RU2767530C1 - Polypropylene composition with high melt strength and method for production thereof - Google Patents
Polypropylene composition with high melt strength and method for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767530C1 RU2767530C1 RU2020137463A RU2020137463A RU2767530C1 RU 2767530 C1 RU2767530 C1 RU 2767530C1 RU 2020137463 A RU2020137463 A RU 2020137463A RU 2020137463 A RU2020137463 A RU 2020137463A RU 2767530 C1 RU2767530 C1 RU 2767530C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition according
- polymer composition
- producing
- propylene
- hals
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0014—Use of organic additives
- C08J9/0023—Use of organic additives containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0014—Use of organic additives
- C08J9/0028—Use of organic additives containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/14—Copolymers of propene
- C08L23/142—Copolymers of propene at least partially crystalline copolymers of propene with other olefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/16—Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/06—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Область техники к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Настоящее изобретение относится к термопластичным полимерам и/или композициям с повышенной прочностью расплава, предназначенным для вспенивания любыми известными способами, позволяющими получать высокопрочные материалы для широкого спектра применений.The present invention relates to high strength thermoplastic polymers and/or compositions for foaming by any of the known methods to produce high strength materials for a wide range of applications.
Полипропиленовые вспененные материалы благодаря своим высоким функциональным свойствам заменяют иные, ранее активно используемые вспененные материалы. В частности, полипропиленовые материалы для вспенивания имеют лучшую жесткость, прочность и теплостойкость в сравнении с полиэтиленом, ударную вязкость и санитарно-гигиенические свойства - в сравнении с полистиролом, химическую стойкость - в сравнении с полиуретаном.Due to their high functional properties, polypropylene foam materials replace other previously actively used foam materials. In particular, polypropylene foam materials have better stiffness, strength and heat resistance than polyethylene, impact strength and hygienic properties - compared to polystyrene, chemical resistance - compared to polyurethane.
Композиция, раскрываемая в данном изобретении, может быть использована в строительной, транспортной, кабельной, трубной отрасли промышленности, в производстве упаковочных материалов и изделий с высокими тепло-, звуко- и гидроизоляционными свойствами, предпочтительно получаемыми вспениванием, а также в виде пленочного материала, получаемого раздувным или каким-либо другим известным из уровня техники способом.The composition disclosed in this invention can be used in the construction, transport, cable, pipe industries, in the production of packaging materials and products with high heat, sound and waterproofing properties, preferably obtained by foaming, as well as in the form of a film material obtained inflatable or in any other way known from the prior art.
Основные условные обозначения и сокращенияBasic conventions and abbreviations
ПТР - показатель текучести расплаваMFR - melt flow index
ПП (PP) - полипропиленPP (PP) - polypropylene
MS - прочность расплаваMS - melt strength
HMS PP - ПП с высокой прочностью расплаваHMS PP - High Melt Strength PP
СОАГ - соагент (в составе пероксидной модифицирующей системы, являющийся моно, ди-, три- или полифункциональным виниловым мономером)SOAG - coagent (as part of a peroxide modifying system, which is a mono, di-, tri- or polyfunctional vinyl monomer)
HALS - Hinder Amine Light Stabiliser (пространственно-затрудненный циклоалифатический аминный фотостабилизатор)HALS - Hinder Amine Light Stabilizer
cН - сантиньютонcN - centinewton
Уровень техникиState of the art
Вспенивание является одним из наиболее простых методов получения пено- и губкообразных материалов. Особые свойства материалов, полученных таким способом - легкий вес, амортизирующая способность, высокие показатели тепло-, звуко-, гидроизоляционных свойств, делают их привлекательными для использования, расширяя сферы применения. Традиционными для вспенивания полимерами являются полиуретаны, полистирол, эпоксидные полимеры, поливинилхлорид. Однако, полипропилен, несмотря на ряд его уникальных свойств, и применений в различных отраслях промышленности, в настоящее время, не нашел очевидного признания в использовании во вспененных изделиях ввиду низкой прочности и растяжимости его расплава.Foaming is one of the simplest methods for obtaining foam and sponge-like materials. The special properties of materials obtained in this way - light weight, shock-absorbing ability, high rates of heat, sound, waterproofing properties, make them attractive for use, expanding their scope. Traditional foaming polymers are polyurethanes, polystyrene, epoxy polymers, polyvinyl chloride. However, polypropylene, despite a number of its unique properties, and applications in various industries, has not currently found obvious recognition for use in foamed products due to its low strength and extensibility of the melt.
