BR112012017325B1 - composição de polipropileno, processo de polimerização, uso da composição e unidades de infiltração usadas em sistemas de controle de águas subterrâneas - Google Patents

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Abstract

composições poliolefínicas para sistema de drenagem moldados por injeção. a presente invenção refere-se a uma composição de polipropileno para sistemas de drenagem moldados por injeção compreendendo 78 a 84% em peso de um polímero de propileno cristalino, 8 a menos do que 13% em peso de um copolímero elastomérico e 8 a menos do que 13% em peso de polietileno. a referida composição apresenta um valor de módulo de flexão maior do que 1400 mpa, a taxa de fluxo de fusão (mfr), determinada de acordo com ométodo 1133 de iso (230<198>c e 2,16 kg), de 1,5 a 5,0 g/10 min, e um valor de resistência ao impacto izod a 0<198> c de mais do que 6 kj/m ^2^ de acordo com método 180/1a de iso.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para COMPOSIÇÃO DE POLIPROPILENO, PROCESSO DE POLIMERIZAÇÃO, USO DA COMPOSIÇÃO E UNIDADES DE INFILTRAÇÃO USADAS EM SISTEMAS DE CONTROLE DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS [001] A presente invenção refere-se às composições de poliolefina tipicamente usadas em artigos preparados por moldagem por injeção, tais como sistemas de drenagem de águas servidas e subterrâneas e produtos relacionados. Especificamente, a presente invenção pode ser usada para unidades de filtragem moldadas por injeção usadas em sistemas de controle de águas subterrâneas. Estes sistemas de controle de águas permitem a armazenagem temporária de água e são capazes de limitar o escoamento em caso de aguaceiros fortes, ou como uma alternativa para drenagens domésticas, permitem que a água, por exemplo, água pluvial, infiltre no solo.
[002] Os exemplos de tais unidades de filtragem moldadas por injeção são descritos, por exemplo, nas publicações de patente EP-A11260640 e EP-A1-1607534.
[003] As composições de poliolefina adequadas para estas aplicações devem mostrar alta estabilidade termo-oxidativa bem como mostrar propriedades suficientes de fluxo, alto módulo de flexão, boa resistência ao impacto e boa resistência ao arrastamento a longo prazo. [004] Como é conhecido, o polipropileno isotático, embora sendo dotado de uma combinação excepcional de propriedades excelentes, é afetado pela desvantagem de possuir uma resistência ao impacto insuficiente em temperaturas relativamente baixas.
[005] De acordo com a instrução da técnica anterior, é possível prevenir a referida desvantagem, sem sensivelmente afetar as outras propriedades de polímero, adequadamente adicionando-se borrachas de polietileno ao polipropileno.
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2/28 [006] WO-A1 2006/125720 refere-se a uma composição de polipropileno compreendendo (porcento em peso):
a) 65 a 77%, de um polímero de polipropileno cristalino tendo uma quantidade de elemento pentavalente isotônico (mmmm), medida por 13C-RMN sobre a fração insolúvel em xileno a 25°C, maior do que 97,5% em molar;
b) 8 a menos do que 13%, de um copolímero elastomérico de etileno e propileno, o copolímero tendo uma quantidade de unidades recorrentes que derivam de etileno variando de 30 a 70%, e sendo parcialmente solúvel em xileno em temperatura ambiente; a fração de polímero solúvel em xileno em temperatura ambiente tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 2 a 4 dl/g; e
c) 10 a 23% de polietileno tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 1,5 a 4 dl/g e opcionalmente contendo unidades recorrentes derivadas de propileno em quantidade menores do que 10 %.
[007] A composição tipicamente tem um valor de taxa de fluxo de fusão variando de 0,50 a 10 g/10 min e um módulo de flexão de pelo menos 1300 MPa, preferivelmente maior do que 1350 MPa, tal como de 1400 a 1600 MPa. Nos dois exemplos de trabalho incluídos na descrição, tais composições mostram um módulo de flexão de 1370 e 1420 MPa, respectivamente. Tipicamente, a dita composição tem um teor de componente b) mais componente c) de pelo menos 18 % em peso, preferivelmente maior do que 25% em peso.
[008] WO-A1 2006/067023 refere-se a uma composição de polipropileno compreendendo (porcento em peso):
a) 50 a 77%, de um polímero de polipropileno cristalino tendo uma quantidade de elemento pentavalente isotônico (mmmm), medida por 13CRMN sobre a fração insolúvel em xileno a 25 °C, maior do que
97,5 em % molar e um índice de polidispersidade variando de 4 a 10;
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b) 13 a 28%, de um copolímero elastomérico de etileno e propileno, o copolímero tendo uma quantidade de unidades recorrentes que derivam de etileno variando de 30 a 70%, sendo parcialmente solúvel em xileno em temperatura ambiente, a fração de polímero solúvel em xileno em temperatura ambiente tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 2 a 4 dl/g; e
c) 10 a 22%, preferivelmente 10 a 20%, de polietileno tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 1 a 3 dl/g e opcionalmente contendo unidades recorrentes que derivam de propileno em quantidades até menores do que 10%.
[009] A composição tipicamente tem um valor de taxa de fluxo de fusão variando de 10 a 30 g/10 min.
[0010] A composição tipicamente tem um teor de componente b) mais componente c) de pelo menos 25% em peso.
[0011] O pedido de patente europeia n° 09167019.0 mostra uma composição de polímero compreendendo (porcento em peso):
a) 70 a 84%, preferivelmente 74 a 81%, de um polímero de propileno cristalino tendo uma quantidade de elemento pentavalente isotônico (mmmm), medida por 13C-RMN sobre a fração insolúvel em xileno a 25°C, maior do que 97,5 em % molar;
b) 8 a 15%, preferivelmente 9 a 13%, de um copolímero elastomérico de etileno e propileno, o copolímero tendo uma quantidade de unidades recorrentes que derivam de etileno variando de 25 a 50 % em peso, preferivelmente de 30 a 42 % em peso, mais preferivelmente de 35 a 40 % em peso e sendo parcialmente solúvel em xileno em temperatura ambiente; a fração de polímero solúvel em xileno em temperatura ambiente tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 2,5 a 3,5 dl/g; e
c) 8 a 15%, preferivelmente de 10 a 13%, de homopolímero de etileno tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 1,2 a
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3,5 dl/g, preferivelmente de 2 a 3,5 dl/g, [0012] a referida composição tendo um valor de taxa de fluxo de fusão variando de 55 a 90 g/10 min.
