过氧化物改性的聚乙烯、组合物和应用制造技术

本公开提供了一种过氧化物改性的聚乙烯、相关组合物和由其制备的电线‑电缆产品。制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺包含以下步骤：(A)在第一反应器中制备第一齐格勒‑纳塔催化的聚乙烯；(B)将第一齐格勒‑纳塔催化的聚乙烯从第一反应器转移到第二反应器；(C)将第一量的有机过氧化物混入第二反应器中；(D)使有机过氧化物与由第一齐格勒‑纳塔催化的聚乙烯制成或含有其的聚乙烯组合物反应，从而偶联聚乙烯组分并形成过氧化物改性的聚乙烯；(E)收集过氧化物改性的聚乙烯。

Polyethylene, Composition and Application Modified by Peroxide

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】过氧化物改性的聚乙烯、组合物和应用相关申请的交叉引用本申请根据专利合作条约提交，该专利合作条约要求2017年1月27日提交的美国临时申请第62/451,652号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
本公开总体上涉及化学领域。更具体地，本公开涉及聚合物化学。特别地，本公开涉及过氧化物改性的聚乙烯、相关组合物和由其制备的电线-电缆产品。
技术介绍
齐格勒-纳塔(Z-N)催化剂体系可用于生产具有优异固态性质的线性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)树脂。然而，Z-N催化的聚合物对电线-电缆应用的有用性有限，因为聚合物的挤出性能差。另一方面，铬催化的LLDPE、MDPE和HDPE已证明可用于电线-电缆应用。这些产品具有优异的挤出性能和保持可接受的固态性能。然而，铬催化的产物显示出比Z-N-催化的对应物更慢的反应器生产速率，不利地影响制备这些聚合物的成本。由于Z-N催化的聚合物相对于铬催化的聚合物具有生产成本优势，因此希望生产Z-N催化的聚合物，其保持其优异的固态性能，同时显示出类似于铬催化的聚合物的挤出性能。进一步希望Z-N催化的聚合物提供与铬催化的聚合物的那些性质类似或更好的挤出物表面、熔体强度、韧性、耐环境应力开裂性和热变形。
技术实现思路
在一般实施例中，本公开提供了制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，包含以下步骤：(A)在第一反应器中制备第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯；(B)将第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯从第一反应器转移到第二反应器；(C)将第一量的有机过氧化物混入第二反应器中；(D)使有机过氧化物与由第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯制成或含有其的聚乙烯组合物反应，从而偶联聚乙烯组分并形成过氧化物改性的聚乙烯；和(E)收集过氧化物改性的聚乙烯。在一些实施例中，本公开提供了制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，包含以下步骤：(A)在第一反应器中制备第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯；(B)在第二反应器中制备高密度聚乙烯；(C)将第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯从第一反应器转移到第三反应器；(D)将高密度聚乙烯从第二反应器转移到第三反应器；(E)将第一量的有机过氧化物混入第三反应器中；(F)使有机过氧化物与由第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯和高密度聚乙烯制成或含有其的聚乙烯组合物反应，从而偶联聚乙烯组分并形成过氧化物改性的聚乙烯；和(G)收集过氧化物改性的聚乙烯。在一些实施例中，本公开提供了制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，包含以下步骤：(A)在第一反应器中制备第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯，其熔体指数(ASTMD1238)在约5.5g/10min至约7.5g/10min的范围内；(B)在第二反应器中制备第二齐格勒-纳塔催化的聚乙烯，其熔体指数在约0.5g/10min至约3.0g/10min的范围内；(C)将第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯从第一反应器转移到第三反应器；(D)将第二齐格勒-纳塔催化的聚乙烯从第二反应器转移到第三反应器；(E)将第一量的有机过氧化物混入第三反应器中；(F)使有机过氧化物与由第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯和第二齐格勒-纳塔催化的聚乙烯制成或含有其的聚乙烯组合物反应，从而偶联聚乙烯组分并形成过氧化物改性的聚乙烯；和(E)收集过氧化物改性的聚乙烯。