RU2777981C2 - Polyolefin polymers with increased melt strength - Google Patents
Polyolefin polymers with increased melt strength Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777981C2 RU2777981C2 RU2020117287A RU2020117287A RU2777981C2 RU 2777981 C2 RU2777981 C2 RU 2777981C2 RU 2020117287 A RU2020117287 A RU 2020117287A RU 2020117287 A RU2020117287 A RU 2020117287A RU 2777981 C2 RU2777981 C2 RU 2777981C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer composition
- melt strength
- polymer
- polypropylene
- weight
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 186
- 230000001965 increased Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 title description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 141
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 55
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 54
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 44
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical class OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 20
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 19
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 claims description 15
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 claims description 13
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims description 7
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CZGWDPMDAIPURF-UHFFFAOYSA-N (4,6-dihydrazinyl-1,3,5-triazin-2-yl)hydrazine Chemical compound NNC1=NC(NN)=NC(NN)=N1 CZGWDPMDAIPURF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ULUZGMIUTMRARO-UHFFFAOYSA-N (carbamoylamino)urea Chemical compound NC(=O)NNC(N)=O ULUZGMIUTMRARO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ICGLPKIVTVWCFT-UHFFFAOYSA-N 4-methylbenzenesulfonohydrazide Chemical compound CC1=CC=C(S(=O)(=O)NN)C=C1 ICGLPKIVTVWCFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2H-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N Chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N Chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AFYPFACVUDMOHA-UHFFFAOYSA-N Chlorotrifluoromethane Chemical compound FC(F)(F)Cl AFYPFACVUDMOHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N Dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004338 Dichlorodifluoromethane Substances 0.000 claims description 3
- WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N Hexafluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)F WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N Isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N Isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940050176 Methyl Chloride Drugs 0.000 claims description 3
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N Tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940042935 dichlorodifluoromethane Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019404 dichlorodifluoromethane Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 claims description 3
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 claims description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HZVFRKSYUGFFEJ-YVECIDJPSA-N (2R,3R,4S,5R)-7-phenylhept-6-ene-1,2,3,4,5,6-hexol Chemical class OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=CC1=CC=CC=C1 HZVFRKSYUGFFEJ-YVECIDJPSA-N 0.000 claims description 2
- MJVIZWIQHKRBPI-UHFFFAOYSA-N 1-(aziridin-1-yl)but-3-en-2-ol Chemical compound C=CC(O)CN1CC1 MJVIZWIQHKRBPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- PCSAXLKYKUADAY-XJFOESAGSA-N (2R,3R,4S,5R)-7-(4-methoxyphenyl)hept-6-ene-1,2,3,4,5,6-hexol Chemical compound COC1=CC=C(C=C(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO)C=C1 PCSAXLKYKUADAY-XJFOESAGSA-N 0.000 claims 1
- CQSQUYVFNGIECQ-UHFFFAOYSA-N 1-N,4-N-dimethyl-1-N,4-N-dinitrosobenzene-1,4-dicarboxamide Chemical compound O=NN(C)C(=O)C1=CC=C(C(=O)N(C)N=O)C=C1 CQSQUYVFNGIECQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 15
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 13
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 8
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N Azodicarbonamide Chemical compound NC(=O)\N=N\C(N)=O XOZUGNYVDXMRKW-AATRIKPKSA-N 0.000 description 4
- 239000004156 Azodicarbonamide Substances 0.000 description 4
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 4
- 235000019399 azodicarbonamide Nutrition 0.000 description 4
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 4
- 235000021271 drinking Nutrition 0.000 description 4
- 230000004634 feeding behavior Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 125000003506 n-propoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 4
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 3
- LMZLWUYNLQAQHZ-YRPNKDGESA-N (2S,3S,4S,5R)-1,6-bis(phenylmethoxy)hexane-2,3,4,5-tetrol Chemical class C([C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)COCC=1C=CC=CC=1)OCC1=CC=CC=C1 LMZLWUYNLQAQHZ-YRPNKDGESA-N 0.000 description 2
- ASRMWYDEZPXXBA-UHFFFAOYSA-N (sulfonylamino)urea Chemical compound NC(=O)NN=S(=O)=O ASRMWYDEZPXXBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BOSAWIQFTJIYIS-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-Trichloro-2,2,2-trifluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(Cl)(Cl)Cl BOSAWIQFTJIYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DDMOUSALMHHKOS-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane Chemical compound FC(F)(Cl)C(F)(F)Cl DDMOUSALMHHKOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JSEUKVSKOHVLOV-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloro-1,1,2,3,3,3-hexafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(Cl)C(F)(F)Cl JSEUKVSKOHVLOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHNZEZWIUMJCGF-UHFFFAOYSA-N 1-Chloro-1,1-difluoroethane Chemical compound CC(F)(F)Cl BHNZEZWIUMJCGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XXSZLFRJEKKBDJ-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1,1,2,2,3,3,3-heptafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)Cl XXSZLFRJEKKBDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GIUDNRMHWCAPGM-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1,1,2,2,3,3,4,4,4-nonafluorobutane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)Cl GIUDNRMHWCAPGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RFCAUADVODFSLZ-UHFFFAOYSA-N Chloropentafluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)Cl RFCAUADVODFSLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004340 Chloropentafluoroethane Substances 0.000 description 2
- 229940087091 Dichlorotetrafluoroethane Drugs 0.000 description 2
- USVVENVKYJZFMW-UHFFFAOYSA-L N-carboxylatoiminocarbamate Chemical compound [O-]C(=O)N=NC([O-])=O USVVENVKYJZFMW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N Octafluorocyclobutane Chemical compound FC1(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)F BCCOBQSFUDVTJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N Octafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229950003332 Perflubutane Drugs 0.000 description 2
- KAVGMUDTWQVPDF-UHFFFAOYSA-N Perfluorobutane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F KAVGMUDTWQVPDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VRFNYSYURHAPFL-UHFFFAOYSA-N [(4-methylphenyl)sulfonylamino]urea Chemical compound CC1=CC=C(S(=O)(=O)NNC(N)=O)C=C1 VRFNYSYURHAPFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium(0) Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VJRITMATACIYAF-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonohydrazide Chemical compound NNS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 VJRITMATACIYAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000019406 chloropentafluoroethane Nutrition 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 2
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 2
- 235000019407 octafluorocyclobutane Nutrition 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 229960004065 perflutren Drugs 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 2
- KXPTYUSZHKUYSM-UHFFFAOYSA-N 1-N,4-N-dimethyl-2,3-dinitrosobenzene-1,4-dicarboxamide Chemical compound CNC(=O)C1=CC=C(C(=O)NC)C(N=O)=C1N=O KXPTYUSZHKUYSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005069 Calcium Drugs 0.000 description 1
- 229960003563 Calcium Carbonate Drugs 0.000 description 1
- MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L Calcium lactate Chemical compound [Ca+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N Phosphite Chemical compound [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940037312 STEARAMIDE Drugs 0.000 description 1
- AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N Tetramethylenedisulfotetramine Chemical compound C1N(S2(=O)=O)CN3S(=O)(=O)N1CN2C3 AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FRNYWYUVZQQBQN-VVBFYGJXSA-N [(4S,5R)-5-[(4R,5R)-5-(hydroxymethyl)-2-phenyl-1,3-dioxolan-4-yl]-2-phenyl-1,3-dioxolan-4-yl]methanol Chemical compound O([C@H]([C@@H](O1)CO)[C@@H]2OC(O[C@@H]2CO)C=2C=CC=CC=2)C1C1=CC=CC=C1 FRNYWYUVZQQBQN-VVBFYGJXSA-N 0.000 description 1
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005282 brightening Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001527 calcium lactate Substances 0.000 description 1
- 229960002401 calcium lactate Drugs 0.000 description 1
- 235000011086 calcium lactate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002666 chemical blowing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(N)=O LYRFLYHAGKPMFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-M stearate Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N tris(2,4-ditert-butylphenyl) phosphite Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИRELATED APPLICATIONS
[0001] Настоящая заявка основана на и испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/578,162, поданной 27 октября 2017 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.[0001] This application is based on and claims priority from U.S. Provisional Application No. 62/578,162, filed Oct. 27, 2017, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] Полиолефиновые полимеры используют в многочисленных и разнообразных областях применения. Полиолефиновые полимеры, такие как, например, полипропилен, представляют собой полукристаллические полимеры, обладающие хорошей химической стойкостью, хорошей термостойкостью и хорошей устойчивостью к усталостным нагрузкам. Кроме того, полипропилен является относительно жестким и обладает превосходными термопластичными свойствами, что позволяет получать полимеры с многочисленными и разнообразными формами. [0002] Polyolefin polymers are used in numerous and varied applications. Polyolefin polymers, such as, for example, polypropylene, are semi-crystalline polymers having good chemical resistance, good thermal stability and good fatigue resistance. In addition, polypropylene is relatively rigid and has excellent thermoplastic properties, allowing polymers to be produced in many and varied forms.