[0013] O pedido de patente europeia n° 09167003.4 mostra uma composição de polímero compreendendo (porcento em peso):
a) 57% a 74%, preferivelmente 62% a 71%, de um polímero de propileno cristalino tendo uma quantidade de elemento pentavalente isotônico (mmmm), medida por 13C-RMN sobre a fração insolúvel em xileno a 25°C, maior do que 97,5 em % molar e um índice de polidispersidade variando de 5 a 10;
b) 8 a 15%, preferivelmente 9 a 12%, de um copolímero elastomérico de etileno e propileno, o copolímero tendo uma quantidade de unidades recorrentes que derivam de etileno variando de 30 a 50 % em peso, preferivelmente 40 a 48 % em peso, e sendo parcialmente solúvel em xileno em temperatura ambiente; a fração de polímero solúvel em xileno em temperatura ambiente tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 2,5 a 3,5 dl/g; preferivelmente de 2,5 e 3,0 e
c) 18 a 28%, preferivelmente 20 a 25%, de homopolímero de etileno tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 1,5 a 4 dl/g; [0014] a referida composição tendo um valor de taxa de fluxo de fusão variando de 35 a 60 g/10 min.
[0015] Embora as composições de técnica anterior já apresentem um bom equilíbrio de propriedades, o requerente descobriu que é possível otimizar mais suas propriedades em vista de aplicações de moldagem por injeção, especialmente para a fabricação de dispositivos de regulagem de água de chuva moldados por injeção.
[0016] Descobriu-se agora, surpreendentemente, que é possível obter composições de polipropileno dotadas com um equilíbrio melhorado de alta estabilidade termo-oxidativa, propriedades de fluxo
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5/28 suficientes, boa resistência ao arrastamento, alto módulo de flexão e boa resistência ao impacto.
[0017] O referido equilíbrio de propriedades é obtido produzindo-se uma composição de polipropileno tendo componentes de polímero específicos apresentando características específicas e em relações específicas.
[0018] Desse modo, uma modalidade da presente invenção consiste em uma composição de polipropileno compreendendo (porcento em peso):
a) 78 a 84%, preferivelmente 78 a 82%, de um polímero de propileno cristalino tendo uma quantidade de elemento pentavalente isotônico (mmmm), medida por 13C-RMN sobre a fração insolúvel em xileno a 25°C, maior do que 97,5 em % molar e um índice de polidispersidade variando de 3 a 8;
b) 8 a menos do que 13%, preferivelmente 9 a menos do que 12%, de um copolímero elastomérico de etileno e propileno, o copolímero tendo uma quantidade de unidades recorrentes que deriva de etileno variando de 30 a 70%, preferivelmente 35 a 60%, e sendo parcialmente solúvel em xileno em temperatura ambiente; a fração de polímero solúvel em xileno em temperatura ambiente tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 2 a 4 dl/g; e
c) 8 a menos do que 13%, preferivelmente 9 a menos do que 12%, de polietileno tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 1,5 a 4 dl/g e opcionalmente contendo unidades recorrentes derivadas de propileno em quantidade menores do que 10 %.
[0019] O termo copolímero como usado aqui refere-se a ambos polímeros com das unidades recorrentes diferentes e polímeros com mais do que duas unidades recorrentes diferentes, tais como terpolímeros, na cadeia. Por temperatura ambiente é entendido aqui uma temperatura de cerca de 25°C (temperatura ambiente).
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6/28 [0020] Pelo termo polímero de propileno cristalino é entendido no presente pedido um polímero de propileno tendo uma quantidade de elemento pentavalente isotônico (mmmm), medida por 13C-RMN sobre a fração insolúvel em xileno a 25°C, maior do que 70% molar; por polímero elastomérico é entendido um polímero tendo solubilidade em xileno em temperatura ambiente maior do que 50% em peso.
[0021] Tipicamente, a composição tem um teor de componente (b) mais componente (c) em quantidades de 22% em peso ou menos, preferivelmente 20% em peso ou menos, e um teor total de etileno polimerizado de pelo menos 12% em peso, preferivelmente variando de 12 a 17 % em peso.
[0022] A composição tipicamente tem um valor de taxa de fluxo de fusão variando de 1,5 a 5,0 g/10 min, preferivelmente 1,8 a 3,0 g/10 min, mais preferivelmente 2,0 a 2,5 g/10 min.
[0023] A composição tem tipicamente uma quantidade de polietileno (c) aproximadamente igual ao copolímero elastomérico (b).
[0024] Tipicamente, a composição da presente invenção apresenta um valor de módulo de flexão de pelo menos 1400 MPa, preferivelmente maior do que 1500 MPa, ainda mais preferivelmente maior do que 1600 MPa, tal como de 1700 a 1900 MPa, um valor de resistência ao impacto Izod a 23°C maior do que 14 kJ/m2, preferivelmente maior do que 18 kJ/m2, um valor de resistência ao impacto Izod a 0°C maior do que 6 kJ/m2, preferivelmente maior do que 7 kJ/m2, e aquele a -20°C de pelo menos 5 kJ/m2.
[0025] Tipicamente, a composição da presente invenção apresenta uma resistência à tensão em produção igual a ou maior do que 30 MPa, um alongamento em produção igual a ou maior do que 5%, uma resistência à tensão em ponto de ruptura igual a ou maior do que 20 MPa, e um alongamento em ponto de ruptura igual a ou maior do que 14%.
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7/28 [0026] Tipicamente, a composição da presente invenção apresenta um tempo de indução de oxidação (OIT), medido a 200°C, de mais do que 30 minutos, preferivelmente mais do que 60 minutos, ainda mais preferivelmente mais do que 90 minutos.
[0027] Tipicamente, a composição da presente invenção mostra uma tensão de arrastamento em flexão, medida a 23 °C na direção transversa em amostras modeladas por injeção, menor do que 0,14%, preferivelmente menor do que 0,13%, após 2 horas e menor do que 0,22%, preferivelmente menor do que 0,20%, após 20 horas (sob uma carga de 4 MPa). Quando a carga é 10 MPa, a tensão de arrastamento em flexão é tipicamente menor do que 0,50%, preferivelmente menor do que 0,40%, após 2 horas e menor do que 0,90%, preferivelmente menor do que 0,80%, após 20 horas.
[0028] O polímero de propileno cristalino (a) é selecionado de um homopolímero de propileno e um copolímero de propileno contendo no máximo 3% em peso de etileno ou uma C4-C10 α-olefina ou combinação da mesma. Particularmente preferido é o homopolímero de propileno.
[0029] O copolímero de etileno-propileno elastomérico (b) pode opcionalmente compreender um dieno. Quando presente, o dieno é tipicamente em quantidades variando de 0,5 a 10% em peso com respeito ao peso de copolímero (b). O dieno pode ser conjugado ou não e é selecionado de butadieno, 1,4-hexadieno, 1,5-hexadieno, e etilideno-norborneno-1, por exemplo.
[0030] O copolímero (b) apresenta uma fração solúvel em xileno em temperatura ambiente, isto é, tipicamente em quantidades menores do que 45% em peso, preferivelmente igual a ou menor do que 25% em peso, ainda mais preferivelmente igual a ou menor do que 15% em peso. A fração de polímero insolúvel em xileno de copolímero (b) é rica em etileno; a quantidade de etileno de copolímero (b) sendo tipicamente menor do que 50% em peso.
