[发明专利]制备聚烯烃组合物的方法

说明书

一种制备聚烯烃组合物的方法，包括将质量中值直径D50在300μm至2500μm范围内的聚烯烃粉末形式的双峰或多峰聚烯烃和一种或多种添加剂供应至混合装置，在10℃至120℃的温度下混合聚烯烃粉末和添加剂，将混合物转移至挤出机装置中，在挤出机装置内熔化和均质化混合物以形成熔融聚烯烃组合物，以及将熔融聚烯烃组合物造粒，其中添加剂之一是有机过氧化物。

技术领域

本发明提供了连续制备包含双峰或多峰聚烯烃的聚烯烃组合物的方法。本发明尤其提供了一种用于连续制备聚烯烃组合物的方法，所述方法包括：在混合装置中，将聚烯烃粉末形式的双峰或多峰聚烯烃和一种或多种添加剂混合，而不熔化聚烯烃粉末，然后将混合物转移到挤出机装置，所述聚烯烃粉末具有的聚烯烃颗粒的质量中值直径D50在300μm至2500μm范围内。

背景技术

聚烯烃是最广泛使用的商业聚合物。然而，为了实现和保持所需的性能，重要的是聚合物配备有另外的物质。这些所谓的塑性添加剂是显著影响聚合物性能并使聚合物商业上有用的辅助化合物，尽管添加剂仅少量加入。添加剂通常在造粒步骤期间在聚烯烃聚合之后直接与聚烯烃结合。可在聚合之后加入以存在于聚烯烃造粒步骤中的特定种类的添加剂是自由基产生剂，如过氧化物。自由基产生剂可用于例如改性聚烯烃的分子结构。

具有优异性能组合的聚烯烃是所谓的双峰或多峰聚烯烃。这些聚合物经常在通常具有不同聚合条件的两个或更多个聚合反应器的级联中制备。在这样的聚合方法中获得的聚烯烃粉末的单个颗粒的组成可以变化很大。因此，需要特别努力在造粒步骤中均质化这些聚烯烃。例如，WO 2004/096523A1描述了用于熔化和均质化多峰或双峰聚烯烃的特定挤出机构造。

WO 2016/087566A1公开了一种连续制备包含聚烯烃和一种或多种添加剂的聚烯烃组合物的方法，其中聚烯烃粉末和添加剂可以首先在混合装置中混合，然后将聚烯烃粉末和添加剂的混合物转移到挤出机装置中，在挤出机装置中熔化并均质化聚烯烃粉末和添加剂，并最终将形成的熔融聚烯烃组合物造粒。用于WO 2016/087566A1的方法的优选聚烯烃粉末具有150至250μm的平均粒径。

气相烯烃聚合方法的优点在于，由于不存在液态烃，可以进行相当简单的工艺设计，并且可以使用宽范围的不同烯烃作为共聚单体。然而，为了确保聚合方法的良好可操作性，使用相对粗糙的催化剂颗粒，导致颗粒的聚合物粉末具有相当大的直径。在生产双峰或多峰聚烯烃的情况下，这些相对大的聚合物颗粒增加了在最终聚合物产物中实现良好均质性的问题。材料的均质性对于用于制备膜、特别是吹塑膜的聚合物或用于管材挤出的聚合物特别重要，因为甚至少量不均匀材料的存在可能导致凝胶。为了改善乙烯聚合物的均质性，WO 2005/019280A1公开了一种用于制备宽分子量聚乙烯的方法，该方法通过在聚合催化剂的存在下在具有不同氢浓度的两个气相反应器中分两步聚合乙烯来进行，其中气相反应器中的至少一个是下述气相反应器，其中生长的聚合物颗粒在快速流化或运输条件下向上流动通过第一聚合区，离开所述第一聚合区并进入第二聚合区，它们在重力作用下向下流动通过第二聚合区，离开所述下降管并再引入上升管，从而建立聚合物的循环。

尽管如此，所获得的双峰或多峰聚烯烃并不总是具有足够的性能组合，特别是在吹塑薄膜的生产中。为了改进聚乙烯树脂的熔融特性，WO 2007/070121A1公开了一种固态方法，其中使乙烯共聚物树脂粉末与有效量的有机自由基引发剂在高于有机自由基引发剂的引发温度且低于乙烯共聚物树脂的熔点的温度下接触，直到基本上所有的过氧化物被分解。WO 2007/070121A1的改性聚乙烯树脂特别适用于吹塑膜应用，其中主要关注挤出的容易性和气泡稳定性。然而，在固态法中大规模地进行聚烯烃的改性需要特定的设备。

因此，需要克服现有技术的缺点，并提供允许由聚烯烃粉末制备包含双峰或多峰聚烯烃的聚烯烃组合物的方法，该聚烯烃粉末具有质量中值直径D50在300μm至2500μm范围内的聚烯烃颗粒，其中聚烯烃组合物具有优异的性能组合，包括当制备吹塑膜时良好的泡稳定性和少量的凝胶，并且其可以以经济的方式连续地进行。

发明内容