ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Этиленовые полимеры, такие как гомополимер или сополимер полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и сополимер линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП), могут быть получены с помощью различных комбинаций каталитических систем и процессов полимеризации. Наиболее распространенными каталитическими системами, используемыми для получения таких этиленовых полимеров, являются системы катализаторов Циглера-Натта, металлоценовых катализаторов и катализаторов на основе хрома.
Однако, независимо от каталитической системы, этиленовые полимеры, содержащие антиоксидант, могут изначально демонстрировать не соответствующий требованиям цвет, появление окраски - например, пожелтение - после долговременного старения, или изменение окраски при воздействии высоких температур - например, при экструзионной обработке. Было бы полезно иметь системы добавок, позволяющие получать этиленовые полимеры с улучшенными одним или несколькими параметрами из исходного цвета, состаренного цвета и/или цвета после многопроходной экструзии. Соответственно, данное изобретение в целом направлено на решение именно этих задач.
ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное описание сущности изобретения приведено для представления в упрощенной форме выбранных понятий, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Данное описание сущности не предназначено для выявления необходимых или существенных признаков заявляемого изобретения. Также данное описание сущности не должно использоваться для ограничения объема заявляемого изобретения.
Данное изобретение в целом относится к полимерным композициям, имеющим улучшенный исходный цвет, улучшенный состаренный цвет, улучшенный цвет после многопроходной экструзии или любую комбинацию этих улучшений окраски. Такие полимерные композиции могут содержать этиленовый полимер, от примерно 50 млн-1 (ppm) до примерно 1500 млн-1 по массе стеарата глицерина и от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 по массе антиоксиданта, включающего фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию.
В данном изобретении также предлагаются способы улучшения цвета полимерной композиции (например, исходного цвета, состаренного цвета или цвета после многопроходной экструзии). Типичный способ может включать объединение этиленового полимера с системой добавок, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант, с образованием полимерной композиции. Полимерная композиция может содержать от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1 по массе стеарата глицерина и от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 по массе антиоксиданта, включающего фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию.
Способы получения полимерных композиций с улучшенным цветом (например, исходным цветом, состаренным цветом или цветом после многопроходной экструзии) раскрыты в других аспектах данного изобретения. Один такой способ может включать (а) приведение в контакт каталитической системы на основе хрома с этиленом и необязательным олефиновым сомономером в условиях полимеризации в системе реактора полимеризации для получения этиленового полимера, и (b) объединение этиленового полимера с системой добавок, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант, с образованием полимерной композиции. В этом процессе полимерная композиция может содержать от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1 по массе стеарата глицерина и от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 по массе антиоксиданта, включающего фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию.
Данное изобретение также охватывает системы добавок, которые можно комбинировать с этиленовым полимером для образования полимерной композиции. В одном аспекте описана композиция маточной смеси, и в этом аспекте композиция маточной смеси может содержать полимерный носитель и смесь добавок, содержащую стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию, при массовом соотношении стеарат глицерина:антиоксидант в диапазоне от примерно 6:1 до примерно 1:150. Весовое соотношение полимерный носитель:смесь добавок в композиции маточной смеси находится в диапазоне от примерно 95:5 до примерно 20:80. В другом аспекте описана композиция смеси добавок, и в этом аспекте композиция смеси добавок может содержать по меньшей мере примерно 95% мас. смеси добавок, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию, при массовом соотношении стеарат глицерина:антиоксидант в диапазоне от примерно 6:1 до примерно 1:150, и этиленовый полимер, полимер пропилена или любую их комбинацию в количестве, меньшем или равном примерно 3% мас. Необязательно, в композиции смеси добавок может присутствовать небольшой процент связующего.
Как приведенное выше описание сущности изобретения, так и последующее детальное описание включают примеры и являются только пояснительными. Соответственно, приведенное выше описание сущности изобретения и последующее детальное описание не должны рассматриваться как ограничительные. Кроме того, могут быть предложены отличительные признаки или варианты помимо приведенных в данном документе. Например, определенные аспекты могут относиться к разным комбинациям и субкомбинациям признаков, приведенных в детальном описании.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На Фиг. 1 представлен график исходного номера цвета ПЭ и цвета после многопроходной экструзии для 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240°C для полимерных композиций по Примерам 1-2.
На Фиг. 2 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 1-2.
На Фиг. 3 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для экструдированных гранул 1-го прохода полимерных композиций по Примерам 1-2.
На Фиг. 4 представлен график исходного номера цвета ПЭ и цвета после многопроходной экструзии для 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240°C для полимерных композиций по Примерам 3-5.
На Фиг. 5 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 3-5.
На Фиг. 6 представлен график исходного номера цвета ПЭ и цвета после многопроходной экструзии для 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240°C для полимерных композиций по Примерам 6-8.
На Фиг. 7 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 6-8.
На Фиг. 8 представлен график исходного номера цвета ПЭ и цвета после многопроходной экструзии для 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240°C для полимерных композиций по Примерам 9-11.
На Фиг. 9 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 9-11.
На Фиг. 10 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 12-14.
На Фиг. 11 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для экструдированных гранул 1-го прохода полимерных композиций по Примерам 12-14.
На Фиг. 12A-12D представлены графики зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 15-25.
На Фиг. 13A-13B представлены графики исходного номера цвета ПЭ и цвета после многопроходной экструзии для 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240°C для полимерных композиций по Примерам 15-25.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Для более ясного понимания применяемых в данном документе терминов приведены следующие определения. Если не указано иное, приведенные ниже определения применимы к описанию данного изобретения. Если в данном описании используется какой-либо термин, не имеющий конкретного определения в данном документе, то может применяться определение, приведенное в IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 2nd Ed (1997), при условии, что такое определение не противоречит любому другому описанию или определению, используемому в данном документе, или не делает неопределенным или невозможным какой-либо пункт формулы изобретения, к которому относится данное определение. В той степени, в которой любое определение или применение, предусмотренное любым документом, включенным в данное описание посредством ссылки, противоречит определению или применению, приведенному в данном документе, преимущественную силу имеет определение или применение, предусмотренное в данном документе.
В данном документе признаки объекта изобретения описаны так, что в конкретных аспектах может быть предусмотрена комбинация различных признаков. Для каждого аспекта и/или признака, раскрытого в данном документе, предусматриваются любые комбинации, которые не оказывают негативного влияния на конструкции, композиции, процессы и/или способы, описанные в данном документе, с явным описанием конкретной комбинации или без него. Кроме того, если явно не указано иное, любой аспект и/или признак, раскрытый в данном документе, может быть скомбинирован для описания признаков изобретения, согласующихся с данным описанием изобретения.
Хотя композиции и процессы/способы описаны в данном документе как «содержащие/включающие» различные компоненты или стадии, композиции и процессы/способы могут также «состоять по существу из» или «состоять из» различных компонентов или стадий, если не указано иное. Например, система добавок, согласующаяся с аспектами данного изобретения, может содержать; альтернативно, может состоять по существу из; или, альтернативно, может состоять из стеарата глицерина, фенольного антиоксиданта и монофосфитного антиоксиданта.
Предусматривается, что термины в единственном числе включают альтернативные варианты во множественном числе, например, по меньшей мере один, если не указано иное. Например, подразумевается, что термин «фенольный антиоксидант» или «монофосфитный антиоксидант» охватывает какой-либо один, либо смеси или комбинации более чем одного фенольного антиоксиданта или монофосфитного антиоксиданта, соответственно, если не указано иное.
Обозначение «млн-1» (ppm) (млн-1 по массе) любого компонента добавки или антиоксиданта относится к общей массе полимерной композиции, если специально не указано иное.
Обычно, группы элементов обозначаются с использованием системы нумерации, указанной в версии периодической таблицы элементов, опубликованной в Chemical and Engineering News, 63(5), 27, 1985. В некоторых случаях группа элементов может быть указана с применением общепринятого для данной группы названия; например, щелочные металлы для элементов 1 группы, щелочноземельные металлы для элементов 2 группы, переходные металлы для элементов 3-12 групп и галогены или галогениды для элементов 17 группы.
Подразумевается, что для любого конкретного соединения, раскрытого в данном документе, общая структура или приведенное название будет также включать все структурные изомеры, конформационные изомеры и стереоизомеры, которые могут возникать для конкретного набора заместителей, если не указано иное. Таким образом, общая ссылка на соединение включает все структурные изомеры, если явно не указано иное; например, общая ссылка на пентан включает н-пентан, 2-метилбутан и 2,2-диметилпропан, тогда как общая ссылка на бутильную группу включает н-бутильную группу, втор-бутильную группу, изобутильную группу и трет-бутильную группу. Кроме того, ссылка на общую структуру или название включает все энантиомеры, диастереомеры и другие оптические изомеры, существующие в энантиомерных или рацемических формах, а также смеси стереоизомеров, если это допустимо или требуется по контексту. Для любой представленной конкретной формулы или названия, любая представленная общая формула или название также охватывают все конформационные изомеры, региоизомеры и стереоизомеры, которые могут возникать для определенного набора заместителей.
Термин «углеводород» при любом применении в данном описании и формуле изобретения, относится к соединению, содержащему только углерод и водород. Могут использоваться другие идентификаторы для указания на присутствие в углеводороде конкретных групп (например, галогенированный углеводород означает наличие одного или более атомов галогена, замещающих эквивалентное количество атомов водорода в углеводороде). Термин «гидрокарбильная группа» используют в данном документе в соответствии с определением, приведенным ИЮПАК: одновалентная группа, образующаяся в результате удаления атома водорода из углеводорода (т.е. группа, содержащая только атомы углерода и водорода). Неограничивающие примеры гидрокарбильных групп включают, в числе других групп, алкильные, алкенильные, арильные и аралкильные группы.
Термин «полимер» в данном документе применяется, как правило, по отношению к этиленовым гомополимерам, сополимерам, терполимерам и т.д., а также их сплавам и смесям. Термин «полимер» также охватывает ударопрочные, блочные, привитые, статистические и чередующиеся сополимеры. Сополимер получают из какого-либо олефинового мономера и одного олефинового сомономера, а терполимер получают из какого-либо олефинового мономера и двух олефиновых сомономеров. Соответственно, термин «полимер» охватывает сополимеры, терполимеры и т.д. Аналогично, термин «полимеризация» охватывает гомополимеризацию, сополимеризацию, терполимеризацию и т.д. Следовательно, этиленовый полимер будет охватывать этиленовые гомополимеры, этиленовые сополимеры (например, сополимеры этилена/α-олефина), этиленовые терполимеры и т.п., а также их комбинации или смеси. Таким образом, этиленовый полимер включает полимеры, часто называемые в данной области техники ЛПЭНП (линейный полиэтилен низкой плотности) и ПЭВП (полиэтилен высокой плотности). В качестве примера, сополимер этилена может быть получен из этилена и сомономера, такого как 1-бутен, 1-гексен или 1-октен. Если мономер и сомономер представляли собой этилен и 1-гексен, соответственно, то полученный полимер может быть охарактеризован как сополимер этилена/1-гексена. Термин «полимер» также включает все возможные геометрические конфигурации, если они имеются и если не указано иное, и такие конфигурации могут включать изотактическую, синдиотактическую и статистическую симметрию.
Термин «сокатализатор» применяется в данном документе, как правило, для обозначения таких соединений, как алюмоксановые соединения, борорганические или органоборатные соединения, ионизирующиеся ионные соединения, алюминийорганические соединения, цинкорганические соединения, магнийорганические соединения, литийорганические соединения и т.п., которые могут представлять собой один из компонентов каталитической композиции.
Термины «каталитическая композиция», «смесь катализаторов», «каталитическая система» и т.п. не зависят от фактического продукта или композиции, которые получаются в результате приведения в контакт или проведения реакции между исходными компонентами раскрытой или заявленной каталитической композиции/смеси/системы, природы активного каталитического центра или предназначения сокатализатора или компонента переходного металла после объединения этих материалов. Таким образом, термины «каталитическая композиция», «смесь катализаторов», «каталитическая система» и т.п. охватывают первоначальные исходные компоненты композиции, а также любой продукт (продукты), который можно получить в результате приведения в контакт указанных первоначальных исходных компонентов, причем указанные термины включают как гетерогенные, так и гомогенные каталитические системы или композиции. Термины «каталитическая композиция», «смесь катализаторов», «каталитическая система» и т.п. в данном описании могут использоваться взаимозаменяемо.
Хотя при практическом применении или тестировании изобретения могут применяться любые способы, устройства и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в данном документе, здесь описываются типичные способы, устройства и материалы.
Все публикации и патенты, упомянутые в данном документе, включены в него посредством ссылок в целях описания и раскрытия, например, описанных в таких публикациях конструкций и методологий, которые можно применять в связи с изобретением, описанным в данном документе.
В данном документе раскрыты различные числовые диапазоны. В тех случаях, когда в данном документе раскрыт или заявлен диапазон любого типа, он предназначен для раскрытия или заявления индивидуально каждого возможного числа, которое может обоснованно входить в такой диапазон, включая конечные точки указанного диапазона, а также любых входящих в него поддиапазонов и комбинаций поддиапазонов, если не указано иное. В качестве типичного примера, в данной заявке раскрыто, что массовое отношение дифосфитного антиоксиданта к монофосфитному антиоксиданту (дифосфит:монофосфит) может находиться в диапазоне от примерно 5:1 до примерно 1:5 в определенных аспектах. Целью раскрытия того, что массовое отношение дифосфит:монофосфит может находиться в диапазоне от примерно 5:1 до примерно 1:5, является указание на то, что массовое отношение может представлять собой любое массовое отношение, входящее в указанный диапазон, например, может составлять примерно 5:1, примерно 4:1, примерно 3:1, примерно 2:1, примерно 1,5:1, примерно 1:1, примерно 1:1,5, примерно 1:2, примерно 1:3, примерно 1:4 или примерно 1:5. Дополнительно, массовое отношение дифосфит:монофосфит может находиться в любом диапазоне между примерно 5:1 и примерно 1:5 (например, массовое отношение может находиться в диапазоне от примерно 1,2:1 до примерно 1:1,2), и также включает любую комбинацию диапазонов между примерно 5:1 и примерно 1:5. Кроме того, во всех случаях, когда указано «примерно» конкретное значение, раскрыто и такое значение само по себе. Таким образом, раскрытие того, что массовое отношение дифосфит:монофосфит может составлять от примерно 5:1 до примерно 1:5, также раскрывает массовое отношение в диапазоне от 5:1 до 1:5 (например, от 1,2:1 до 1:1,2), и также включает любую комбинацию диапазонов между 5:1 и 1:5. Аналогично, все другие диапазоны, раскрытые в данном документе, следует интерпретировать по образцу данного примера.
Термин «примерно» означает, что количества, размеры, составы, параметры и другие количественные значения и характеристики не являются и не должны быть точными, а могут быть приблизительными, включая большие или меньшие значения, по желанию, отражая влияние допусков, коэффициентов пересчета, округления, погрешностей измерения и т.п., а также других факторов, известных специалистам в данной области техники. В общем случае, количество, размер, состав, параметр или другой количественный показатель или характеристика являются «примерными» или «приблизительными», независимо от того, указано это явным образом или нет. Термин «примерно» также включает количества, которые отличаются вследствие различных равновесных условий для композиции, полученной из конкретной исходной смеси. Пункты формулы изобретения включают эквиваленты указанных количеств, независимо от того, модифицированы они термином «примерно» или нет. Термин «примерно» может означать величину в пределах 10% от указанного числового значения, предпочтительно, в пределах 5% от указанного числового значения.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение относится в общем к полимерным композициям, способам получения полимерных композиций и способам использования полимерных композиций для производства изделий. В частности, данное изобретение относится к полимерным композициям с улучшенным исходным цветом, улучшенным состаренным цветом и улучшенным цветом после многопроходной экструзии.