在一般实施例中，本公开提供由过氧化物改性的聚乙烯制成或含有其的电线-电缆组合物。在一般实施例中，本公开提供由过氧化物改性的聚乙烯制成或含有其的热塑性电线-电缆制品。在一般实施例中，本公开提供了制备可湿固化的硅烷接枝的电线-电缆组合物的工艺，包含以下步骤：(A)将硅烷接枝到过氧化物改性的聚乙烯上，从而形成可湿固化的硅烷接枝的电线-电缆组合物。在一般实施例中，本公开提供由硅烷接枝的过氧化物改性的聚乙烯制成或含有其的湿固化的电线-电缆制品。在一般实施例中，本公开提供过氧化物改性的聚乙烯。虽然公开了多个实施例，但是根据以下详细描述，其他实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。显而易见的是，如本文所公开的某些实施例能够在各种明显的方面进行修改，所有这些都不脱离这里呈现的权利要求的精神和范围。因此，附图和详细描述本质上被认为是说明性的而非限制性的。附图说明以下附图示出了本文公开的主题的优选实施例。通过参考结合附图的以下描述可以理解所要求保护的主题，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：图1显示(a)对比铬催化的线性低密度聚乙烯，(b)齐格勒-纳塔催化的线性低密度聚乙烯，和(c)过氧化物改性的齐格勒-纳塔催化的线性低密度聚乙烯的凝胶渗透色谱。图2显示(a)对比铬催化的线性低密度聚乙烯(b)基于聚乙烯组合物的总重量，由80重量％齐格勒-纳塔催化的线性低密度聚乙烯和20重量％对比铬催化的线性低密度聚乙烯制成或含有其的聚乙烯组合物，和(c)过氧化物改性的齐格勒-纳塔催化的线性低密度聚乙烯的以磅/平方英寸(PSI)测量的头压力和以每分钟转数(RPM)测量的螺杆转速的图。图3显示(a)对比铬催化的线性低密度聚乙烯(不含过氧化物)，(b)对比铬催化的线性低密度聚乙烯(含1000ppm过氧化物)和(c)过氧化物改性的齐格勒-纳塔催化的线性低密度聚乙烯(含1000ppm过氧化物)的过氧化物固化曲线。图4显示以下的凝胶渗透色谱：(a)对比铬催化的线性低密度聚乙烯和(b)由聚乙烯组合物制备的过氧化物改性的聚乙烯，聚乙烯组合物由以下制成或含有以下：基于聚乙烯组合物的总重量，20重量％的第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯，熔体指数(ASTMD1238)在约5.5g/10min至约7.5g/10min的范围内，和80重量％的第二齐格勒-纳塔催化的聚乙烯，熔体指数在约0.5g/10min至约3.0g/10min的范围内。具体实施方式现在将在下文中更全面地描述本专利技术。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开满足适用的法律要求。这样，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离一般范围的情况下，实施例可以包括变化和修改。旨在包含所有修改和变更，只要这些修改和变更落入所附权利要求或其等同物的范围内。如在本说明书和权利要求书中所使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”包含复数指示物，除非上下文另有明确说明。如本说明书和权利要求书中所用，术语“包括”，“含有”或“包含”是指至少所述化合物、元件、材料、颗粒或方法步骤等存在于组合物、制品或方法，但不排除存在其他化合物、元件、材料、颗粒或方法步骤等，即使其他此类化合物、元件、材料、颗粒或方法步骤等，除非在权利要求中明确排除，否则具有与所命名的功能相同的功能。还应理解，提及一个或多个方法步骤并不排除在组合的所述步骤之前或之后存在另外的方法步骤，或者在明确指出的那些步骤之间插入方法步骤。此外，还应理解，除非明确指出，否则工艺步骤或成分的字母是用于识别离散活动或成分的手段，并且所述字母可以以任何顺序排列。为了本说明书和随后的权利要求的目的，除非另有说明，否则表示量、数量、百分比等的数字应理解为由术语“约”修饰。而且，范围包含所公开的最大和最小点的任何组合，并且包含其中的任何中间范围，其可以在本文中具体或不具体列举。