[0003] В некоторых конкретных сферах применения, таких как процессы термоформования и вспенивания, обычно требуется высокая прочность расплава. Высокая прочность расплава необходима, например, для термоформования композиции до желаемой формы или для формирования пор пеноматериалов. В процессе термоформования, например, полимер нагревают выше определенной температуры, а затем образуют объект с желаемой формой. В случае образования объекта со сложной формой, при формировании толстолицевых крупных деталей, необходима высокая прочность расплава, чтобы сохранить устойчивость формы, а также растяжимость в процессе формирования. Например, полимер должен сохранять достаточную структурную целостность во время вышеупомянутого процесса и до отверждения изделия. [0003] In some specific applications, such as thermoforming and foaming processes, high melt strength is generally required. High melt strength is required, for example, to thermoform the composition to a desired shape or to form pores in foams. In a thermoforming process, for example, a polymer is heated above a certain temperature and then formed into an object with the desired shape. In the case of the formation of an object with a complex shape, when forming thick-faced large parts, high melt strength is necessary in order to maintain shape stability, as well as extensibility during the formation process. For example, the polymer must maintain sufficient structural integrity during the above process and until the product is cured.
[0004] Аналогичным образом высокая прочность расплава также необходима в процессах термического вспенивания. Без достаточной прочности расплава тонкие стенки пор могут разрушаться или иным образом формировать пеноматериал с физическими свойствами, которое хуже желаемых. [0004] Similarly, high melt strength is also required in thermal foaming processes. Without sufficient melt strength, the thin pore walls can collapse or otherwise form a foam with less than desired physical properties.
[0005] В прошлом для повышения прочности расплава полипропиленовых полимеров применяли различные способы и методики. Например, одним из способов повышения прочности расплава является создание длинноцепочечных ветвей на полипропиленовом полимере. Полипропиленовые полимеры, имеющие длинноцепочечные ветви, можно получать с использованием внутриреакторных способов и послереакторных способов. Для внутриреакторных способов необходимы специальные катализаторы для индуцирования полимеризации макромеров. Внутриреакторные процессы не только являются чрезмерно дорогими, но и дают малый выход продуктов. [0005] Various methods and techniques have been used in the past to improve the melt strength of polypropylene polymers. For example, one way to improve melt strength is to create long chain branches on the polypropylene polymer. Polypropylene polymers having long chain branches can be prepared using in-pot methods and post-pot methods. In-pot processes require special catalysts to induce polymerization of the macromers. In-reactor processes are not only prohibitively expensive, but also give a low yield of products.
[0006] Послереакторные способы создания длинноцепочечных разветвленных полипропиленовых полимеров включают воздействие на полимер электронного пучка или гамма-излучения. Высокоэнергетическое излучение вызывает деполимеризацию и образование полимерных радикалов, которые, в конечном итоге, рекомбинируют с образованием длинноцепочечной разветвленности в среде с низким/нулевым содержанием кислорода. Однако, к сожалению, воздействие электронных пучков создает послерадиационное разложение. Кроме того, облучение по-прежнему требует дальнейшей обработки полимеров и тем самым приводит к увеличению стоимости. [0006] Post-reactor methods for creating long chain branched polypropylene polymers include exposing the polymer to an electron beam or gamma radiation. High energy radiation causes depolymerization and the formation of polymer radicals, which eventually recombine to form long chain branching in a low/no oxygen environment. However, unfortunately, the effect of electron beams creates post-radiation decomposition. In addition, irradiation still requires further processing of the polymers and thus leads to an increase in cost.
[0007] Обеспечить длинноцепочечные разветвленности в полипропилене можно и за счет последующей реакции полипропилена в присутствии совместно применяемых средств или полифункциональных мономеров. Однако, аналогично радиационному способу, стоимость и низкая производительность создают ограничения для дальнейшего коммерческого применения. [0007] It is also possible to provide long chain branches in polypropylene by post-reacting the polypropylene in the presence of co-agents or polyfunctional monomers. However, similarly to the radiation method, cost and low productivity limit further commercial applications.
[0008] Другим способом повышения прочности расплава полипропилена является расширение распределения по молекулярным массам. Однако прочность расплава при использовании этого способа ограничена по сравнению с полипропиленом с длинноцепочечными ветвями. [0008] Another way to improve the melt strength of polypropylene is to widen the molecular weight distribution. However, the melt strength of this process is limited compared to long chain leg polypropylene.
[0009] Таким образом, существует потребность в способе повышения прочности расплава полипропиленового полимера без обеспечения в полимере длинноцепочечных ветвей. Также существует потребность в полипропиленовой полимерной композиции с повышенной прочностью расплава, которую можно использовать в процессах термоформования и процессах вспенивания. [0009] Thus, there is a need for a method for improving the melt strength of a polypropylene polymer without providing long chain branches in the polymer. There is also a need for a polypropylene polymer composition with improved melt strength that can be used in thermoforming and foaming processes.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[0010] В целом настоящее описание относится к полимерной композиции, содержащей полимер на основе пропилена с повышенной прочностью расплава. В соответствии с настоящим описанием модификатор прочности расплава объединяют с полипропиленовым полимером в количестве, достаточном для повышения прочности расплава полимера. Например, модификатор прочности расплава смешивают с полимером в количестве, достаточном для поддержания полимера в гелеобразной сетке при более высоких температурах, в то время как полимер находится в расплавленном состоянии. Гелеобразная сетка повышает эластичность и резко повышает прочность расплава. [0010] In General, the present description relates to a polymer composition containing a propylene-based polymer with increased melt strength. In accordance with the present description, the melt strength modifier is combined with the polypropylene polymer in an amount sufficient to increase the melt strength of the polymer. For example, the melt strength modifier is mixed with the polymer in an amount sufficient to maintain the polymer in a gel network at higher temperatures while the polymer is in the molten state. The gel-like network enhances elasticity and drastically improves melt strength.
[0011] Например, в одном варианте осуществления настоящее описание относится к полимерной композиции с повышенной прочностью расплава. Полимерная композиция включает в себя полипропиленовый полимер, который содержит по меньшей мере 60 мольных процентов пропилена. Полипропиленовый полимер, например, может содержать гомополимер полипропилена, сополимер полипропилена или их смеси. [0011] For example, in one embodiment, the present disclosure relates to a polymer composition with enhanced melt strength. The polymer composition includes a polypropylene polymer that contains at least 60 mole percent propylene. The polypropylene polymer, for example, may comprise a polypropylene homopolymer, a polypropylene copolymer, or mixtures thereof.
[0012] В соответствии с настоящим описанием полимерная композиция дополнительно содержит модификатор прочности расплава, присутствующий в полимерной композиции, достаточный для того, чтобы полимерная композиция формировала проникающую сеть, когда полимерная композиция находится в расплавленном состоянии. В настоящем документе проникающая сеть представляет собой физическую сплошную трехмерную сеть через всю полимерную матрицу. Сеть может быть сформирована с помощью ковалентно или физически связанных молекулярных структур. В одном варианте осуществления полимерная сеть образована только в одном полимере и может включать в себя перепутанные полимерные цепи. [0012] As used herein, the polymer composition further comprises a melt strength modifier present in the polymer composition sufficient to cause the polymer composition to form a penetrating network when the polymer composition is in the molten state. In this document, the penetrating network is a physical continuous three-dimensional network through the entire polymer matrix. The network can be formed using covalently or physically linked molecular structures. In one embodiment, the polymer network is formed in only one polymer and may include entangled polymer chains.
[0013] В одном варианте осуществления модификатор прочности расплава присутствует в полимерной композиции таким образом, что полимерная композиция имеет температуру перехода в вязкоупругое состояние более около 180°C, например более около 185°C. [0013] In one embodiment, the melt strength modifier is present in the polymer composition such that the polymer composition has a viscoelastic transition temperature of greater than about 180°C, such as greater than about 185°C.
[0014] Полимерная композиция настоящего описания может также иметь различные физические свойства. Например, полимерная композиция может иметь показатель деформационного упрочнения более около 0,4. [0014] The polymer composition of the present disclosure may also have different physical properties. For example, the polymer composition may have a work hardening index greater than about 0.4.
[0015] В дополнение к показателю деформационного упрочнения более около 0,4 в одном варианте осуществления полимерная композиция также может иметь коэффициент разжижения при сдвиге более около 50, например, более около 60, например, более около 70, например, более около 80. Коэффициент разжижения при сдвиге, как правило, составляет менее около 300. Кроме того, полимерная композиция может иметь индекс эластичности более около 0,2. [0015] In addition to a work hardening index of greater than about 0.4, in one embodiment, the polymer composition may also have a shear thinning factor of greater than about 50, such as greater than about 60, such as greater than about 70, such as greater than about 80. shear thinning is typically less than about 300. In addition, the polymer composition may have an elasticity index greater than about 0.2.