Существуют несколько способов для производства вспененных материалов. Один из основных заключается в пропускании газовой смеси (воздух, азот) через расплавленный компаунд полимера до необходимой степени вспенивания, экструзия, и последующее охлаждение до комнатной температуры, при котором материал застывает во вспененном состоянии. Получаемые в результате такого способа вспененные материалы, из обычного высоко-линейного полипропилена, синтезируемого по стандартной промышленной технологии на катализаторах Циглера-Натта, отличаются низкой способностью к сохранению объема газовых пузырьков (пор или ячеистой структуры) и формы пены при охлаждении. На сохранение объема пузырьков (пор или ячеистой структуры) оказывают влияние такие свойства полимера, как растяжимость расплава (мм/с) и прочность расплава MS (cН). Для улучшения указанных свойств - прочности и растяжимости расплава полипропилена (ПП), используют различные подходы. Все они связаны с модификацией линейной структуры изотактическогополипропилена, целью которой является ее существенное разветвление и/или частичное, либо даже полное сшивание.There are several ways to produce foam materials. One of the main ones is to pass a gas mixture (air, nitrogen) through the molten polymer compound to the required degree of foaming, extrusion, and subsequent cooling to room temperature, at which the material solidifies in a foamed state. The foam materials obtained as a result of this method, from ordinary highly linear polypropylene, synthesized according to standard industrial technology on Ziegler-Natta catalysts, are characterized by a low ability to maintain the volume of gas bubbles (pores or cellular structure) and the shape of the foam upon cooling. The retention of bubble volume (pore or honeycomb structure) is influenced by polymer properties such as melt extensibility (mm/s) and melt strength MS (cN). To improve these properties - the strength and extensibility of the polypropylene (PP) melt, various approaches are used. All of them are associated with the modification of the linear structure of isotactic polypropylene, the purpose of which is its significant branching and/or partial or even complete crosslinking.
В настоящее время для получения пен наиболее широко используются следующие системы на основе полипропилена:Currently, the following polypropylene-based systems are most widely used to produce foams:
1. Линейный бимодальный полипропилен, полученный многостадийной полимеризацией в реакторе или реакцией полипропилена со сшивающими агентами;1. Linear bimodal polypropylene obtained by multi-stage polymerization in the reactor or the reaction of polypropylene with cross-linking agents;
2. Разветвленный полипропилен, полученный пероксидной или радиационной обработкой или сополимеризацией пропилена с диенами в присутствии металлоценового катализатора. По типу разветвленности различают длинноцепочечный полипропилен: мультиразветвленный (a), двухтяжевый (лестничный) (b) и полипропилен c короткими ответвлениями (c), представленные на фиг. 1.2. Branched polypropylene obtained by peroxide or radiation treatment or copolymerization of propylene with dienes in the presence of a metallocene catalyst. According to the type of branching, long-chain polypropylene is distinguished: multi-branched (a), double-stranded (ladder) (b) and polypropylene with short branches (c), shown in Fig. one.
Для оценки степени разветвленности полимера используют индекс разветвленности g’, который определяется как отношение [IV]branched polymer/[IV]linear polymer, где [IV]br - характеристическая вязкость разветвленного полипропилена и [IV]lin - характеристическая вязкость линейного полипропилена с подобной молекулярной массой. Материал, пригодный для производства пены, должен иметь индекс g’ меньше 0,9.To assess the degree of branching of the polymer, the branching index g' is used, which is defined as the ratio of [IV] branched polymer / [IV] linear polymer , where [IV] br is the intrinsic viscosity of branched polypropylene and [IV] lin is the intrinsic viscosity of linear polypropylene with a similar molecular weight mass. A material suitable for the production of foam must have a g' index of less than 0.9.
Анализ уровня техники позволяет выделить три основных метода получения полипропилена, обладающего высокой прочностью расплава и используемого для получения изделий методом вспенивания: радиационный, реакторный и пост-реакторный.An analysis of the prior art allows us to distinguish three main methods for producing polypropylene, which has a high melt strength and is used to produce products by foaming: radiation, reactor and post-reactor.
Радиационный метод позволяет достичь наиболее высоких показателей прочности расплава, однако влечет значительные экономические затраты в связи с необходимостью использования дорогостоящих устройств - электронных ускорителей.The radiation method makes it possible to achieve the highest melt strength values, however, it entails significant economic costs due to the need to use expensive devices - electronic accelerators.