定义在本说明书中，术语“铬催化剂”可以指CrUCAT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，包括以下步骤：(A)在第一反应器中制备第一齐格勒‑纳塔催化的聚乙烯；(B)将所述第一齐格勒‑纳塔催化的聚乙烯从所述第一反应器转移到第二反应器；(C)将第一量的有机过氧化物混入所述第二反应器中；(D)使所述有机过氧化物与由所述第一齐格勒‑纳塔催化的聚乙烯制成或含有其的聚乙烯组合物反应，从而偶联所述聚乙烯组分并形成所述过氧化物改性的聚乙烯；和(E)收集所述过氧化物改性的聚乙烯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.27 US 62/4516521.一种制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，包括以下步骤：(A)在第一反应器中制备第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯；(B)将所述第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯从所述第一反应器转移到第二反应器；(C)将第一量的有机过氧化物混入所述第二反应器中；(D)使所述有机过氧化物与由所述第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯制成或含有其的聚乙烯组合物反应，从而偶联所述聚乙烯组分并形成所述过氧化物改性的聚乙烯；和(E)收集所述过氧化物改性的聚乙烯。2.根据权利要求1所述的制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，其中所述第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯是线性低密度聚乙烯，其熔体指数(ASTMD1238)在约5.5g/10min至约7.5g/10min的范围内，密度(ASTMD1505)在约0.88g/cc至约0.925g/cc的范围内，抗拉强度(ASTMD638)在约1400psi至约2,000psi的范围内，并且断裂伸长率(ASTMD638)在约750％至约1000％的范围内。3.根据权利要求1所述的制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，其中所述有机过氧化物以小于约2000ppm的第一量加入。4.根据权利要求1所述的制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，还包括以下步骤：(A2)在第三反应器中制备高密度聚乙烯；和(B2)将所述高密度聚乙烯从所述第三反应器转移到所述第二反应器，其中所述聚乙烯组合物还包括所述高密度聚乙烯。5.根据权利要求4所述的制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，其中所述高密度聚乙烯的熔体指数(ASTMD1238)在约0.1g/10min至约1.5g/10min的范围内，密度(ASTMD1505)在约0.94g/cc至约0.97g/cc的范围内，ESCR，100％Igepal(ASTMD1693)在7天内失效0次，抗拉强度(ASTMD638)在约2,500psi至约3,500psi的范围内，断裂伸长率(ASTMD638)在约600％至约1000％的范围内。6.根据权利要求4所述的制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，其中所述聚乙烯组合物包括：(i)基于所述聚乙烯组合物的总重量，约60重量％至约95重量％的所述第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯；和(ii)基于聚乙烯组合物的总重量，约5重量％至约40重量％的所述高密度聚乙烯。7.根据权利要求1所述的制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，还包括以下步骤：(A2)在第三反应器中制备第二齐格勒-纳塔催化的聚乙烯；和(B2)将所述第二齐格勒-纳塔催化的聚乙烯从所述第三反应器转移到所述第二反应器，其中(i)所述第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯的熔体指数(ASTMD1238)在约5.5g/10min至约7.5g/10min的范围内；(ii)所述第二齐格勒-纳塔催化的聚乙烯的熔体指数在约0.5g/10min至约3.0g/10min的范围内；和(iii)所述聚乙烯组合物还包括所述第二齐格勒-纳塔催化的聚乙烯。8.根据权利要求7所述的制备过氧化物改性的聚乙烯的工艺，其中(I)所述第一齐格勒-纳塔催化的聚乙烯是线性低密度聚乙烯，其密度(ASTMD1505)在约0....

【专利技术属性】
技术研发人员：C·D·李，M·C·亨得利，C·芙兰妮肯，
申请(专利权)人：伊奎斯塔化学有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US