Существуют различные методы, которые можно использовать для улучшения цвета полимерных композиций, такие как включение различных антиоксидантов, которые, как известно, приводят к хорошему исходному цвету, состаренному цвету или цвету после многопроходной экструзии. Неожиданно было обнаружено, что стеарат глицерина может улучшать исходный цвет, состаренный цвет и/или цвет после многопроходной экструзии композиций на основе полиэтилена. Это особенно удивительно, учитывая, что стеараты глицерина не являются антиоксидантами, и не существует признанного механизма защиты фенольных антиоксидантов во время высокотемпературной обработки, например, в экспериментах с многопроходной экструзией.
ЭТИЛЕНОВЫЕ ПОЛИМЕРЫ
Этиленовый полимер, используемый в полимерной композиции, включает гомополимеры этилена, а также сополимеры, терполимеры и т.д. этилена и по меньшей мере один олефиновый сомономер. Сомономеры, которые могут быть сополимеризованы с этиленом, часто могут содержать от 3 до 20 атомов углерода в своей молекулярной цепи. Например, типичные сомономеры могут включать, без ограничений, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен и т.д. или их комбинации. В одном аспекте, олефиновый сомономер может содержать C3-C18 олефин; альтернативно, олефиновый сомономер может содержать C3-C10 олефин; альтернативно, олефиновый сомономер может содержать C4-C10 олефин; альтернативно, олефиновый сомономер может содержать С3-С10 α-олефин; альтернативно, олефиновый сомономер может содержать C4-C10 α-олефин; альтернативно, олефиновый сомономер может содержать 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или любую их комбинацию; или, альтернативно, указанный сомономер может содержать 1-гексен. Обычно количество сомономера может находиться в диапазоне от примерно 0,01 до примерно 20% мас., от примерно 0,05 до примерно 10% мас., от примерно 0,1 до примерно 5% мас. или от примерно 0,5 до примерно 8% мас., от общей массы мономера (этилена) и сомономера.
В одном аспекте, этиленовый полимер по данному изобретению может содержать сополимер этилена/альфа-олефина, тогда как в другом аспекте, этиленовый полимер может содержать этиленовый гомополимер, а еще в одном аспекте этиленовый полимер по данному изобретению может содержать сополимер этилена/α-олефина и этиленовый гомополимер. Например, этиленовый полимер может содержать сополимер этилена/1-бутена, сополимер этилена/1-гексена, сополимер этилена/1-октена, этиленовый гомополимер или любую их комбинацию; альтернативно, сополимер этилена/1-бутена, сополимер этилена/1-гексена, сополимер этилена/1-октена или любую их комбинацию; или, альтернативно, сополимер этилена/1-гексена. Таким образом, в аспектах данного изобретения этиленовый полимер может содержать полимер, называемый в данной области техники линейным полиэтиленом низкой плотности (ЛПЭНП); альтернативно, полимер, называемый в данной области техники полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП); или, альтернативно, комбинацию ЛПЭНП и ПЭВП.
Плотности полимеров на основе этилена, раскрытых в данном документе, часто превышают или равны примерно 0,88 г/см3, например, превышают или равны примерно 0,90 г/см3, или превышают или равны примерно 0,91 г/см3. Однако, в конкретных аспектах, плотность может находиться в диапазоне от примерно 0,88 до примерно 0,97 г/см3, от примерно 0,91 до примерно 0,93 г/см3, от примерно 0,92 до примерно 0,96 г/см3, от примерно 0,93 до примерно 0,96 г/см3, от примерно 0,935 до примерно 0,955 г/см3, или от примерно 0,937 до примерно 0,954 г/см3.
Без ограничений указанными значениями, этиленовые полимеры, описанные в данном документе, часто могут иметь показатель текучести расплава (ПТР) в диапазоне от 0 до примерно 10 г/10 мин, от 0 до примерно 5 г/10 мин или от 0 до примерно 1 г/10 мин, в некоторых аспектах, и в других аспектах - в диапазоне от 0 до примерно 0,5 г/10 мин, от 0 до примерно 0,3 г/10 мин, от примерно 0,3 до примерно 10 г/10 мин или от примерно 0,5 до примерно 2,5 г/10 мин. Дополнительно или альтернативно, этиленовый полимер может иметь показатель текучести расплава при повышенном напряжении сдвига (ПТР-ВН) в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 100 г/10 мин, от примерно 0,5 до примерно 25 г/10 мин, от примерно 0,5 до примерно 10 г/10 мин, от примерно 1 до примерно 50 г/10 мин или от примерно 1 до примерно 15 г/10 мин.
Этиленовые полимеры, описанные в данном документе, могут иметь любое подходящее молекулярно-массовое распределение, обычно охватывающее отношения Mw/Mn в диапазоне от примерно 1,5-2,5 до примерно 40-50, такие как от примерно 2 до примерно 40, или от примерно 2 до примерно 5. В некоторых аспектах, этиленовый полимер может иметь широкое молекулярно-массовое распределение, с отношениями Mw/Mn в диапазоне от нижнего значения, равного примерно 5, до примерно 50. Например, Mw/Mn этиленового полимера может находиться в диапазоне от примерно 5 до примерно 40, от примерно 6 до примерно 45, от примерно 7 до примерно 35, от примерно 12 до примерно 45 или от примерно 15 до примерно 40.
В одном аспекте этиленовые полимеры, описанные в данном документе, могут иметь средневзвешенную молекулярную массу (Mw) от примерно 100000 до примерно 750000 г/моль, от примерно 100000 до примерно 300000 г/моль или от примерно 150000 до примерно 750000 г/моль. В другом аспекте этиленовые полимеры, описанные в данном документе, могут иметь значение Mw в диапазоне от примерно 175000 до примерно 750000 г/моль, от примерно 175000 до примерно 500000 г/моль, от примерно 250000 до примерно 750000 г/моль или от примерно 250000 до примерно 600000 г/моль.
В одном аспекте, этиленовые полимеры по данному изобретению могут иметь мономодальное молекулярно-массовое распределение (при определении с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) или другого подходящего аналитического метода). В мономодальном молекулярно-массовом распределении имеется единственный идентифицируемый пик. Однако, в другом аспекте, этиленовый полимер может иметь бимодальное молекулярно-массовое распределение, и еще в одном аспекте - мультимодальное молекулярно-массовое распределение.
Кроме того, этиленовый полимер, описанный в данном документе, может быть, например, продуктом, получаемым в реакторе (например, единственным получаемым в реакторе продуктом), а не выходящей из реактора смесью двух полимеров, например, имеющих разные молекулярно-массовые характеристики. Как понятно специалистам в данной области техники, могут быть получены физические смеси двух различных полимерных смол, но при этом необходимы дополнительная переработка и усложнение производства, не требующиеся для получаемого в реакторе продукта.
Этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы на основе металлоцена, системы на основе катализатора Циглера-Натта, каталитической системы на основе хрома, каталитической системы на основе титанированного хрома или их комбинации. В одном аспекте этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы на основе металлоцена, тогда как в другом аспекте этиленовый полимер может быть получен с использованием системы на основе катализатора Циглера-Натта, и в еще одном аспекте этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы на основе хрома, и еще в одном аспекте этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы на основе титанированного хрома. Соответственно, в одном аспекте этиленовый полимер может быть этиленовым полимером на основе металлоцена (каталитическая система на основе переходного металла, включающая металлоценовое соединение). В другом аспекте этиленовый полимер может быть этиленовым полимером, полученным по методу Циглера-Натта (каталитическая система на основе переходного металла, включающая катализатор Циглера-Натта). В еще одном аспекте этиленовый полимер может быть этиленовым полимером на основе хрома (каталитическая система на основе переходного металла, включающая хромовый катализатор). В еще одном аспекте этиленовый полимер может быть этиленовым полимером на основе титанированного хрома (каталитическая система на основе переходного металла, включающая катализатор на основе титанированного хрома).
Таким образом, в зависимости от используемой каталитической системы (например, катализатора Циглера-Натта или титанированного хрома) этиленовый полимер может содержать не поддающееся измерению количество циркония и, дополнительно или альтернативно, не поддающееся измерению количество гафния (например, этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы, не содержащей гафния или циркония). Не поддающееся измерению количество означает количество ниже уровня обнаружения. Например, этиленовый полимер может содержать независимо менее 0,2 млн-1 (по массе), менее чем 0,1 млн-1, менее чем 0,08 млн-1 или менее чем 0,05 млн-1 гафния и/или циркония.
Аналогично, если каталитическая система представляет собой определенные каталитические системы на основе металлоцена или хрома, этиленовый полимер может содержать не поддающееся измерению количество титана (например, этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы, не содержащей титана), где не поддающееся измерению количество означает количество ниже уровня обнаружения. Например, этиленовый полимер может содержать менее чем 0,2 млн-1 (по массе), менее чем 0,1 млн-1, менее чем 0,08 млн-1 или менее чем 0,05 млн-1 титана.
Аналогично, если каталитическая система представляет собой определенные каталитические системы на основе металлоцена или катализатора Циглера-Натта, этиленовый полимер может содержать не поддающееся измерению количество хрома (например, этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы, не содержащей хрома), где не поддающееся измерению количество означает количество ниже уровня обнаружения. Например, этиленовый полимер может содержать менее чем 0,2 млн-1 (по массе), менее чем 0,1 млн-1, менее чем 0,08 млн-1 или менее чем 0,05 млн-1 хрома.
Дополнительно, в зависимости от каталитической системы, этиленовый полимер может содержать не поддающееся измерению количество магния (например, этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы, не содержащей магния). Например, этиленовый полимер может содержать менее чем 5 млн-1 (по массе), менее чем 1 млн-1, менее чем 0,5 млн-1 или менее чем 0,1 млн-1 магния.
И наоборот, если каталитическая система, используемая для получения этиленового полимера, содержит цирконий (или гафний, или титан, или хром), то этиленовый полимер может содержать, например, некоторое количество (в миллионных долях по массе) циркония (или гафния, или титана, или хрома, независимо), которое часто находится в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 15 млн-1, от примерно 0,5 до примерно 10 млн-1, от примерно 1 до примерно 15 млн-1 или от примерно 1 до примерно 10 млн-1 циркония (или гафния, или титана, или хрома, независимо).
В таких аспектах данного изобретения, этиленовый полимер может быть классифицирован как этиленовый полимер на основе титанированного хрома. Без ограничения следующей теорией, считается, что конкретное молекулярно-массовое распределение, распределение длинно- и короткоцепных разветвлений, показатели ненасыщенности полимера и остаточный катализатор в этиленовых полимерах на основе титанированного хрома делают их более подверженными образованию окраски в присутствии фенольного антиоксиданта, чем у этиленовых полимеров, полученных с использованием каталитических систем Циглера-Натта или металлоценовых катализаторов.
Иллюстративные примеры подходящих этиленовых полимеров, которые могут быть использованы в полимерных композициях, раскрытых в данном документе, и которые могут обеспечивать преимущество, связанное с улучшенной окраской (исходный цвет, состаренный цвет или цвет после многопроходной экструзии), включают этиленовые полимеры, полученные с использованием хромового катализатора, и этиленовые полимеры на основе титанированного хрома, например, которые могут быть получены в реакторах суспензионной полимеризации (например, петлевых суспензионных реакторах).
В соответствии с аспектом данного изобретения, этиленовый полимер может быть описан с помощью его показателей ненасыщенности. Например, отношение (виниленовые+тризамещенные+винилиденовые группы)/винильные группы полимера (количества на миллион всех атомов углерода) может находиться в диапазоне от примерно 0,15 до примерно 0,7; альтернативно, от примерно 0,15 до примерно 0,6; альтернативно, от примерно 0,15 до примерно 0,5; альтернативно, от примерно 0,15 до примерно 0,45; альтернативно, от примерно 0,18 до примерно 0,6; альтернативно, от примерно 0,18 до примерно 0,5; альтернативно, от примерно 0,18 до примерно 0,45; или, альтернативно, от примерно 0,21 до примерно 0,41.
Дополнительно или альтернативно, этиленовый полимер может быть охарактеризован отношением (виниленовые+тризамещенные+винилиденовые группы)/общее число ненасыщенных групп полимера (количества на миллион всех атомов углерода) в диапазоне от примерно 0,12 до примерно 0,5, от примерно 0,12 до примерно 0,4, от примерно 0,12 до примерно 0,35, от примерно 0,14 до примерно 0,5, от примерно 0,14 до примерно 0,4, от примерно 0,14 до примерно 0,35, от примерно 0,16 до примерно 0,45, от примерно 0,16 до примерно 0,35 или от примерно 0,18 до примерно 0,29.
СИСТЕМЫ ДОБАВОК
Система добавок, используемая в полимерной композиции, также может называться пакетом добавок или композицией добавок, и может содержать стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию. В одном аспекте система добавок может содержать стеарат глицерина и фенольный антиоксидант, в то время как в другом аспекте система добавок может содержать стеарат глицерина и фосфитный антиоксидант, и в другом аспекте система добавок может содержать стеарат глицерина и тиоэфирный антиоксидант, и в другом аспекте система добавок может содержать стеарат глицерина, фенольный антиоксидант и фосфитный антиоксидант, и в еще одном аспекте система добавок может содержать стеарат глицерина, фосфитный антиоксидант и тиоэфирный антиоксидант, и в еще одном аспекте система добавок может содержать стеарат глицерина, фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант и тиоэфирный антиоксидант.
В системе добавок может присутствовать один или несколько стеаратов глицерина, в системе добавок может присутствовать один или несколько фенольных антиоксидантов, в системе добавок может присутствовать один или несколько фосфитных антиоксидантов, и в системе добавок может присутствовать один или несколько тиоэфирных антиоксидантов. В случае присутствия, фосфитный антиоксидант может быть монофосфитным антиоксидантом, дифосфитным антиоксидантом или полифосфитным антиоксидантом, а также любой комбинацией таких фосфитных антиоксидантов.
В одном аспекте изобретения, полимерная композиция содержит моностеарат глицерина (МСГ), тогда как в другом аспекте полимерная композиция содержит дистеарат глицерина, и в еще одном аспекте полимерная композиция содержит как моностеарат глицерина, так и дистеарат глицерина. В некоторых аспектах данного изобретения по меньшей мере примерно 50% мас. стеарата глицерина составляет моностеарат глицерина. Таким образом, например, по меньшей мере примерно 65% мас., по меньшей мере примерно 75% мас., по меньшей мере примерно 85% мас., по меньшей мере примерно 95% мас. или по меньшей мере примерно 99% мас. стеарата глицерина может быть моностеаратом глицерина (МСГ).
