[发明专利]高加工性的LLDPE基聚合组合物

说明书

本发明涉及具有比常规型LLDPE加工性和机械性能更好的基于线形低密度聚乙烯(LLDPE)的聚合组合物。本发明的聚合组合物除了含有线形低密度聚乙烯外，还含有丙烯与乙烯及至少一种α-烯烃CH₂=CHR^I的共聚物，其中R^I是2-4个碳原子的烷基，所述丙烯共聚物在二甲苯中有较高的不溶性。

LLDPE有几个方面的应用，特别是用于制备薄膜。这是由于LLDPE薄膜比常规低密度聚乙烯(LDPE)薄膜机械性能和光学性能更好的缘故。

但是生产LLDPE薄膜时存在一些困难，主要是聚合物在熔融态时熔体强度不够高，而在熔融态时它的粘度却相当高。

为了保持薄膜挤出机的生产率不变，需要对它们进行改性，例如通过加宽模缝或增加挤出机头的温度。

但是这些改性会造成挤出机出口处鼓泡冷却的困难和薄膜厚度不匀。

除了这些缺点外，LLDPE薄膜热熔接时的耐热性差。

为了克服上述缺点，美国专利4,871,813提出了用LLDPE与丙烯和任选地含有用量低于10％的乙烯的α-烯烃CH₂=CHR^I(其中R^I是2-10个碳原子的烷基)的结晶共聚物的共混物；无论何种情况，共聚物中乙烯含量都应低于α-烯烃含量。

含有7-40％(重量)α-烯烃的丙烯共聚物的熔化焓低于75焦耳/克，加入量为1-25％(重量)。此外，所述专利公开的丙烯共聚物的特征是分子结构特别不规整，这是由于共聚单体良好的无规化及低的全同指数。具体地说，全同指数(通过在正庚烷中的溶解性测定)总是低于65。丙烯共聚物的结晶度低，通常低于35％，优选10-30％。

LLDPE-丙烯共聚物共混物是通过在挤出机中将各组分熔融混合并随后造粒而制备的。也可以将各组分在固态混合，然后将这种混合物直接加到挤出机中模制成成品制件。

这样得到的组合物在加工性和热熔接时的耐热性上有一定的改进，但在机械性能上没有显著的改变。

国际专利申请WO93/03078描述了一种通过在两个或更多个具有流化床或机械混合床的气相反应器中进行顺序聚合来制备加工性能好的LLDPE的方法。在其中的一个反应器中，乙烯和α-烯烃CH₂=CHR(其中R是1-10个碳原子的烷基)的混合物聚合得到LLDPE，在另一个反应器中，丙烯和α-烯烃CH₂=CHR^I(其中R^I是2-10个碳原子的烷基)的混合物聚合得到熔化焓高于70焦耳/克的结晶的丙烯共聚物。这样得到的组合物具有比前述机械混合物均一性更好的优点，所以具有改进的光学性能。这种聚合物不需要造粒工序，可以直接加到薄膜挤出机中，因而大大节约了能量。

现已发现，通过将LLDPE与具有不溶于二甲苯特性的丙烯和乙烯及至少一种α-烯烃的共聚物混合，可以制备具有更好的加工性能同时具有改进的机械性能的LLDPE。

意想不到的是，LLDPE与丙烯和乙烯及至少一种α-烯烃CH₂=CHR^I的结晶共聚物的聚合组合物的耐冲击性和抗撕裂性比类似的未改性的LLDPE好得多。例如，将由乙烯与1-丁烯共聚得到的LLDPE和丙烯与乙烯和1-丁烯的共聚物混合，这样得到的组合物的机械性能明显地优于起始的LLDPE，并且与由乙烯和1-己烯共聚得到的LLDPE的机械性能相同或比之更好。正如所知，一个明显的优点是乙烯与丁烯的LLDPE共聚物的生产成本大大低于乙烯与己烯或其它高级α-烯烃共聚得到的LLDPE。

在同样条件下，其机械性能优于按专利申请WO93/03078的方法得到的产物的机械性能。

当本发明的聚合组合物是通过顺序聚合法的合成中直接制备得到时，这些改进可以进一步强化。