个单元操作(多阶段方法)。

EP-A-792894公开了一种多阶段方法，其中在聚合反应釜的下游以气态进料可热解自由基形成剂(例如过氧化物)和不饱和单体，并随后吸附于固体聚烯烃颗粒。随后将含有可热解过氧化物和功能性单体的反应性粉末混合物传送至反应阶段，例如，挤出机中。所需的热自由基引发剂的分解可以通过在加热装置旁边施加外加的高频和/或微波(MW-)场来支持。

EP-A-1174261公开了一种方法，其中通过在连续运行的混合器中将固体聚丙烯粉末、过氧化碳酸酯和丁二烯混合约10分钟的平均停留时间，其后将反应性粉末混合物转移至挤出机中制备改性聚丙烯。

WO-A-99/27007涉及一种两步法增强聚丙烯的熔体强度的方法，其通过下列步骤实现：(1)将固体聚丙烯颗粒至少与一种固体有机基过氧化碳酸酯混合，且没有外加的偶联剂，(2)在150和300℃之间的温度范围内，例如在挤出机中加热反应性粉末混合物。在120℃，优选150℃的温度下，该过氧化碳酸酯应该多于50％，优选80％存在。

US-A-6077907公开了一种方法，其中将聚丙烯与过氧化物和二烯或二乙烯基苯在混合器中混合，停留时间为约4分钟。将浸有过氧化物和双官能单体的粉末传送至挤出机以制备改性聚丙烯。

US-B-6204348和相应的EP-A-879830在图1中公开了一种方法，该方法具有连续运行的预混合器，以在引入挤出机的进料口前将聚丙烯粉末、自由基引发剂和多官能单体混合。由此形成的混合物在挤出机中在高于聚丙烯的熔融温度的温度下经历改性反应，以最终获得长链支化聚丙烯。

JP-A-09278917公开了一种方法，其中将聚丙烯、1,3-丁二烯和自由基引发剂的混合物在双螺杆挤出机中挤出用于制备聚丙烯泡沫。该文件没有公开如何将这些组分引入至挤出机中。

上述现有技术方法存在的一个问题是这些方法要求存在预混合或预浸渍步骤，用于浸渍过氧化物和双官能单体。这导致复杂的设备并增加投入成本。

与现有技术方法相关的另一问题是一部分官能不饱和化合物在该方法中损失。在增加的温度下，官能不饱和化合物在挤出机的熔融区从聚合物颗粒挥发，并通过逆流经过进料漏斗而损失。因此效率变低。

因此，现有技术仍然需要一种具有更少工艺步骤的更简单的方法，用于制备相比于通过EP-A-0879830或其他现有技术文献中的方法获得的HMS-PP的质量性能而言具有一致的和/或改善的质量的高熔体强度聚丙烯(HMS-PP)。

发明内容