[0016] В одном варианте осуществления модификатор прочности расплава может содержать производное бензилиденсорбита. Примеры модификаторов прочности расплава включают, например, 1,3:2,4-бис(3,4-диметилдибензилиден)сорбит, 1,2,3- тридезокси-4,6:5,7-бис-O-[(4-пропилфенил)метилен]нонитол, 1,3:2,4-бис(п-нитробензилиден)сорбит, (1,3-2,4-дибензилиденсорбит), 1,3-2,4-бис(п-метоксибензилиден)сорбит, 1,3:2,4-бис(м-метоксибензилиден)сорбит, 1,3:2,4-бис(п-хлорбензилиден)сорбит, 1,3:2,4-бис(п-метилбензилиден)сорбит или их смеси. Модификатор прочности расплава в одном варианте осуществления может присутствовать в полимерной композиции в количестве, по существу превышающем около 0,6% по массе, например, в количестве превышающем около 0,8% по массе, например, в количестве превышающем около 1% по массе, например, в количестве превышающем около 1,2% по массе, например, в количестве превышающем около 1,4% по массе, например, в количестве превышающем около 1,6% по массе, например, в количестве превышающем около 1,8% по массе, например, в количестве превышающем около 2% по массе. Модификатор прочности расплава обычно присутствует в полимерной композиции в количестве менее около 10% по массе, например, в количестве менее около 5% по массе, например, в количестве менее около 4% по массе. [0016] In one embodiment, the melt strength modifier may comprise a benzylidene sorbitol derivative. Examples of melt strength modifiers include, for example, 1,3:2,4-bis(3,4-dimethyldibenzylidene)sorbitol, 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4- propylphenyl)methylene]nonitol, 1,3:2,4-bis(p-nitrobenzylidene)sorbitol, (1,3-2,4-dibenzylidenesorbitol), 1,3-2,4-bis(p-methoxybenzylidene)sorbitol, 1,3:2,4-bis(m-methoxybenzylidene)sorbitol, 1,3:2,4-bis(p-chlorobenzylidene)sorbitol, 1,3:2,4-bis(p-methylbenzylidene)sorbitol or mixtures thereof . The melt strength modifier in one embodiment may be present in the polymer composition in an amount substantially greater than about 0.6% by weight, for example, in an amount greater than about 0.8% by weight, for example, in an amount greater than about 1% by weight, for example, in an amount greater than about 1.2% by weight, for example, in an amount greater than about 1.4% by weight, for example, in an amount greater than about 1.6% by weight, for example, in an amount greater than about 1.8% by weight by weight, for example, in an amount greater than about 2% by weight. The melt strength modifier is typically present in the polymer composition in an amount of less than about 10% by weight, for example, in an amount of less than about 5% by weight, for example, in an amount of less than about 4% by weight.
[0017] Особым преимуществом является то, что полимерная композиция настоящего описания может обладать вышеописанными свойствами прочности расплава без использования полипропиленового полимера с длинноцепочечными ответвлениями. Таким образом, в одном варианте осуществления для образования композиции можно использовать линейный полипропиленовый полимер. [0017] It is of particular advantage that the polymer composition of the present disclosure can have the melt strength properties described above without the use of a long chain branched polypropylene polymer. Thus, in one embodiment, a linear polypropylene polymer can be used to form the composition.
[0018] В одном варианте осуществления полимерная композиция может быть составлена с образованием полипропиленовой пены. Например, полимерная композиция может содержать нуклеирующий агент и порообразующее вещество. Порообразующее вещество может содержать, например, азот, двуокись углерода, изобутан, циклопентан, воздух, метилхлорид, этилхлорид, пентан, изопентан, перфторметан, хлортрифторметан, дихлордифторметан, трихлортрифторметан, перфторэтан, 1-хлор-1,1-дифторэтан, хлорпентафторэтан, дихлортетрафторэтан, трихлортрифторэтан, перфторпропан, хлоргептафторпропан, дихлоргексафторпропан, перфторбутан, хлорнонафторбутан, перфторциклобутан, азодикарбонамид (АДКА), азодиизобутиронитрил, бензолсульфонгидразид, 4,4-оксибензол сульфонилсемикарбазид, п-толуол сульфонилсемикарбазид, азодикарбоксилат бария, N, N′-диметил-N, N′-динитрозотерефталамид, тригидразинотриазин, N, N-динитрозопентаметилен, производное лимонной кислоты, тетрамин, 5-фенилтетразол, гидразодикарбонамид, п-толуол сульфонилгидразид или их смеси. [0018] In one embodiment, the polymer composition may be formulated to form a polypropylene foam. For example, the polymer composition may contain a nucleating agent and a pore-forming agent. The blowing agent may contain, for example, nitrogen, carbon dioxide, isobutane, cyclopentane, air, methyl chloride, ethyl chloride, pentane, isopentane, perfluoromethane, chlorotrifluoromethane, dichlorodifluoromethane, trichlorotrifluoromethane, perfluoroethane, 1-chloro-1,1-difluoroethane, chloropentafluoroethane, dichlorotetrafluoroethane, trichlorotrifluoroethane, perfluoropropane, chlorheptafluoropropane, dichlorohexafluoropropane, perfluorobutane, chlornonafluorobutane, perfluorocyclobutane, azodicarbonamide (ADCA), azodiisobutyronitrile, benzenesulfonhydrazide, 4,4-hydroxybenzene sulfonylsemicarbazide, p-toluene sulfonylsemicarbazide, barium azodicarboxylate, N, N, N'-dimethyl dinitrosoterephthalamide, trihydrazinotriazine, N,N-dinitrosopentamethylene, citric acid derivative, tetramine, 5-phenyltetrazole, hydrazodicarbonamide, p-toluene sulfonylhydrazide, or mixtures thereof.
[0019] Таким образом, настоящее описание также относится к способу образования полипропиленовой пены. Способ включает стадию смешивания полипропиленовой композиции, как описано выше, содержащей агент, модифицирующий прочность расплава, и комбинирования полимерной композиции с порообразующим веществом и нуклеирующим агентом. Полимерную композицию нагревают до расплавленного состояния, достаточного для того, чтобы порообразующее вещество индуцировало формирование пор пеноматериала. [0019] Thus, the present description also relates to a method for the formation of polypropylene foam. The method includes the step of mixing a polypropylene composition as described above containing a melt strength modifying agent and combining the polymer composition with a pore-forming agent and a nucleating agent. The polymer composition is heated to a molten state sufficient for the blowing agent to induce the formation of pores in the foam.
[0020] Например, в одном варианте осуществления полимерную композицию на основе пропилена можно нагревать до расплавленного состояния. Порообразующее вещество можно включить в композицию для формирования дисперсии газообразного материала в полимерной композиции в расплавленном состоянии. После этого расплавленная полимерная композиция может образовать вспененную структуру. Вспененную структуру можно отлить в желаемую форму без сжатия пеноструктуры. Например, вспененное изделие может представлять собой одноразовый питьевой стакан. [0020] For example, in one embodiment, the propylene-based polymer composition can be heated to a molten state. A blowing agent may be included in the composition to form a dispersion of gaseous material in the polymer composition in the molten state. Thereafter, the molten polymer composition may form a foam structure. The foam structure can be molded into the desired shape without compressing the foam structure. For example, the foamed article may be a disposable drinking cup.
[0021] Настоящее изобретение также относится к способу термоформования полипропиленового полимера. Способ включает смешивание полипропиленового полимера с модификатором прочности расплава, как описано выше. Полимерную композицию нагревают до расплавленного состояния, достаточного для преобразования полимера в изделие в процессе термоформования. Например, полимерное изделие может содержать изделия, применяемые в упаковке для пищевых продуктов, одноразовые изделия, такие как питьевые стаканы, части крупных устройств, такие как внутренние обшивки холодильников, автозапчасти, такие как панели транспортных средств для отдыха, и т. п. [0021] The present invention also relates to a method for thermoforming a polypropylene polymer. The method includes blending a polypropylene polymer with a melt strength modifier as described above. The polymer composition is heated to a molten state sufficient to convert the polymer into an article during the thermoforming process. For example, the polymeric article may include articles used in food packaging, disposable articles such as drinking cups, parts of large appliances such as refrigerator interiors, auto parts such as recreational vehicle panels, and the like.
[0022] Настоящее изобретение также относится к способу повышения прочности расплава полипропиленового полимера. Способ включает стадию смешивания полипропиленового полимера с модификатором прочности расплава, как описано выше. [0022] The present invention also relates to a method for improving the melt strength of a polypropylene polymer. The method includes the step of mixing the polypropylene polymer with the melt strength modifier as described above.
[0023] Другие особенности и аспекты настоящего описания более подробно описаны ниже. [0023] Other features and aspects of the present description are described in more detail below.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS
[0024] Полное и достаточное описание настоящего изобретения изложено более конкретно в остальной части описания изобретения, включая отсылку к сопроводительным чертежам. [0024] A complete and sufficient description of the present invention is set forth more specifically in the remainder of the specification, including reference to the accompanying drawings.
На Фиг. 1 представлено графическое изображение некоторых результатов, полученных в примере ниже.On FIG. 1 is a graphical representation of some of the results obtained in the example below.
[0025] Повторное использование номеров позиций в настоящем описании изобретения и чертежах предназначено для представления тех же или аналогичных признаков или элементов настоящего изобретения.[0025] The reuse of reference numbers in the present specification and drawings is intended to represent the same or similar features or elements of the present invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
[0026] Специалисту в данной области следует понимать, что настоящий документ представляет собой только описание примеров осуществления и не предназначено для ограничения более широких аспектов настоящего описания. [0026] One skilled in the art should understand that this document is only a description of exemplary embodiments and is not intended to limit the broader aspects of the present description.
