[发明专利]用于烯烃聚合物的添加剂的非挤出分散体和母料

说明书

本发明涉及添加剂的分散体和母料，它们能够用于加工聚合物，尤其烯烃聚合物。已知为了在聚合物成品中获得添加剂的更佳分散性，和优化赋予所述成品的性能，优选，且在有时候必要的是，将添加剂以适当制备的分散体或母料的形式加入到聚合物中。所述分散体或母料一般通过将相对低至高浓度的添加剂分散在与构成成品的聚合物材料相容的材料中来获得。为了获得最佳的经济用途，当母料在聚合物材料中稀释以获得成品时，所述母料应含有尽可能最大量的添加剂，同时达到添加剂的有效分散。为此，本领域中最通常使用的解决办法包括将添加剂与构成成品的聚合物材料相容的聚合物共挤出，如此获得了粒料形式的母料。

所述粒料以使得它们能够直接用于聚合物加工厂的这样一种方式制备。

另一方面，在烯烃聚合的领域中，在目前，正在利用一些方法，通过这些方法，人们能够生产出规则形状的聚合物颗粒，尤其球状颗粒，并且具有控制的粒度分布。

所述聚合物颗粒因为具有高流动性和缺乏细粒，能够直接用于聚合物加工厂，并为上述粒料的使用提供了经济的替代物。此外，单螺杆挤出机不是设计用来处理液体或低熔点添加剂的。在5-7wt％的添加剂浓度以上，会发生螺杆滑动，导致了质量变化和挤出机的生产量降低。

而且，必需记住，挤出常常导致用于制备母料的一些添加剂降解，并因此损失掉。因此，强烈需要直接由上述聚合物颗粒获得并因此去除挤出阶段的添加剂分散体和母料。

所述分散体和母料应满足在相关领域中已有的一般要求，尤其：

1)在母料的情况下，高添加剂含量；

2)当母料在所要加工的聚合物中稀释时，生产添加剂的良好分散体的能力；

3)直接用于聚合物加工厂的可行性；

4)良好的储存稳定性及耐受在运输和加工过程中的损坏的性能。

在出版的欧洲专利申请EP 290 149和EP 459 208中以及在US专利No.5 231 119和5 326 962中已经公开了解决该问题的有效办法。所有这些解决办法具有共同使用基本由单一聚合物相(选自均聚物和共聚物)组成的聚合物颗粒这一事实。而且，所述均聚物和共聚物以相对高的结晶度和因此相对高水平的熔点和熔化热为特征，这限制了通过在熔融状态混合母料与其它聚合物来生产良好分散体的能力。当将现有技术的所述母料加入到具有不同晶体结构或低结晶度的聚合物中时，该问题能够变得显著，因为在两类聚合物之间(即，存在于母料中的聚合物和与母料混合的聚合物)的相容性能够变得非常低。

显然，所述解决办法的另一局限之处在于，通常，结晶聚合物是刚性的和缺乏软度，当需要柔性和软度时，致使它们不利地影响与母料混合的聚合物的机械性能。

因此，从含两种或多种不同聚合物相的聚合物颗粒中获得分散体和母料是有效并且理想的，以便优化它们与各种聚合物的就混溶性和机械性能二者而论的相容性。该效果能够通过使用其中聚合物相被非常精细和均匀分散的所谓“聚合物合金”达到最高水平，如此产生了在许多方面表现得如同具有其组分之间的中间性能的单一相聚合物的聚合物材料。

然而，在现有技术中，没有认识到，通过这些类型的聚合物材料可能制备非挤出分散体和母料。事实上，这些聚合物材料一般通过顺序聚合方法来制备，其中使得各种聚合物相在前面聚合步骤中生产的聚合物颗粒上生长和积累，以致普通的观点是，随后添加的聚合物相趋向于覆盖表面和填充生长聚合物颗粒的空隙，从而显著减少了孔和缝隙的存在。实际上，如此获得的聚合物颗粒表现了相对平滑的表面。

然而，现在已经发现，当这些聚合物材料通过使用某些类型的聚合催化剂，优选在气相中进行一个或多个聚合步骤来制备时，所得颗粒即使具有相当平滑的表面，由于存在穿透通道，也可透过液体添加剂，使得所述液体添加剂有可能渗透至颗粒内，并部分或全部充满存在于这些颗粒中的内空隙，如通过使用所述聚合催化剂引起的另一作用一样。

申请人已知的公开了具有内空穴的非挤出聚合物颗粒的唯一文献是US-A-4,724,225。然而，虽然建议使用这些颗粒用于分散液体添加剂，但这一文献没有公开或建议怎样生产用于含两种或多种不同聚合物相的聚烯烃颗粒的分散体或母料。

在分散体和母料之间的区别纯粹以分散添加剂的量为基础。术语“分散体”这里用于定义其中以宽范围包含分散添加剂内容物(作为指示，0.5-25wt％)的材料，术语“母料”用于定义优选含有至少5wt％分散添加剂的分散体。