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8/28 [0031] O polietileno (c) é cristalino ou semicristalino e é selecionado de homopolímero de etileno ou um copolímero de etileno-propileno tendo o teor médio do comonômero em quantidade menores do que 10% em peso. Os valores de viscosidade intrínseca de copolímero (c) estão preferivelmente dentro da faixa de 2,0 a 4,0 dl/g, mais preferivelmente de 2,2 a 3,2 dl/g, ainda mais preferivelmente de 2,5 a 3,0 dl/g.
[0032] A composição da presente invenção é obtida por meio de um processo de copolimerização sequencial.
[0033] Portanto, a presente invenção é também direcionada a um processo para a preparação das composições de poliolefina como descrito acima, referido processo compreendendo pelo menos três estágios de polimerização sequenciais com cada polimerização subsequente sendo conduzida na presença do material polimérico formado na reação de polimerização imediatamente procedente, em que o estágio de polimerização de propileno para o polímero cristalino (a) é realizado em pelo menos um estágio, em seguida um estágio de copolimerização de misturas de etileno com propileno (e opcionalmente um dieno) a polímero elastomérico (b) e finalmente um estágio de polimerização de etileno a polietileno (c) são realizados. Os estágios de polimerização podem ser realizados na presença de um catalisador Ziegler-Natta estereoespecífico.
[0034] De acordo com uma modalidade específica, todos os estágios de polimerização são realizados na presença de um catalisador compreendendo um composto de trialquilalumínio, opcionalmente um doador de elétron, e um componente de catalisador compreendendo um haleto ou halogênio-alcoolato de Ti e um composto doador de elétron suportado em cloreto de magnésio anidroso. Os catalisadores tendo as características acima mencionadas são bem conhecidos na literatura de patente; particularmente vantajosos são os catalisadores descritos em
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USP 4.399.054 e EP-A-45 977. Outros exemplos podem ser encontrados em USP 4.472.524.
[0035] Preferivelmente o catalisador de polimerização é um catalisador de Ziegler-Natta compreendendo um componente de catalisador sólido compreendendo:
a) Mg, Ti e halogênio e um doador de elétron (doador interno),
b) um composto de alquilalumínio e, opcionalmente (porém preferivelmente),
c) um ou mais compostos doadores de elétron (doador externo).
[0036] O doador interno é preferivelmente selecionado dos ésteres de mono ou ácidos orgânicos dicarboxílicos tais como benzoatos, malonatos, ftalatos e certos sucinatos. Eles são descritos na patente dos Estados Unidos 4522930, patente europeia 45977 e os pedidos de patente internacionais WO 00/63261 e WO 01/57099, por exemplo. Particularmente adequados são os éteres de ácido ftálicos e ésteres de ácidos sucínicos. Alquilftalatos são preferidos, tais como ftalato de diisobutila, dioctila e difenila e ftalato de benzil-butila.
[0037] Entre os sucinatos, eles são preferivelmente selecionados de sucinatos de fórmula (I) abaixo:
Figure BR112012017325B1_D0001
Figure BR112012017325B1_D0002
[0038] em que os radicais R1 e R2, iguais a ou diferentes um do outro, são um grupo alquila, alquenila, cicloalquila, arila, arilalquila ou alquilarila C1-C20 linear ou ramificado, opcionalmente contendo heteroátomos; os radicais R3 a R6 iguais a ou diferentes um do outro,
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10/28 grupo alquila, alquenila, cicloalquila, arila, C1-C20 linear ou ramificado, opcionalmente e os radicais R3 a Re que são ligados ao são hidrogênio ou um arilalquila ou alquilarila contendo heteroátomos, mesmo átomo de carbono podem ser ligados juntamente para formar um ciclo; com a condição de que quando R3 a Rs forem contemporaneamente hidrogênio, Re seja um radical selecionado de grupos alquila primária, secundária ou terciária ramificados, grupos cicloalquila, arila, arilalquila ou alquilarila tendo de 3 a 20 átomos carbono;
[0039] de ou de fórmula (II) abaixo:
o R3 II
I
Μ-C.. O H I C R]
H ||
O em que os radicais Ri e R2, iguais a ou diferentes um do ou [0040] outro, são um grupo alquila, alquenila, cicloalquila, arila, arilalquila alquilarila C1-C20 linear ou ramificado, opcionalmente contendo heteroátomos e 0 radical R3 é um grupo alquila linear tendo pelo menos quatro átomos de carbono opcionalmente contendo heteroátomos.
[0041] Os compostos de Al-alquila usados como co-catalisadores compreendem Al-trialquilas, tais como Al-trietila, Al-tri-isobutila, Al-tri-nbutila, e compostos de Al-alquila lineares ou cíclicos contendo dois ou mais átomos de Al ligados um ao outro por meio de átomos de O ou N, ou grupos SO4 ou SO3. O composto de Al-alquila é geralmente usado em tal quantidade que a relação de Al/Ti é de 1 para 1000.
[0042] O doador externo (c) pode ser do mesmo tipo ou pode ser diferente dos sucinatos de fórmula (I) ou (II). Os compostos doadores de elétron externos adequados incluem compostos de silicone, éteres, ésteres tais como ftalatos, benzoatos, sucinatos também tendo uma estrutura diferente daquelas de fórmulas (I) ou (II), aminas, compostos
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11/28 heterocíclicos e particularmente 2,2,6,6-tetrametilpiperidina, cetonas e os 1,3-diéteres da fórmula geral (III):
r!-o—cíh2 ch2o-riv [0043] em que R1 e R11 são iguais ou diferentes e são radicais de CiC18 alquila, C3-C18 cicloalquila ou C7-C18 arila; R111 e RIV são iguais ou diferentes e são radicais de C1-C4 alquila; ou os 1,3-diéteres em que o átomo de carbono na posição 2 pertence a uma estrutura cíclica ou policíclica preparada de 5, 6 ou 7 átomos de carbono e contendo duas ou três insaturações.
[0044] Os éteres deste tipo são descritos nos pedidos de patente europeia publicados 361493 e 728769.
[0045] Os compostos doadores de elétron preferidos que podem ser usados como doadores externos incluem compostos de silicone aromáticos contendo pelo menos uma ligação de Si-OR, onde R é um radical de hidrocarboneto. Uma classe particularmente preferida de compostos doadores externos é aquela de compostos de silicone de fórmula Ra7Rb8Si(OR9)c, onde a e b são números inteiros de 0 a 2, c é um número inteiro de 1 a 3 e a soma (a+b+c) é 4; R7, R8, e R9, são grupos hidrocarboneto C1-C18 opcionalmente contendo heteroátomos. Particularmente preferido são os compostos de silicone em que a é 1, b é 1, c é 2, pelo menos um de R7 e R8 é selecionado de grupos alquila, alquenila, alquileno, cicloalquila ou arila ramificados com 3 a 10 átomos de carbono opcionalmente contendo heteroátomos e R9 é um grupos C1-C10 alquila, em particular, metila. Os exemplos de tais compostos de silicone preferidos são ciclo-hexiltrimetoxissilano, t-butiltrimetoxissilano, t-hexiltrimetoxissilano, ciclo-hexilmetildimetoxissilano, 3,3,3trifluoropropil-2-etilpiperidil-dimetoxissilano, difenildimetoxissilano,
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12/28 metil-t-butildimetoxissilano, diciclopentildimetoxissilano, 2-etilpiperidinil2-t-butildimetoxissilano, (1,1,1 -trifluoro-2-propil)-metildimetoxissilano e (1,1,1-trifluoro-2-propil)-2-etilpiperidinildimetoxissilano. Além disso, são também preferidos os compostos de silicone em que a é 0, c é 3, R8 é um grupo alquila ou cicloalquila ramificado, opcionalmente contendo heteroátomos, e R9 é metila. Os exemplos específicos particularmente preferidos de compostos de silicone são (terc-butil)2Si(OCHs)2, (ciclohexil)(metil) Si(OCHs)2, (fenil)2Si(OCHs)2 e (ciclopentil)2Si(OCHs)2.