Недостатками реакторных же методов получения полипропилена с высокой прочностью расплава является сложность технологии, а также в ряде случаев требуемая дополнительная модификация продукта.The disadvantages of reactor methods for producing polypropylene with high melt strength are the complexity of the technology, as well as, in some cases, the required additional modification of the product.
Постреакторная модификация полипропилена в расплаве с использованием сшивающих и/или модифицирующих агентов является в настоящее время наиболее широко используемой технологией получения полипропилена с высокой прочностью расплава.Post-reactor melt modification of polypropylene using crosslinking and/or modifying agents is currently the most widely used technology for producing high melt strength polypropylene.
Патенты в области постреакторной модификации для получения полипропилена с высокой прочностью расплава представлены такими фирмами, как Akzo Nobel, Atofina Research (Total Petrochemical), Borealis AG, Dow Global Technologies.Patents in the field of post-reactor modification to obtain high melt strength polypropylene are presented by such companies as Akzo Nobel, Atofina Research (Total Petrochemical), Borealis AG, Dow Global Technologies.
Основой постреакторной модификации получения полипропилена с повышенной прочностью расплава является модификация порошка или расплава полипропилена органическими пероксидами, сшивающими и/или разветвляющими агентами с использованием стандартного смесительного оборудования.The basis of post-reactor modification for the production of polypropylene with increased melt strength is the modification of polypropylene powder or melt with organic peroxides, cross-linking and/or branching agents using standard mixing equipment.
Известные подходы, связанные с модификацией линейной структуры ПП различными вариантами коммерчески доступных пероксидных, диазониевых, сульфонилазидных или иных по природе радикальных инициаторов, раскрытых в документах US5416169A (JNC), US6103833B (AkzoNobel (Nld)), US6204348B (Borealis AG (AT)), US6323289B (AkzoNobel (Nld)), KR2018065303А (HANWHA Total Petrochemical Co Ltd (KR)), CN104072874A (Zhang Xishun (CN)), US6800669B (Dow Global Technologies (US)) и ряде других, имеют общие недостатки, связанные с трудностями достижения и поддержания комплекса ключевых свойств композиции ПП, таких, как прочность расплава, текучесть и растяжимость.Known approaches related to the modification of the linear structure of PP with various variants of commercially available peroxide, diazonium, sulfonyl azide or other radical initiators, disclosed in documents US5416169A (JNC), US6103833B (AkzoNobel (Nld)), US6204348B (Borealis AG (AT)), US6323289B (AkzoNobel (Nld)), KR2018065303А (HANWHA Total Petrochemical Co Ltd (KR)), CN104072874A (Zhang Xishun (CN)), US6800669B (Dow Global Technologies (US)) and a number of others, have common disadvantages associated with the difficulty of achieving and maintaining a set of key properties of the PP composition, such as melt strength, flow and extensibility.
Другим известным подходом, позволяющим более целенаправленно влиять на вышеприведенные свойства композиций полипропилена с повышенной прочность расплава, является использование модифицирующих систем на основе смесей радикального инициатора с моно- и/или ди- и/или полифункциональным виниловым мономером, который позволяет за счет реакции передачи цепи существенно снижать концентрацию радикального инициатора в системе, тем самым способствуя уменьшению вероятности протекания побочной конкурентной реакции деструкции макроцепей полипропилена. Имеющийся на рынке широкий выбор класса виниловых мономеров - соагентов (СОАГ) способствовал появлению многочисленных заявочных материалов и патентов, посвященных способам получения полипропилена с повышенной прочностью расплава.Another well-known approach that allows more targeted influence on the above properties of polypropylene compositions with increased melt strength is the use of modifying systems based on mixtures of a radical initiator with a mono- and/or di- and/or polyfunctional vinyl monomer, which allows, due to the chain transfer reaction, to significantly reduce the concentration of the radical initiator in the system, thereby helping to reduce the likelihood of a side competitive reaction of the destruction of polypropylene macrochains. A wide range of class of vinyl monomers - coagents (VOAGs) available on the market has contributed to the emergence of numerous application materials and patents devoted to methods for producing polypropylene with increased melt strength.