Не ограничиваясь этим, количество стеаратов глицерина в полимерной композиции (индивидуально - в случае присутствия только одного, или в целом - в случае присутствия нескольких) часто находится в диапазоне от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1. Иллюстративные и неограничивающие диапазоны значений для количества стеарата глицерина (например, МСГ) в полимерной композиции могут включать от примерно 100 млн-1 до примерно 1250 млн-1, от примерно 100 млн-1 до примерно 850 млн-1, от примерно 150 млн-1 до примерно 1000 млн-1, от примерно 150 млн-1 до примерно 500 млн-1, от примерно 200 млн-1 до примерно 1500 млн-1 или от примерно 200 млн-1 до примерно 500 млн-1 и т.п.
Аналогично, количество антиоксиданта (или антиоксидантов) в полимерной композиции конкретно не ограничивается. Например, общее количество возможно присутствующих фенольного антиоксиданта (антиоксидантов), фосфитного антиоксиданта (антиоксидантов) и тиоэфирного антиоксиданта (антиоксидантов) может часто иметь значение в диапазоне от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1; альтернативно, от примерно 500 млн-1 до примерно 5000 млн-1; альтернативно, от примерно 500 млн-1 до примерно 3500 млн-1; альтернативно, от примерно 750 млн-1 до примерно 5000 млн-1; или, альтернативно, от примерно 750 млн-1 до примерно 2500 млн-1.
В случае присутствия в композиции фенольного антиоксиданта, либо отдельно, либо с фосфитным и/или тиоэфирным антиоксидантом, количество фенольного антиоксиданта (или общее количество, в случае нескольких фенольных антиоксидантов) в полимерной композиции конкретно не ограничивается. Например, фенольный антиоксидант может присутствовать в количестве в диапазоне от примерно 200 млн-1 до примерно 3500 млн-1; альтернативно, от примерно 200 млн-1 до примерно 2500 млн-1; альтернативно, от примерно 350 млн-1 до примерно 2000 млн-1; альтернативно, от примерно 500 млн-1 до примерно 2000 млн-1; или, альтернативно, от примерно 500 млн-1 до примерно 1000 млн-1.
В полимерной композиции может быть использован любой подходящий фенольный антиоксидант или комбинация фенольных антиоксидантов. В одном аспекте, фенольный антиоксидант может включать IRGANOXTM 1010 (пентаэритрит-тетракис(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), IRGANOXTM 1076 (октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), IRGANOXTM 1330 (1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол), IRGANOXTM 3114 (трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)изоцианурат), IRGANOXTM 129 (2,2’-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенол)), IRGANOXTM MD 1024 (1,2-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамоил)гидразин) и т.п., или любую их комбинацию. Специалистам в данной области техники известны другие подходящие фенольные антиоксиданты, которые аналогичным образом могут быть использованы в полимерных композициях, охватываемых данным изобретением.
Если в композиции присутствует фосфитный антиоксидант, отдельно взятый или с фенольным и/или тиоэфирным антиоксидантом, количество фосфитного антиоксиданта (или общее количество, в случае более чем одного фосфитного антиоксиданта) в полимерной композиции конкретно не ограничивается. Например, фосфитный антиоксидант может присутствовать в количестве из диапазона от примерно 500 млн-1 до примерно 5000 млн-1; альтернативно, от примерно 500 млн-1 до примерно 3500 млн-1; альтернативно, от примерно 500 млн-1 до примерно 2000 млн-1; альтернативно, от примерно 750 млн-1 до примерно 5000 млн-1; альтернативно, от примерно 750 млн-1 до примерно 3500 млн-1; или, альтернативно, от примерно 750 млн-1 до примерно 2000 млн-1.
Фосфитный антиоксидант может включать монофосфитный антиоксидант, дифосфитный антиоксидант, полифосфитный антиоксидант или любую их комбинацию. Таким образом, в системе добавок (или полимерной композиции) может присутствовать монофосфитный антиоксидант; альтернативно, дифосфитный антиоксидант; альтернативно, полифосфитный антиоксидант; альтернативно, монофосфитный антиоксидант и дифосфитный антиоксидант; альтернативно, монофосфитный антиоксидант и полифосфитный антиоксидант; альтернативно, дифосфитный антиоксидант и полифосфитный антиоксидант; или, альтернативно, монофосфитный антиоксидант, дифосфитный антиоксидант и полифосфитный антиоксидант.
В полимерной композиции может использоваться любой подходящий монофосфитный антиоксидант или комбинация монофосфитных антиоксидантов. В некоторых аспектах, монофосфитный антиоксидант может включать IRGAFOSTM 168 (трис-(2,4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфит), HP-10 (2,2’-метиленбис-(2,4-ди-трет-бутилфенил)-2-этилгексилфосфит) и т.п., или любую их комбинацию. Специалистам в данной области техники известны другие подходящие монофосфитные антиоксиданты, и они аналогичным образом могут быть использованы в полимерных композициях, охватываемых данным изобретением.
Количество монофосфитного антиоксиданта (или антиоксидантов), если он используется в полимерной композиции, может обычно изменяться в диапазоне от 200 млн-1 до 5000 млн-1. Как правило, монофосфитный антиоксидант может присутствовать в полимерной композиции в количестве из диапазона от примерно 200 млн-1 до примерно 3000 млн-1, от примерно 500 млн-1 до примерно 2000 млн-1, от примерно 750 млн-1 до примерно 3000 млн-1 или от примерно 1000 млн-1 до 2500 млн-1 и т.п.
В полимерной композиции может использоваться любой подходящий дифосфитный антиоксидант или комбинация дифосфитных антиоксидантов. В некоторых аспектах, дифосфитный антиоксидант может включать ULTRANOXTM 627A (бис(2,4-ди-т-бутилфенил)пентраэритритдифосфит плюс стабилизатор), ULTRANOXTM 626 (бис(2,4-ди-т-бутилфенил)пентраэритритдифосфит), PEP-36 (бис(2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенил)пентаэритритдифосфат), DOVERPHOSTM 9228 (бис(2,4-дикумилфенил)пентаэритритдифосфат), DOVERPHOSTM S9228T (бис(2,4)-дикумилфенил)пентаэритритдифосфит плюс стабилизатор) и т.п., или любую их комбинацию. Специалистам в данной области техники известны другие подходящие дифосфитные антиоксиданты, и они аналогичным образом могут быть использованы в полимерных композициях, охватываемых данным изобретением.
Количество дифосфитного антиоксиданта (или антиоксидантов), если он используется в полимерной композиции, как правило, может находиться в тех же диапазонах значений, которые были указаны выше в данном документе для монофосфитного антиоксиданта. Если в полимерной композиции присутствуют как дифосфитный, так и монофосфитный антиоксиданты, то массовое отношение дифосфитного антиоксиданта к монофосфитному антиоксиданту (дифосфит:монофосфит) в полимерной композиции может находиться в диапазоне от примерно 10:1 до примерно 1:10. Обычно, массовое отношение дифосфит:монофосфит может находиться в диапазоне от примерно 5:1 до примерно 1:5, от примерно 2:1 до примерно 1:2, от примерно 1,5:1 до примерно 1:1,5 или от примерно 1,2:1 до примерно 1:1,2 и т.п.
В полимерной композиции может использоваться любой подходящий полифосфитный антиоксидант или комбинация полифосфитных антиоксидантов. В некоторых аспектах полифосфитный антиоксидант может включать LGP 11, Weston 705 и т.п., или любую их комбинацию. Специалистам в данной области техники известны другие подходящие полифосфитные антиоксиданты, и они аналогичным образом могут быть использованы в полимерных композициях, охватываемых данным изобретением. Количество полифосфитного антиоксиданта (или антиоксидантов), если он используется в полимерной композиции, как правило, может охватывать те же диапазоны значений, которые были указаны в данном документе выше для монофосфитного антиоксиданта.
Когда в композиции присутствует тиоэфирный антиоксидант, отдельно или с фенольным и/или фосфитным антиоксидантом, количество тиоэфирного антиоксиданта (или общее количество, в случае более чем одного тиоэфирного антиоксиданта) в полимерной композиции конкретно не ограничивается. Например, тиоэфирный антиоксидант может присутствовать в количестве из диапазона от примерно 20 млн-1 до примерно 2000 млн-1; альтернативно, от примерно 20 млн-1 до примерно 1500 млн-1; альтернативно, от 40 млн-1 до примерно 1000 млн-1; альтернативно, от примерно 40 млн-1 до примерно 500 млн-1; альтернативно, от примерно 50 млн-1 до примерно 350 млн-1; или, альтернативно, от примерно 50 млн-1 до примерно 250 млн-1.
В полимерной композиции может использоваться любой подходящий тиоэфирный антиоксидант или комбинация тиоэфирных антиоксидантов. В некоторых аспектах тиоэфирный антиоксидант может включать DSTDP (дистеарилтиодипропионат), DLTDP (дилаурилтиодипропионат) и т.п., или любую их комбинацию. Специалистам в данной области техники известны другие подходящие тиоэфирные антиоксиданты, которые аналогичным образом могут быть использованы в полимерных композициях, охватываемых данным изобретением.
В соответствии с аспектами данного изобретения антиоксидант может включать фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию. Например, полимерная композиция может содержать комбинацию антиоксидантов, такую как фенольного антиоксиданта и фосфитного антиоксиданта; альтернативно, фенольного антиоксиданта и монофосфитного антиоксиданта; альтернативно, тиоэфирного антиоксиданта и фосфитного антиоксиданта; или, альтернативно, тиоэфирного антиоксиданта и монофосфитного антиоксиданта.
Система добавок (или пакет добавок, или композиция добавок) может находиться в любой подходящей форме для объединения с этиленовым полимером с получением раскрытых в данном документе полимерных композиций. Двумя такими формами системы добавок являются композиция маточной смеси и композиция смеси добавок, и эти композиции включены в данный документ. Композиция маточной смеси обычно содержит полимерный носитель и смесь добавок, и смесь добавок может содержать стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию. Стеарат глицерина, фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант и тиоэфирный антиоксидант в смеси добавок могут быть любыми стеаратом глицерина, фенольным антиоксидантом, фосфитным антиоксидантом и тиоэфирным антиоксидантом, описанными в данном документе. В смеси добавок массовое отношение стеарат глицерина:антиоксидант обычно находится в диапазоне значений от примерно 6:1 до примерно 1:150. Это соотношение основано на общей массе стеарата (стеаратов) глицерина и общей массе антиоксиданта (антиоксидантов) (фенольных, фосфитных и тиоэфирных антиоксидантов), присутствующих в смеси добавок. Количество полимерного носителя в композиции маточной смеси конкретно не ограничивается, но массовое отношение полимерный носитель:смесь добавок часто находится в диапазоне от примерно 95:5 до примерно 20:80, например, от примерно 95:5 до примерно 50:50, или от примерно 50:50 до примерно 20:80 и т.п. Таким образом, композиция маточной смеси может содержать 95% мас. полимерного носителя и 5% мас. смеси добавок в одном аспекте, и 20% мас. полимерного носителя и 80% мас. смеси добавок в другом аспекте.
В композиции маточной смеси можно использовать любой подходящий полимерный носитель. В некоторых случаях полимерным носителем является тот же этиленовый полимер, с которым объединяют композицию маточной смеси для получения полимерной композиции. Однако часто полимерный носитель отличается и, таким образом, можно использовать любой подходящий этиленовый гомополимер (включая ПЭНП) или сополимер этилена, и полимерный носитель может иметь любой подходящий показатель текучести расплава (или другую характеристику текучести расплава), любую подходящую плотность и любое подходящее молекулярно-массовое распределение (например, унимодальное или бимодальное). Более того, полимерный носитель не ограничивается полимерами на основе этилена; полимерный носитель также может быть любым подходящим полимером на основе пропилена, таким как гомополимер полипропилена или сополимер на основе пропилена.
Композиция маточной смеси может находиться в любой подходящей форме, но обычно композиция маточной смеси имеет форму гранул. Соответственно, гранулированная композиция маточной смеси может быть смешана или объединена с этиленовым полимером и переработана в расплаве вместе с ним - например, в экструзионной системе - с образованием полимерной композиции, также часто в форме гранул.
Необязательно, композиция маточной смеси (или смесь добавок) может дополнительно содержать по меньшей мере одну другую добавку, иллюстративные примеры которых могут включать антиадгезионную добавку, добавку, улучшающую скольжение, красящее вещество, наполнитель, УФ-добавку, антистатическую добавку, технологическую добавку, поглотитель кислоты, поглотитель углерод-центрированных радикалов и т.п., или любую их комбинацию.
Что касается композиции смеси добавок, эта композиция может содержать по меньшей мере примерно 95% мас. смеси добавок (как описано выше, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию) и количество этиленового полимера, пропиленового полимера или любой их комбинации, меньшее или равное примерно 3% мас. В большинстве случаев композиция смеси добавок содержит количество полимерных компонентов, меньшее или равное примерно 1% мас., и часто не содержит измеримого количества полимерного компонента и, таким образом, композиция смеси добавок часто называется неразбавленной композицией - композиция смеси добавок полностью или практически полностью представляет собой активный компонент добавки. Как и в случае композиции маточной смеси, массовое отношение стеарат глицерина:антиоксидант в композиции смеси добавок может находиться в диапазоне от примерно 6:1 до примерно 1:150.
В некоторых аспектах, по меньшей мере примерно 97% мас., по меньшей мере примерно 98% мас., по меньшей мере примерно 99% мас., или вся композиция смеси добавок представляет собой смесь добавок. Если для приготовления композиции смеси добавок необходим связующий агент, то может использоваться любой подходящий связующий агент, часто в количестве 3-4% мас. или менее, или 1-2% мас. или менее, в пересчете на общую массу композиции смеси добавок. В качестве связующего агента могут использоваться различные масла и воски, такие как минеральное масло.
Композиция смеси добавок может находиться в любой подходящей форме, например, в форме порошка, в форме гранул, в форме шариков (овальных или в общем сферических частиц) и т.п. Подобно композиции маточной смеси, композиция смеси добавок может быть смешана или объединена с этиленовым полимером и переработана в расплаве вместе с ним - например, в экструзионной системе - с образованием полимерной композиции, часто в форме гранул.
Также аналогично композиции маточной смеси, композиция смеси добавок (или смесь добавок) может дополнительно содержать по меньшей мере одну другую добавку, такую как антиадгезионную добавку, добавку, улучшающую скольжение, красящее вещество, наполнитель, УФ-добавку, антистатическую добавку, технологическую добавку, поглотитель кислоты, поглотитель углерод-центрированных радикалов и т.п., или любое их сочетание.
Как в композиции маточной смеси, так и в композиции смеси добавок массовое отношение стеарат глицерина:антиоксидант обычно находится в диапазоне от примерно 6:1 до примерно 1:150. В одном аспекте, массовое отношение может составлять от примерно 3:1 до примерно 1:75, в то время как в другом аспекте массовое отношение может составлять от примерно 2:1 до примерно 1:50, и в еще одном аспекте массовое отношение может составлять от примерно 1:1 до примерно 1:35, и еще в одном аспекте массовое отношение может составлять от примерно 1:1,5 до примерно 1:15.