[0046] Preferivelmente, o composto doador de elétron (c) é usado em uma tal quantidade para fornecer uma relação molar entre o composto organoalumínio e o referido composto doador de elétron (c) de 0,1 a 500, mais preferivelmente de 1 a 300 e em particular de 3 a 100.
[0047] Como exemplificado acima, o componente de catalisador sólido compreende, além dos doadores de elétron acima, Ti, Mg e halogênio. Em particular, o componente de catalisador compreende um composto de titânio, tendo pelo menos uma ligação de Ti-halogênio, e os compostos doadores de elétron acima mencionados suportados em um haleto de Mg. O haleto de magnésio é preferivelmente MgCl2 em forma ativa, que é amplamente conhecido da literatura de patente como um suporte para catalisadores Ziegler-Natta. As patentes USP 4.298.718 e USP 4.495.338 foram as primeiras a descreverem o uso destes compostos em catalisadores Ziegler-Natta. É conhecido a partir destas patentes que os dialetos de magnésio em forma ativa usados como suporte ou co-suporte em componentes de catalisadores para a polimerização de olefinas são caracterizados por espectros de raio X em que a linha de difração mais intensa que aparece no espectro do haleto não ativo é diminuída em intensidade e é substituída por um halo cuja intensidade máxima é deslocada para ângulos inferiores em relação àquele da linha mais intensa.
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13/28 [0048] Os compostos de titânio preferidos são TiCl4 e T1CI3; além disso, Ti-haloalcoolatos de fórmula Ti(OR)n-yXy também podem ser usados, onde n é a valência de titânio, y é um número entre 1 e n, X é halogênio e R é um radical de hidrocarboneto tendo de 1 a 10 átomos de carbono.
[0049] A preparação do componente de catalisador sólido pode ser realizada de acordo com vários métodos, bem conhecidos e descritos na técnica.
[0050] De acordo com um método preferido, o componente de catalisador sólido pode ser preparado reagindo-se um composto de titânio de fórmula Ti(OR)n-yXy, onde n é a valência de titânio e y é um número entre 1 e n, preferivelmente TiCl4, com um cloreto de magnésio que deriva de um aduto de fórmula MgCUpROH, onde p é um número entre 0,1 e 6, preferivelmente de 2 a 3,5, e R é um radical de hidrocarboneto tendo 1 a 18 átomos de carbono. O aduto pode ser adequadamente preparado em forma esférica misturando-se álcool e cloreto de magnésio na presença de um hidrocarboneto inerte imiscível com o aduto, operando sob condições de agitação na temperatura de fusão do aduto (100-130° C). Em seguida, a emulsão é rapidamente saciada, desse modo, causando a solidificação do aduto em forma de partículas esféricas.
[0051] Os exemplos de adutos esféricos preparados de acordo com este procedimento são descritos nas USP 4.399.054 e USP 4.469.648. O aduto desse modo obtido pode ser diretamente reagido com o composto de Ti ou pode ser previamente submetido à desalcolização termicamente controlada (80-130° C) para obter um aduto em que vários moles de álcool é geralmente menor do que 3, preferivelmente entre 0,1 e 2,5. A reação com o composto de Ti pode ser realizada suspendendose o aduto (desalcolizado ou como tal) em TiCl4 frio (geralmente 0° C); a mistura é aquecida até 80 a 130° C e mantida nesta temperatura
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14/28 durante 0,5 a 2 horas. O tratamento com TiCl4 pode ser realizado uma ou mais vezes. O(s) composto(s) doador(es) de elétron pode(m) ser adicionado(s) durante o tratamento com TiCl4 [0052] Independente do método de preparação usado, a quantidade final do(s) composto(s) doador(es) de elétron é preferivelmente de modo que a relação molar em relação ao MgCl2 é de 0,01 a 1, mais preferivelmente de 0,05 a 0,5.
[0053] Os referidos componentes de catalisador e catalisadores são descritos em WO 00/63261 e WO 01/57099.
[0054] Os catalisadores podem ser pré-contatados com pequenas quantidades de olefina (pré-polimerização), mantendo o catalisador em suspensão em um solvente de hidrocarboneto, e polimerizando em temperaturas de ambiente para 60° C, desse modo produzindo uma quantidade de polímero de 0,5 a 3 vezes o peso do catalisador. A operação pode também ocorrer em monômero líquido, produzindo, neste caso, uma quantidade de polímero 1000 vezes o peso do catalisador.
[0055] Usando-se os catalisadores acima mencionados, as composições de poliolefina são obtidas em forma de partícula esferoidal, as partículas tendo um diâmetro médio de cerca de 250 a 7.000 mícrons, uma fluidez de menos do que 30 segundos e uma densidade volumétrica (compactada) maior do que 0,4 g/ml.
[0056] Os estágios de polimerização podem ocorrer em fase líquida, em fase de gás ou fase de líquido gás. Preferivelmente, a polimerização de polímero cristalino (a) é realizada em monômero líquido (por exemplo, usando propileno líquido como diluente), ao mesmo tempo em que os estágios de copolimerização de copolímero elastomérico (b) e polietileno (c) são realizados em fase de gás. Alternativamente, todos os três estágios de polimerização sequenciais podem ser realizados em fase de gás.
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15/28 [0057] A temperatura de reação no estágio de polimerização para a preparação de polímero cristalino (a) e na preparação de copolímero elastomérico (b) e polietileno (c) pode ser igual ou diferente, e é preferivelmente de 40 a 100° C; mais preferivelmente, a temperatura de reação varia de 50 a 80° C na preparação de polímero (a), e de 70 a 100° C para a preparação de componentes de polímero (b) e (c).
[0058] A pressão do estágio de polimerização para preparar o polímero (a), se realizada em monômero líquido, é aquela que compete com a pressão de vapor do propileno líquido na temperatura de operação usada, e pode ser modificada pela pressão de vapor da quantidade pequena de diluente inerte usada para alimentar a mistura de catalisador, pela pressão em excesso de monômeros opcionais e pelo hidrogênio usado como regulador de peso molecular.
