具有改进的可提取率与熔融弹性平衡的管状低密度基于乙烯的聚合物制造技术

技术编号:13422575 阅读:87 留言:0更新日期:2016-07-28 17:08
本发明专利技术提供一种基于乙烯的聚合物,其包含以下性质:a)高于5×106g/mol的分子量的重量分率(w),w>A‑B×I2,其中A=0.4wt%,并且B是0.02wt%/(dg/min),并且w<C‑B×I2%,其中C=0.9wt%;和b)G'>D‑E×log(I2),其中D=162Pa并且E=52Pa/log(dg/min)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
用于纸、板材、铝等上的挤压涂层的树脂被设计成具有宽分子量分布(MWD)和低可提取率。在挤压涂层应用中,聚合物在典型地280℃到350℃的高温条件下加工。涂布期间的良好可加工性(内缩与下引平衡)需要宽MWD(其典型地需要相当大的高分子量分率),而涂布期间在高温条件下的低烟雾形成和/或食品接触符合性需要低可提取率。宽MWD低密度聚乙烯(LDPE)由低和高分子量聚合物分子组成,并且平均分子量将决定熔融指数。可提取物分率随低分子量分子的分率增加而增加,并且因增加低分子量分子的短链支化频率而增加。鉴于此特征组合,典型地在涂层性能与可提取水平之间存在权衡。典型地,具有宽MWD的LDPE树脂在高压釜反应器或高压釜与管状反应器的组合中制备。宽MWD树脂可以在高压釜反应器系统中通过促进长链支化和通过固有滞留时间分布而获得,分子将因所述固有滞留时间分布而经历较短(低分子量)或较长(高分子量)生长路径。WO2013/083285尤其传授一种LDPE,其Mw/Mn大于15、储能模量G'(5kPa)高于3000并且亚乙烯基含量是至少15/100kC;组合物;和一种用于通过自由基引发的聚合在管状反应器中制造所述LDPE的方法,其中所述聚合通过在一种或多种自由基引发剂(例如过氧化物)作用下使乙烯单体反应而进行,其中所用自由基引发剂的量是常规使用量的至少三倍。损耗模量G\=5kPa下的储能模量G'显示为,本专利技术LDPE通常高于用常规技术制造的标准管状LDPE。WO2013/078018A2和WO2013/078224传授,因具有宽MWD、低可提取率和足够高的熔融强度和流变G'而适用于挤压涂层应用的管状反应器产物可以在无任何化学改性的情况下,例如在于反应器、分离器、挤压机等中不使用交联剂的情况下制备。管状相较于高压釜工艺中较均匀滞留时间分布的固有缺点(其不利地限制MWD的宽度)通过谨慎选择工艺条件,如反应器配置、峰值温度、反应器入口压力、转化水平、新鲜乙烯和/或CTA分布等而补偿。对于以上专利中描述的树脂,已经发现,在既定熔融指数(I2)下,熔融强度和流变G'可以通过调适工艺条件,通过在较高绝对(abs)Mw和较宽MWD下合成产物以可提取水平为代价而增加。Schmidt等人(《大分子材料与工程(MacromolecularMaterialsandEngineering)》,第290卷,第4004-414页,2005)描述并且模型化管状反应器中的分段流动分布的影响和其对MWD中的超高分子量尾的形成的作用。流动分段在一定程度上将因壁上的层流边界层而始终存在,即使当维持高度涡流方案时也存在。管状反应器中的流动分段可能因动态和或静态积垢而增加。制备管状挤压涂层树脂所需的条件产生容易发生积垢和或链缠结的支化高分子量聚合物,聚合物已经粘附于管状内壁。WO2013/078018A2和WO2013/078224中引用的聚合物在如光散射凝胶渗透色谱(LSGPC)曲线中的超高分子量尾的低水平所展现的最低流动分段条件下制备。然而,已经发现,取决于连串配置和/或操作状态,此超高分子量尾可能会如LS绝对GPC数据所展示而显著增加。此超高分子量尾的存在将显著增加Mw(abs)并且加宽MWD。然而,意外地,已经发现,此Mw(abs)增加对所制造的材料的MS和G'性能具有轻微影响,针对相同MS和G'性能产生较高Mw(abs)和较宽MWD的设计。固定熔融指数下的此较宽MWD设计意味着较多超高分子量以及较多低分子量。这典型地导致可提取水平较高。因此,需要新的基于乙烯的聚合物,其即使当如在管状工艺中流动分段增加的情况下一样MWD加宽时也具有低可提取率(如通过LSGPC分析)。这些新的聚合物适用于挤压涂层应用,并且可以在展示增加的流动分段趋势的管状工艺中制备。此外需要此类聚合物可以在无任何化学改性的情况下,例如在于反应器、分离器、挤压机等中不使用交联剂的情况下、或不使用掺合操作的情况下制备。