Смесь добавок как в композиции маточной смеси, так и в композиции смеси добавок может содержать стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию. В одном аспекте смесь добавок может содержать стеарат глицерина и фенольный антиоксидант, в то время как в другом аспекте смесь добавок может содержать стеарат глицерина и фосфитный антиоксидант, а в другом аспекте смесь добавок может содержать стеарат глицерина и тиоэфирный антиоксидант, и в другом аспекте смесь добавок может содержать стеарат глицерина, фенольный антиоксидант и фосфитный антиоксидант (например, монофосфитный антиоксидант), и в еще одном аспекте система добавок может содержать стеарат глицерина, фосфитный антиоксидант и тиоэфирный антиоксидант, и в еще одном аспекте система добавок может содержать стеарат глицерина, фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант и тиоэфирный антиоксидант. В этих и других аспектах стеарат глицерина может включать моностеарат глицерина (МСГ) и, в некоторых случаях, по меньшей мере примерно 50% мас., по меньшей мере примерно 85% мас., или по меньшей мере примерно 95% мас. стеарата глицерина представляет собой МСГ.
КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ПРОЦЕССЫ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
Как раскрыто в данном документе, этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы на основе металлоцена, системы на основе катализатора Циглера-Натта, каталитической системы на основе хрома, каталитической системы на основе титанированного хрома, или их комбинации. Иллюстративный способ полимеризации может включать введение в контакт любой пригодной каталитической системы на основе переходного металла, или любой каталитической системы на основе переходного металла, раскрытой в данном документе, с этиленом и необязательным олефиновым сомономером в условиях полимеризации в системе реакторов полимеризации для получения этиленового полимера.
В конкретном аспекте данного изобретения, этиленовый полимер может быть получен с использованием каталитической системы на основе хрома. В аспектах данного изобретения, каталитическая система на основе хрома может содержать катализатор из титанированного хрома. Иллюстративные примеры таких катализаторов включают MAGNAPORETM 963, MAGNAPORETM 964 и т.п. Специалистам в данной области техники известны другие подходящие хромовые катализаторы, и они аналогичным образом могут быть использованы для получения этиленового полимера, описанного в данном документе.
Каталитическая система на основе переходного металла, помимо компонента переходного металла, также может содержать сокатализатор. Сокатализатор, в случае его присутствия, может включать, без ограничений, алкилметаллические, или металлорганические сокатализаторы, причем металлы включают бор, алюминий и т.п. Необязательно, каталитические системы, предусматриваемые в данном документе, могут содержать сокатализатор или комбинацию сокатализаторов. Например, в качестве сокатализаторов в таких каталитических системах часто могут использоваться соединения алкилбора и/или алкилалюминия. Типичные соединения бора могут включать, без ограничений, три-н-бутилборан, трипропилборан, триэтилборан и т.п., и включают комбинации двух или более таких материалов. Без ограничений, иллюстративные соединения алюминия (например, алюминийорганические соединения) могут включать триметилалюминий, триэтилалюминий, три-н-пропилалюминий, три-н-бутилалюминий, триизобутилалюминий, три-н-гексилалюминий, три-н-октилалюминий, гидрид диизобутилалюминия, этоксид диэтилалюминия, хлорид диэтилалюминия и т.п., а также любые их комбинации. Кроме того, в каталитической системе на основе переходного металла могут использоваться алюмоксановые соединения, борорганические или органоборатные соединения, ионизирующиеся ионные соединения, подложки-активаторы (химически обработанные твердофазные оксиды) и т.п., или их комбинации.
Этиленовые полимеры могут быть получены с помощью каталитической системы на основе переходного металла с использованием любого подходящего способа полимеризации олефинов, при использовании различных типов реакторов полимеризации, систем реакторов полимеризации, а также условий реакции полимеризации. Используемый в данном документе термин «реактор полимеризации» относится к любому реактору полимеризации, пригодному для полимеризации олефиновых мономеров и сомономеров (одного или нескольких сомономеров) с получением гомополимеров, сополимеров, терполимеров и т.п. Различные типы реакторов полимеризации включают те, которые можно назвать реакторами периодического действия, суспензионными реакторами, газофазными реакторами, растворными реакторами, реакторами высокого давления, трубчатыми реакторами, автоклавными реакторами и т.п., или их комбинации; или, альтернативно, система реакторов полимеризации может включать суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор или их комбинацию. Условия полимеризации для различных типов реакторов хорошо известны специалистам в данной области техники. Газофазные реакторы могут включать реакторы с псевдоожиженным слоем или многоступенчатые горизонтальные реакторы. Суспензионные реакторы могут включать вертикальные или горизонтальные петли. Реакторы высокого давления могут включать автоклавные или трубчатые реакторы. В реакторах разных типов могут применяться периодические или непрерывные способы. Реакторы с непрерывными процессами могут использовать периодический или непрерывный выпуск продукта. Системы и процессы полимеризации могут также включать частичную или полную прямую рециркуляцию непрореагировавшего мономера, непрореагировавшего сомономера и/или разбавителя.
Система реактора полимеризации может включать один реактор или несколько реакторов (2 реактора, более 2 реакторов и т.д.) одного и того же или разных типов. Например, система реакторов полимеризации может включать суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор или комбинацию двух или более таких реакторов. Получение полимеров в нескольких реакторах может включать несколько стадий в по меньшей мере двух отдельных реакторах полимеризации, взаимосвязанных при помощи передающего устройства, обеспечивающего возможность переноса полимеров, полученных в первом реакторе полимеризации, во второй реактор полимеризации. Требуемые условия полимеризации в одном из реакторов могут отличаться от рабочих условий в другом реакторе (реакторах). Альтернативно, полимеризация в нескольких реакторах может включать перенос полимера вручную из одного реактора в последующие реакторы для продолжения полимеризации. Многореакторные системы могут включать любую комбинацию, в том числе, без ограничений, несколько петлевых реакторов, несколько газофазных реакторов, комбинацию петлевых и газофазных реакторов, несколько реакторов высокого давления или комбинацию реакторов высокого давления с петлевыми и/или газофазными реакторами. Несколько реакторов могут работать последовательно, параллельно или по обоим схемам. Соответственно, данное изобретение охватывает системы реакторов полимеризации, состоящие из одного реактора, состоящие из двух реакторов и состоящие из более чем двух реакторов. В определенных аспектах данного изобретения, система реакторов полимеризации может включать суспензионный реактор, газофазный реактор, растворный реактор, а также их многореакторные комбинации.
В соответствии с одним аспектом, система реакторов полимеризации может включать по меньшей мере один петлевой суспензионный реактор, содержащий вертикальные или горизонтальные петли. В петлевой реактор, в котором происходит полимеризация, могут непрерывно подаваться мономер, разбавитель, катализатор и сомономер. В общем случае непрерывные способы могут включать непрерывное введение мономера/сомономера, катализатора и разбавителя в реактор полимеризации и непрерывное удаление из этого реактора суспензии, содержащей частицы полимера и разбавитель. Выходящий из реактора поток можно подвергать мгновенному испарению для удаления твердого полимера из жидкостей, содержащих разбавитель, мономер и/или сомономер. Для этой стадии разделения могут быть использованы различные технологии, включая, без ограничений, мгновенное испарение, которое может включать любую комбинацию подвода тепла и снижения давления, разделение при помощи циклонного воздействия в циклоне либо гидроциклоне, или разделение путем центрифугирования.
Типичный процесс суспензионной полимеризации (также известный как способ получения полимерных частиц) описан, например, в патентах США №№ 3248179, 4501885, 5565175, 5575979, 6239235, 6262191, 6833415 и 8822608, каждый из которых включен в данный документ в полном объеме посредством ссылки.
Подходящие разбавители, применяемые в суспензионной полимеризации, включают, без ограничений, полимеризуемый мономер и углеводороды, являющиеся жидкостями в условиях реакции. Примеры подходящих разбавителей включают, без ограничений, углеводороды, такие как пропан, циклогексан, изобутан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан и н-гексан. Некоторые реакции полимеризации в петлевом реакторе могут протекать в объеме, без применения разбавителя.
В соответствии с еще одним аспектом, система реакторов полимеризации может содержать по меньшей мере один газофазный реактор (например, реактор с псевдоожиженным слоем). В таких реакторных системах можно применять непрерывный рециркуляционный поток, содержащий один или больше мономеров, непрерывно циркулирующий через псевдоожиженный слой в присутствии катализатора в условиях полимеризации. Рециркуляционный поток можно удалять из псевдоожиженного слоя и возвращать в реактор. Одновременно можно удалять из реактора полимерный продукт и добавлять новый или свежий мономер взамен полимеризованного мономера. Такие газофазные реакторы могут обеспечивать проведение процесса многостадийной газофазной полимеризации олефинов, в котором олефины полимеризуются в газовой фазе по меньшей мере в двух независимых зонах газофазной полимеризации, при этом содержащий катализатор полимер, полученный в первой зоне полимеризации, подают во вторую зону полимеризации. Типичные газофазные реакторы раскрыты в патентах США №№ 5352749, 4588790, 5436304, 7531606 и 7598327, каждый из которых в полном объеме включен в данный документ посредством ссылки.
В соответствии с еще одним аспектом, система реакторов полимеризации может включать реактор полимеризации высокого давления, например, может включать трубчатый реактор или автоклавный реактор. Трубчатые реакторы могут иметь несколько зон, в которые вводят свежий мономер, инициаторы или катализаторы. Мономер может быть увлечен потоком инертного газа и введен в одну из зон реактора. Инициаторы, катализаторы и/или компоненты катализатора могут быть увлечены газовым потоком и введены в другую зону реактора. Для полимеризации газовые потоки можно смешивать. Для достижения оптимальных условий реакции полимеризации можно применять, соответственно, нагрев и давление.
В соответствии с еще одним аспектом, система реакторов полимеризации может включать растворный реактор полимеризации, в котором мономер/сомономер приводят в контакт с каталитической композицией с помощью подходящих перемешивающих или других средств. Можно применять носитель, содержащий инертный органический разбавитель, или избыток мономера. При необходимости, мономер/сомономер в паровой фазе можно приводить в контакт с продуктом каталитической реакции в присутствии жидкого материала или без него. Зону полимеризации можно поддерживать при температуре и давлении, которые обеспечивают образование в реакционной среде раствора полимера. Для улучшения температурного контроля и поддержания однородности полимеризационной смеси в зоне полимеризации можно применять перемешивание. Для рассеивания экзотермической теплоты полимеризации применяют соответствующие средства.
Система реакторов полимеризации может дополнительно включать любую комбинацию из по меньшей мере одной системы подачи сырья, по меньшей мере одной системы подачи катализатора или компонентов катализатора и/или по меньшей мере одной системы выделения полимера. Подходящие системы реакторов могут дополнительно включать системы очистки исходного сырья, хранения и подготовки катализатора, экструзии, охлаждения реактора, извлечения полимера, фракционирования, рециркуляции, хранения, выгрузки, лабораторного анализа и управления технологическим процессом. В зависимости от желаемых свойств олефинового полимера, в реактор полимеризации можно при необходимости добавлять водород (например, непрерывно, периодически и т.д.).
Условия полимеризации, которые можно контролировать для обеспечения эффективности процесса и требуемых свойств полимера, могут включать температуру, давление и концентрации различных реагентов. Температура полимеризации может влиять на производительность катализатора, молекулярную массу полимера и молекулярно-массовое распределение. Различные условия полимеризации могут поддерживаться по существу постоянными, например, для производства определенного сорта этиленового полимера. Подходящая температура полимеризации может представлять собой любую температуру ниже температуры деполимеризации, в соответствии с уравнением свободной энергии Гиббса. Как правило, это определение включает температуры от примерно 60 °С до примерно 280 °С, например, от примерно 60 °С до примерно 185 °С, в зависимости от типа реактора (реакторов) полимеризации. В некоторых системах реакторов температура полимеризации, в общем случае, может находиться в диапазоне от примерно 60 °С до примерно 115 °С или от примерно 130 °С до примерно 180 °С.
Подходящее давление также будет меняться в зависимости от реактора и типа полимеризации. Давление при жидкофазной полимеризации в петлевом реакторе составляет, как правило, менее 6,9 МПа (1000 фунтов/кв.дюйм). Давление при газофазной полимеризации составляет обычно от примерно 1,4 до 3,4 МПа (от 200 до 500 фунтов/кв.дюйм). Полимеризация под высоким давлением в трубчатых или автоклавных реакторах, как правило, проводится при давлениях от примерно 138 до 517 МПа (от 20000 до 75000 фунтов/кв.дюйм). Реакторы полимеризации могут работать также в сверхкритической области, возникающей, в общем случае, при более высоких температурах и давлениях. Работа выше критической точки диаграммы давление/температура (сверхкритическая фаза) может создавать преимущества для процесса реакции полимеризации.
Олефиновые сомономеры, которые могут использоваться с каталитическими композициями и способами полимеризации по данному изобретению, как правило, могут включать олефиновые соединения, содержащие от 3 до 20 атомов углерода в молекуле и имеющие по меньшей мере одну олефиновую двойную связь. В одном аспекте, олефиновый сомономер может включать С3-С20 олефин; альтернативно, С3-С20 α-олефин; альтернативно, С3-С10 олефин; альтернативно, C3-C10 α-олефин; альтернативно, указанный олефиновый сомономер может включать 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен, 1-децен, стирол или любую их комбинацию; альтернативно, указанный сомономер может включать 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или любую их комбинацию; альтернативно, указанный сомономер может включать 1-бутен; альтернативно, указанный сомономер может включать 1-гексен; или, альтернативно, указанный сомономер может включать 1-октен.
Соответственно, этиленовый полимер по данному изобретению может содержать сополимер этилена/α-олефина и/или этиленовый гомополимер. В некоторых аспектах, этиленовый полимер может включать сополимер этилена/1-бутена, сополимер этилена/1-гексена, сополимер этилена/1-октена, этиленовый гомополимер или любую их комбинацию; альтернативно, сополимер этилена/1-бутена, сополимер этилена/1-гексена, сополимер этилена/1-октена или любую их комбинацию; или, альтернативно, сополимер этилена/1-гексена.
ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ
В данном документе раскрыты полимерные композиции, имеющие улучшенную окраску - исходный цвет и/или состаренный цвет и/или цвет после многопроходной экструзии. Одна такая полимерная композиция может содержать этиленовый полимер, от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1 стеарата глицерина и от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 антиоксиданта, включающего фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию.
Данное изобретение также охватывает способы улучшения окраски полимерной композиции - улучшение исходного цвета и/или улучшение состаренного цвета (улучшение цвета после длительного старения или уменьшение образования окраски при старении), и/или улучшение цвета после многопроходной экструзии (улучшение цвета после переработки путем многопроходной экструзии или уменьшение образования окраски при многопроходной экструзионной обработке). Один такой способ может включать объединение этиленового полимера с системой добавок, в результате чего образуется полимерная композиция, и по этому способу система добавок может содержать стеарат глицерина и/или антиоксидант. Полученная полимерная композиция может содержать от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1 стеарата глицерина и от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 антиоксиданта, включающего фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию.
Данное изобретение также включает способы получения полимерных композиций с улучшенной окраской - исходным цветом и/или состаренным цветом и/или цветом после многопроходной экструзии. Один такой способ может включать (а) приведение в контакт каталитической системы на основе переходного металла с этиленом и необязательным олефиновым сомономером в условиях полимеризации в системе реакторов полимеризации для получения этиленового полимера и (b) объединение этиленового полимера с системой добавок для образования полимерной композиции. В этом способе система добавок может включать стеарат глицерина и антиоксидант. Полученная полимерная композиция может содержать от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1 стеарата глицерина и от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 антиоксиданта, включающего фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию.
