[发明专利]制造带有低分子量侧链的烯烃接枝共聚物的辐射法

说明书

发明领域

本发明涉及制造烯烃聚合物材料的接枝共聚物的辐射法。

发明背景

聚烯烃接枝共聚物可用任何一种方法制成，包括在接枝单体的存在下或在随后用单体处理而使聚烯烃上形成活性部位。接枝部位的制造方法有，用作为自由基聚合引发剂的过氧化物或其它化学化合物进行处理，或用高能电离辐射进行辐射。化学或辐射处理起着单体聚合反应引发剂的作用和用于接枝的活性部位的作用，其结果使烯烃聚合物中产生了自由基。例如，美国专利5,411,994披露了通过辐射烯烃聚合物颗粒和用液体形式的乙烯基单体处理烯烃聚合物颗粒的方法制造聚烯烃接枝共聚物。整个过程保持在非氧化性环境中。

使用各种添加剂来改良接枝共聚物的特性，如聚合物颗粒的形态。例如，美国专利5,916,974披露了在有机过氧化物和聚合速率调节剂(PRM)的存在下进行接枝聚合，以增加聚合物表面上的聚合反应诱导时间，从而促使单体扩散入聚合物颗粒内部，以抑制单体的表面聚合。使用的PRM包括硫、苯醌及其衍生物和羟胺及其衍生物。PRM对产品的数均分子量和重均分子量没有显著影响。

需要对由经辐射的聚烯烃制成的聚烯烃接枝共聚物的聚合单体的侧链分子量进行控制的方法，从而制成低分子量的侧链，以此改进接枝共聚物的表面和内部形态，并且改进过程不会对接枝共聚物的所有物理性质产生不良影响。

发明概述

本发明的接枝共聚物的制造方法包括，在基本非氧化性气氛中，

(1)在约10-85℃的温度下，用高能电离辐射照射颗粒状烯烃聚合物材料，使烯烃聚合物材料上产生自由基部位，

(2)于约25-90℃的温度下，在约1-10,000份/百万份单体的至少一种用于控制聚合后接枝单体的侧链分子量的添加剂的存在下，用约0.5-120份/百份烯烃聚合物材料的至少一种能自由基聚合在烯烃聚合物材料上形成侧链的接枝单体对经辐射的颗粒状烯烃聚合物材料进行处理，所述的添加剂选自(a)至少一种羟胺衍生物阻聚剂和(b)至少一种选自(i)硫代的脂族和芳族化合物、(ii)卤代的脂族和芳族化合物、(iii)硝基取代的脂族和芳族化合物和和(iv)脂族和芳族膦衍生物的链转移剂，和

(3)以任选次序同时或连续地进行以下步骤，(i)使所得的接枝颗粒状烯烃聚合物材料中基本上所有的残余自由基失活，(ii)除去材料中未反应的乙烯基单体。

在至少一种羟胺衍生物阻聚剂和/或一种或多种特定链转移剂的存在下进行接枝聚合反应，制成了带有低分子量侧链的接枝共聚物。此接枝共聚物的产物容易加工，并具有改进的内部和表面形态。

发明详述

本发明的接枝共聚物的制造方法包括，在基本非氧化性气氛中，

(1)在约10-85℃的温度下，用高能电离辐射照射颗粒状烯烃聚合物材料，使烯烃聚合物材料上产生自由基部位，

(2)于约25-90℃的温度下，在约1-10,000份/百万份单体的至少一种用于控制聚合接枝单体的侧链分子量的添加剂的存在下，用约0.5-120份/百份烯烃聚合物材料的至少一种能自由基聚合在烯烃聚合物材料上形成侧链的接枝单体对经辐射的颗粒状烯烃聚合物材料进行处理，所述的添加剂选自(a)至少一种羟胺衍生物阻聚剂和(b)至少一种选自(i)硫代的脂族和芳族化合物、(ii)卤代的脂族和芳族化合物、(iii)硝基取代的脂族和芳族化合物和和(iv)脂族和芳族膦衍生物的链转移剂，(3)以任选次序同时或连续地进行以下步骤，(i)使所得的接枝颗粒状烯烃聚合物材料中基本上所有的残余自由基失活，(ii)除去材料中未反应的乙烯基单体。

用作接枝共聚物主链的丙烯聚合物材料可以是：

(1)全同立构指数大于80、优选约85-99的结晶丙烯均聚物；

(2)丙烯和选自乙烯和含4-10个碳原子的α-烯烃的烯烃的结晶共聚物，条件是当烯烃为乙烯时，乙烯聚合量最大约为10％，优选约为4％，当烯烃为含4-10个碳原子的α-烯烃时，它的聚合量最大约为20重量％，优选约为16％，共聚物的全同立构指数大于85；

(3)丙烯和选自乙烯和含4-8个碳原子的α-烯烃的两种烯烃的结晶三元共聚物，条件是含4-8个碳原子的α-烯烃的聚合量最大为20重量％，优选约为16％，当烯烃之一为乙烯时，乙烯聚合量最大为5重量％，优选约为4％，此三元共聚物的全同立构指数大于85；

(4)包括以下组分的烯烃聚合物组合物：