[发明专利]双峰聚丙烯无规共聚物

说明书

本申请提供了一种双峰聚丙烯无规共聚物，该双峰聚丙烯无规共聚物对成核剂具有良好的反应、具有增加的结晶温度、良好的机械性能和光学性能、并且可萃取物的量低且可加工性良好(就高熔体流动速率而言)。本发明还涉及由该双峰聚丙烯无规共聚物制成的制品，以及该双峰聚丙烯无规共聚物在特定应用中的用途。本文还涉及制备所述双峰聚丙烯无规共聚物的方法。

技术领域

本发明提供了一种双峰聚丙烯无规共聚物，该双峰聚丙烯无规共聚物对成核剂具有良好的反应、具有增加的结晶温度、良好的机械性能和光学性能，并且可萃取物的量低且可加工性良好(就高熔体流动速率而言)。

本发明还涉及由该双峰聚丙烯无规共聚物制成的制品，以及该双峰聚丙烯无规共聚物在特定应用中的用途。它还涉及制备所述双峰聚丙烯无规共聚物的方法。

背景技术

聚丙烯无规共聚物广泛用于注射成型应用，特别是用于生产包装制品，因为它们的机械性能和光学性能以及十分便于加工而得到公认和肯定。例如，典型应用为薄壁包装、家居用品应用、食品容器和其他包装问题等。

通常用各种成核剂对所述聚丙烯无规共聚物进一步改性，以提高结晶温度、改善光学性能(例如雾度)或改善机械性能(例如刚度)。还需要高结晶温度以使得更快地转化并因此减少例如注射成型的循环时间。

为改善此种丙烯无规共聚物的机械性能或光学性能，已进行数种尝试。然而，本领域中众所周知且公认，这些性能彼此紧密地联系在一起。因此，改进一种性能通常会以牺牲另一种性能为代价。

一旦必须考虑迁移方面和/或纯度，情况就更是如此。

在生产聚丙烯领域中，单中心催化剂是众所周知的。

由于单中心催化剂沿着链高度无规地插入共聚单体单元，它们越来越多地用于丙烯与其他共聚单体的共聚。高度无规的共聚单体插入可改善光学性能。用所述单中心催化剂聚合产生的固有窄分子量分布(MWD)进一步减少了可萃取级分的量。

然而，所述基于单中心的聚丙烯的高度无规的共聚单体插入会导致最终聚合物的机械性能方面的缺点：基于此种高度无规的共聚单体分布，在相似的共聚单体含量下，这些聚丙烯等级(grade)的刚度往往变得比齐格勒-纳塔等级的刚度小得多，但提供更低的冲击性能。前述的窄MWD加剧了所述刚度降低。

此外，通过单中心催化生产的聚丙烯无规共聚物的主要缺点是它们的成核反应(nucleation response)差：这表现为与通过齐格勒-纳塔催化生产的、具有相似的聚合物特性(例如共聚单体的含量和类型、可溶级分的量等)的聚合物中观察到的结晶温度相比，其结晶温度更低。

进一步已知，非常高的冷却速率(即100K/s以上)抑制聚丙烯的稳定单斜晶相的结晶。相反，聚丙烯在其较不稳定的介晶相中固化。

高于100K/s的冷却速率导致单斜晶α-结构的结晶温度分别从约120℃降低至70℃。以高于90K/s的速率，在约30℃的较低温度下观察到第二次放热事件。低温放热事件与第二有序相(介晶相)的形成有关。冷却速率进一步提高到高于约300K/s完全抑制了单斜晶α-结构的结晶，显示仅形成介晶相。以高冷却速率抑制单斜晶相的形成会导致聚丙烯的结晶度从50％至60％降低到20％至30％。此种效应称为“淬灭(quenching)”。

进一步已知和记载，无论聚丙烯是否包含成核剂(例如双-(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇)，上述淬灭均会发生。

本领域还已知，在给定的冷却速率下，增加共聚单体含量以及增加MFR会促进淬灭的倾向，并因此降低固化温度(Ts)。

现有技术的描述