壽命和老化性能改善的穩定的聚丙烯組合物的製作方法
2023-07-08 12:21:36
專利名稱：壽命和老化性能改善的穩定的聚丙烯組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及穩定的聚丙烯組合物和用於生產所述聚丙烯組合物的方法、由穩定的聚丙烯組合物製成的製品和用於生產所述組合物的穩定混合物。
背景技術：
聚烯烴組合物在處理和最終使用期間容易降解。當材料暴露於特定的環境條件下時，比如高能輻射(例如UV暴露)、機械剪切和高溫，尤其會發生降解。此外，由聚丙烯管輸送時，含氯水對聚合物也有負面作用。由於這些原因，聚合物的壽命和老化性能均降低。降解是以自由基機制進行的，將最終破壞聚合物性能。聚烯烴會經歷老化過程。通常降解過程的初始步驟是從聚合物鏈上失去一個氫原子。這樣的聚合物自由基OO可以 與氧氣(O2)分子發生反應生成過氧自由基(ROCf)，所述過氧自由基又會從另外的聚合物鏈上提取另外的氫原子生成氫過氧化物(ROOH)。所述氫過氧化物可以分裂成兩個新的自由基(R0*)和Γ0Η)，所述自由基繼續向其他聚烯烴分子傳導反應。在聚烯烴中，自由基的攻擊可以導致斷鏈作用。中止這一過程的一個方法是向所述組合物中添加抗氧化劑。已公布的日本專利申請JP05-170932公開了用於供水目的的聚丙烯管。它公開了通過向不同種類的聚丙烯中添加特定的抗氧化劑，可使這些管的持續時間增加。WO 03/064511公開了用於使與氯化水持久接觸的聚烯烴管的壽命延長的不同類型的抗氧化劑，即環氧化脂肪酸或其酯和/或有機錫化合物。然而，仍然需要壽命延長且老化性能改善的聚丙烯組合物，及由其製成的製品。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種聚烯烴，所述聚烯烴在處理期間和最終使用期間的降解最小化，從而使壽命和老化性能改善。本發明基於這樣的創造性發現，即，如果聚烯烴組合物中含有顏料和酸清除劑，會使聚烯烴穩定。因此，本發明提供了一種含有基礎樹脂的聚丙烯組合物，由至少一種丙烯均聚物或共聚物、酸清除劑和顏料組成。驚奇地發現，通過酸清除劑和顏料的組合的穩定作用使壽命延長、老化性能改善。具體地，驚奇地發現，所述顏料和所述酸清除劑的組合對丙烯均聚物或共聚物、特別是具有大量β-結晶的丙烯均聚物或共聚物顯示出協同穩定作用。通常，對於所有需要氧化穩定性的應用，都避免使用顏料，因為與不含顏料的聚合物相比，含有顏料的組合物往往更容易光降解，且面對這樣的光降解更難以穩定。所述聚丙烯組合物還具有為滿足用於流體輸送的聚合物管的要求、比如耐高壓性能與良好的長期性能所需的加工性能和機械性能。當基礎樹脂具有β -結晶時，顏料和酸清除劑的聯合穩定作用尤其有效。β -成核的丙烯聚合物是由具有螺旋構造的鏈構成的等規立構的丙烯聚合物，所述鏈具有P -型球粒內部微結構，所述￠-型球粒由平行疊片徑向陣列組成。可以通過使用差示掃描量熱法或廣角度X射線散射法檢測￠-型的存在。根據本發明的聚丙烯組合物的基礎樹脂，以差示掃描量熱法測定其P -結晶的量優選為至少60%。更優選所述組合物的P -結晶的量為至少70%,再更優選為至少75%,再更優選為至少80%，再更優選為至少85%，再更優選為至少90%，最優選為至少95%。可以通過向丙烯熔融物中加入P -成核劑，然後結晶，生成P -聚丙烯。優選地，^ -結晶是由根據至少ー種式I到III的喹吖啶酮化合物的P -成核劑誘導的
權利要求
1.一種聚丙烯組合物，包括 1.基礎樹脂，由至少一種丙烯均聚物或共聚物組成； ii.酸清除劑；和 iii.白色顏料。
2.根據權利要求I所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述基礎樹脂中含有以差示掃描量熱法測定的至少80%的￠-結晶。
3.根據權利要求2所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述￠-結晶是由根據至少一種式I到III的喹吖啶酮化合物的P -成核劑
4.根據前述任一項權利要求所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述酸清除劑為金屬氧化物或金屬羥基碳酸鹽或其混合物。
5.根據前述任一項權利要求所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述酸清除劑相對於所述聚丙烯組合物的量為0. 01到I. Owt%。
6.根據前述任一項權利要求所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述顏料相對於所述聚丙烯組合物的量為0. Iwt %到3wt%。
7.根據前述任一項權利要求所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述聚丙烯組合物的MFR2. i6kg/23trc為 0. 05 到 40g/10min。
8.根據前述任一項權利要求所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述基礎樹脂為丙烯共聚物，形成所述基礎樹脂的丙烯共聚物的共聚單體為至少一種選自C2和C4-C18 a -烯烴的a -稀經。
9.根據權利要求8所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述基礎樹脂包括0.I到IOwt %的共聚單體。
10.根據前述任一項權利要求所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述基礎樹脂為丙烯無規共聚物。
11.根據前述任一項權利要求所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，所述聚合物組合物由如下組分組成 i.基礎樹脂，由至少一種丙烯均聚物或共聚物組成； ii.酸清除劑； iii.白色顏料；和 iv.相對於全部組合物的量至多為20wt%的添加物。
12.根據前述任一項權利要求所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，根據ISO11357-62002(E)測定的所述組合物在氯含量為8ppm的氯化水中和90°C的溫度下儲存5周後在210°C下測定的氧化誘導時間為至少5分鐘。
13.根據前述任一項權利要求所述的聚丙烯組合物，其特徵在於，根據ISO4577-1983 :E_8_2測定的壓塑測試樣品在氯含量為8ppm的氯化水中和90°C的溫度下儲存5周後、在130°C的烘箱測試中的失效時間為至少1000小時。
14.一種生產根據權利要求I到13任一項所述的聚丙烯組合物的方法，其特徵在於，所述組合物通過將基礎樹脂與含有3 -成核劑、酸清除劑和白色顏料的組分在175°C到250°C的溫度下進行熔融混合製備而成。
15.一種由根據權利要求I到13任一項所述的聚丙烯組合物製成的製品。
16.—種含有￠-成核劑、酸清除劑和白色顏料的穩定混合物。
17.含有￠-成核劑、酸清除劑和白色顏料的穩定混合物用於生產聚丙烯的用途，所述聚丙烯在氯含量為8ppm的氯化水中和90°C的溫度下儲存5周後、在130°C的烘箱測試中的失效時間為至少1000小時。
18.含有根據權利要求I到13任一項所述的丙烯均聚物或共聚物的管用於輸送含氯水的用途。
全文摘要
含有基礎樹脂的聚丙烯組合物，所述基礎樹脂含有至少一種丙烯均聚物或共聚物、酸清除劑和顏料。
文檔編號C08K3/26GK102803376SQ201180010174
公開日2012年11月28日 申請日期2011年2月1日 優先權日2010年2月18日
發明者F·魯梅爾 申請人:博裡利斯股份公司