[发明专利]用于泡沫体的聚丙烯和聚丙烯泡沫体

说明书

技术领域

本发明涉及用于泡沫体的聚丙烯和含有聚丙烯的泡沫体，以及用于生产所述聚丙烯和所述泡沫体的方法。

背景技术

总的来说，因高压条件而导致长链支化的聚乙烯已经在泡沫体领域中获得了成功，其中所述聚乙烯以相当优秀的可加工性下的高熔体强度为特征。但是，聚乙烯具有多种缺陷，应用非常受限。聚丙烯具有颇具吸引力的性能，例如高的模量、拉伸强度、刚度及耐热性。但是，线性结构导致可加工性差，这使得线性聚丙烯不适合于很多应用。因此，用于例如泡沫体用途的聚丙烯在产生长链支化（LCB）的条件下进行生产。

热塑性泡沫体具有通过发泡剂的膨胀形成的多孔状结构。所述多孔状结构提供了能使得发泡制品被用于多种工业应用的独特性能。由于上文提及的具吸引力的性能以及低的材料成本，聚丙烯泡沫体已经被认为是作为工业应用中的其他热塑性泡沫体的替代物。具体来说，可以预见聚丙烯泡沫体相比于其他聚烯烃具有更大的刚度、比聚乙烯具有更高的强度，比聚苯乙烯具有更好的冲击强度。聚丙烯具有较高的使用温度范围和良好的温度稳定性。但是，聚丙烯具有一些严重缺陷，限制了其用于制备泡沫体的用途。特别是多种聚丙烯具有低熔体强度和/或低熔体延伸性。

过去，适合于泡沫体的聚丙烯已经成为多项研究的目标。泡沫体应用要求高的熔体强度且同时要求良好的流动性能。部分克服上述缺陷的、传统且众所周知的观念有使用高能辐射、用过氧化物处理、用单体/过氧化物混合物处理以及通过在二烯的存在下对聚丙烯均聚物或共聚物进行过氧化物处理而进行的固相处理。

然而，所有这些处理产生许多缺点。例如，在二烯的存在下进行过氧化物处理导致凝胶的形成。甚至更糟的是，当挤出螺杆速度达到希望理想的工业范围时凝胶形成通常会增加。其它方法导致不希望的高交联度，这限制了用于泡沫体的聚丙烯的实际适用性。

凝胶形成，由XHU体现，通常导致不希望的例如由F200（cN）值反映体现的低熔体强度。该问题具有高度的实际意义，因为在以相对高的挤出螺杆速度为特征的工业规模中，不可能达成完全没有凝胶形成。

因此，仍然存在对适合于泡沫体的替代或改进的丙烯聚合物组合物的需求。而且，存在对适合于泡沫体的在高螺杆速度下挤出时仍具有高熔体强度且同时具有低凝胶含量的丙烯聚合物组合物的需求。特别地，存在对甚至当含有少量凝胶时仍具有例如由F200（cN）值反映的高熔体强度的聚丙烯聚合物组合物的需求。

发明内容

本发明基于如下发现完成：通过在至少一种共轭或非共轭的、线性或支化的含有4至20个碳原子的二烯的存在下对在茂金属催化剂的存在下制得的聚丙烯进行后反应器的过氧化物处理，可以达成上述目标。

本发明因此提供了一种包括聚丙烯基础树脂的聚丙烯组合物，所述聚丙烯组合物具有：

-低于1.25wt%的、如方法部分中定义的XHU含量；

-在200℃下Rheotens测试中测定的至少30cN的F30熔体强度；以及

-在200℃下Rheotens测试中测定的至少200m/s的熔体延伸性v30。

本发明进一步涉及用于生产聚丙烯组合物的方法，所述聚丙烯组合物具有：

-低于1.25wt%的XHU含量；

-在200℃下Rheotens测试中测定的至少30cN的F30熔体强度；以及

-在200℃下Rheotens测试中测定的至少200m/s的熔体延伸性v30，其中在20至90℃的温度下将具有0.5-2.5g/10min的MFR（2.16kg，230℃，ISO1133）的、得自不对称催化剂的中间体聚丙烯与过氧化物和至少一种共轭或非共轭、线性或支化的二烯混合至少2分钟以形成预混合物料；在熔融混合装置中在180至300℃的范围内的机筒温度下熔融混合所述预混合物料。

本发明还涉及包括聚丙烯基础树脂的聚丙烯组合物，其具有1.0-5.0g/10min的MFR（2.16kg，230℃，ISO1133），所述聚丙烯基础树脂可通过如下步骤获得：

在不对称催化剂的存在下生产具有0.5-2.5g/10min的MFR（2.16kg，230℃，ISO1133）的中间体聚丙烯；

在20至90℃的温度下将所述中间体聚丙烯与过氧化物和至少一种共轭或非共轭、线性或支化的二烯混合至少2分钟以形成预混合物料；