В документе US5082869A (Ausimont SA (US), 15.04.2001 г) раскрывается композиция полипропилена для вспененных изделий, получаемая методом пероксидной «динамической» вулканизации в присутствии бифункционального мономера - производного фурана. Получающаяся композиция состоит из от 3 до 75 мас.% сшитого полипропилена, распределенного в несшитом полипропилене в виде частиц с диаметром от 0,5 до 100 мкм. С вводом в композицию вспенивающего агента процесс формования конечного изделия может быть совмещен со стадией динамической вулканизации.Document US5082869A (Ausimont SA (US), April 15, 2001) discloses a polypropylene composition for foamed products obtained by peroxide "dynamic" vulcanization in the presence of a bifunctional monomer - a derivative of furan. The resulting composition consists of 3 to 75% by weight of crosslinked polypropylene dispersed in non-crosslinked polypropylene in the form of particles with a diameter of 0.5 to 100 µm. With the addition of a foaming agent to the composition, the process of molding the final product can be combined with the stage of dynamic vulcanization.
В документах JP7242762, KR1877249, WO2017170907, WO2018062443 японской компании Sekisui Chem. описан способ получения пероксидно-сшитых пен из полипропилена с использованием в качестве СОАГ моно-, либо полифункциональных ароматических виниловых мономеров, либо добавок полиолефиновых эластомеров. Получаемые с добавлением вспенивающих агентов материалы предназначены для ламинирования, либо литьевого формования, либо производства пищевых контейнеров. Основным недостатком подобных композиций является невозможность их вторичной переработки из-за избыточного сшивания, которое трудно контролировать в процессе их синтеза.Documents JP7242762, KR1877249, WO2017170907, WO2018062443 of the Japanese company Sekisui Chem. describes a method for producing peroxide-crosslinked foams from polypropylene using mono- or polyfunctional aromatic vinyl monomers or polyolefin elastomer additives as SOAGs. The materials obtained with the addition of foaming agents are intended for lamination, or injection molding, or the production of food containers. The main disadvantage of such compositions is the impossibility of their recycling due to excessive crosslinking, which is difficult to control during their synthesis.
В документах JP20000289082A, JP2000143856A, JP03634935B2, JP10168214A, JP10158424A, JP11035724A, JP03561078B2. в качестве СОАГ при получении вспениваемых композиций ПП использованы сопряженные диены: 1,3-бутадиен и изопрен, либо их сочетание с ароматическими виниловыми мономерами: Вопросы контроля текучести конечных композиций в этих способах реакционной экструзии также затруднены, учитывая высокую склонность к сшиванию высокоактивных сопряженных диенов. Трудности в технологическом плане предоставляет также высокая летучесть диеновых мономеров.In documents JP20000289082A, JP2000143856A, JP03634935B2, JP10168214A, JP10158424A, JP11035724A, JP03561078B2. conjugated dienes: 1,3-butadiene and isoprene, or their combination with aromatic vinyl monomers, were used as SOAGs in the preparation of foamable PP compositions: The issues of controlling the fluidity of final compositions in these reactive extrusion methods are also difficult, given the high tendency to crosslink highly active conjugated dienes. Difficulties in technological terms are also provided by the high volatility of diene monomers.
Из уровня техники известны попытки решить вышеназванные задачи, где в качестве СОАГ используются диеновые олигомеры, наносимые на специальный пористый полипропилен. В композицию полипропилена вводится пероксид марки Trigonox BPIC компании Akzo Noobel в виде концентрата. Прочность расплава композиции с содержанием 9 мас.% олигомера достигает 20,1 cН при растяжимости 250 мм/с.From the prior art, attempts are known to solve the above problems, where diene oligomers deposited on a special porous polypropylene are used as SOAG. Trigonox BPIC peroxide from Akzo Noobel is added to the polypropylene composition in the form of a concentrate. The melt strength of the composition containing 9 wt.% oligomer reaches 20.1 cN at an extensibility of 250 mm/s.
В заявке WO2012049690 (Reliance Industries (IN), 11.10.2011 г.) предложен широкий спектр СОАГ для получения полипропилена с высокой прочностью расплава. Предпочтительно, однако, использование таких СОАГ, как триаллилцианурат, дивинилбензол и мономеров акрилового ряда: триметилолпропантриакрилата (ТМПТА) пентаэритритолтриакрилата, гексадецилметакрилата и др. в концентрационном интервале от 0,1 до 1,0 мас.%. Несопряженная система двойных связей акрилатной природы у этих мономеров, по-видимому, способствует снижению вклада процессов сшивания в пользу разветвления макроцепей. Достигаемый при этом рост прочности расплава составляет от 30 до 60 % от исходной.WO2012049690 (Reliance Industries (IN), 10/11/2011) proposes a wide range of COAGs for the production of polypropylene with high melt strength. Preferably, however, the use of such SOAGs as triallyl cyanurate, divinylbenzene and acrylic series monomers: trimethylol propane triacrylate (TMPTA) pentaerythritol triacrylate, hexadecyl methacrylate, etc. in the concentration range from 0.1 to 1.0 wt.%. The non-conjugated system of double bonds of the acrylate nature in these monomers apparently contributes to a decrease in the contribution of crosslinking processes in favor of macrochain branching. The increase in melt strength achieved in this case is from 30 to 60% of the initial one.