[0027] В целом настоящее описание относится к полимерным композициям, содержащим полиолефиновый полимер, такой как полипропиленовый полимер, который имеет повышенную прочность расплава. Настоящее изобретение также относится к различным способам и процессам получения полимерных изделий, включая изделия из пеноматериала, из полимерной композиции. [0027] In General, the present description relates to polymer compositions containing a polyolefin polymer, such as a polypropylene polymer, which has improved melt strength. The present invention also relates to various methods and processes for obtaining polymer products, including foam products, from a polymer composition.
[0028] В одном варианте осуществления полимерная композиция настоящего описания содержит один или более полипропиленовых полимеров в сочетании с модификатором прочности расплава. Модификатор прочности расплава добавляют к полимерной композиции в количестве, достаточном для повышения эластичности полимерной композиции при повышенных температурах, например, при температурах, когда полимерная композиция находится в расплавленном состоянии. Например, в одном варианте осуществления модификатор прочности расплава может содержать гелеобразующий агент, который поддерживает гелеобразную сетку при более высоких температурах. Модификатор прочности расплава также можно добавлять в количествах, недостаточных для повышения вязкости полимерной композиции, в количестве, которое делает расплавленный полимер непригодным для формовочных сфер применения. За счет увеличения эластичности полимерной композиции при повышенных температурах можно значительно увеличить прочность расплава полимерной композиции, что позволяет осуществлять термоформование полимерной композиции во все различные формы, а также позволяет формировать пеноматериал с закрытыми порами с использованием полимерной композиции. [0028] In one embodiment, the polymer composition of the present disclosure contains one or more polypropylene polymers in combination with a melt strength modifier. The melt strength modifier is added to the polymer composition in an amount sufficient to increase the elasticity of the polymer composition at elevated temperatures, for example, at temperatures when the polymer composition is in the molten state. For example, in one embodiment, the melt strength modifier may contain a gelling agent that maintains the gelatinous network at higher temperatures. The melt strength modifier can also be added in amounts insufficient to increase the viscosity of the polymer composition, in an amount that renders the molten polymer unsuitable for molding applications. By increasing the elasticity of the polymer composition at elevated temperatures, the melt strength of the polymer composition can be greatly increased, allowing the polymer composition to be thermoformed into all different shapes, and also allowing the formation of closed cell foam using the polymer composition.
[0029] В одном варианте осуществления модификатор прочности расплава присутствует в полимерной композиции в количестве, достаточном для образования проникающей сети, как описано выше. [0029] In one embodiment, the melt strength modifier is present in the polymer composition in an amount sufficient to form a penetrating network, as described above.
[0030] В одном варианте осуществления модификатор прочности расплава может содержать производное сорбита. В прошлом конкретные производные сорбита объединяли с полиолефиновыми полимерами для того, чтобы обеспечить функционирование в качестве нуклеирующего агента или осветляющего вещества. В этих сферах применения производное сорбита добавляли в относительно небольших количествах. Однако в соответствии с настоящим описанием производное сорбита добавляют к полимеру в количестве, достаточном для модификации и увеличения прочности расплава, чтобы полимерная композиция при повышенной температуре имела конкретную комбинацию свойств, которые хорошо подходят для процессов термоформования и/или процессов вспенивания. Фактически в некоторых вариантах осуществления на прозрачность полученного полимера практически может быть оказано вредное влияние. [0030] In one embodiment, the melt strength modifier may contain a sorbitol derivative. In the past, specific sorbitol derivatives have been combined with polyolefin polymers in order to function as a nucleating agent or brightening agent. In these applications, the sorbitol derivative was added in relatively small amounts. However, as used herein, the sorbitol derivative is added to the polymer in an amount sufficient to modify and increase melt strength such that the polymer composition at elevated temperature has a specific combination of properties that are well suited to thermoforming and/or foaming processes. In fact, in some embodiments, the transparency of the resulting polymer can practically be adversely affected.
[0031] Чтобы определить полимерные композиции, изготовленные в соответствии с настоящим описанием, в отношении полимерных композиций проводят различные испытания полимерных композиций, которые связаны с прочностью расплава полимера. Ниже приведено описание различных испытаний. [0031] To determine the polymer compositions made in accordance with the present description, in relation to polymer compositions, various tests of polymer compositions are carried out, which are related to the strength of the polymer melt. Below is a description of the various tests.
Коэффициент разжижения при сдвиге (STF)Shear Thinning Factor (STF)
[0032] Коэффициент разжижения при сдвиге представляет собой соотношение вязкости полимерной композиции при низком сдвиге и при высоком сдвиге. Реологические измерения проводятся с использованием усовершенствованной реометрической расширительной системы (ARES-G2) с отдельным двигателем и преобразователем. Комплексная вязкость полимерной композиции измеряется путем качания частоты от 350 до 0,1 при 190 °C. Амплитуда деформации составляет 2%, что указывает на то, что она находится в области линейной вязкоупругости. Полимер в форме пеллет можно сжать с образованием диска диаметром 25 мм и толщиной 2 мм. Модель Карро - Ясуды применяется для аппроксимации вязкости при нулевом сдвиге. Коэффициент разжижения при сдвиге (STF) определяется как отношение вязкости при нулевом сдвиге и вязкости при G* = 100 кПа в соответствии со следующим уравнением: [0032] The shear thinning ratio is the ratio of the low shear and high shear viscosity of the polymer composition. Rheological measurements are carried out using an advanced rheometric expansion system (ARES-G2) with a separate motor and transducer. The complex viscosity of the polymer composition is measured by sweeping from 350 to 0.1 at 190°C. The deformation amplitude is 2%, which indicates that it is in the region of linear viscoelasticity. The pelletized polymer can be compressed into a disk 25 mm in diameter and 2 mm thick. The Carro-Yasuda model is used to approximate viscosity at zero shear. The shear thinning factor (STF) is defined as the ratio of the zero shear viscosity to the viscosity at G* = 100 kPa according to the following equation:
STF =η0/ηG*=100 кРа STF =η 0 /η G*=100 kPa
Коэффициент полидисперсности (PDI)Polydispersity index (PDI)
[0033] PDI рассчитывали с помощью уравнения 
Температура перехода в вязкоупругое состояниеViscoelastic transition temperature
[0034] Температура перехода в вязкоупругое состояние представляет собой температуру, при которой происходит скачок вязкости при построении графика вязкости в зависимости от температуры. Температуру перехода в вязкоупругое состояние измеряют путем качания температуры с использованием системы ARES-G2. Вязкость измеряют от 170°C до 250°C по 3°C/мин при частоте 1 рад/с (от 250°C до 150°C). Пиковая температура кривой первой производной вязкости в зависимости от температуры обрабатывается как температура перехода. [0034] The viscoelastic transition temperature is the temperature at which a jump in viscosity occurs when plotting viscosity versus temperature. The viscoelastic transition temperature is measured by swinging the temperature using the ARES-G2 system. Viscosity is measured from 170°C to 250°C at 3°C/min at a frequency of 1 rad/s (from 250°C to 150°C). The peak temperature of the curve of the first derivative of viscosity versus temperature is treated as the transition temperature.
Показатель деформационного упрочненияWork hardening index
[0035] Показатель деформационного упрочнения представляет собой продольную вязкость композиции. Продольную вязкость измеряют с помощью приспособления для измерения продольной вязкости (EVF) в системе ARES-G2. Полимерную композицию, которая может быть представлена в форме пеллет, можно сжать с получением листа размерами 18 мм x 10 мм x 0,7 мм. Применяется коэффициент удлинения 1 с-1. Образец подвергают изотермической обработке в течение 5 мин при температуре 190°C, затем продольную вязкость измеряют при 145/155/160°C. Показатель деформационного упрочнения определяется как наклон хорды между вязкостью при деформации Генки 1 и 3 в логарифмическом масштабе по основанию 10. Показатель деформационного упрочнения вычисляют в соответствии со следующим уравнением:[0035] The strain hardening index is the longitudinal viscosity of the composition. Longitudinal viscosity is measured using the longitudinal viscosity measuring device (EVF) in the ARES-G2 system. The polymeric composition, which may be in the form of pellets, may be compressed into a sheet measuring 18 mm x 10 mm x 0.7 mm. An elongation factor of 1 s -1 is applied. The sample is subjected to isothermal treatment for 5 min at 190°C, then the longitudinal viscosity is measured at 145/155/160°C. The work hardening index is defined as the slope of the chord between
SHI=log(η E (ε=1)) - log(η E (ε=3))/log(3) - log(1) SHI = log(η E (ε=1)) - log(η E (ε=3)) / log(3) - log(1)
Индекс эластичностиElasticity index
[0036] Измерения ползучести и восстановления проводили с использованием реометрической системы AR-G2 в сочетании с двигателем и преобразователем. Постоянное напряжение 50 Па прилагается в течение времени ползучести 300 секунд. Напряжение снимают, чтобы образец восстанавливался в течение 600 секунд. Соответствие требованиям восстановления при 600 секундах определяется как равновесное соответствие. Индекс эластичности вычисляли следующим образом:[0036] Creep and recovery measurements were performed using the AR-G2 rheometer system in combination with a motor and transducer. A constant stress of 50 Pa is applied for a creep time of 300 seconds. The voltage is removed to allow the sample to recover within 600 seconds. Compliance with recovery requirements at 600 seconds is defined as equilibrium compliance. The elasticity index was calculated as follows:
EI = 
[0037] Полимерная композиция настоящего описания может быть образована одним или более из перечисленных выше свойств и характеристик.[0037] The polymer composition of the present description may be formed by one or more of the properties and characteristics listed above.