Обычно, признаки полимерных композиций, способов и процессов, раскрытых в данном документе (например, характеристики этиленового полимера, количество стеарата глицерина, количество антиоксиданта (антиоксидантов), и конкретные фенольный, фосфитный и тиоэфирный антиоксиданты и (в случае использования) их соответствующие дозировки, среди прочего), описываются в данном документе независимо, и эти признаки могут быть объединены в любой комбинации для дополнительного описания раскрытых композиций, способов и процессов. Кроме того, если не указано иное, другие стадии могут проводиться до, во время и/или после любых стадий, перечисленных в раскрытых способах и процессах.
В соответствии с аспектами данного изобретения, полимерная композиция может находиться в форме гранул, часто называемых гранулами полимерной смолы. Кроме того, дополнительно к системе добавок (стеарат глицерина и конкретные антиоксиданты), полимерная композиция также может содержать другие добавки, неограничивающие примеры которых могут включать антиадгезивную добавку, добавку, улучшающую скольжение, красящее вещество, наполнитель, УФ-добавку (например, УФ-ингибиторы и добавки HALS (светостабилизаторы на основе стерически затрудненных аминов)), антистатическую добавку, технологическую добавку (например, фторэластомеры), поглотитель кислоты, поглотитель углерод-центрированных радикалов (например, гидроксиламины) и т.п., а также любую их комбинацию.
Система добавок может быть объединена с этиленовым полимером (и любыми дополнительными добавками, такими как антиадгезивная добавка или добавка, улучшающая скольжение, которые могут быть объединены с этиленовым полимером) с использованием любого подходящего способа и в любое время после образования этиленового полимера в процессе полимеризации и до его переработки в изделие. Типичные способы объединения системы добавок с компонентом этиленового полимера включают, без ограничений, смешение, перемешивание, переработку в расплаве, экструдирование и т.п., или их комбинации. Система добавок может быть предварительно смешана, а затем объединена с этиленовым полимером, или каждая добавка может быть индивидуально объединена с этиленовым полимером. Например, система добавок может быть объединена с этиленовым полимером после полимеризации, но до гранулирования смолы этиленового полимера, такого как осуществляемого в гранулирующем экструдере (например, одношнековая экструзия, двухшнековая экструзия и т.д.). Данное изобретение не ограничено каким-либо конкретным способом формирования полимерных композиций, раскрытых в данном документе.
Полимерные композиции, раскрытые в данном документе, и полимерные композиции, полученные с использованием любого способа или процесса, раскрытого в данном документе, могут иметь улучшенный исходный цвет, улучшенный состаренный цвет или улучшенный цвет после многопроходной экструзии, или любую комбинацию двух или более из этих улучшений. В одном аспекте полимерные композиции (например, гранулы смолы) могут иметь превосходный исходный цвет, такой как большую белизну и меньшие посторонние оттенки (например, пожелтение, розоватость). Дополнительно или альтернативно, полимерные композиции (например, гранулы смолы) могут иметь улучшенный состаренный цвет; цвет является превосходным после длительного старения, или наблюдается уменьшение образования окраски после старения. Соответственно, гранулы смолы, изготовленные из раскрытых в данном документе полимерных композиций, можно хранить в течение длительных периодов времени в условиях окружающей среды без образования неприемлемой окраски (например, пожелтения). Дополнительно или альтернативно, полимерные композиции (например, гранулы смолы) могут иметь улучшенный цвет после многопроходной экструзии; цвет является превосходным после обработки многопроходной экструзией или наблюдается снижение образования окраски после обработки многопроходной экструзией. Соответственно, гранулы смолы, изготовленные из полимерных композиций, раскрытых в данном документе, могут иметь превосходную стабильность при высокотемпературной обработке без неприемлемого образования желтой окраски/побочных оттенков, которые обычно определяются количественно в экспериментах с многопроходной экструзией.
Что касается исходного цвета (до старения), то описанные в данном документе полимерные композиции могут иметь исходный номер цвета ПЭ не менее 200, а в некоторых случаях - не менее 250, не менее 275, не менее 290 или не менее 300. Как правило, полимер, имеющий номер цвета ПЭ 180 или менее, будет иметь желтый оттенок, который является визуально заметным.
Также, неожиданно, полимерные композиции по данному изобретению могут иметь исходный номер цвета ПЭ, который превышает или находится в пределах 50 единиц (или в пределах 40, или в пределах 20 единиц) от значения для сопоставимой (в остальном эквивалентной) полимерной композиции, содержащей 200-700 млн-1 (например, 200 млн-1, или 300 млн-1, или 500 млн-1, и т.д.) по массе дифосфитного антиоксиданта вместо стеарата глицерина. Подразумевается, что такое сравнение проводится в одинаковых температурно-временных условиях, так что единственное отличие заключается в присутствии в полимерной композиции стеарата глицерина, по сравнению с дифосфитным антиоксидантом в указанной полимерной композиции.
Что касается состаренного цвета, практическая долгосрочная цветостойкость полимерных композиций, раскрытых в данном документе, составляет 3 месяца или более, или даже 6 месяцев или более, при температуре окружающей среды, обычно в диапазоне от 25 до 45 °C, в присутствии или отсутствии света. Чтобы ускорить любое зависящее от времени образование окраски, испытания обычно проводят при более высоких температурах (80 °C), как продемонстрировано в приведенных ниже примерах (см. Фиг. 2, 5, 7, 9, 10 и 12). В соответствии с аспектами данного изобретения полимерная композиция может иметь номер цвета состаренного ПЭ не менее 200, а в некоторых случаях не менее 220, не менее 240, не менее 260 или не менее 280, после хранения в течение 3 недель (или в течение 4 недель, или в течение 6 недель, или в течение 8 недель) при температуре 80 °C. Поскольку такие температурно-временные условия предназначены для моделирования долгосрочной цветостойкости при более низких температурах, но ужесточаются для более быстрого получения результатов испытаний, указанные полимерные композиции хранятся в условиях (или подвергаются воздействию) окружающей среды/воздушной атмосферы (т.е. не инертной атмосферы).
Также, неожиданно, полимерные композиции по данному изобретению могут иметь номер цвета состаренного ПЭ, который превышает, или находится в пределах 50 единиц (или в пределах 40, или в пределах 20) от значения для сопоставимой (в остальном эквивалентной) полимерной композиции, содержащей 200-700 млн-1 (например, 200 млн-1, или 300 млн-1, или 500 млн-1, и т.д.) по массе дифосфитного антиоксиданта вместо стеарата глицерина. Как было указано выше, такое сравнение должно проводиться в одинаковых температурно-временных условиях, так чтобы единственное отличие заключалось в присутствии в полимерной композиции стеарата глицерина, по сравнению с дифосфитным антиоксидантом в полимерной композиции.
Что касается окраски после многопроходной экструзии, стабильность при высокотемпературной обработке полимерных композиций, раскрытых в данном документе, определялась в исследованиях экструзии при 240°C с одним-пятью проходами экструзии. В соответствии с аспектами данного изобретения полимерная композиция может иметь номер цвета ПЭ после многопроходной экструзии не менее 180, а в некоторых случаях не менее 200, не менее 220, не менее 240 или не менее 260 после одного прохода экструзии (или 3 проходов экструзии, или 5 проходов экструзии) при температуре 240 °C.
Также, неожиданно, полимерные композиции по данному изобретению могут иметь номер цвета ПЭ после многопроходной обработки, который превышает, или находится в пределах 50 единиц (или в пределах 40, или в пределах 20) от значения для сопоставимой (в остальном эквивалентной) полимерной композиции, содержащей 200-700 млн-1 (например, 200 млн-1, или 300 млн-1, или 500 млн-1, и т.д.) по массе дифосфитного антиоксиданта вместо стеарата глицерина. Как было указано выше, такое сравнение должно проводиться в одинаковых температурно-временных условиях, так чтобы единственное отличие заключалось в присутствии в полимерной композиции стеарата глицерина, по сравнению с дифосфитным антиоксидантом в полимерной композиции.
Номер цвета ПЭ описан, например, в патенте США № 6613823, который в полном объеме включен в данный документ посредством ссылки. Более высокое значение номера цвета ПЭ указывает на большую белизну полимера с меньшей желтизной/посторонними оттенками, и может быть рассчитано по значениям модели Hunter «a», «b» и «L» по следующей формуле:
Номер цвета ПЭ=L (0,0382L-0,056a-0,3374b).
Данное изобретение охватывает промышленные изделия, которые могут быть изготовлены из полимерных композиций по данному изобретению, и/или могут их содержать. Например, изделия, которые могут содержать полимерные композиции по данному изобретению, могут включать, без ограничений, сельскохозяйственную пленку, автомобильные детали, бутылки, контейнеры для химических веществ, емкости, волокно или ткань, пленку или контейнер для упаковки пищевых продуктов, изделия для сферы общественного питания, топливные баки, геомембраны, бытовые контейнеры, вкладыши, формованные изделия, медицинские устройства или материалы, изделия для складского хранения вне помещений, оборудование уличных игровых площадок, трубы, листы или ленты, игрушки, дорожные заграждения и т.п. Для формования этих изделий применяются различные способы. Неограничивающие примеры таких способов включают литье под давлением, выдувное формование, ротационное формование, экструзию пленки, листовую экструзию, экструзию профилированных изделий, термоформование и т.п. Кроме того, чтобы облегчить переработку полимера или улучшить свойства конечного продукта, в полимерную композицию часто добавляют добавки (например, антиадгезивную добавку, добавку, улучшающую скольжение). Такие процессы и материалы описаны в Modern Plastics Encyclopedia, Mid-November 1995 Issue, Vol. 72, No. 12; и Film Extrusion Manual - Process, Materials, Properties, TAPPI Press, 1992; содержание которых включено в данный документ в полном объеме посредством ссылок. В некоторых аспектах данного изобретения, промышленное изделие может содержать (или быть изготовлено из) любой из полимерных композиций, описанных в данном документе, и указанное изделие может представлять собой или включать пленку, трубку или изделие, изготовленное выдувным формованием.
ПРИМЕРЫ
Данное изобретение дополнительно проиллюстрировано с помощью следующих примеров, которые никоим образом не должны рассматриваться как налагающие ограничения на объем данного изобретения. Различные другие аспекты, модификации и их эквиваленты, которые после прочтения приведенного в данном документе описания будут очевидными специалисту в данной области техники, не выходят за пределы сущности данного изобретения или объема прилагаемой формулы изобретения.
Показатель текучести расплава (ПТР, г/10 мин) может быть определен в соответствии с ASTM D1238 (2013) при 190 °С с нагрузкой 2160 грамм, и показатель текучести расплава при повышенном напряжении сдвига (ПТР-ВН, г/10 мин) может быть определен в соответствии с ASTM D1238 при 190 °С с нагрузкой 21600 грамм. Плотность полимера может быть определена в граммах на кубический сантиметр (г/см3) на прессованном образце, охлажденном со скоростью около 15 °С в час и выдержанном в течение примерно 40 часов при комнатной температуре, в соответствии с ASTM D1505 (2010) и ASTM D4703 (2016).
Молекулярные веса и молекулярно-массовые распределения могут быть определены с помощью системы PL-GPC 220 (Polymer Labs, Agilent Company), оснащенной детектором IR4 (Polymer Char, Spain) и тремя колонками Styragel HMW-6E GPC (Waters, MA), работающими при 145 °С. Скорость потока подвижной фазы 1,2,4-трихлорбензола (ТХБ), содержащего 0,5 г/л 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола (BHT), устанавливали на уровне 1 мл/мин, и концентрации раствора полимера составляли от 1,0 до 1,5 мг/мл в зависимости от молекулярной массы. Подготовку образцов проводили при 150°C в течение номинально 4 часов при периодическом осторожном перемешивании, после чего растворы переносили во флаконы для образцов для ввода пробы. Использовали объем проб примерно 200 мкл. Для определения молекулярных весов и молекулярно-массового распределения применялся интегральный метод калибровки с использованием в качестве стандарта полиэтиленовой смолы ПЭВП MARLEX® BHB5003 фирмы Chevron Phillips Chemical Company. Интегральная таблица стандарта с широким распределением может быть заранее определена в отдельном эксперименте методами эксклюзионной хроматографии и многоуглового лазерного светорассеяния (SEC-MALS). Mn обозначает среднечисленную молекулярную массу, Mw обозначает среднемассовую молекулярную массу, Mz обозначает z-среднюю молекулярную массу, и Mp обозначает пиковую молекулярную массу (значение молекулярной массы, соответствующее наивысшей точке кривой распределения молекулярных масс).
Начальное смешивание: Все составы компаундировали на двухшнековом экструдере ZSK-30 с длиной шнека 76,2 см (30 дюймов) при продувке азотом. Порошкообразные добавки смешивали в мешках с хлопьями соответствующего этиленового полимера перед подачей в экструдер для получения исходных полимерных композиций. Для состаренного цвета, образцы экструдированных гранул выдерживали в сушильном шкафу с принудительной подачей воздуха при 80°C на протяжении периодов времени, указанных в соответствующих примерах.
Многопроходная экструзия: После получения исходных образцов путем компаундирования, составы перерабатывали на одношнековом экструдере Braebender в условиях окружающей атмосферы. Нагрев и скорость шнека были отрегулированы для достижения температуры расплава 240°C для полимерной нити (зона 1=190 °C, зона 2=210 oC, зона 3=220 oC, зона 4=230 oC, скорость вращения шнека, об/мин=50). Полимерную нить охлаждали на водяной бане и гранулировали.
Измерения цвета анализировали с помощью Hunterlabs Labscan XE. Этот анализ давал значения насыщенности цвета Hunter «а» и Hunter «b» для каждого образца. Значение Hunter «a» указывает на изменение цвета между красным и зеленым: отрицательные значения Hunter «a» указывают на зеленоватость, а положительные значения Hunter «a» указывают на красноту. Значение Hunter «b» указывает на изменение цвета между синим и желтым: отрицательные числа Hunter «b» указывают на синеву, а положительные значения Hunter «b» указывают на желтизну. Значение Hunter «L» указывает на изменение цвета между белым и черным: отрицательные значения Hunter «L» указывают на черноту, а положительные значения Hunter «L» указывают на белизну. Значения насыщенности Hunter «a», «b» и «L» преобразовывали в номер цвета ПЭ, причем более высокое значение номера цвета ПЭ указывает на большую белизну полимера, по следующей формуле:
Номер цвета ПЭ=L(0,0382L-0,056a-0,3374b).
Содержание металлов, например, количество остатков катализатора в полимерной композиции, можно определять с помощью анализа с индуктивно-связанной плазмой (ICP) на приборе PerkinElmer Optima 8300. Образцы полимеров могут быть подвергнуты озолению в печи Thermolyne с серной кислотой в течение ночи с последующим кислотным гидролизом в HotBlock с HCl и HNO3 (3:1 об./об.).
