專利名稱：乙烯共聚物材料的加工和增韌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚烯烴和聚烯烴共聚物的組合物。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及提高使用單活性中心催化劑制得的聚烯烴聚合物和共聚物的韌度和可加工性的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，通過(guò)使用所謂的單活性中心催化劑已開(kāi)發(fā)出一類新的聚烯烴和聚烯烴共聚物。這些催化劑是元素周期表第IVB族金屬的環(huán)戊二烯基衍生物的有機(jī)金屬配合物[《物化手冊(cè)(Handbook of Chemistry andPhysics)》，第56版，CRC出版社(1975)]，與傳統(tǒng)的齊格勒-納塔型催化劑相比，由它們制得的聚烯烴具有更窄的分子量分布。這種窄的分子量分布使得聚合物材料比常規(guī)齊格勒-納塔型催化劑得到的聚合物材料具有更好的物理性能。
雖然具有這些改進(jìn)的物理性能，但由單活性中心催化劑制得的聚合物仍需進(jìn)一步增韌。此外，由于這些材料的分子量分布窄，它們更難于加工。因此，也需要一種提高用單活性中心催化劑制得的聚烯烴和聚烯烴共聚物的可加工性的方法。
本發(fā)明的概述本發(fā)明是基于如下發(fā)現(xiàn)而完成的在共聚物中加入有效量的低分子量離子共聚物，可以提高在單活性中心催化劑存在下制備的乙烯/α-烯烴共聚物的韌性和可加工性。
因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，提供一種包含主要量的乙烯/α-烯烴共聚物和少量低分子量離子聚合物的組合物。
在閱讀了隨后的本發(fā)明詳細(xì)描述之后，將會(huì)更清楚本發(fā)明的這些和其它實(shí)施方案。
本發(fā)明的詳細(xì)描述可用于本發(fā)明中的聚合物包括使用單活性中心催化劑、特別是美國(guó)專利No.5 391 629(這里通過(guò)引用并入本文)公開(kāi)的催化劑制得的乙烯/α-烯烴共聚物。一般情況下，可用于本發(fā)明中的共聚物的重均分子量為約10000-約2000000，優(yōu)選約50000-約300000。這些乙烯/α-烯烴聚合物一般含有30％-90％的乙烯和余量的具有約3-12個(gè)碳原子的α-烯烴。優(yōu)選的α-烯烴具有3或4個(gè)碳原子。
本發(fā)明組合物還含有少量的低分子量離子聚合物或共聚物，即，它的重均分子量為約1000-20000，最優(yōu)選2000-10000。
一般情況下，離子聚合物每100g聚合物具有約0.1-約200、優(yōu)選約1.0-100毫當(dāng)量離子側(cè)基?？捎玫碾x子基團(tuán)的示例有羧酸根、磷酸根和磺酸根。優(yōu)選的離子基團(tuán)是約有50％被第IA、IIA、IB或IIB族(見(jiàn)先前引用的元素周期表)金屬、胺或氨中和的。
基于組合物的總重量，離子聚合物或共聚物的用量低于約20％wt(重量)，一般為約0.5％-約10.0％wt。
特別適用于本發(fā)明中的離子聚合物和共聚物包括磺化聚苯乙烯、磺化叔丁基聚苯乙烯、磺化乙烯共聚物、磺化丙烯共聚物、磺化苯乙烯/丙烯腈共聚物、磺化苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、磺化聚異丁烯、磺化乙烯/丙烯三元共聚物、磺化聚異戊二烯以及磺化的彈性體及它們的共聚物。優(yōu)選的羧酸根型離聚物是乙烯-丙烯酸共聚物。
本發(fā)明組合物可用任意方便方法制備。例如，可以通過(guò)在適宜共混機(jī)如布來(lái)本登(Brabender)混合機(jī)中混合來(lái)制備組合物。
下列實(shí)施例舉例說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1-5將使用單活性中心催化劑制備的、熔體指數(shù)為4.5、密度為0.873g/cc和多分散度指數(shù)為約2.2的乙烯-丁烯共聚物與不同量的重均分子量為2000g/mol、分別被鈉和鋅中和的乙烯-丙烯酸共聚物熔融共混。熔混操作在于193℃加熱的布來(lái)本登混合機(jī)中進(jìn)行。物料在100RPM下混合5分鐘。冷卻到室溫，切粒，隨后壓塑(193℃)成拉伸試樣。
采用下述條件通過(guò)壓塑最終成型為2”× 2”×0.02”的片在193℃預(yù)熱2分鐘，隨后在29美噸下壓3分鐘(193℃)，最后經(jīng)4分鐘冷卻至室溫(仍保持29美噸的壓力)。從這些片上切下用于測(cè)量拉伸性能試驗(yàn)的適宜大小的試樣。
在英斯特朗拉伸試驗(yàn)儀(InstronTensile Tester)在拉伸速度為0.2cm/分鐘下測(cè)量力學(xué)性能。
下表1給出了摻混有不同量的低分子量離聚物(鈉鹽和鋅鹽)的共聚物的典型力學(xué)性能值。表中還給出了作為對(duì)比的未摻混的聚合物的力學(xué)性能值。
表1力學(xué)性能和扭矩減少率的測(cè)量
表中數(shù)據(jù)證明，向乙烯共聚物產(chǎn)品中加入低分子量離聚物顯著降低了扭矩，可見(jiàn)提高了可加工性。此外，固態(tài)物質(zhì)表現(xiàn)出改進(jìn)的力學(xué)性能、即韌性。
權(quán)利要求
1.一種具有改進(jìn)的韌性的聚合物組合物，它含有主要量的用第IVB族金屬的環(huán)戊二烯基衍生物的單活性中心催化劑制得的乙烯/α-烯烴共聚物；以及少量的第二種聚合物或共聚物，其重均分子量為約11000-約20000，并具有約0.1-約200毫當(dāng)量選自羧酸根、磷酸根和磺酸根的離子側(cè)基，這些側(cè)基被約50％金屬、胺或氨中和，該組合物比乙烯/α-烯共聚物具有更高的韌性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中，所述第二種聚合物的重均分子量為約11000-約20000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中，基于組合物的總重量計(jì)，所述第二種聚合物或共聚物的存在量為0.5％-20％wt。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物，其中，所述離子基團(tuán)是羧酸根基團(tuán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的組合物，其中，所述離子基團(tuán)是被金屬中和的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的組合物，其中，所述乙烯/α-烯烴共聚物的α-烯烴具有3-12個(gè)碳原子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的組合物，其中，所述第二種聚合物是乙烯-丙烯酸共聚物。
全文摘要
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明提供一種包含主要量的乙烯/α－烯烴共聚物和少量低分子量離聚物的組合物。
文檔編號(hào)C08L23/08GK1190415SQ96195346
公開(kāi)日1998年8月12日 申請(qǐng)日期1996年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月7日
發(fā)明者D·G·派弗, J·J·克魯?shù)滦了够? C－T·盧, T·C·厄德利 申請(qǐng)人:?？松芯抗こ坦?br>