[0059] A pressão de polimerização preferivelmente varia de 33 a 43 bar, se feita em fase líquida, e de 5 a 30 bar se feita em fase de gás. Os tempos de permanência relativos aos dois estágios dependem da relação desejada entre os polímeros (a), (b) e (c), e podem geralmente variar de 15 minutos a 8 horas. Os reguladores de peso molecular convencionais conhecidos na técnica, tais como agentes, como agentes de transferência de cadeia (por exemplo, hidrogênio ou ZnEt2), podem ser usados.
[0060] Os aditivos, cargas e pigmentos convencionais, geralmente usados em polímeros de olefina, podem ser adicionados, tais como agentes de nucleação, óleos de extensão, cargas minerais, e outros pigmentos orgânicos e inorgânicos. Em particular, a adição de cargas inorgânicas, tais como talco, carbonato de cálcio e cargas minerais, também produz uma melhoria em algumas propriedades mecânicas, tais como módulo de flexão e HDT. O talco pode também ter um efeito de nucleação.
[0061] Os agentes de nucleação são adicionados às composições
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16/28 da presente invenção em quantidades variando de 0,05 a 2% em peso, mais preferivelmente de 0,1 a 1% em peso, em relação ao peso total, por exemplo.
[0062] O objeto de composição de polipropileno da presente invenção pode ser vantajosamente usado para obter artigos de sistema de controle de águas subterrâneas, se misturado com pequenas quantidades de polímeros com base em 1-buteno. A mistura resultante é dotada de processabilidade melhorada e ao mesmo tempo as propriedades mecânicas são substancialmente retidas.
[0063] Consequentemente, um outro objeto da presente invenção é uma composição de polímero compreendendo (porcento em peso):
A) de 99% a 80%; preferivelmente de 98% a 85%; mais preferivelmente de 98% a 90% de uma composição de polipropileno compreendendo: (porcento em peso):
a) 78 a 84%, preferivelmente 78 a 82%, de um polímero de propileno cristalino tendo uma quantidade de elemento pentavalente isotônico (mmmm), medida por 13C-RMN sobre a fração insolúvel em xileno a 25° C, maior do que 97,5 em % molar e um índice de polidispersidade variando de 3 a 8;
b) 8 a menos do que 13%, preferivelmente 9 a menos do que 12%, de um copolímero elastomérico de etileno e propileno, o copolímero tendo uma quantidade de unidades recorrentes que derivam de etileno variando de 30 a 70%, preferivelmente de 35 a 60%, e sendo parcialmente solúvel em xileno em temperatura ambiente; a fração de polímero solúvel em xileno em temperatura ambiente tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 2 a 4 dl/g;
c) 8 a menos do que 13%, preferivelmente 9 a menos do que 12%, de polipropileno tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 1,5 a 4 dl/g e opcionalmente contendo unidades recorrentes derivadas de propileno em quantidade menores do que 10 %; e
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B) de 1% a 20%; preferivelmente de 2% a 85%; mais preferivelmente de 2% a 10 % de um polibuteno-1 cristalino.
[0064] O componente A) e os subcomponentes a), b) e c) foram descritos acima.
[0065] O polibuteno-1 cristalino é definido como tendo um ponto de fusão maior do que 90°C; preferivelmente é maior do que 100°C; mais preferivelmente é maior do que 110°C; ainda mais preferivelmente é compreendida entre 110°C e 140°C.
[0066] O polibuteno-1 cristalino usado como componente (B) da composição da invenção pode ser qualquer do polibuteno-1, homo ou copolímero com outras olefinas, tendo uma estrutura predominantemente isotática e um teor de unidades derivadas de 1buteno variando de 100% a 80% em mol; preferivelmente de 100% a 90% em mol; mais preferivelmente de 100% a 95% em mol, ainda mais preferivelmente homopolímero de 1-buteno é usado. Tais polímeros são conhecidos na técnica. Os (co)polímeros de polibuteno-1 isotáticos podem ser preparados polimerizando-se buteno-1 na presença de componentes de catalisador com base em TiCh juntamente com haletos de alquilalumínio (tal como cloreto de dietilalumínio - DEAC) como catalisador. Os (co)polímeros de polibuteno-1 podem também ser obtidos polimerizando-se os monômeros na presença de um catalisador estereoespecífico compreendendo (a) um componente sólido compreendendo um composto de Ti e um composto doador de elétron suportado em MgCl2; (b) um composto de alquilalumínio e, opcionalmente, (c) um composto doador de elétron externo. Um processo deste tipo é descrito, por exemplo, no EP-A-017296. Preferivelmente, o polibuteno-1 usado tem uma isotaticidade (expressa em termos de elemento pentavalente em % de mmmm) maior do que 80%, mais preferivelmente maior do que 85%, e ainda mais preferivelmente maior do que 90%.
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18/28 [0067] A taxa de fluxo de fusão (MFR 190°C/2,16kg) é geralmente compreendida na faixa de 1 g/10 min a 500 g/10 min, preferivelmente de 5 g/10 min a 300 g/10 min e mais preferivelmente de 10 g/10 min a 20 g/10 min ou de 150 g/10 min a 200 g/10 min. Quando um copolímero de buteno com uma ou mais outras olefinas é usado, a olefina pode ser selecionada preferivelmente do grupo consistindo em etileno, propileno, penteno-1, hexano-1 e octeno-1. Particularmente preferido é o copolímero randômico com etileno ou propileno contendo até 20% em peso de unidades que derivam de etileno ou propileno ou ambos.
[0068] As particularidades são dadas nos exemplos seguintes, que são fornecidas para ilustrar, sem limitação, a presente invenção.
Exemplos [0069] Os métodos analíticos seguintes foram usados para determinar as propriedades descritas na descrição detalhada e nos exemplos.
- Etileno: Por espectroscopia de IV.
[0070] O espectro de uma película prensada do polímero é registrado em absorvência vs. números de onda (cm-1). As medições seguintes são usadas para calcular o teor de C2:
a) Área (At) das faixas de absorção de combinação entre 4482 e 3950 cm-1 que é usada para normalização espectrométrica de espessura de película.
b) Área (Ac2) da faixa de absorção devido às sequências metilênicas (vibração de agitação de CH2) após uma subtração digital adequada de um espectro de referência de polipropileno isotático (IPP). A faixa de 660 a 790 cm-1 é usada para ambos copolímeros heterofásicos e/ou randômicos.
[0071] O teor de comonômero do componente B é determinado na fração amorfa preciptada do polímero. A fração amorfa precipitada é obtida como segue: a uma alíquota de 100 ml do líquido filtrado obtido
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19/28 como descrito acima (procedimento para a fração solúvel em xileno) 200 ml de acetona são adicionados sob agitação vigorosa. A precipitação deve ser completa como evidenciado por uma separação de sólidosolução clara. O sólido desse modo obtido é filtrado em uma tela metálica tarada e secado em um forno a vácuo a 70°C até um peso constante ser alcançado.