[0038] Полимерная композиция может по существу иметь коэффициент разжижения при сдвиге более около 50, например, более около 55, например, более около 60, например, более около 65, например, более около 70, например, более около 75, например, более около 80, например, более около 85, например, более около 90, например, более около 95, например, более около 100. Коэффициент разжижения при сдвиге, как правило, составляет менее около 500, например, менее около 400, например, менее около 300, например, менее около 200, например, менее около 100.[0038] The polymer composition may substantially have a shear thinning ratio greater than about 50, such as greater than about 55, such as greater than about 60, such as greater than about 65, such as greater than about 70, such as greater than about 75, such as greater than about 80, such as greater than about 85, such as greater than about 90, such as greater than about 95, such as greater than about 100. The shear thinning ratio is typically less than about 500, such as less than about 400, such as less than about 300, such as less than about 200, such as less than about 100.
[0039] Показатель деформационного упрочнения полимерной композиции, как правило, составляет более около 0,4, например, более около 0,8, например, более около 1, например, более около 1,2, например, более около 1,4, например, более около 1,6, например, более около 1,8, например, более около 2. Показатель деформационного упрочнения полимерной композиции, как правило, составляет менее около 5, например, менее около 4, например, менее около 3.[0039] The strain hardening index of the polymer composition is typically greater than about 0.4, such as greater than about 0.8, such as greater than about 1, such as greater than about 1.2, such as greater than about 1.4, such as , greater than about 1.6, such as greater than about 1.8, such as greater than about 2. The strain hardening index of the polymer composition is typically less than about 5, such as less than about 4, such as less than about 3.
[0040] Индекс эластичности полимерной композиции, основанный на характеристиках ползучести композиции, как правило, составляет более около 0,2, например, более около 0,4, например, более около 0,6, как правило, менее около 0,8, например, менее около 0,7.[0040] The elasticity index of the polymer composition, based on the creep characteristics of the composition, is typically greater than about 0.2, such as greater than about 0.4, such as greater than about 0.6, typically less than about 0.8, such as , less than about 0.7.
[0041] Температура перехода в вязкоупругое состояние полимерной композиции, как правило, составляет более около 180°C, например, более около 190°C, например, более около 200°C, например, более около 210°C. Температура перехода в вязкоупругое состояние, как правило, составляет менее около 240°C, например, менее около 230°C, например, менее около 220°C.[0041] The viscoelastic transition temperature of the polymer composition is typically greater than about 180°C, such as greater than about 190°C, such as greater than about 200°C, such as greater than about 210°C. The transition temperature in the viscoelastic state, as a rule, is less than about 240°C, for example, less than about 230°C, for example, less than about 220°C.
[0042] Как описано выше, полимерная композиция настоящего описания по существу содержит один или более полипропиленовых полимеров в комбинации с одним или более модификаторами прочности расплава. Полимеры на основе пропилена, которые можно использовать в настоящем описании, включают, например, гомополимеры пропилена. В альтернативном варианте осуществления полимер на основе пропилена может представлять собой сополимер пропилена. Такой сополимер пропилена может представлять собой статистический сополимер пропилена. В альтернативном варианте осуществления такой сополимер пропилена может представлять собой гетерофазный пропиленовый полимер.[0042] As described above, the polymer composition of the present description essentially contains one or more polypropylene polymers in combination with one or more melt strength modifiers. Propylene-based polymers that can be used herein include, for example, propylene homopolymers. In an alternative embodiment, the propylene-based polymer may be a propylene copolymer. Such a propylene copolymer may be a propylene random copolymer. In an alternative embodiment, such a propylene copolymer may be a heterophasic propylene polymer.
[0043] В одном варианте осуществления, например, полимерная композиция настоящего описания содержит гомополимер полипропилена. Гомополимер полипропилена может присутствовать в полимерной композиции в количестве более около 40% по массе, например, в количестве более около 50% по массе, например, в количестве более около 60% по массе, например, в количестве более около 70% по массе, например в количестве более около 80% по массе, например в количестве более около 90% по массе.[0043] In one embodiment, for example, the polymeric composition of the present disclosure comprises a polypropylene homopolymer. The polypropylene homopolymer may be present in the polymer composition in an amount of more than about 40% by weight, for example, in an amount of more than about 50% by weight, for example, in an amount of more than about 60% by weight, for example, in an amount of more than about 70% by weight, for example in an amount of more than about 80% by weight, for example in an amount of more than about 90% by weight.
[0044] В одном варианте осуществления полимерная композиция может содержать гомополимер полипропилена в комбинации с сополимером пропилен-α-олефина или может содержать только сополимер пропилен-α-олефина. Сополимер пропилен-α-олефина содержит звенья, полученные из пропилена и одного или более сомономеров альфа-олефина. Примерами сомономеров, используемых для изготовления сополимера пропилена/альфа-олефина, являются альфа-олефины C2 и C4-C10; например альфа-олефины C2, C4, C6 и C8.[0044] In one embodiment, the polymer composition may contain a polypropylene homopolymer in combination with a propylene-α-olefin copolymer, or may contain only a propylene-α-olefin copolymer. The propylene-α-olefin copolymer contains units derived from propylene and one or more alpha-olefin comonomers. Examples of comonomers used to make the propylene/alpha-olefin copolymer are C 2 and C 4 -C 10 alpha-olefins; for example C 2 , C 4 , C 6 and C 8 alpha-olefins.
[0045] В еще одном варианте осуществления полимерная композиция может содержать гетерофазную полимерную композицию пропилена. Гетерофазный пропиленовый полимер может, например, содержать матричную фазу и по меньшей мере одну дисперсную фазу. Матричная фаза гетерофазного пропиленового полимера может, например, содержать пропиленовый полимер, такой как гомополимер пропилена или сополимер на основе пропилена. Матричная фаза может, например, содержать гомополимер пропилена. Сополимер на основе пропилена может представлять собой, например, сополимер пропилена и сомономер α-олефина.[0045] In yet another embodiment, the polymer composition may comprise a heterophasic propylene polymer composition. The heterophasic propylene polymer may, for example, contain a matrix phase and at least one discontinuous phase. The matrix phase of the heterophasic propylene polymer may, for example, contain a propylene polymer such as a propylene homopolymer or a propylene-based copolymer. The matrix phase may, for example, contain a propylene homopolymer. The propylene-based copolymer may be, for example, a propylene copolymer and an α-olefin comonomer.
[0046] Дисперсная фаза гетерофазного пропиленового сополимера может, например, содержать этиленпропиленовый эластомер. Этиленпропиленовый эластомер может, например, содержать ≥ 10,0% и ≤ 65,0% по массе, альтернативно ≥ 20,0% и ≤ 50,0% по массе полимерных звеньев, полученных из этилена, относительно общей массы этиленпропиленового эластомера. Дисперсная фаза может, например, присутствовать в количестве ≥ 5,0% и ≤ 40,0% по массе, альтернативно ≥ 15,0% и ≤ 35,0% по массе относительно общей массы гетерофазного пропиленового сополимера.[0046] The dispersed phase of the heterophasic propylene copolymer may, for example, contain an ethylene-propylene elastomer. The ethylene propylene elastomer may, for example, contain ≥ 10.0% and ≤ 65.0% by weight, alternatively ≥ 20.0% and ≤ 50.0% by weight of polymer units derived from ethylene, based on the total weight of the ethylene propylene elastomer. The dispersed phase may, for example, be present in an amount of ≥ 5.0% and ≤ 40.0% by weight, alternatively ≥ 15.0% and ≤ 35.0% by weight, relative to the total weight of the heterophasic propylene copolymer.
[0047] Полимер на основе пропилена можно получить с помощью любого способа получения полимеров на основе пропилена, известных в данной области. Такие процессы могут, например, включать один или более из процессов газофазной полимеризации, процессов суспензионной фазовой полимеризации и процессов полимеризации с использованием раствора. Такие процессы могут представлять собой, например, процессы каталитической полимеризации. Такие процессы каталитической полимеризации можно, например, выполнять в присутствии одного или более из катализатора типа Циглера - Натта, катализатора с единым центром полимеризации, такого как катализатор металлоценового типа, или катализатора любого другого типа, известного в области производства полимеров на основе пропилена. Такие процессы могут включать, например, одну стадию полимеризации или альтернативно множество стадий полимеризации. Такой процесс, включающий множество стадий полимеризации, может, например, включать множество последовательных стадий полимеризации. Такое множество стадий полимеризации может быть выполнено в одном реакторе полимеризации или в множестве реакторов полимеризации. Такой процесс, состоящий из множества стадий полимеризации, может, например, содержать один или более реакторов газофазной полимеризации, один или более реакторов суспензионной фазовой полимеризации и/или один или более реакторов полимеризации с использованием раствора или любую комбинацию таких реакторов в любом порядке.[0047] The propylene-based polymer can be obtained using any method for producing propylene-based polymers known in the art. Such processes may, for example, include one or more of gas phase polymerization processes, slurry phase polymerization processes, and solution polymerization processes. Such processes may be, for example, catalytic polymerization processes. Such catalytic polymerization processes may, for example, be carried out in the presence of one or more of a Ziegler-Natta type catalyst, a single site catalyst such as a metallocene type catalyst, or any other type of catalyst known in the art of propylene based polymers. Such processes may include, for example, a single polymerization stage or alternatively a plurality of polymerization stages. Such a process including a plurality of polymerization steps may, for example, include a plurality of successive polymerization steps. Such a plurality of polymerization steps may be carried out in a single polymerization reactor or in a plurality of polymerization reactors. Such a multi-stage polymerization process may, for example, comprise one or more gas phase polymerization reactors, one or more slurry phase polymerization reactors, and/or one or more solution polymerization reactors, or any combination of such reactors in any order.