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于乙烯的聚合物,其包含以下性质:a)高于5×106g/mol的分子量的重量分率(w),w>A-B×I2,其中A=0.4wt%,并且B是0.02wt%/(dg/min),并且w<C-B×I2%,其中C=0.9wt%;和b)G'>D-E×log(I2),其中D=162Pa并且E=52Pa/log(dg/min)。附图说明图1描绘含有管状反应器的聚合流程图。图2描绘本专利技术和比较聚合物的GPC(LS)图。图3描绘本专利技术和比较聚合物的高于5×106g/mol的分子量的重量分率(w)相较于熔融指数(I2)。图4描绘本专利技术和比较聚合物的G'(在G\=500Pa,170℃下)相较于熔融指数(I2)。图5描绘本专利技术和比较聚合物的正己烷可提取率相较于熔融指数(I2)。具体实施方式如上文所论述,本专利技术提供一种基于乙烯的聚合物,其包含以下性质:a)高于5×106g/mol的分子量的重量分率(w),w>A-B×I2,其中A=0.4wt%,并且B是0.02wt%/(dg/min),并且w<C-B×I2%,其中C=0.9wt%;和b)G'>D-E×log(I2),其中D=162Pa并且E=52Pa/log(dg/min)。基于乙烯的聚合物可以包含如本文中所述的两个或更多个实施例的组合。在一个实施例中,基于乙烯的聚合物的熔融指数(I2)是0.4到16dg/min或0.5到16dg/min。在一个实施例中,基于乙烯的聚合物选自聚乙烯均聚物或基于乙烯的互聚物。在一个实施例中,在基于乙烯的聚合物中选自聚乙烯均聚物或基于乙烯的共聚物;并且其中基于乙烯的共聚物的共聚单体选自乙酸乙烯酯、丙烯酸烷酯、一氧化碳(CO)、丙烯酸、含羧酸共聚单体或单烯烃。在另一实施例中,按共聚物重量计,共聚单体以0.5到10wt%共聚单体的量存在。在一个实施例中,按基于乙烯的聚合物中的单体单元的总摩尔数计,基于乙烯的聚合物包含少于30摩尔百万分率(ppm)的交联剂(能够在两个聚合物分子之间形成共价键或键联)或具有交联能力(能够在两个聚合物分子之间形成共价键或键联)的共聚单体。在另一实施例中,基于乙烯的聚合物包含少于30ppm的含有多个不饱和度或含有炔属官能性的共聚单体。应理解,痕量杂质可以并入到聚合物结构中;举例来说,低痕量炔属组分(在聚合物中少于20molppm)可以根据乙烯的典型规格存在于乙烯馈料中(例本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于乙烯的聚合物,其包含以下性质:a)高于5×106g/mol的分子量的重量分率(w),w>A‑B×I2,其中A=0.4wt%,并且B是0.02wt%/(dg/min),并且w<C‑B×I2%,其中C=0.9wt%;和b)G'>D‑E×log(I2),其中D=162Pa并且E=52Pa/log(dg/min)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.19 US 61/9182751.一种基于乙烯的聚合物,其包含以下性质:
a)高于5×106g/mol的分子量的重量分率(w),w>A-B×I2,其中A=0.4wt%,
并且B是0.02wt%/(dg/min),并且w<C-B×I2%,其中C=0.9wt%;和
b)G'>D-E×log(I2),其中D=162Pa并且E=52Pa/log(dg/min)。
2.根据权利要求1所述的基于乙烯的聚合物,其中所述聚合物的熔融指数(I2)是
0.3到16dg/min。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物,其中正己烷可提取率是<Xwt%+Y×log(I2),
其中X=2.3wt%并且Y=1.66wt%/log(dg/min)。
4.根据权利要求1或2所述的聚合物,其中正己烷可提取率是<Xwt%+Y×log(I2),
其中当I2如下时X=2.3wt%并且Y=1.66wt%/log(dg/min):0.5dg/min<I2<12dg/min。
5.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·F·J·邓都尔德O·J·巴比S·欣里希斯T·P·卡里亚拉
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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