Данные ЯМР для виниленовых групп, тризамещенных групп, винилиденовых групп, винильных групп и общего количества ненасыщенных групп определяли следующим образом. Образцы полимеров растворяли в дейтерированном растворителе для ЯМР 1,1,2,2-тетрахлорэтане-d2 (ТХЭ-d2). Смесь образца и растворителя нагревали в нагревательном блоке при 130 °С в течение 4-5 часов. Смесь периодически перемешивали мешалкой из нержавеющей стали для обеспечения гомогенной смеси. Затем полученный раствор оставляли на ночь (~15-16 часов) в нагревательном блоке для обеспечения полного распутывания полимерных цепей. Конечная концентрация образцов составляла около 3% мас. Образец уравновешивали при 125 °С внутри зонда в течение 15 минут до начала сбора данных.
Для каждого образца собирали два разных ряда данных протонного ЯМР: эталонный (контрольный) и ЯМР с преднасыщением. Данные собирали на установке ЯМР 500 МГц, которая состоит из магнита Oxford 500 МГц и консоли Bruker Avance III HD. Для сбора данных использовали зонд Bruker 5mm BBI с z-градиентом. Данные обрабатывали с помощью программы Bruker Topspin (версия 3.2 pl 6).
Данные эталонного протонного ЯМР были получены с помощью последовательности импульсов zg из библиотеки последовательности импульсов Bruker с использованием следующих параметров сбора данных: задержка релаксации 5,0 с, ширина импульса 7,4 мкс, мощность импульса 14 Вт, 4 фиктивных сканирования, время сбора данных 5,0 с, 1024 сканирования и спектральное окно 9 млн-1. Данные обрабатывали с расширением линии 0,3 Гц и заполняли нулями до 65 тыс. точек данных. В качестве опорного сигнала спектра использовали пик остаточного протона ТХЭ-d2 (6,0 млн-1).
Спектр ЯМР с преднасыщением получали с помощью последовательности импульсов zgpr из библиотеки последовательностей импульсов Bruker с использованием следующих параметров сбора данных: задержка релаксации 5,0 с, ширина импульса 7,4 мкс, мощность импульса 14 Вт, 4 фиктивных сканирования, время сбора данных 5,0 с, 1024 сканирования и спектральное окно 20 млн-1. Данные обрабатывали с расширением линии 0,3 Гц и заполняли нулями до 131 тыс. точек данных. Смещение передатчика помещали в центр протонного пика, создаваемого протонами атомов основной цепи полиэтилена (ПЭ), для эффективного подавления этого пика. Этот пик основной цепи ПЭ находится в области между 1,40-1,35 млн-1. В качестве опорного сигнала спектра использовали пик остаточного протона ТХЭ-d2 (6,0 млн-1).
В эталонном протонном спектре и протонном спектре с преднасыщением площадь под пиком растворителя принимали за 100. Эталонный протонный спектр интегрировали по площади пиков растворителя и полимера (3,4-0,25 млн-1). Протонный спектр преднасыщения интегрировали по пикам растворителя и внутренних и концевых групп олефина. Интегральную площадь нормализовали до 1000 для определения содержания структурных фрагментов олефина на 106 атомов углерода. Для расчета содержания олефинов использовали следующие уравнения (I=интегральная площадь, а N=количество частиц):
NCH2=Iполимер/2
Nвинилен=Iвинилен/2
Nтризамещ=Iтризамещ
Nвинил=Iвинил/2
Nвинилиден=Iвинилиден/2
Nолефин/106 C=Nолефин/NCH2×106
ПРИМЕРЫ 1-2
В Примере 1 была приготовлена полимерная композиция с полиэтиленом на основе титанированного хрома (ПТР-ВН 5,5, 0,954 г/см3), 700 млн-1 IRGANOXTM 1010, 500 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 500 млн-1 DOVERPHOS TM S9228T, а в Примере 2 была приготовлена полимерная композиция с полиэтиленом на основе титанированного хрома, 700 млн-1 IRGANOXTM 1010, 500 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ).
Фиг. 1 демонстрирует исходный номер цвета ПЭ для полимерных композиций Примеров 1-2 и цвет после многопроходной экструзии после 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240 °С. Более высокие значения номеров цвета ПЭ отражают меньшее пожелтение/образование посторонней окраски. Неожиданно, полимерная композиция по Примеру 2 (содержащая 300 млн-1 МСГ) имела лучший исходный цвет и цвет после многопроходной экструзии - после каждого прохода - по сравнению с полимерной композицией по Примеру 1 (содержащей 500 млн-1 S9228T).
Фиг. 2 демонстрирует номер цвета ПЭ для гранул полимерных композиций по Примерам 1-2 после старения при 80°C в течение 10 недель, а Фиг. 3 демонстрирует номер цвета ПЭ для гранул полимерных композиций по Примерам 1-2 с 1 проходом экструзии после старения при 80°C в течение 11 недель. Неожиданно, как показано на Фиг. 2, полимерная композиция по Примеру 2 (исходные гранулы) имела лучший состаренный цвет в течение до 10 недель по сравнению с полимерной композицией по Примеру 1. Что касается состаренного цвета гранул, подвергнутых обработке 1 проходом экструзии, то состаренный цвет для Примера 2 имел более низкий показатель, чем цвет для Примера 1, но обычно в пределах 20 единиц цветности ПЭ.
ПРИМЕРЫ 3-5
В Примере 3 полимерная композиция была приготовлена из полиэтилена на основе хрома (ПТР-ВН 10, 0,948 г/см3), 700 млн-1 IRGANOXTM 1010 и 300 млн-1 ULTRANOXTM 627A; полимерная композиция по Примеру 4 была получена из полиэтилена на основе хрома, 700 млн-1 IRGANOXTM 1010, 500 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 500 млн-1 DOVERPHOSTM S9228T; полимерная композиция по Примеру 5 была получена из полиэтилена на основе хрома, 700 млн-1 IRGANOXTM 1010, 500 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ).
На Фиг. 4 представлен график исходного номера цвета ПЭ и цвета после многопроходной экструзии для 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240°C для полимерных композиций по Примерам 3-5, а на Фиг. 5 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 3-5. Неожиданно, полимерная композиция по Примеру 5 (содержащая 300 млн-1 МСГ) имела лучший исходный цвет, состаренный цвет и цвет после многопроходной экструзии, чем в Примере 3.
Также, неожиданно, полимерная композиция по Примеру 5 (содержащая 300 млн-1 МСГ) имела в целом сопоставимые показатели исходного цвета и состаренного цвета с полимерной композицией по Примеру 4 (содержащей 500 млн-1 S9228T). Исходный и состаренный цвет для Примера 5 имел более низкие значения, чем в Примере 4, но обычно в пределах 20-40 единиц измерения цвета ПЭ.
ПРИМЕРЫ 6-8
В Примере 6 полимерную композицию готовили из полиэтилена, полученного с катализатором Циглера-Натта (ПТР 8, 0,962 г/см3), 125 млн-1 DSTDP, 1000 млн-1 стеарата кальция и 750 млн-1 IRGAFOSTM 168; полимерную композицию Примера 7 готовили из полиэтилена, полученного с использованием катализатора Циглера-Натта, 1000 млн-1 стеарата кальция, 700 млн-1 IRGANOXTM 1010, 500 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 500 млн-1 DOVERPHOSTM S9228T; и полимерную композицию Примера 8 готовили из полиэтилена, полученного с использованием катализатора Циглера-Натта, 1000 млн-1 стеарата кальция, 700 млн-1 IRGANOXTM 1010, 500 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ).
На Фиг. 6 представлен график исходного номера цвета ПЭ и цвета после многопроходной экструзии для 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240°C для полимерных композиций по Примерам 6-8, а на Фиг. 7 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 6-8. Неожиданно, полимерная композиция по Примеру 8 (содержащая 300 млн-1 МСГ) имела такой же исходный цвет, что и в Примерах 6-7.
Кроме того, неожиданно, полимерная композиция по Примеру 8 (содержащая 300 млн-1 МСГ) имела лучший цвет после многопроходной экструзии, чем в Примере 7, и более низкий показатель состаренного цвета, чем в Примере 7, но обычно в пределах 50 единиц цветности ПЭ.
ПРИМЕРЫ 9-11
В Примере 9 полимерная композиция была приготовлена из полиэтилена, полученного на основе металлоцена (ПТР 1,4, 0,916 г/см3), 200 млн-1 стеарата кальция, 1000 млн-1 IRGANOXTM 1010 и 1500 млн-1 IRGAFOSTM 168; полимерная композиция по Примеру 10 была приготовлена из полиэтилена, полученного на основе металлоцена, 700 млн-1 IRGANOXTM 1010, 500 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 500 млн-1 DOVERPHOSTM S9228T; и полимерная композиция по Примеру 11 была приготовлена из полиэтилена, полученного на основе металлоцена, 700 млн-1 IRGANOXTM 1010, 500 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ). Эти полимерные композиции также содержали технологическую добавку из фторэластомера.
На Фиг. 8 представлен график исходного номера цвета ПЭ и цвета после многопроходной экструзии для 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240°C для полимерных композиций по Примерам 9-11, а на Фиг. 9 представлен график зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 9-11. Неожиданно, полимерная композиция по Примеру 11 (содержащая 300 млн-1 МСГ) имела такой же исходный цвет, что и в Примерах 9-10.
Кроме того, неожиданно, полимерная композиция по Примеру 11 (содержащая 300 млн-1 МСГ) имела лучший цвет после многопроходной экструзии, чем в Примере 10, и более низкий показатель состаренного цвета, чем в Примере 10, но обычно в пределах 10 единиц цветности ПЭ.
ПРИМЕРЫ 12-14
В Примере 12 полимерная композиция была приготовлена из полиэтилена, полученного на основе катализатора Циглера-Натта (ПТР 8, 0,962 г/см3), 125 млн-1 DSTDP, 1000 млн-1 стеарата кальция и 750 млн-1 IRGAFOSTM 168; полимерная композиция по Примеру 13 была приготовлена из полиэтилена, полученного с использованием катализатора Циглера-Натта, 1000 млн-1 стеарата кальция, 750 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ); полимерная композиция по Примеру 14 была приготовлена из полиэтилена, полученного с использованием катализатора Циглера-Натта, 125 млн-1 DSTDP, 1000 млн-1 стеарата кальция, 750 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ).
На Фиг. 10 представлены номера цвета ПЭ для гранул полимерных композиций Примеров 12-14 после старения при 80°C в течение 5 недель, а на Фиг. 11 представлены номера цвета ПЭ для гранул, полученных после 1 прохода экструзии полимерных композиций по Примерам 12-14, после старения при 80°C в течение 5 недель. Неожиданно, полимерные композиции по Примерам 13-14 (содержавшие МСГ) имели более высокие показатели состаренного цвета исходных гранул в течение до 5 недель и более высокие показатели цвета состаренных гранул, подвергнутых 1 проходу экструзионной обработки, в течение до 5 недель, по сравнению с Примером 12 (который не содержал МСГ).
ПРИМЕРЫ 15-25
В Примере 15 полимерную композицию готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома (ПТР 0,3, 0,957 г/см3), 600 млн-1 по массе IRGANOXTM 1076, 125 млн-1 по массе IRGAFOSTM 168 и 125 млн-1 по массе ULTRANOXTM 626; полимерную композицию по Примеру 16 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома, 600 млн-1 IRGANOXTM 1076, 125 млн-1 IRGAFOSTM 168, 125 млн-1 ULTRANOXTM 626 и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ); полимерную композицию по Примеру 17 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома, 600 млн-1 IRGANOXTM 1076 и 125 млн-1 IRGAFOSTM 168; полимерную композицию по Примеру 18 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома, 600 млн-1 IRGANOXTM 1076, 125 млн-1 IRGAFOSTM 168 и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ); полимерную композицию по Примеру 19 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома, 600 млн-1 IRGANOXTM 1076 и 125 млн-1 ULTRANOXTM 627AV; полимерную композицию по Примеру 20 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома, 600 млн-1 IRGANOXTM 1076, 125 млн-1 ULTRANOXTM 627AV и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ); полимерную композицию по Примеру 21 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома и 600 млн-1 IRGANOXTM 1076; полимерную композицию по Примеру 22 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома, 600 млн-1 IRGANOXTM 1076 и 300 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ); полимерную композицию по Примеру 23 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома, 600 млн-1 IRGANOXTM 1076 и 1000 млн-1 Chemstat 182; полимерную композицию по Примеру 24 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного хрома, 600 млн-1 IRGANOXTM 1076 и 1000 млн-1 ПЭГ 400; полимерную композицию по Примеру 25 готовили из полиэтилена, полученного с использованием титанированного полиэтилена хрома, 600 млн-1 IRGANOXTM 1076 и 1000 млн-1 моностеарата глицерина (МСГ).
На Фиг. 12A-12D представлены графики зависимости номера цвета ПЭ от времени при 80°C для гранул полимерных композиций по Примерам 15-25, а на Фиг. 13A-13B представлены графики исходного номера цвета ПЭ и цвета после многопроходной экструзии для 1, 3 и 5 проходов экструзии при 240°C для полимерных композиций по Примерам 15-25. Эти фигуры демонстрируют неожиданные улучшения исходного цвета, состаренного цвета и цвета после многопроходной экструзии при введении МСГ, будь то в системах добавок, содержащих фенольный антиоксидант или фосфитный антиоксидант, или оба. Увеличение количества МСГ также демонстрирует тенденцию к повышению номера цвета состаренного ПЭ и номера цвета ПЭ после многопроходной экструзии. Кроме того, комбинация МСГ с дифосфитом привела к большему улучшению цвета, чем использование одного лишь дифосфита. Использование МСГ обеспечивало лучший цвет после многопроходной экструзии по сравнению с использованием обычных отбеливающих агентов (Chemstat 182, этоксилированный талловый амин; и ПЭГ 400, полиэтиленгликоль) и сопоставимый состаренный цвет.
ПРИМЕР 26
В Примере 26, полиэтилены, полученные с использованием титанированного хрома и полиэтилены, полученные с использованием хрома, анализировали методом ЯМР для определения соответствующих количеств (на миллион всех атомов углерода) виниленовой ненасыщенности, тризамещенной ненасыщенности, винилиденовой ненасыщенности, виниловой ненасыщенности и общей ненасыщенности. Результаты сведены в Таблице I. Смолы, полученные с использованием титанированного хрома, имели отношения (виниленовые+тризамещенные+винилиденовые группы)/винильные группы в диапазоне 0,21-0,41, тогда как для смол, полученных с использованием хрома, отношения находились в диапазоне 0,06-0,11. Аналогично, смолы, полученные с использованием титанированного хрома, имели отношения (виниленовые+тризамещенные+винилиденовые группы)/все ненасыщенные группы в диапазоне 0,18-0,29, тогда как для смол, полученных с использованием хрома, указанные отношения находились в диапазоне 0,05-0,10.
Таблица I Сводные данные ЯМР.
группы
Данное изобретение описано выше со ссылками на многочисленные аспекты и конкретные примеры. В свете приведенного выше подробного описания, специалистам в данной области техники будет очевидным множество возможных вариантов реализации изобретения. Все такие очевидные варианты входят в полный предполагаемый объем прилагаемой формулы изобретения. Другие аспекты изобретения могут включать, без ограничений, следующее (аспекты описаны как «включающие», но, в качестве альтернативы, могут «состоять по существу из» или «состоять из»):
Аспект 1. Полимерная композиция, включающая:
(i) этиленовый полимер;
(ii) от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1 стеарата глицерина; и
(iii) от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 антиоксиданта, включающего фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию.