[0048] Как описано выше, один или более полипропиленовых полимеров объединяют с модификатором прочности расплава в соответствии с настоящим описанием. Модификатор прочности расплава, например, может содержать производное сорбита, добавленное к полимерной композиции в количестве, достаточном для повышения прочности расплава. В целом в соответствии с настоящим описанием можно использовать любое подходящее производное сорбита, способное повышать прочность расплава в соответствии с настоящим описанием. В одном варианте осуществления, например, производное сорбита может содержать производное дибензилиденсорбита или сорбитацетат.[0048] As described above, one or more polypropylene polymers are combined with a melt strength modifier as described herein. The melt strength modifier, for example, may contain a sorbitol derivative added to the polymer composition in an amount sufficient to increase the melt strength. In general, any suitable sorbitol derivative capable of improving melt strength as described herein can be used in accordance with the present disclosure. In one embodiment, for example, the sorbitol derivative may contain a dibenzylidene sorbitol derivative or sorbitol acetate.
[0049] Примеры производных сорбита, которые можно использовать в соответствии с настоящим описанием, включают 1,3:2,4-бис(3,4-диметилдибензилиден)сорбит; 1,2,3- тридезокси-4,6:5,7-бис-O-[(4-пропилфенил)метилен]нонит; 1,3:2,4-бис(п-нитробензилиден)сорбит; (1,3:2,4-дибензилиденсорбит); 1,3:2,4-бис(п-метоксибензилиден)сорбит; 1,3:2,4-бис(м-метоксибензилиден)сорбит; 1,3:2,4-бис(п-хлорбензилиден)сорбит; 1,3:2,4-бис(п-метилбензилиден)сорбит; 1,3:(4-толилиден)-2,4-(2-тиофенилиден)-D-сорбит; 1,3-(п-метилтиобензилиден)-2,4-(п-толилиден)-D-сорбит; 1,3-(п-н-бутилбензилиден)-2,4-(п-толилиден)-D-сорбит; 1,3:2,4-ди-(2-нафтилиден)-D-сорбит или их смеси.[0049] Examples of sorbitol derivatives that can be used in accordance with the present description include 1,3:2,4-bis(3,4-dimethyldibenzylidene)sorbitol; 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylene]nonit; 1,3:2,4-bis(p-nitrobenzylidene)sorbitol; (1,3:2,4-dibenzylidene sorbitol); 1,3:2,4-bis(p-methoxybenzylidene)sorbitol; 1,3:2,4-bis(m-methoxybenzylidene)sorbitol; 1,3:2,4-bis(p-chlorobenzylidene)sorbitol; 1,3:2,4-bis(p-methylbenzylidene)sorbitol; 1,3:(4-tolylidene)-2,4-(2-thiophenylidene)-D-sorbitol; 1,3-(p-methylthiobenzylidene)-2,4-(p-tolylidene)-D-sorbitol; 1,3-(p-n-butylbenzylidene)-2,4-(p-tolylidene)-D-sorbitol; 1,3:2,4-di-(2-naphthylidene)-D-sorbitol or mixtures thereof.
[0050] В одном варианте осуществления производное сорбита может содержать двухзамещенное производное дибензилиденсорбита, имеющее аллильную группу или н-пропильную группу, замещенную на первом углероде цепи сорбита (положение C-1). Соединения сорбита могут быть представлены формулой I:[0050] In one embodiment, the sorbitol derivative may contain a disubstituted dibenzylidene sorbitol derivative having an allyl group or an n-propyl group substituted on the first carbon of the sorbitol chain (position C-1). Sorbitol compounds can be represented by formula I:
причем R1 и R2 независимо выбраны из группы, состоящей из: CH3CH2CH2- (т. е. н-пропил) и CH3CH2CH2O- (т. е. н-пропокси); и при этом R3 независимо выбран из группы, состоящей из: -CH2CH2CH3 (н-пропил) и -CH2-CH=CH2 (аллил).wherein R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of: CH 3 CH 2 CH 2 - (ie n-propyl) and CH 3 CH 2 CH 2 O- (ie n-propoxy); and wherein R 3 is independently selected from the group consisting of: -CH2CH2CH3 (n-propyl) and -CH2-CH=CH2 (allyl).
[0051] В одном варианте осуществления получают соединение формулы I, где R3 представляет собой н-пропильную группу (-CH2CH2CH3). В альтернативном варианте осуществления R3 представляет собой аллильную группу (-CH2CH=CH2).[0051] In one embodiment, a compound of formula I is prepared wherein R 3 is an n-propyl group (-CH 2 CH 2 CH 3 ). In an alternative embodiment, R 3 is an allyl group (-CH 2 CH=CH 2 ).
[0052] В одном варианте осуществления R1 и R2 представляют собой н-пропил. В альтернативном варианте осуществления R1 и R2 представляют собой н-пропокси.[0052] In one embodiment, R 1 and R 2 are n-propyl. In an alternative embodiment, R 1 and R 2 are n-propoxy.
[0053] В другом варианте осуществления каждый из R1 и R2 являются одинаковыми; иными словами, соединение формулы I является симметричным. В другом варианте осуществления R1 и R2 являются различными; иными словами, соединение формулы I асимметрично.[0053] In another embodiment, each of R 1 and R 2 are the same; in other words, the compound of formula I is symmetrical. In another embodiment, R 1 and R 2 are different; in other words, the compound of formula I is asymmetric.
[0054] В другом варианте осуществления R3 представляет собой аллил, а R1 и R2 независимо выбраны из группы, состоящей из н-пропила и н-пропокси.[0054] In another embodiment, R 3 is allyl and R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of n-propyl and n-propoxy.
[0055] В другом варианте осуществления R3 представляет собой н-пропил, а R1 и R2 независимо выбраны из группы, состоящей из н-пропила и н-пропокси.[0055] In another embodiment, R 3 is n-propyl and R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of n-propyl and n-propoxy.
[0056] В соответствии с одним вариантом осуществления соединение формулы I является следующим:[0056] In accordance with one embodiment, the compound of formula I is as follows:
[0057] В соответствии с другим вариантом осуществления соединение формулы I является следующим:[0057] In accordance with another embodiment, the compound of formula I is as follows:
[0058] В соответствии с другим вариантом осуществления соединение формулы I является следующим:[0058] In accordance with another embodiment, the compound of formula I is as follows:
[0059] В соответствии с другим вариантом осуществления соединение формулы I является следующим:[0059] In accordance with another embodiment, the compound of formula I is as follows:
[0060] Один или более модификаторов прочности расплава присутствуют в полимерной композиции в количестве, достаточном для достижения желаемой прочности расплава, которую можно измерить в соответствии с коэффициентом разжижения при сдвиге, температурой перехода в вязкоупругое состояние, показателем деформационного упрочнения, индексом эластичности или их комбинациями. Как правило, в полимерной композиции присутствуют один или более модификаторов прочности расплава в количестве более около 0,6% по массе, например, в количестве более около 0,8% по массе, например, в количестве более около 1% по массе, например, в количестве более около 1,2% по массе, например, в количестве более около 1,4% по массе, например, в количестве более около 1,6% по массе, например, в количестве более около 1,8% по массе, например, в количестве более около 2% по массе, например, в количестве более около 2,2% по массе, например, в количестве более около 2,4% по массе, например, в количестве более 2,6% по массе. Один или более модификаторов прочности расплава обычно присутствуют в полимерной композиции в количестве менее около 10% по массе, например, в количестве менее около 8% по массе, например, в количестве менее около 6% по массе, например в количестве менее около 4% по массе, например в количестве менее около 3,5% по массе, например в количестве менее около 3% по массе.[0060] One or more melt strength modifiers are present in the polymer composition in an amount sufficient to achieve the desired melt strength, which can be measured in accordance with shear thinning ratio, viscoelastic transition temperature, work hardening index, elasticity index, or combinations thereof. Typically, one or more melt strength modifiers are present in the polymer composition in an amount greater than about 0.6% by weight, for example, in an amount greater than about 0.8% by weight, for example, in an amount greater than about 1% by weight, for example, in an amount of more than about 1.2% by weight, for example, in an amount of more than about 1.4% by weight, for example, in an amount of more than about 1.6% by weight, for example, in an amount of more than about 1.8% by weight, for example, in an amount of more than about 2% by weight, for example, in an amount of more than about 2.2% by weight, for example, in an amount of more than about 2.4% by weight, for example, in an amount of more than 2.6% by weight. One or more melt strength modifiers are typically present in the polymer composition in an amount of less than about 10% by weight, for example, in an amount of less than about 8% by weight, for example, in an amount of less than about 6% by weight, for example, in an amount of less than about 4% by weight. by weight, for example in an amount of less than about 3.5% by weight, for example in an amount of less than about 3% by weight.