Temperaturas de fusão para polibuteno-1 [0072] O ponto de fusão de polibuteno-1 foi determinado por
Calorimetria Diferencial de Varredura (D.S.C.) em um instrumento Perkin Elmer DSC-7. As temperaturas de fusão de buteno-1 homo e copolímeros foram determinados de acordo com o seguinte método:
- TmII (medido no segundo ciclo de aquecimento): uma amostra pesada (5 a 10 mg) obtida da polimerização foi selada em panelas de alumínio e aquecida a 200°C com uma velocidade de varredura correspondendo a 20°C/minuto. A amostra foi mantida a 200°C durante 5 minutos para permitir uma fusão completa de todos os cristalitos, desse modo, cancelando a história térmica da amostra. Sucessivamente, após resfriamento para -20°C com uma velocidade de varredura correspondendo a 10°C/minuto, a temperatura de pico foi adotada como a temperatura de cristalização (Tc). Após varredura de 5 minutos a -20°C, a amostra foi aquecida pela segunda vez a 200°C com uma velocidade de varredura correspondendo a 10°C/min. Neste segundo ciclo de aquecimento, a temperatura de pico quando presente foi adotada como a temperatura de fusão da forma II cristalina (TmII) de polibuteno-1 (PB) e a área como entalpia de fusão global (AHfII).
- A entalpia de fusão após 10 dias e a temperatura de fusão de forma I cristalina (TmI) foi medida como segue usando-se a Calorimetria Diferencial de Varredura (D.S.C.) em um instrumento Perkin Elmer DSC-7: Uma amostra pesada (5-10 mg) obtida da polimerização foi selada em panelas de alumínio e aquecida a 200°C
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20/28 com uma velocidade de varredura correspondendo a 20°C/minuto. A amostra foi mantida a 200°C durante 5 minutos para permitir uma fusão completa de todos os cristalitos. A amostra foi em seguida armazenada durante 10 dias em temperatura ambiente. Após 10 dias a amostra foi submetida à DSC, e foi resfriada para -20°C, e em seguida foi aquecida a 200°C com uma velocidade de varredura correspondendo a 10°C/min. Neste ciclo de aquecimento, a primeira temperatura de pico vinda do lado inferior da temperatura no termograma foi adotada como a temperatura de fusão (TmI), e a área como entalpia de fusão global após 10 dias (AHf), quando este foi o único pico observado.
- Frações solúveis e insolúveis em xileno a 25 °C: 2,5 g de polímero são dissolvidos em 250 mL de xileno a 135° C sob agitação. Após 20 minutos, a solução é deixada resfriar para 25° C, ainda sob agitação, e em seguida durante 30 minutos. A precipitação é filtrada com papel de filtro, a solução evaporada em fluxo de nitrogênio, e o resíduo secado a vácuo a 80° C até o peso constante ser alcançado. Desse modo, alguém calcula a porcentagem em peso de polímero solúvel e insolúvel em temperatura ambiente (25° C).
- Viscosidade Intrínseca [η]: Medida em tetra-hidronaftaleno a 135°C.
- Determinação de teor de elemento pentavalente isotático: 50 mg de cada fração insolúvel em xileno foram dissolvidos em 0,5 mL de C2D2Cl4.
[0073] Os espectros de 13C RMN foram adquiridos em um Bruker
DPX-400 (100,61 Mhz, 90° de pulso, 12 segundos de atraso entre pulsos). Cerca de 3000 transitórios foram armazenados para cada espectro; o pico de elemento pentavalente em mmmm (21,8 ppm) foi usado como referência.
[0074] A análise de microestrutura foi realizada como descrito na literatura (Polymer, 1984, 25, 1640, by Inoue Y. et Al, e Polymer, 1994,
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35, 339, by Chujo R. et Al.).
- Índice de polidispersidade: determinado em uma temperatura de 200°C usando-se um reômetro de placas paralelas modelo RMS-800 comercializado por RHEOMETRICS (USA), operando em uma frequência de oscilação que aumenta de 0,1 rad/segundo para 100 rad/segundo. A partir do módulo de cruzamento alguém pode derivar o P.I. por meio da equação:
P.I.= 105/Gc [0075] em que Gc é o módulo de cruzamento que é definido como o valor (expresso em Pa) em que G’=G em que G' é o módulo de armazenagem e G'' é o módulo de perda.
- Taxa de fluxo de fusão: determinada de acordo com o método 1133 de ISO (230° C e 2,16 kg) para polibuteno a taxa de fluxo de fusão foi determinada de acordo com o método 1133 de ISO com condição 190°C/2,16kg.
- Módulo de flexão e outras propriedades de pressão/tensão em flexão: determinado de acordo com o método 178 de ISO.
- Resistência ao impacto Izod: determinado de acordo com método 180/1A de ISO.
- Tempo de indução de oxidação (OIT) (200 °C): determinado de acordo com o método 728 de EN.
- Arrastamento flexural: as amostras foram cortadas a partir das placas moldadas por injeção 3,2 mm de espessura. A forma das amostras é retangular, 12,7x120 mm e a amplitude é de 60 mm. O teste é realizado com dobra em três pontos em um forno de condicionamento capaz de garantir uma temperatura imposta de +/-1°C. A carga é aplicada na direção transversa (isto é, a direção perpendicular à direção de fluxo) ou direção longitudinal por uma almofada cilíndrica tendo um diâmetro de 10 mm. A remoção da mesma almofada é registrada por meio de medidor digital tendo uma precisão de 0,01 mm. O teste foi
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22/28 realizado em uma temperatura de 23 °C.
Teste Espiral: é realizado usando-se um aparato de moldagem por injeção com um molde espiral e pressão de 135 MPa (1350 bar) diâmetro de parafuso: 35 mm deslocamento máximo de pistão: 150 cm3 pressão de injeção espec.: 135 MPa (1350 bar) temperatura em zona 2/zona 3/zona 4/zona 5: 200°C/195°C/ 190°C/185°C ciclo de injeção: tempo de injeção incluindo manutenção: 15 s tempo de resfriamento: 15 s pressão de injeção: segue a partir do comprimento predeterminado do material em teste.
Pressão de permanência = pressão de injeção
Velocidade de parafuso: 30 rpm
Pressão do sistema: 16MPa (160 bar)
Caminho de medição: o curso de medição deve ser determinado de modo que o parafuso pare 20 mm antes da posição final no final da pressão de manutenção. L
Temperatura de ferramenta: 40°C [0076] O comprimento de fluxo em espiral pode ser determinado imediatamente após a operação de injeção.
Exemplo 1 e 2 [0077] Em uma planta operando continuamente de acordo com a técnica de polimerização em líquido-gás misturada, os ciclos foram realizados sob as condições especificadas na Tabela 1.
[0078] A polimerização foi realizada na presença de um sistema catalisador em uma série de três reações equipadas com dispositivos para transferir o produto de um reator para aquele imediatamente ao
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23/28 lado dele.