Аспект 2. Способ улучшения цвета (например, исходного цвета, состаренного цвета или цвета после многопроходной экструзии) полимерной композиции, включающий:
объединение (i) этиленового полимера с системой добавок, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант, с образованием полимерной композиции, при этом полимерная композиция включает:
(ii) от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1 стеарата глицерина; и
(iii) от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 антиоксиданта, включающего фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию.
Аспект 3. Способ получения полимерной композиции с улучшенным цветом (например, исходным цветом, состаренным цветом или цветом после многопроходной экструзии), включающий:
(а) приведение в контакт каталитической системы на основе переходного металла с этиленом и необязательным олефиновым сомономером в условиях полимеризации в системе реакторов полимеризации для получения (i) этиленового полимера; и
(б) объединение этиленового полимера с системой добавок, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант для образования полимерной композиции, при этом полимерная композиция включает:
(ii) от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1 стеарата глицерина; и
(iii) от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 антиоксиданта, включающего фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию.
Аспект 4. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-3, в которых полимерная композиция содержит количество стеарата глицерина, находящееся в любом из раскрытых в данном документе диапазоне значений, например, от примерно 100 млн-1 до примерно 1250 млн-1, от примерно 150 млн-1 до примерно 1000 млн-1, от примерно 100 млн-1 до примерно 850 млн-1, от примерно 200 млн-1 до примерно 500 млн-1 и т.д.
Аспект 5. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-4, в которых полимерная композиция содержит моностеарат глицерина.
Аспект 6. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-4, в которых полимерная композиция содержит дистеарат глицерина.
Аспект 7. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-4, в которых полимерная композиция содержит моностеарат глицерина и дистеарат глицерина.
Аспект 8. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-7, в которых полимерная композиция содержит количество антиоксиданта, находящееся в любом раскрытом в данном документе диапазоне, например, от примерно 500 млн-1 до примерно 5000 млн-1, от примерно 500 млн-1 до примерно 3500 млн-1, от примерно 750 млн-1 до примерно 5000 млн-1, от примерно 750 млн-1 до примерно 2500 млн-1 и т.д.
Аспект 9. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-8, в которых полимерная композиция содержит фенольный антиоксидант в количестве, находящемся в любом из раскрытых в данном документе диапазонов, например, от примерно 200 млн-1 до примерно 2500 млн-1, от примерно 500 млн-1 до примерно 1000 млн-1 и т.д.
Аспект 10. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-9, в которых фенольный антиоксидант включает любой подходящий фенольный антиоксидант, например, IRGANOXTM 1010, IRGANOXTM 1076, IRGANOXTM 1330, IRGANOXTM 3114, IRGANOXTM 129, IRGANOXTM MD 1024 и др., а также их комбинации.
Аспект 11. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-10, в которых полимерная композиция содержит фенольный антиоксидант в количестве, находящемся в любом из раскрытых в данном документе диапазонов, например, от примерно 500 млн-1 до примерно 5000 млн-1, от примерно 750 млн-1 до примерно 3500 млн-1 и т.д.
Аспект 12. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-11, в которых фосфитный антиоксидант включает монофосфитный антиоксидант, дифосфитный антиоксидант, полифосфитный антиоксидант или любую их комбинацию.
Аспект 13. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-12, в которых фосфитный антиоксидант включает любой подходящий монофосфитный антиоксидант, например, IRGAFOSTM 168, HP-10 и т.д., а также их комбинации.
Аспект 14. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-13, в которых фосфитный антиоксидант включает любой подходящий дифосфитный антиоксидант, например, ULTRANOXTM 627A, ULTRANOXTM 626, PEP-36, DOVERPHOSTM 9228 и т.д., а также их комбинации.
Аспект 15. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-14, в котором фосфитный антиоксидант включает монофосфитный антиоксидант и дифосфитный антиоксидант при массовом соотношении монофосфитного антиоксиданта к дифосфитному антиоксиданту (монофосфит:дифосфит) в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 10:1 до примерно 1:10, от примерно 2:1 до примерно 1:2, от примерно 1,2:1 до примерно 1:1,2 и т.д.
Аспект 16. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-14, в которых фосфитный антиоксидант включает любой подходящий полифосфитный антиоксидант, например, LGP 11, Weston 705 и т.д., а также их комбинации.
Аспект 17. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-16, в которых полимерная композиция содержит количество тиоэфирного антиоксиданта, находящееся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 20 млн-1 до примерно 1500 млн-1, от примерно 40 млн-1 до примерно 500 млн-1, от примерно 50 млн-1 до примерно 250 млн-1 и т.д.
Аспект 18. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-17, в которых тиоэфирный антиоксидант включает любой подходящий тиоэфирный антиоксидант, например, DSTDP (дистеарилтиодипропионат), DLTDP (дилаурилтиодипропионат) и т.д., а также их комбинации.
Аспект 19. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-18, в которых полимерная композиция содержит фенольный антиоксидант и фосфитный антиоксидант.
Аспект 20. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-18, в которых полимерная композиция содержит фенольный антиоксидант и монофосфитный антиоксидант.
Аспект 21. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-18, в которых полимерная композиция содержит тиоэфирный антиоксидант и фосфитный антиоксидант.
Аспект 22. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-18, в которых полимерная композиция содержит тиоэфирный антиоксидант и монофосфитный антиоксидант.
Аспект 23. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-22, в которых этиленовый полимер имеет Mw, находящуюся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 100000 до примерно 750000 г/моль, от примерно 100000 до примерно 300000 г/моль, от примерно 150000 до примерно 750000 г/моль, от примерно 175000 до примерно 500000 г/моль, от примерно 250000 до примерно 750000 г/моль и т.д.
Аспект 24. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-23, в которых этиленовый полимер имеет отношение Mw/Mn, находящееся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 2 до примерно 40, от примерно 2 до примерно 5, от примерно 5 до примерно 40, от примерно 7 до примерно 35, от примерно 15 до примерно 40, и т.д.
Аспект 25. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-24, в которых этиленовый полимер имеет показатель текучести расплава (ПТР), находящийся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от 0 до примерно 10, от 0 до примерно 5, от 0 до примерно 1 г/10 мин, от 0 до примерно 0,5 г/10 мин, от 0 до примерно 0,3 г/10 мин и т.д.
Аспект 26. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-25, в которых этиленовый полимер имеет показатель текучести расплава при повышенном напряжении сдвига (ПТР-ВН), находящийся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 0,5 до примерно 100 г/10 мин, от примерно 0,5 до примерно 25 г/10 мин, от примерно 0,5 до примерно 10 г/10 мин, от примерно 1 до примерно 50 г/10 мин, от примерно 1 до примерно 15 г/10 мин и т.д.
Аспект 27. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-26, в которых этиленовый полимер имеет плотность, находящуюся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 0,88 до примерно 0,97 г/см3, от примерно 0,91 до примерно 0,93 г/см3, от примерно 0,92 до примерно 0,96 г/см3, от примерно 0,93 до примерно 0,96 г/см3 или от примерно 0,935 до примерно 0,955 г/см3 и т.д.
Аспект 28. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-27, в которых этиленовый полимер имеет унимодальное молекулярно-массовое распределение.
Аспект 29. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-28, в которых этиленовый полимер характеризуется отношением (виниленовые+тризамещенные+винилиденовые группы)/винильные группы, находящимся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 0,15 до примерно 0,7, от примерно 0,15 до примерно 0,5, от примерно 0,18 до примерно 0,6 и т.д.
Аспект 30. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-29, в которых этиленовый полимер характеризуется отношением (виниленовые+тризамещенные+винилиденовые группы)/все ненасыщенные группы, находящимся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 0,12 до примерно 0,5, от примерно 0,12 до примерно 0,35, от примерно 0,14 до примерно 0,4 и т.д.
Аспект 31. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-30, в которых этиленовый полимер представляет собой продукт однореакторного синтеза, например, не является послереакторной смесью двух полимеров, например, имеющих различные молекулярно-массовые характеристики.
Аспект 32. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-31, в которых этиленовый полимер содержит гомополимер этилена и/или сополимер этилена/α-олефина.
Аспект 33. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-32, в которых этиленовый полимер содержит гомополимер этилена, сополимер этилена/1-бутена, сополимер этилена/1-гексена и/или сополимер этилена/1-октена.
Аспект 34. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-33, в которых этиленовый полимер содержит количество (в млн-1 по массе) циркония (или гафния, или титана, или хрома, независимо), находящееся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, менее 0,2 млн-1, менее 0,1 млн-1, менее 0,08 млн-1, менее 0,05 млн-1 или не содержит измеримых количеств (ниже уровня обнаружения) циркония (или гафния, или титана, или хрома, независимо).
Аспект 35. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-34, в которых этиленовый полимер содержит количество (в млн-1 по массе) магния, находящееся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, менее 5 млн-1, менее 1 млн-1, менее 0,5 млн-1, менее 0,1 млн-1 или не содержит измеримого количества (ниже уровня обнаружения) магния.
Аспект 36. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-33, в которых этиленовый полимер содержит количество (в млн-1 по массе) циркония (или гафния, или титана, или хрома, независимо), находящееся в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 0,5 млн-1 до примерно 15 млн-1, от примерно 0,5 млн-1 до примерно 10 млн-1, от примерно 1 млн-1 до примерно 15 млн-1 или от примерно 1 млн-1 до примерно 10 млн-1 циркония (или гафния, или титана, или хрома, независимо).
Аспект 37. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-33, в которых этиленовый полимер представляет собой этиленовый полимер на основе металлоцена (полученный с использованием металлоценовой каталитической системы, или каталитической системы на основе переходного металла, включающей металлоценовое соединение).
Аспект 38. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-33, в которых этиленовый полимер представляет собой этиленовый полимер на основе катализатора Циглера-Натта (полученный с использованием катализатора Циглера-Натта, или каталитической системы на основе переходного металла, содержащей катализатор Циглера-Натта).
Аспект 39. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-33, в которых этиленовый полимер представляет собой этиленовый полимер на основе хрома (полученный с использованием хромового катализатора, или каталитической системы на основе переходного металла, содержащей хромовый катализатор).
Аспект 40. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-33, в которых этиленовый полимер представляет собой этиленовый полимер на основе титанированного хрома (полученный с использованием катализатора на основе титанированного хрома, или каталитической системы на основе переходного металла, содержащей катализатор на основе титанированного хрома).
Аспект 41. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-40, в которых полимерная композиция имеет форму гранул.
Аспект 42. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-41, в которых полимерная композиция дополнительно содержит по меньшей мере одну другую добавку, выбранную из антиадгезионной добавки, добавки, усиливающей скольжение, красящего вещества, наполнителя, УФ-добавки, антистатической добавки, технологической добавки, поглотителя кислоты, поглотителя углерод-центрированных радикалов и т.д., или любую их комбинацию.
Аспект 43. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-42, в которых полимерная композиция имеет исходный номер цвета ПЭ не менее 200, не менее 250, не менее 275, не менее 290 и т.д.
Аспект 44. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-43, в которых полимерная композиция имеет исходный номер цвета ПЭ, превышающий или находящийся в пределах 20 единиц от значения для сопоставимой (в остальном эквивалентной) полимерной композиции, которая содержит 200-700 млн-1 дифосфитного антиоксиданта вместо стеарата глицерина.
Аспект 45. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-44, в которых полимерная композиция имеет цветовой номер состаренного ПЭ не менее 200, не менее 220, не менее 240, не менее 260, не менее 280 и т.д. после хранения (на воздухе) в течение 3 недель (или 4 недель, или 6 недель, или 8 недель) при температуре 80 °C.
Аспект 46. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-45, в которых полимерная композиция имеет номер цвета состаренного ПЭ, превышающий или находящийся в пределах 20 единиц от значения для сопоставимой (в остальном эквивалентной) полимерной композиции, которая содержит 200-700 млн-1 дифосфитного антиоксиданта вместо стеарата глицерина.
Аспект 47. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-46, в которых полимерная композиция имеет номер цвета ПЭ после многопроходной экструзии не менее 180, не менее 200, не менее 220, не менее 240, не менее 260 и т.д. после одного прохода экструзии (или 3 проходов экструзии, или 5 проходов экструзии) при температура 240 °C.
Аспект 48. Композиция, способ или процесс по любому из аспектов 1-47, в которых полимерная композиция имеет номер цвета ПЭ после многопроходной экструзии, превышающий или находящийся в пределах 20 единиц от значения для сопоставимой (в остальном эквивалентной) полимерной композиции, которая содержит 200-700 млн-1 дифосфитного антиоксиданта вместо стеарата глицерина.
Аспект 49. Изделие, изготовленное из полимерной композиции по любому из аспектов 1-48.
Аспект 50. Изделие по аспекту 49, представляющее собой пленку, трубу или изделие, полученное выдувным формованием.
Аспект 51. Способ или процесс по любому из аспектов 2-48, в которых стадия объединения включает смешивание и/или обработку в расплаве (например, экструзию).
Аспект 52. Процесс по любому из аспектов 3-48, в котором реакторная система состоит из одного реактора.
Аспект 53. Процесс по любому из аспектов 3-48, в котором реакторная система состоит из двух или более реакторов.
Аспект 54. Процесс по любому из аспектов 3-48 и 51-53, в котором реакторная система включает растворный реактор, газофазный реактор, суспензионный реактор или их комбинацию.
Аспект 55. Процесс по любому из аспектов 3-48 и 51-54, в котором реакторная система включает петлевой суспензионный реактор.
Аспект 56. Процесс по любому из аспектов 3-48 и 51-55, в котором условия полимеризации включают температуру реакции полимеризации в диапазоне от примерно 60 °С до примерно 185 °С, от примерно 60°C до примерно 115°C или от примерно 130°C до примерно 180 °C, и любое подходящее давление реакции, например, от примерно 1,4 до примерно 6,9 МПа (200-1000 фунтов/кв.дюйм).
Аспект 57. Процесс по любому из аспектов 3-48 и 51-56, в котором каталитическая система содержит сокатализатор.
Аспект 58. Процесс по любому из аспектов 3-48 и 51-57, в котором каталитическая система представляет собой каталитическую систему на основе металлоцена, каталитическую систему на основе катализатора Циглера-Натта, каталитическую систему на основе хрома, каталитическую систему на основе титанированного хрома, или их комбинацию.
Аспект 59. Процесс по любому из аспектов 3-48 и 51-58, в котором олефиновый сомономер содержит 1-бутен, 1-гексен, 1-октен или их смесь.
Аспект 60. Процесс по любому из аспектов 3-48 и 51-59, в котором этиленовый полимер включает этиленовый гомополимер, сополимер этилена/1-бутена, сополимер этилена/1-гексена и/или сополимер этилена/1-октена.
Аспект 61. Процесс по любому из аспектов 3-48 и 51-60, в котором этиленовый полимер включает линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) и/или полиэтилен высокой плотности (ПЭВП).
Аспект 62. Композиция маточной смеси, содержащая:
(1) полимерный носитель; и
(2) смесь добавок, содержащую стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию, при массовом соотношении стеарат глицерина:антиоксидант в диапазоне от примерно 6:1 до примерно 1:150;
причем массовое соотношение полимерный носитель:смесь добавок находится в диапазоне от примерно 95:5 до примерно 20:80.