В документе CN101418064B (Univ of China, (CN), 02.12.2008 г.) предложен метод получения длинноцепочечного разветвленного полипропилена с повышенной прочностью расплава, в котором контроль побочных процессов деградации полипропилена осуществляется посредством регулирования соотношения полипропилена, инициатора, полифункционального мономера, изменением времени пребывания смеси ингредиентов в экструдере, а также дополнительным вводом монофункционального мономера стирола и процессинговой добавки - стеарата кальция.Document CN101418064B (Univ of China, (CN), 02.12.2008) proposes a method for producing long-chain branched polypropylene with increased melt strength, in which the control of side processes of polypropylene degradation is carried out by adjusting the ratio of polypropylene, initiator, polyfunctional monomer, changing the residence time a mixture of ingredients in the extruder, as well as additional input of a monofunctional styrene monomer and a processing additive - calcium stearate.
В патенте CN102432762B (East china university (CN), 02.09.2011 г.) подобная цель достигается использованием трехкомпонентной смеси мономеров различной функциональности: малеинового ангидрида, стирола и изопрена, вводимых в определенную зону экструдера. Прочность расплава полипропилена достигает 24 cН при 190°С. В заявке WO2012174965 (East china university (CN), 22.06.2011 г.) описан способ, в котором в качестве разветвляющих агентов для полипропилена используются линейные бифункциональные силоксаны, наряду с вводом диеновых мономеров, стирола и др. Прочность расплава также достигает 24 сН при 190 °С.In patent CN102432762B (East china university (CN), 09/02/2011) a similar goal is achieved by using a three-component mixture of monomers of different functionality: maleic anhydride, styrene and isoprene, introduced into a certain zone of the extruder. The melt strength of polypropylene reaches 24 cN at 190°C. WO2012174965 (East china university (CN), June 22, 2011) describes a method in which linear bifunctional siloxanes are used as branching agents for polypropylene, along with the introduction of diene monomers, styrene, etc. Melt strength also reaches 24 cN at 190 °C.
Известным подходом для достижения баланса между прочностью расплава и растяжимостью является использование бимодальной смеси полипропилена. Так, в патенте US6723795B (Atofina, от 08.06.2000 г.) описан способ получения бимодальной смеси на основе изотактического полипропилена путем смешивания высокомолекулярного компонента (от 55 до 65 мас. %) и компонента с низкой молекулярной массой (ММ) (от 45 до 35%) в экструдере в атмосфере азота при 220 °С. Первый компонент имеет ПТР230 °С/2,16кг менее 0,5 г/10мин, второй - более 6 г/10мин. Смесь имеет индекс полидисперсности, равный 8 и отношение средней ММ к среднечисленной ММ (Mz/Mn), равное 10. Полученная композиция может быть использована для получения вспененных и экструзионных материалов, а также волокон, термоформованных изделий. Для улучшения характеристик изделий могут быть использованы сшивающие агенты, например аллилметакрилат, дивинилбензол, в сочетании с радикальным инициатором.A known approach to achieve a balance between melt strength and tensile strength is to use a bimodal polypropylene blend. So, in the patent US6723795B (Atofina, from 06/08/2000) describes a method for obtaining a bimodal mixture based on isotactic polypropylene by mixing a high molecular weight component (from 55 to 65 wt.%) and a component with a low molecular weight (MM) (from 45 to 35%) in an extruder under nitrogen at 220°C. The first component has an MFR of 230 °C/2.16 kg less than 0.5 g/10 min, the second one - more than 6 g/10 min. The mixture has a polydispersity index equal to 8 and the ratio of average MM to number average MM (Mz/Mn) equal to 10. The resulting composition can be used to produce foamed and extruded materials, as well as fibers, thermoformed products. Crosslinking agents such as allyl methacrylate, divinylbenzene, in combination with a radical initiator, can be used to improve product performance.