Preparação do componente de catalisador sólido [0079] Em um frasco redondo de quatro gargalos de 500 ml, purgado com nitrogênio, 250 ml de TiCl4 são introduzidos a 0° C. Ao mesmo tempo em que agitando, 10,0 g de MgCl2^1,9C2H5OH microesferoidal (preparado de acordo com o método descrito no exemplo 2 de USP 4.399.054, porém operando a 3000 rpm em vez de 10000 rpm) e 9,1 mmol de 2,3-(diisopropil) sucinato de dietila são adicionados. A temperatura é elevada para 100°C e mantida durante 120 minutos. Em seguida, a agitação é descontinuada, o produto sólido é deixado assentar e o líquido sobrenadante é sifonado. Em seguida 250 ml de TiCl4 fresco são adicionados. A mistura é reagida a 120°C durante 60 minutos e, em seguida, o líquido sobrenadante é sifonado. O sólido é lavado seis vezes com hexano anidroso (6 1100 ml) a 60°C. Sistema catalisador e tratamento de pré-polimerização [0080] O componente catalisador sólido descrito acima foi contactado a 12° C durante 24 minutos com trietil alumínio (TEAL) e diciclopentildimetoxissilano (DCPMS) como componente doador de elétron exterior. A relação de peso entre TEAL e o componente de catalisador sólido e a relação de peso entre TEAL e DCPMS são especificados na Tabela 1.
[0081] O sistema de catalisador é em seguida submetido à polimerização mantendo-o em suspensão em propileno líquido a 20° C durante cerca de 5 minutos antes de introduzi-lo no primeiro reator de polimerização.
Polimerização [0082] O ciclo de polimerização é conduzido continuamente em uma série de três reatores equipados com dispositivos para transferir o produto de um reator para aquele imediatamente ao seu lado. O primeiro reator é um reator de fase líquida, e o segundo e terceiro
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24/28 reatores são reatores de fase de gás de leito fluido. O polímero (a) é preparado no primeiro reator, ao mesmo tempo em que os polímeros (b) e (c) são preparados nos segundo e terceiro reatores, respectivamente. [0083] As temperatura e pressão são mantidas constantes durante todo o curso da reação. O hidrogênio é usado como regulador de peso molecular.
[0084] A fase de gás (propileno, etileno e hidrogênio) é continuamente analisada por meio de cromatografia de gás.
[0085] No final da execução o pó é descarregado e secado sob um fluxo de nitrogênio.
[0086] Em seguida as partículas de polímero são introduzidos em um extrusor de parafuso duplo (extrusor do tipo Werner), em que elas são misturadas com 635 ppm de Irganox 1010, 635 ppm de Irgafos 168, 2450 ppm de tio-diproprionato de diestearila e 270 ppm de hidrotalcita sintética. O previamente o referido Irganox 1010 é tetracis 3-(3,5-di-tercbutil-4-hidroxifenil) propanoato de pentaeritritila, ao mesmo tempo em que Irgafos 168 é tris (2,4-di-terc-butilfenil) fosfeto, ambos comercializados por Ciba-Geigy. As partículas de polímero são extrusadas sob atmosfera de nitrogênio em um extrusor de parafuso duplo, em uma velocidade de rotação de 250 rpm e uma temperatura de fusão de 200 a 250° C.
Exemplo Comparativo 1 (1c) [0087] O exemplo 1 foi repetido sob as condições especificadas na
Tabela 1, exceto que o componente de catalisador foi substituído com um componente de catalisador contendo diisobutilftalato no lugar de 2,3(di-isopropil)succinato de dietila.
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Tabela 1 - Processo de Polimerização
EXEMPLO 1 2 1c
relação de peso de TEAL/DCPMS 10 4 4
1° reator de fase líquida
Temperatura de polimerização, °C 75 75 75
Pressão, MPa (bar) 3,9 (39) 4 (40) 4 (40)
Carga de H2, mol ppm 1200 1300 1350
1° reator de fase de gás
Temperatura de polimerização, °C 70 70 70
Pressão, MPa (bar) 1,2 (12) 1,2 (12) 1,2 (12)
C2- /(C2-+C3-), % 0,33 0,39 0,39
H2 /C2-, % 0,035 0,034 0,035
2a reator de fase de gás
Temperatura de polimerização, °C 95 95 95
Pressão, MPa (bar) 1,2 (12) 1,2 (12) 1,2 (12)
C2- /(C2-+C3-), % 0,97 0,98 0,96 - 0,99
H2 /C2-, % 0,1 0,1 0,15
Notas: Carga de H2 = concentração de hidrogênio no monômero líquido;
C2- = etileno; C3- = propileno.
Tabela 2 - Análise de Composição
EXEMPLO 1 2 1c
Homopolímero de propileno cristalino
Teor de homopolímero, % em peso 80 80,5 70,3
MFR, g/10 min 3,3 4 3,9
Índice de Polidispersidade 5,7 5,8 4,5
Petição 870190137325, de 20/12/2019, pág. 28/40
26/28
Teor de elemento pentavalente, % molar 98 98,5 98,5
Fração solúvel em xileno, % em peso 1,5 1,5 1,6
Copolímero de propileno-etileno
Teor de copolímero, % em peso 10 10 11,7
Teor de etileno em EPR, % 47 47 55
Viscosidade intrínseca [η] da fração solúvel em xileno, dl/g 3,5 3,6 3,6
Fração solúvel em xileno, % em peso 10,5(1) 10(1) 10,5(1)
Polietileno
Teor de propileno, % em peso 10 9,5 18
Teor de etileno PE, % em peso 100 100 100
Viscosidade intrínseca [η], dl/g 2,7 2,7 2,7
Notas: EPR: borracha de copolímero de etileno-propileno elastomérico; PE: polietileno cristalino. (1) Valor medido sobre a composição de polímero produzida nos primeiro e segundo reatores.
[0088] As propriedades das composições finais são registradas na
Tabela 3.
Tabela 3 - Propriedades das composições finais
EXEMPLOS E EXEMPLOS COMPARATIVOS 1 2 1c
Teor de etileno, % em peso 16 15 22,4
MFR, g/10 min 2,3 2,2 2,0
Módulo de Flexão, MPa 1770 1830 1504
Resistência à Tensão em produção, MPa 30,4 30,8 26,6
Alongamento em produção, % 5,5 5,0 6,1
Resistência à Tensão em ponto de ruptura, MPa 21,3 25,0 16,4
Alongamento em ponto de ruptura, % 16 14 21,0
Tempo de indução em oxidação (OIT) (200 °C), min 92 94 20
Resistência ao impacto Izod, kJ/m2 a 23°C 26 19 46
Petição 870190137325, de 20/12/2019, pág. 29/40
27/28
a 0°C 10,4 7,8 11,2
Tensão de Arrastamento em Flexão após 2 horas 0,12 0,11 0,14
(%); Carga de 4 MPa em direção transversa após 20 horas 0,19 0,17 0,22
Tensão de Arrastamento em Flexão (%); Carga de 10 MPa em direção transversa após 2 horas 0,37 0,37 0,54
após 20 horas 0,63 0,74 0,92
[0089] Os dados acima mostram que as composições de polímero de acordo com a presente invenção apresentam um equilíbrio melhorado entre alta estabilidade termo-oxidativa, propriedades de fluxo suficientes, alto módulo de flexão, boa resistência ao arrastamento e boa resistência ao impacto.