[0061] В дополнение к модификатору прочности расплава полимерная композиция может содержать различные другие добавки и ингредиенты. Например, антиоксиданты могут включать в себя фенольные и фосфитные антиоксиданты, которые можно включить для улучшения обработки и стабильности конечного использования продукта. Например, пентаэритрит тетракис (3 - (3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит, каталитический нейтрализатор, такой как стеараты металлов (такой как стеарат кальция), гидротальциты, лактат кальция и оксиды металлов; в композицию могут быть включены и их комбинации. Кроме того, композиция может содержать технологические добавки, пигменты, ультрафиолетовые поглотители, замедлители горения и смазывающие вещества.[0061] In addition to the melt strength modifier, the polymer composition may contain various other additives and ingredients. For example, antioxidants can include phenolic and phosphite antioxidants, which can be included to improve processing and end-use stability of the product. For example, pentaerythritol tetrakis (3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate), tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, catalytic converter such as metal stearates (such as calcium), hydrotalcites, calcium lactate and metal oxides; combinations thereof may also be included in the composition. In addition, the composition may contain processing aids, pigments, ultraviolet absorbers, flame retardants and lubricants.
[0062] Благодаря повышению прочности расплава полипропиленового полимера полимерная композиция настоящего описания хорошо подходит для сфер применения, в которых необходима высокая прочность расплава, например, в процессах термоформования и в процессе пенообразования.[0062] By improving the melt strength of the polypropylene polymer, the polymer composition of the present disclosure is well suited for applications that require high melt strength, such as thermoforming and foaming processes.
[0063] В процессе экструзионного термоформования, например, модификатор прочности расплава смешивают с одним или более полипропиленовыми полимерами и нагревают до расплавленного состояния. Например, модификатор прочности расплава можно смешать с полипропиленовым полимером или можно добавить к полипропиленовому полимеру после нагревания полимера. После перехода в расплавленное состояние из полимерной композиции можно формировать любое подходящее изделие.[0063] In an extrusion thermoforming process, for example, a melt strength modifier is mixed with one or more polypropylene polymers and heated to a molten state. For example, the melt strength modifier may be blended with the polypropylene polymer or may be added to the polypropylene polymer after the polymer has been heated. Once molten, the polymer composition can be formed into any suitable article.
[0064] Таким образом, полимерная композиция настоящего описания особенно хорошо подходит для формирования таких изделий. Полимерные изделия, которые можно изготовить в соответствии с настоящим описанием, включают, например, изделия, применяемые в упаковке для пищевых продуктов, одноразовые изделия, такие как питьевые стаканы, части крупных устройств, такие как внутренние обшивки холодильников, автозапчасти, такие как панели транспортных средств для отдыха, и т. п.[0064] Thus, the polymer composition of the present disclosure is particularly well suited for forming such articles. Resin articles that can be made according to the present disclosure include, for example, articles used in food packaging, disposable articles such as drinking cups, parts of large appliances such as refrigerator interiors, auto parts such as vehicle panels. for recreation, etc.
[0065] Помимо формирования полимерных изделий посредством термоформования композиция настоящего описания также хорошо подходит для получения пеноструктур. Пеноструктуры могут быть изготовлены любым подходящим способом. В одном варианте осуществления, например, полимерную композицию нагревают до расплавленного состояния. Модификатор прочности расплава можно непосредственно предварительно смешать с одним или более полипропиленовыми полимерами или можно добавить в экструдер в то же время, что и пропиленовые полимеры. Аналогичным образом к полимерной композиции также можно добавлять один или более порообразующих веществ и/или нуклеирующих агентов, выполненных с возможностью индуцирования пенообразования. Например, порообразующее вещество может диспергироваться в расплавленной полимерной композиции с формированием, в конечном итоге, пор пеноматериала. Затем полимерную композицию, содержащую поры пеноматериала, можно отлить в желаемую форму с образованием вспененного изделия. Например, вспененные изделия могут представлять собой одноразовый питьевой стакан.[0065] In addition to forming polymer articles by thermoforming, the composition of the present disclosure is also well suited for producing foam structures. The foam structures can be made by any suitable method. In one embodiment, for example, the polymer composition is heated to a molten state. The melt strength modifier may be directly preblended with one or more polypropylene polymers, or may be added to the extruder at the same time as the propylene polymers. Similarly, one or more blowing agents and/or nucleating agents configured to induce foaming can also be added to the polymer composition. For example, the blowing agent may be dispersed in the molten polymer composition to eventually form pores in the foam. The polymer composition containing the pores of the foam can then be molded into the desired shape to form a foam article. For example, the foam articles may be a disposable drinking cup.
[0066] Как описано выше, в дополнение к порообразующему веществу также может быть добавлен нуклеирующий агент. Нуклеирующий агент может содержать, например, тальк, карбонат кальция, амид, такой как амид жирной кислоты, например, стеарамид.[0066] As described above, in addition to the pore-forming agent, a nucleating agent can also be added. The nucleating agent may contain, for example, talc, calcium carbonate, an amide such as a fatty acid amide, eg stearamide.
[0067] Например, в одном варианте осуществления полимерную композицию настоящего описания нагревают до расплавленного состояния на стадии обработки расплава. В одном варианте осуществления, например, стадия обработки расплава может выполняться в экструдере. Порообразующее вещество содержится в полимерной композиции или в комбинации с полимерной композицией в расплавленном состоянии. Порообразующее вещество может представлять собой любое подходящее порообразующее вещество, способное индуцировать формирование пор. Например, порообразующее вещество может представлять собой химическое порообразующее вещество или физическое порообразующее вещество.[0067] For example, in one embodiment, the polymer composition of the present disclosure is heated to a molten state in a melt processing step. In one embodiment, for example, the melt processing step may be performed in an extruder. The blowing agent is contained in the polymer composition or in combination with the polymer composition in the molten state. The blowing agent may be any suitable blowing agent capable of inducing the formation of pores. For example, the blowing agent may be a chemical blowing agent or a physical blowing agent.
[0068] Количество порообразующего вещества, добавляемого к полимерной композиции, может зависеть от различных факторов, включая тип формируемой пены и тип используемого порообразующего вещества. В общем порообразующее вещество добавляют в количестве более около 0,1% по массе, например, в количестве более около 0,5% по массе, например. в количестве более около 1% по массе, например, в количестве более около 2% по массе, например, в количестве более около 5% по массе. Порообразующее вещество обычно добавляют к полимерной композиции в количестве менее около 15% по массе, например, в количестве менее около 10% по массе, например, в количестве менее около 8% по массе, например, в количестве менее около 6% по массе, например в количестве менее около 4% по массе.[0068] The amount of blowing agent added to the polymer composition may depend on various factors, including the type of foam being formed and the type of blowing agent used. In general, the blowing agent is added in an amount of more than about 0.1% by weight, for example, in an amount of more than about 0.5% by weight, for example. in an amount of more than about 1% by weight, for example, in an amount of more than about 2% by weight, for example, in an amount of more than about 5% by weight. The blowing agent is typically added to the polymer composition in an amount of less than about 15% by weight, for example, in an amount of less than about 10% by weight, for example, in an amount of less than about 8% by weight, for example, in an amount of less than about 6% by weight, for example less than about 4% by weight.
[0069] Порообразующие вещества (также известные как пенообразующие или расширяющие добавки), которые можно использовать, включают газообразные материалы, летучие жидкости и химические агенты, разлагающиеся с образованием газа и других побочных продуктов. Типичные порообразующие вещества включают, без ограничений, азот, двуокись углерода, изобутан, циклопентан, воздух, метилхлорид, этилхлорид, пентан, изопентан, перфторметан, хлортрифторметан, дихлордифторметан, трихлортрифторметан, перфторэтан, 1-хлор-1,1-дифторэтан, хлорпентафторэтан, дихлортетрафторэтан, трихлортрифторэтан, перфторпропан, хлоргептафторпропан, дихлоргексафторпропан, перфторбутан, хлорнонафторбутан, перфторциклобутан, азодикарбонамид (АДКА), азодиизобутиронитрил, бензолсульфонгидразид, 4,4-оксибензол сульфонилсемикарбазид, п-толуол сульфонилсемикарбазид, азодикарбоксилат бария, N, N′-диметил-N, N′-динитрозотерефталамид, тригидразинотриазин, N, N-динитрозопентаметилен, производное лимонной кислоты, тетрамин, 5-фенилтетразол, гидразодикарбонамид, п-толуол сульфонилгидразид или их смеси. Порообразующее вещество можно использовать отдельно или в комбинации с одним или более другими порообразующими веществами.[0069] Blowing agents (also known as foaming agents or expanders) that can be used include gaseous materials, volatile liquids, and chemical agents that decompose to form gas and other by-products. Representative blowing agents include, without limitation, nitrogen, carbon dioxide, isobutane, cyclopentane, air, methyl chloride, ethyl chloride, pentane, isopentane, perfluoromethane, chlorotrifluoromethane, dichlorodifluoromethane, trichlorotrifluoromethane, perfluoroethane, 1-chloro-1,1-difluoroethane, chloropentafluoroethane, dichlorotetrafluoroethane , trichlorotrifluoroethane, perfluoropropane, chlorheptafluoropropane, dichlorohexafluoropropane, perfluorobutane, chlornonafluorobutane, perfluorocyclobutane, azodicarbonamide (ADCA), azodiisobutyronitrile, benzenesulfonhydrazide, 4,4-hydroxybenzene sulfonylsemicarbazide, p-toluene sulfonylsemicarbazide, barium azodicarboxylate, N-methyl, N′-dicarboxylate -dinitrosoterephthalamide, trihydrazinotriazine, N,N-dinitrosopentamethylene, citric acid derivative, tetramin, 5-phenyltetrazole, hydrazodicarbonamide, p-toluene sulfonylhydrazide, or mixtures thereof. The blowing agent can be used alone or in combination with one or more other blowing agents.
