[发明专利]改善热塑性聚烯烃组合物的流变性能

说明书

本发明涉及制备热塑性聚烯烃组合物的方法、可通过所述方法获得的热塑性聚烯烃组合物、包含所述热塑性聚烯烃组合物的制品，以及不含过氧化物引发剂的流变改性剂在所述反应性聚烯烃组合物中的应用，用于通过使聚烯烃树脂和流变改性剂在180℃至300℃的温度范围内且比能等于或大于0.15kWh/kg的条件下反应，来增加最终热塑性聚烯烃组合物在747Pa恒定剪应力下的粘度η₇₄₇(Comp)；所述方法包括：a)提供反应性聚烯烃组合物，其包含聚烯烃树脂和不含过氧化物引发剂的流变改性剂；b)将反应性聚烯烃组合物加热至180℃至300℃的温度；以及c)使反应性聚烯烃组合物经受等于或大于0.15kWh/kg的比能，获得热塑性聚烯烃组合物。

技术领域

本发明涉及一种通过使聚烯烃树脂与不含过氧化物引发剂的流变改性剂反应，改善热塑性聚烯烃组合物的流变性能的方法、包含聚烯烃树脂和所述流变改性剂的反应性聚烯烃组合物(其为热塑性聚烯烃组合物的前体)、可通过所述方法获得的热塑性聚烯烃组合物和包含所述热塑性聚烯烃组合物的制品。

背景技术

聚烯烃组合物被用于多种不同的用途，例如，管材、注射成型用途、薄膜和吹塑成型应用。特别是对于这些用途，提高熔体强度非常重要。

熔体强度与聚烯烃组合物的流变性能直接相关。因此，作为用作聚合聚烯烃树脂的聚合催化剂的聚合催化剂对流变性能(例如熔体流动速率或粘度)施加了一定限制，特别是齐格勒-纳塔催化剂通常仅允许分子量在一定限制下的聚烯烃树脂的聚合。此外，两个以上聚合反应器串联连接以使多峰聚烯烃树脂聚合的多段序贯聚合方法对聚烯烃组合物的熔体强度施加限制。为了在多段方法中增加聚烯烃树脂的分子量，必须增加高分子量聚烯烃组分的聚合阶段(通常是气相反应器阶段)中的分流(split)。但是，增加气相反应器的分流以增加聚烯烃组合物的分子量和熔体强度对聚烯烃组合物的其他性能(例如机械强度或抗冲击性)具有不利影响。

EP3109275A1公开了适用于管材(特别是大直径管材)用途的聚乙烯组合物，该聚乙烯组合物具有高熔体强度，从而得到改善的流挂(sagging)和挤出性能。该申请显示了使用齐格勒-纳塔催化剂的多段方法中常规聚烯烃聚合的局限性，其中，双峰聚乙烯组合物的熔体流动速率MFR₅的下限为0.14g/10min至0.30g/10min，以及在747Pa剪切应力下的粘度η₇₄₇的上限为1300kPa·s。

为了进一步改善聚烯烃组合物的流变性能，本领域已知几种后聚合方法，例如利用自由基化学(例如高能辐射或过氧化物交联)来改性聚烯烃主链。然而，自由基化学具有由于断链导致不可控制的副反应的缺点，这导致许多含氧副产物。

为了克服上述问题，本发明发现，通过使聚烯烃树脂与不含过氧化物的官能化剂反应，可以显著改善所得聚烯烃组合物的流变性能。因此，所述官能化剂充当流变改性剂。

还应理解，在本发明方法中使用官能化剂使得可在配混步骤中改性聚烯烃树脂，这意味着无需在生产改性制品的挤出后或生产后再增加其他处理步骤(例如红外加热固化)，既省时又省钱。

作为此种方法的考虑因素，必须注意，聚烯烃树脂的流变性不能改性太大，因为这样做可能会产生加工性能不良的聚烯烃，这可能会导致堵塞用于使聚烯烃树脂和流变改性剂反应的配混设备，以及损坏所述配混设备。

发明内容

因此，本发明涉及反应性聚烯烃组合物，所述反应性聚烯烃组合物为热塑性聚烯烃组合物的前体，所述反应性聚烯烃组合物包含：

(A)聚烯烃树脂；

(B)流变改性剂，所述流变改性剂不含过氧化物引发剂；

其中，在温度为180℃至300℃且比能等于或大于0.15kWh/kg的条件下，聚烯烃树脂(A)和流变改性剂(B)反应形成热塑性聚烯烃组合物。

此外，本发明涉及制备热塑性聚烯烃组合物的方法，所述方法包括：