[发明专利]相容化聚烯烃组合物

说明书

技术领域

本发明涉及相容化聚烯烃组合物，更具体地说，涉及包含至少两种在熔融态和固态下不混溶的、在化学方面不同的聚烯烃组分和作为相容剂的烯烃嵌段共聚物的组合物。本发明还涉及烯烃二嵌段或三嵌段共聚物作为聚烯烃组合物的相容剂的用途。

背景技术

公知的是，化学方面不同的聚合物通常在固态下是不混溶的，并且经常在熔融态下也是这样。经常生产包含两种或更多种这种不混溶聚合物的聚合物共混物以将相应聚合物组分的积极性能相结合，因此需要使用相容剂。所述相容剂应当理想地结合多个特征，至少

1.改善熔融态下共混物组分之间的相容性，从而促进在用于生产共混物的混合过程中细分散相结构的生成，

2.改善固态下共混物组分之间的附着力，从而增强机械强度，并且

3.改善共混物的加工性能，这至少通过不过度提高整个体系的熔体粘度来实现。

在这方面，某些公知的相容剂是由离子或活性聚合得到的规整的二嵌段和三嵌段共聚物。这些体系的典型实例为苯乙烯弹性体，特别是苯乙烯-乙烯-共-丁烯-(苯乙烯)二嵌段和三嵌段共聚物(SEB/SEBS)。这种共聚物的合成可以这样进行：通过苯乙烯、丁二烯(与异戊二烯组合)以及在三嵌段情况下再次的苯乙烯的序列离子聚合，然后通过中间嵌段的加氢。这些体系经常在它们的性能方面受到“硬”链节的限制——在上述情况下是具有～95℃的Tg限制的PS。仅有很少的这种体系的实例具有可结晶的硬嵌段并且迄今为止可得到的化学种类非常有限。

相反，常规的烯烃“嵌段”共聚物实际上是相应共聚单体的无规和嵌段插入的统计混合物，这得到很复杂的结构。即使单中心催化剂稍微改善了这种状况，常规烯烃共聚合方法的结果仍然远远不是以上讨论的规整结构。存在几个值得注意的例外：

·WO 02/66540 A2要求保护烯烃嵌段共聚物和它们的制备方法以及它们作为相容剂的用途。具体地说，要求保护的是A-B二嵌段结构和A-B-A三嵌段结构，其中A是结晶的等规聚丙烯(iPP)，B是无定形的加氢丁烯和/或异戊二烯。该共聚物分别通过两步法或三步法合成，其中A嵌段的合成优选地用单中心催化剂进行，但是在任何情况下使得获得末端C＝C双键，即乙烯基。末端乙烯基用作合成嵌段B的起始点，该合成优选通过在偶联剂的帮助下的二烯如丁二烯的阴离子聚合以及随后的该嵌段的加氢来进行。该过程在有效性方面受到催化剂体系的化学复杂性的负面影响，该复杂性来自于配位催化剂与离子聚合的组合。相应的三嵌段形式也是通过使用双官能试剂的偶联反应来制备。因此，WO 02/66540A2中记载的组合物将必定含有显著量的未偶联的A嵌段和B嵌段以及在三嵌段合成情况下的A-B二嵌段。这些不期望的残余物将必定对该组合物作为相容剂的性能有损害作用。

·US 6114443记载了基于聚乙烯(PE)和iPP的共混物的组合物，该组合物以通过金属茂催化剂制备的、由PE嵌段和无规PP(aPP)嵌段组成的二嵌段共聚物为相容剂。该发明的相容剂例如通过使用Cp₂Hf(CH₃)₂催化剂并使用硼型助催化剂在两步聚合方法中制备，首先将丙烯聚合，然后在排空和氮气吹扫后将乙烯聚合。得到的聚合物具有高的分子量(Mn～250kg/mol)和119℃的单一的PE熔点；没有控制各嵌段的长度和纯度；必须怀疑较大部分的二嵌段的存在，因为通常不认为Cp₂Hf(CH₃)₂催化剂是活性催化剂类型的。这样的聚合物将在任何情况下都不能与iPP组分共结晶。与未相容化的iPP/HDPE共混物相比，仅得到微小的改善。

·WO 94/21700A1要求保护由离子催化剂得到的嵌段共聚物，尤其是用于用离子催化剂体系在两步或多步聚合方法中生产嵌段或递变乙烯/α-烯烃共聚物的方法。实例名义上包括EP(R)-b-iPP和EP(R)-b-EP-RACO结构，但是提供的表征结果清楚地显示所获得的产品是多相/多组分类型的。所述产品作为相容剂的用途既没有记载也没有要求保护。

·Weiser等人(Polymer 47(2006)4505-12)记载了乙烯和丙烯用苯氧基亚胺催化剂的活性无规和嵌段共聚合，以及得到的高分子量PE-嵌-P(E-共-P)嵌段共聚物。所记载的二嵌段共聚物由PE和软EP共聚物嵌段组成，并且通过序列聚合生产。该产物与US 6114443中所记载的产物在结构上类似；所记载类型的催化剂不能产生iPP嵌段。