Exemplos 4 a 7;
[0090] O polímero de exemplo 2 foi misturado com 2 amostras diferentes de homopolímero cristalino de buteno-1 vendido por Lyondellbasell sob os nomes PB0801M (PB) e DP0401M (DP). As características destes polímeros são descritas na tabela 4. As composições obtidas foram caracterizadas, os resultados foram descritos na tabela 5.
Tabela 4
PB0801M DP0401M
Taxa de fluxo de fusão (MFR) (190°C/2,16kg) g/10 min 200 15
TmI °C 126 126
Tabela 5
Ex 2 4 5 6 7
Polibuteno-1 PB PB DP DP
Quantidade de Polibuteno-1 % em peso 0 3 7 3 7
MFR (230°C/2,16kg) g/10 min 2,3 2,3 2,9 2,2 2,5
Resistência ao impacto kJ/m2 5,9 5,2 5,3 5,7 5,3
Petição 870190137325, de 20/12/2019, pág. 30/40
28/28
Izod, -20°C
Tm °C 163,9 163,8 163,5 163,7 163,8
Teste em espiral cm 31,2 37,2 39,4 38,8 40,3
Tensão de Arrastamento em Flexão (%); Carga de 4 MPa em dire ção longitudinal após 20 horas 0,25 0,25 0,23 0,23 0,26
[0091] Na tabela 5 é mostrado que a adição de polibuteno-1 melhora a fluidez (valores de teste em espiral) ao mesmo tempo em que as propriedades são aproximadamente as mesmas.

Claims (11)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Composição de polipropileno, caracterizada pelo fato de que compreende (por cento em peso):
    a) 78 a 84% de um polímero de polipropileno cristalino tendo uma quantidade de pentades isotáticas (mmmm), medida por 13C-RMN sobre a fração insolúvel em xileno a 25° C, maior do que 97,5% molar e um índice de polidispersidade variando de 3 a 8;
    b) 8 a menos do que 13% de um copolímero elastomérico de etileno e propileno, sendo que o copolímero tem uma quantidade de unidades recorrentes que derivam de etileno variando de 30 a 70%, e sendo parcialmente solúvel em xileno em temperatura ambiente; sendo que a fração de polímero solúvel em xileno em temperatura ambiente tem um valor de viscosidade intrínseca variando de 2 a 4 dl/g; e
    c) 8 a menos do que 13% de polietileno tendo um valor de viscosidade intrínseca variando de 1,5 a 4 dl/g e opcionalmente contendo unidades recorrentes que derivam de propileno em quantidade menores do que 10%, sendo que a referida composição apresenta as seguintes propriedades:
    - um valor de módulo de flexão maior do que 1400 MPa, preferivelmente maior do que 1500 MPa, de acordo com o método ISO 178,
    - a taxa de fluxo de fusão (MFR), determinada de acordo com o método ISO 1133 (230°C e 2,16 kg), de 1,5 a 5,0 g/10 min,
    - um valor de resistência ao impacto Izod a 0°C de mais do que 6 kJ/m2 de acordo com o método ISO 180/1a, (d) sendo que a quantidade de polietileno (c) é igual à quantidade do copolímero elastomérico (b).
  2. 2. Composição de polipropileno de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o propileno cristalino (a)
    Petição 870190137325, de 20/12/2019, pág. 32/40
    2/4 é de 78 a 82% em peso, o copolímero elastomérico (b) é de 9 a menos do que 12% em peso e o polietileno (c) é de 9 a menos do que 12% em peso em relação à toda a composição de polímero.
  3. 3. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que compreende:
    A) de 99% a 80% da composição de polipropileno como definida na reivindicação 1 ou 2.
    B) de 1% a 20% de um polibuteno-1 cristalino.
  4. 4. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o polibuteno-1 cristalino tem um ponto de fusão maior do que 90°C.
  5. 5. Composição de polímero de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que o polibuteno-1 cristalino é um homopolímero de 1-buteno.
  6. 6. Processo de polimerização para a preparação das composições de polipropileno como definidas na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos três estágios de polimerização sequenciais em que o polímero cristalino (a), o polímero elastomérico (b) e o polietileno (c) são preparados em estágios subsequentes separados, operando em cada estágio, exceto o primeiro estágio, na presença do material polimérico formado e o catalisador usado no estágio de polimerização imediatamente precedente.
  7. 7. Processo de polimerização de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o catalisador usado compreende um componente de catalisador em que o componente doador de elétrons é um succinato selecionado dentre succinatos da fórmula (I) abaixo:
    Petição 870190137325, de 20/12/2019, pág. 33/40
    3/4
    Figure BR112012017325B1_C0001
    sendo que os radicais Ri e R2, iguais ou diferentes um do outro são um grupo alquila, alquenila, cicloalquila, arila, arilalquila ou alquilarila C1-C20 linear ou ramificado, opcionalmente contendo heteroátomos; os radicais R3 a Re iguais ou diferentes um do outro, são hidrogênio ou um grupo alquila, alquenila, cicloalquila, arila, arilalquila ou alquilarila C1-C20 linear ou ramificado, opcionalmente contendo heteroátomos, e os radicais R3 a Re que são ligados ao mesmo átomo de carbono podem ser ligados juntamente para formar um ciclo; com a condição de que quando R3 a Rs forem contemporaneamente hidrogênio, Re seja um radical selecionado dentre grupos alquila primários, secundários ou terciários ramificados, grupos cicloalquila, arila, arilalquila ou alquilarila tendo de 3 a 20 átomos de carbono;
    ou da fórmula (II) abaixo:
    O
    H ||
    O em que os radicais R1 e R2, iguais ou diferentes um do outro, são um grupo alquila, alquenila, cicloalquila, arila, arilalquila ou alquilarila C1-C20 linear ou ramificado, opcionalmente contendo heteroátomos e 0 radical R3 é um grupo alquila linear tendo pelo menos quatro átomos de carbono opcionalmente contendo heteroátomos.
  8. 8. Uso da composição de polipropileno como definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser para a fabricação de
    Petição 870190137325, de 20/12/2019, pág. 34/40
    4/4 artigos moldados por injeção.
  9. 9. Uso da composição de polímero como definida em qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de ser para a fabricação de artigos moldados por injeção.
  10. 10. Unidades de infiltração usadas em sistemas de controle de águas subterrâneas, caracterizadas pelo fato de que compreendem a composição de polipropileno como definida na reivindicação 1.
  11. 11. Unidades de infiltração usadas em sistemas de controle de águas subterrâneas, caracterizadas pelo fato de que compreendem a composição de polímero como definida nas reivindicações 3 a 5.
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