[发明专利]使用烃引发剂制备改性乙烯类聚合物的方法

说明书

本发明提供一种形成包含改性乙烯类聚合物的第二组合物的方法，所述方法包含以下步骤：在热处理条件下，使包含第一乙烯类聚合物的第一组合物与以下各者接触：(A)至少一种碳‑碳(C‑C)自由基引发剂；和(B)至少一种除(A)的C‑C自由基引发剂之外的自由基引发剂(非C‑C自由基引发剂)。所述第二组合物的熔融强度通常是至少15％或大于所述第一组合物的熔融强度。所述第二组合物通常具有小于或等于40的凝胶含量。

相关申请案的参考

本申请案要求2014年12月23日提交的美国临时申请案第62/095,846号的权益，所述申请案通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及乙烯类聚合物。在一个方面，本发明涉及在反应性挤出期间提高乙烯类聚合物、特别是高熔融强度聚乙烯的熔融强度。在另一方面，本发明涉及一种提高乙烯类聚合物的熔融强度同时使凝胶形成最小化的方法。

背景技术

聚乙烯具有帮助其成为所制造的最高体积聚合物的理想特性。可以不同方法制造聚乙烯以获得不同特性。已知的聚乙烯家族包括高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)以及使用高压反应器制造的低密度聚乙烯(LDPE)。在这些广泛的种类中，存在许多由不同类型的反应器(例如，溶液、浆料、气相或高压反应器)或使用不同催化剂(例如，齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)、限定几何构型、茂金属以及双-联苯苯氧基型催化剂)造成的变化。所要应用需要谨慎地平衡流变特性，其将使本领域的技术人员选择一种类型的聚乙烯而不选择另一种。在许多应用中，如吹塑成型和吹塑膜应用，聚乙烯的熔融强度是关键参数。.

熔融强度是可以在进行拉伸变形时预测材料性能的实用量度。在熔融加工中，良好的拉伸粘度对在如涂布、吹塑膜生产、纤维纺丝以及泡沫件的工艺期间维持稳定性来说至关重要。熔融强度与熔融聚合物分子缠结的数目和每种分子结构的弛豫时间有关，其基本上取决于总分子量和与关键分子量有关的长链分支的数目。

熔融强度直接影响若干加工参数，如气泡稳定性，并且因此影响吹塑膜生产期间的厚度变化；吹塑成型工艺期间的坯料形成；型面挤出期间的垂度；发泡工艺期间的泡孔形成；薄片/膜热成型期间较稳定的厚度分布。

可以通过使用具有较高分子量的树脂增强这一特性，但因为所述树脂往往在挤出工艺期间产生较高挤出压力，所以其通常将需要较多坚固设备并且使用较多能量。因此，必须使特性平衡以提供可接受的物理特性与可加工性组合。

使用如LDPE的长链高度支化聚合物来提高熔融强度或使用将高水平长链支化并入聚乙烯中的特定催化剂系统是在挤出期间增强材料可加工性的其它替代方案。然而，虽然一些特性得到改善，但高水平的长链支化会损害其它特性。

目前，在需要提高熔融强度时，最常见的方法是包括过氧化物以使聚乙烯交联。举例来说，USP 5,486,575通过使用有机过氧化物来改善由铬催化剂制备的聚乙烯树脂的特性。USP 4,390,666和4,603,173使用过氧化物以使含有高分子量和低分子量组分的聚乙烯掺合物交联。USP 6,706,822使用过氧化物与具有较广分子量分布的聚乙烯以减少熔融物膨胀。USP 5,486,575使用过氧化物与由铬催化剂制备的聚乙烯。虽然一些特性可以通过用过氧化物进行交联而得到改善，但这一方法仍存在问题。所产生的基团会与其它添加剂进行有害的相互作用。难以预测交联对流变特性的影响。即使在使用类似催化剂技术生产树脂时，树脂与树脂之间所报导的结果也明显不同。过氧化物将额外组分添加到组合物中，并且其需要谨慎处理和储存，这增加了成本。

此外，如果交联在工艺中过早地开始，那么将形成凝胶，并且这些凝胶将向前载送到最终产物中。出于各种原因，包括的机械和电特性的有害影响以及降低美观性，凝胶通常是非所要的，并且通常避免凝胶或至少尽可能地使其减到最少。在反应性挤出中，需要推迟或延缓交联的开始，直到引发剂与聚合物充分混合并且聚合物做好挤出的准备。

发明内容