Аспект 63. Композиция по аспекту 62, в которой полимерный носитель включает этиленовый полимер (например, любой этиленовый полимер, раскрытый в данном документе), полимер пропилена или любую их комбинацию.
Аспект 64. Композиция по аспекту 62 или 63, в которой композиция маточной смеси имеет форму гранул.
Аспект 65. Композиция смеси добавок, содержащая:
(1) не менее примерно 95% мас. смеси добавок, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант, фосфитный антиоксидант, тиоэфирный антиоксидант или любую их комбинацию, при массовом соотношении стеарат глицерина:антиоксидант в диапазоне от примерно 6:1 до примерно 1:150; и
(2) не более примерно 3% мас. этиленового полимера, полимера пропилена или любой их комбинации.
Аспект 66. Композиция по аспекту 65, причем композиция содержит не более примерно 2% мас., не более примерно 1% мас., не более примерно 0,5% мас. и т.д. этиленового полимера, полимера пропилена или их комбинации.
Аспект 67. Композиция по аспекту 65 или 66, причем композиция содержит по меньшей мере примерно 97% мас., по меньшей мере примерно 98% мас., по меньшей мере примерно 99% мас. и т.д. смеси добавок.
Аспект 68. Композиция по любому из аспектов 65-67, причем композиция имеет форму порошка, гранул или шариков.
Аспект 69. Композиция по любому из аспектов 65-68, причем композиция дополнительно содержит связующий агент, например, минеральное масло, воск и т.д.
Аспект 70. Композиция по любому из аспектов 62-69, в которой массовое отношение стеарат глицерина:антиоксидант находится в любом диапазоне, раскрытом в данном документе, например, от примерно 3:1 до примерно 1:75, от примерно 2:1 до примерно 1:50, от примерно 2:1 до примерно 1:15 и т.д.
Аспект 71. Композиция по любому из аспектов 62-70, в которой стеарат глицерина определен в любом из аспектов 5-7.
Аспект 72. Композиция по любому из аспектов 62-71, в которой антиоксидант определен в любом из аспектов 10, 12-16 и 18-22.
Аспект 73. Композиция по любому из аспектов 62-72, в которой композиция маточной смеси (или композиция смеси добавок, или смесь добавок) дополнительно содержит по меньшей мере одну другую добавку, выбранную из антиадгезионной добавки, добавки, усиливающей скольжение, красящего вещества, наполнителя, УФ-добавки, антистатической добавки, технологической добавки, поглотителя кислоты, поглотителя углерод-центрированных радикалов и т.д., или любое их сочетание.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЦВЕТОСТОЙКОСТИ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ СМОЛ | 2018 |
|
RU2775725C2 |
БИМОДАЛЬНЫЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ СМОЛЫ И ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ИЗ НИХ ТРУБЫ | 2019 |
|
RU2763740C1 |
ТВЕРДЫЕ АЛКИЛАРИЛФОСФИТНЫЕ КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ | 2010 |
|
RU2541543C2 |
СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ВЛАГООТВЕРЖДАЕМЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ | 2016 |
|
RU2733962C2 |
ВСПЕНИВАЕМАЯ ПОЛИОЛЕФИНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ПОВЫШЕННУЮ ГИБКОСТЬ | 2020 |
|
RU2791480C1 |
СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ВЛАГООТВЕРЖДАЕМЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИИ | 2016 |
|
RU2735228C2 |
МУЛЬТИМОДАЛЬНЫЙ ПОЛИМЕР | 2009 |
|
RU2496794C2 |
МУЛЬТИМОДАЛЬНЫЙ ПОЛИМЕР | 2009 |
|
RU2491298C2 |
Способ получения композиции полиолефиновой пленки и пленки, полученные этим способом | 2017 |
|
RU2731614C1 |
УСТОЙЧИВЫЕ К ГИДРОЛИЗУ ФОСФИТНЫЕ КОМПОЗИЦИИ | 2010 |
|
RU2563457C2 |
Настоящее изобретение относится к цветостойкой полимерной композиции, изделию, ее содержащему, а также к способу ее получения, способу улучшения цвета полимерной композиции, композиции маточной смеси и композиции смеси добавок. Композиция содержит этиленовый полимер, 50-1500 млн-1 по массе стеарата глицерина и 250-7500 млн-1 по массе антиоксиданта, включающего фенольный и фосфитный антиоксиданты. Полученные полимерные композиции имеют улучшенный исходный цвет, улучшенный цвет после длительного старения и/или улучшенный цвет после многопроходной экструзионной обработки. 6 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл., 26 пр.
1. Цветостойкая полимерная композиция, содержащая:
(i) этиленовый полимер;
(ii) от примерно 50 млн-1 до примерно 1500 млн-1 масс. стеарата глицерина; и
(iii) от примерно 250 млн-1 до примерно 7500 млн-1 масс. антиоксиданта, где антиоксидант включает фенольный антиоксидант и фосфитный антиоксидант; и где фенольный антиоксидант включает пентаэритрит-тетракис(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, (трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)изоцианурат, 2,2’-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенол), (1,2-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамоил)гидразин или любую их комбинацию, а фосфитный антиоксидант содержит монофосфитный антиоксидант, выбранный из (трис-(2,4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфита), (2,2’-метиленбис-(2,4-ди-трет-бутилфенил)-2-этилгексилфосфита) или любой их комбинации; и
этиленовый полимер в указанной полимерной композиции характеризуется соотношением Mw/Mn в диапазоне от примерно 5 до примерно 40.
2. Полимерная композиция по п.1, где:
указанная полимерная композиция имеет исходный номер цвета ПЭ не менее 200, и
где указанная полимерная композиция имеет исходный номер цвета ПЭ, превышающий или находящийся в пределах 20 единиц от значения для эквивалентной в остальном полимерной композиции, содержащей 500 млн-1 масс. дифосфитного антиоксиданта вместо стеарата глицерина; или
полимерная композиция имеет состаренный номер цвета ПЭ после хранения в течение 4 недель при температуре 80 °C, превышающий или находящийся в пределах 20 единиц от значения для эквивалентной в остальном полимерной композиции, содержащей 500 млн-1 масс. дифосфитного антиоксиданта вместо стеарата глицерина; или
полимерная композиция имеет номер цвета ПЭ после многопроходной экструзии для трех проходов экструзии при температуре экструзии 240 °C, превышающий или находящийся в пределах 20 единиц от значения для эквивалентной в остальном полимерной композиции, содержащей 500 млн-1 масс. дифосфитного антиоксиданта вместо стеарата глицерина; или
полимерная композиция характеризуется любой комбинацией указанных характеристик,
где при этом номер цвета ПЭ рассчитывают с использованием величин Hunter «a», Hunter «b» и Hunter «L» по формуле: Номер цвета ПЭ = L(0,0382L-0,056a-0,3374b).
3. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что:
по меньшей мере примерно 75% мас. стеарата глицерина представляет собой моностеарат глицерина; и
этиленовый полимер включает этиленовый гомополимер и/или сополимер этилена/α-олефина.
4. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанная композиция содержит:
от примерно 100 млн-1 масс. до примерно 850 млн-1 масс. стеарата глицерина; и
от примерно 500 млн-1 масс. до примерно 5000 млн-1 масс. антиоксиданта.
5. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что:
полимерная композиция имеет форму гранул.
6. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что фосфитный антиоксидант включает: монофосфитный антиоксидант.
7. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что этиленовый полимер содержит:
менее 0,2 млн-1 масс. циркония;
менее 0,2 млн-1 масс. гафния; и
менее 5 млн-1 масс. магния.
8. Изделие, содержащее полимерную композицию по п. 7.
9. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что этиленовый полимер представляет собой этиленовый полимер на основе металлоцена, этиленовый полимер на основе катализатора Циглера-Натта, этиленовый полимер на основе хрома или этиленовый полимер на основе титанированного хрома.
10. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что этиленовый полимер характеризуется:
плотностью в диапазоне значений от примерно 0,88 до примерно 0,96 г/см3;
Mw в диапазоне значений от примерно 150000 до примерно 750000 г/моль;
показателем текучести расплава (ПТР) в диапазоне от 0 до примерно 0,5 г/10 мин; и
показателем текучести расплава при повышенном напряжении сдвига (ПТР-ВН) в диапазоне от примерно 0,5 до примерно 25 г/10 мин.
11. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что полимерная композиция дополнительно содержит по меньшей мере одну другую добавку, выбранную из антиадгезивной добавки, добавки, улучшающей скольжение, красящего вещества, наполнителя, УФ-добавки, антистатической добавки, технологической добавки, поглотителя кислоты, поглотителя углерод-центрированных радикалов или любой их комбинации.
12. Способ получения цветостойкой полимерной композиции, включающий:
(а) приведение в контакт каталитической системы на основе переходного металла с этиленом и необязательным олефиновым сомономером в условиях полимеризации в системе реактора полимеризации для получения этиленового полимера; и
(б) объединение этиленового полимера с системой добавок, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант, с образованием полимерной композиции, причем указанная полимерная композиция содержит:
от примерно 50 млн-1 масс. до примерно 1500 млн-1 масс. стеарата глицерина; и
от примерно 500 млн-1 масс. до примерно 3500 млн-1 масс. антиоксиданта, причем антиоксидант включает фенольный антиоксидант и фосфитный антиоксидант; и где фенольный антиоксидант включает пентаэритрит-тетракис(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, (трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)изоцианурат, 2,2’-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенол), (1,2-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамоил)гидразин или любую их комбинацию; а фосфитный антиоксидант содержит монофосфитный антиоксидант, выбранный из (трис-(2,4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфита), (2,2’-метиленбис-(2,4-ди-трет-бутилфенил)-2-этилгексилфосфита) или любой их комбинации; и,
этиленовый полимер в указанной полимерной композиции характеризуется соотношением Mw/Mn в диапазоне от примерно 5 до примерно 40.
13. Способ по п. 12, где:
указанная полимерная композиция имеет исходный номер цвета ПЭ не менее 200, и
указанная полимерная композиция имеет номер состаренного цвета ПЭ по меньшей мере 200 после хранения в течение 4 недель при температуре 80 °C; и
указанная полимерная композиция имеет номер цвета ПЭ после многопроходной экструзии не менее 200 после трех проходов экструзии при температуре экструзии 240 °C,
где при этом номер цвета ПЭ рассчитывают с использованием величин Hunter «a», Hunter «b» и Hunter «L» по формуле: Номер цвета ПЭ = L(0,0382L-0,056a-0,3374b).
14. Способ по п. 12 или 13, отличающийся тем, что:
каталитическая система на основе переходного металла представляет собой каталитическую систему на основе металлоцена, каталитическую систему на основе катализатора Циглера-Натта, каталитическую систему на основе хрома, каталитическую систему на основе титанированного хрома или их комбинацию;
система реактора полимеризации включает растворный реактор, газофазный реактор, суспензионный реактор или их комбинацию;
этиленовый полимер включает этиленовый гомополимер, сополимер этилена/1-бутена, сополимер этилена/1-гексена и/или сополимер этилена/1-октена; и
стадия объединения включает смешивание и/или переработку в расплаве.
15. Способ улучшения цвета полимерной композиции, включающий:
объединение этиленового полимера с системой добавок, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант, с образованием полимерной композиции, при этом указанная полимерная композиция содержит:
от примерно 50 млн-1 масс. до примерно 1500 млн-1 масс. стеарата глицерина; и
от примерно 250 млн-1 масс. до примерно 7500 млн-1 масс. антиоксиданта, причем антиоксидант включает фенольный антиоксидант и фосфитный антиоксидант; и где фенольный антиоксидант включает пентаэритрит-тетракис(3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат, октадецил-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат), 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, (трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)изоцианурат, 2,2’-этилиден-бис(4,6-ди-трет-бутилфенол), (1,2-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамоил)гидразин или любую их комбинацию; а фосфитный антиоксидант содержит монофосфитный антиоксидант, выбранный из (трис-(2,4,6-ди-трет-бутилфенил)фосфита), (2,2’-метиленбис-(2,4-ди-трет-бутилфенил)-2-этилгексилфосфита) или любой их комбинации; и
этиленовый полимер в указанной полимерной композиции характеризуется соотношением Mw/Mn в диапазоне от примерно 5 до примерно 40.
16. Способ по п. 15, где:
указанная полимерная композиция имеет исходный номер цвета ПЭ не менее 200, где при этом номер цвета ПЭ рассчитывают с использованием величин Hunter «a», Hunter «b» и Hunter «L» по формуле: Номер цвета ПЭ = L(0,0382L-0,056a-0,3374b).
17. Композиция маточной смеси для получения полимерной композиции по любому из пп.1-10, содержащая:
(1) полимерный носитель; и
(2) смесь добавок, содержащую стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант и фосфитный антиоксидант или любую их комбинацию, при массовом соотношении стеарат глицерина:антиоксидант в диапазоне от примерно 6:1 до примерно 1:150;
причем массовое соотношение полимерный носитель:смесь добавок находится в диапазоне от примерно 95:5 до примерно 20:80.
18. Композиция по п. 17, отличающаяся тем, что:
полимерный носитель включает этиленовый полимер, полимер пропилена или любую их комбинацию; и
массовое отношение стеарат глицерина:антиоксидант находится в диапазоне значений от примерно 3:1 до примерно 1:75.
19. Композиция по п. 17, отличающаяся тем, что:
композиция маточной смеси имеет форму гранул; и
композиция маточной смеси дополнительно содержит по меньшей мере одну другую добавку, выбранную из антиадгезивной добавки, добавки, улучшающей скольжение, красящего вещества, наполнителя, УФ-добавки, антистатической добавки, технологической добавки, поглотителя кислоты, поглотителя углерод-центрированных радикалов или любой их комбинации.
20. Композиция смеси добавок для получения полимерной композиции по любому из пп.1-11, содержащая:
(1) не менее примерно 95% мас. смеси добавок, содержащей стеарат глицерина и антиоксидант, включающий фенольный антиоксидант и фосфитный антиоксидант или любую их комбинацию, при массовом соотношении стеарат глицерина:антиоксидант в диапазоне от примерно 6:1 до примерно 1:150; и
(2) не более примерно 3% мас. этиленового полимера, полимера пропилена или любой их комбинации.
21. Композиция по п. 20, отличающаяся тем, что указанная композиция содержит:
по меньшей мере примерно 98% мас. смеси добавок; и
не более примерно 1% мас. этиленового полимера, полимера пропилена или их комбинации.
22. Композиция по п. 20, отличающаяся тем, что массовое отношение стеарат глицерина:антиоксидант находится в диапазоне от примерно 1:1,5 до примерно 1:15.
US 4451604 A1, 29.05.1984 | |||
Устройство ввода-вывода | 1976 |
|
SU781803A1 |
CN 108794898 A, 13.11.2018 | |||
JP 50013438 A, 12.02.1975 | |||
US 20180340057 A1, 29.11.2018 | |||
ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ ЭКСТРУДИРОВАННЫЕ ИЗДЕЛИЯ | 2011 |
|
RU2584694C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНОВЫХ ПОЛИМЕРОВ | 2013 |
|
RU2619926C2 |
Авторы
Даты
2024-02-12—Публикация
2020-04-21—Подача