[0070] После примешивания порообразующего вещества и нагрева полимерной композиции в одном варианте осуществления расплавленную полимерную композицию можно экструдировать с образованием желаемой формы.[0070] After admixing the blowing agent and heating the polymer composition, in one embodiment, the molten polymer composition can be extruded into the desired shape.
[0071] Особым преимуществом является то, что полимерная композиция настоящего описания может быть термоформована с образованием любой подходящей формы или преобразована в пеноструктуру без использования полипропиленового полимера, имеющего длинноцепочечную разветвленность (LCB). Например, полипропиленовый полимер, используемый в настоящем описании, может быть линейным и может иметь относительно небольшую величину разветвленности, например < 0,001 LCB на 1000C.[0071] A particular advantage is that the polymer composition of the present disclosure can be thermoformed into any suitable shape or formed into a foam structure without the use of a long chain branched polypropylene polymer (LCB). For example, the polypropylene polymer used herein may be linear and may have a relatively small amount of branching, such as <0.001 LCB per 1000C.
[0072] Настоящее описание можно лучше понять со ссылкой на следующие примеры.[0072] The present description can be better understood with reference to the following examples.
ПримерыExamples
[0073] Различные полимерные композиции были составлены и протестированы на прочность расплава.[0073] Various polymer compositions were formulated and tested for melt strength.
[0074] Образец 3, 4 и 5[0074] Sample 3, 4 and 5
Гомополимер полипропилена с заданным MFR, процентом по массе (мас.) растворимых ксилолов и коэффициентом полидисперсности предварительно смешивали с модификатором прочности расплава в 0,8, 1 и 2 мас.% и дополнительными антиоксидантами и нейтрализатором кислоты и смешивали в двухшнековом экструдере с образованием пеллет.A polypropylene homopolymer with a given MFR, mass percent (wt.) of soluble xylenes, and polydispersity ratio was preblended with a melt strength modifier of 0.8, 1, and 2 wt.% and additional antioxidants and an acid neutralizer and mixed in a twin screw extruder to form pellets.
[0075] Сравнительные образцы 1 и 2[0075]
Порошки гомополимера полипропилена, использованные для получения образцов 3, 4 и 5, смешивали в соответствии с тем же способом, что и при получении образцов 3, 4 и 5, но без применения модификатора прочности расплава.The polypropylene homopolymer powders used to prepare samples 3, 4 and 5 were mixed in accordance with the same method as in the preparation of samples 3, 4 and 5, but without the use of a melt strength modifier.
[0076] Образец 6 представляет собой гомополимер, который содержит длинноцепочечную разветвленность в концентрациях приблизительно 0,2/LCB/1000C и не содержит модификатора прочности расплава.[0076] Sample 6 is a homopolymer that contains long chain branching at concentrations of approximately 0.2/LCB/1000C and contains no melt strength modifier.
[0077] Показатель текучести расплава (MFR) измеряли в соответствии со способом испытания, изложенным в стандарте ASTM-D 1238, при 230° C с нагрузкой 2,16 кг.[0077] Melt flow index (MFR) was measured according to the test method set forth in ASTM-D 1238 at 230° C. with a load of 2.16 kg.
[0078] Растворимые ксилолы измеряли в соответствии с ASTM- D5492.[0078] Soluble xylenes were measured according to ASTM-D5492.
[0079] В частности, были получены следующие образцы.[0079] In particular, the following samples were obtained.
Таблица №1
[0080] Вышеуказанные составы затем тестировали в соответствии с описанными выше испытаниями. Сначала полимерные композиции испытывали на коэффициент разжижения при сдвиге (STF). Были получены следующие результаты.[0080] The above formulations were then tested in accordance with the tests described above. First, the polymer compositions were tested for shear thinning factor (STF). The following results were obtained.
Таблица № 2Table number 2
[0081] На ФИГ. 1 показана колебательная реология испытуемых образцов.[0081] FIG. 1 shows the oscillatory rheology of the test specimens.
[0082] Эти и другие модификации и вариации настоящего изобретения могут быть реализованы специалистами в данной области без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, которые более конкретно изложены в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, следует понимать, что аспекты различных вариантов осуществления могут быть как полностью, так и частично взаимозаменяемыми. Более того, специалистам в данной области будет понятно, что приведенное выше описание приводится только в качестве примера и не предназначено для ограничения изобретения, которое дополнительно описано в прилагаемой формуле изобретения.[0082] These and other modifications and variations of the present invention may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention, which are more specifically set forth in the appended claims. In addition, it should be understood that aspects of the various embodiments may be fully or partially interchangeable. Moreover, those skilled in the art will appreciate that the above description is by way of example only and is not intended to limit the invention, which is further described in the appended claims.
Claims (31)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762578162P | 2017-10-27 | 2017-10-27 | |
| US62/578,162 | 2017-10-27 | ||
| PCT/US2018/057644 WO2019084360A1 (en) | 2017-10-27 | 2018-10-26 | Polyolefin polymers with increased melt strength |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020117287A RU2020117287A (en) | 2021-11-29 |
| RU2020117287A3 RU2020117287A3 (en) | 2022-01-27 |
| RU2777981C2 true RU2777981C2 (en) | 2022-08-12 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000014150A1 (en) * | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Bp Amoco Corporation | Foamed polypropylene sheet having improved appearance and an apparatus and method for manufacture |
| WO2004055101A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-07-01 | Borealis Technology Oy | Flat film for thermoforming |
| RU2557247C9 (en) * | 2011-05-02 | 2017-07-03 | Бореалис Аг | Polypropylene for foamed plastic and foamed polypropylene |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000014150A1 (en) * | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Bp Amoco Corporation | Foamed polypropylene sheet having improved appearance and an apparatus and method for manufacture |
| WO2004055101A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-07-01 | Borealis Technology Oy | Flat film for thermoforming |
| RU2557247C9 (en) * | 2011-05-02 | 2017-07-03 | Бореалис Аг | Polypropylene for foamed plastic and foamed polypropylene |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Katsuno S., Polymer Journal (2013) 45, pp.87-93, 14.11.2012, реферат, стр.88. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190127552A1 (en) | Polyolefin Polymers With Increased Melt Strength | |
| US7645810B2 (en) | Foamed sheet of polylactic acid resin, foam molding of polylactic acid resin and method of preparing foam molding | |
| US6414047B1 (en) | Polyolefin foam and polyolefin resin composition | |
| JP2003176376A (en) | Method for producing expanded propylene polymer product | |
| US20190061211A1 (en) | Method of microcellular foam molding | |
| JP2015527471A (en) | Thermoplastic blowing agent | |
| US20210139663A1 (en) | Foamed injection moulded article | |
| RU2777981C2 (en) | Polyolefin polymers with increased melt strength | |
| JP2004359910A (en) | Polylactic acid resin foamed sheet for thermal forming and polylactic acid resin formed foam | |
| CN112852056B (en) | Polypropylene master batch for foaming and preparation method and application thereof | |
| JPH09221549A (en) | Atactic or amorphous cross-linked propylene polymer | |
| US10975214B2 (en) | Polypropylene composition | |
| JP2015083651A (en) | Polylactic acid-based resin composition an expanded body containing the same | |
| JP2019147910A (en) | Rubber foam molding | |
| KR20220070972A (en) | Preparing method of polypropylene resin composition with excellent foaming performance and article foamed with the same | |
| JP2009144061A (en) | Foam molded article | |
| Sipaut et al. | The effect of different peroxide on LDPE foam properties in the presence of polyfunctional monomers | |
| US10851226B2 (en) | High density polyethylene | |
| KR100574680B1 (en) | Polypropylene resin composition and foam produced using the same | |
| Lewis et al. | Effect of compound formulation and processing conditions on properties of extruded EPDM and NR/EPDM foams | |
| KR102682133B1 (en) | Foaming composition, method for preparing crosslinked foaming composition and foam comprising the same | |
| JP5346823B2 (en) | Method for producing polypropylene-based modified resin composition, polypropylene-based modified resin composition | |
| JP2015093952A (en) | Polylactic acid-based resin composition, foam composed of the same and method for producing polylactic acid-based resin composition | |
| WO2024072544A1 (en) | Foamable branched polypropylene compositions and foamed products therefrom | |
| KR20100010844A (en) | Polypropylene resin composition with excellent foaming characteristics and foam using the same |