Общим недостатком всех модифицирующих систем пероксид-СОАГ, используемых в постреакторном синтезе композиций полипропилена с повышенной прочность расплава, является необходимость непрерывного контроля процесса деструкции и/или сшивания макроцепей полипропилена. Такой контроль в процессе модификации осуществлять крайне сложно, однако без него не удастся поддерживать баланс основных свойств композиции.A common disadvantage of all peroxide-SOAG modifying systems used in the post-reactor synthesis of polypropylene compositions with increased melt strength is the need for continuous monitoring of the degradation and/or crosslinking of polypropylene macrochains. Such control during the modification process is extremely difficult, but without it it will not be possible to maintain the balance of the main properties of the composition.
В международной заявке WO2013086757 (KINGFA SCI TECH (CN), 23.12.2011 г. компании осуществляют попытку решить обозначенные выше трудности пост-реакторного синтеза путем использования дополнительной добавки, так называемого регулятора распада органического пероксида, обозначенного как FRS (free radical stabilizator). В качестве FRS выступают различные соединения редкоземельных элементов (РЗЭ). Этими добавками могут быть, например, оксиды и карбоксилаты РЗЭ, а также их комплексы с нафтеновыми и дитиокарбаминовыми кислотами. Как указано в заявке, FRS регулирует процессы деструкции и прививки макромолекул полипропилена и служит для контроля соотношения полипропилен-инициатор-СОАГ, увеличения времени прививки к полипропилену, ингибирования деградации полипропилена и продления срока действия свободных радикалов. Предел текучести расплава получаемых продуктов может варьироваться от 0,1 до 50 г/10 мин, предпочтительно до 3,2 г/10 мин. В качестве СОАГ выступают гликоль - диакрилаты, ТМПТА, пентаэритритолтриакрилат (ПЭТА). Очевидным недостатком указанного технического решения является использование дорогих, труднодоступных и небезопасных с точки зрения токсикологии соединений редкоземельных элементов.In international application WO2013086757 (KINGFA SCI TECH (CN), 12/23/2011), companies attempt to solve the above post-reactor synthesis difficulties by using an additional additive, the so-called organic peroxide degradation regulator, designated FRS (free radical stabilizator). various compounds of rare earth elements (REE) act as FRS.These additives can be, for example, REE oxides and carboxylates, as well as their complexes with naphthenic and dithiocarbamic acids.As stated in the application, FRS regulates the processes of destruction and grafting of polypropylene macromolecules and serves to control ratio of polypropylene-initiator-COAG, increase the time of grafting to polypropylene, inhibition of degradation of polypropylene and prolongation of free radicals The melt yield strength of the obtained products can vary from 0.1 to 50 g/10 min, preferably up to 3.2 g/10 min Glycol-diacrylates, TMPTA, pent aerythritol triacrylate (PETA). The obvious disadvantage of this technical solution is the use of expensive, hard-to-reach and unsafe compounds of rare earth elements from the point of view of toxicology.
Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является решение, описываемое в документе CN101434681B (Changchun institute of applied chemistry, 17.12.2008 г.), в котором в качестве регулятора распада пероксида при постреакторном способе синтезе полипропилена с высокой прочностью расплава используются сероорганические соединения - дитиокарбаматы, широко применяемые в сельском хозяйстве как фунгициды. В качестве СОАГ предпочтительно используется триметилолпропантриакрилат (ТМПТА). Раскрывается, что дитиокарбаматы не только снижают интенсивность процесса деструкции макроцепей полипропилена, но и способствуют увеличению прочности расплава полимера. Прочность расплава продуктов модификации находится в диапазоне от 16 до 36 сН, предел текучести расплава при этом находится от 0,5 до 2,0 г/10 мин. Недостатком данного изобретения является пониженная текучесть и растяжимость продуктов при высоких значениях прочности расплава (MS = 36 сН, ПТР230°С/2,16кг = 0,5 г/10 мин), возможно, ввиду склонности к сшиванию продуктов модификации полипропилена при использовании сероорганической добавки. Кроме того, недостатком является само использование таких сероорганических соединений, ввиду их токсичности для человеческого организма. К тому же ряд дитиокарбаматов существенно ухудшают органолептические и санитарно-гигиенические свойства продуктов модификации, что значительно ограничивает сферу их использования, в частности для получения изделий из полипропилена, находящихся в контакте с пищевыми продуктами.The closest in technical essence to the present invention is the solution described in the document CN101434681B (Changchun institute of applied chemistry, 12/17/2008), in which organosulfur compounds - dithiocarbamates are used as a peroxide decomposition regulator in the post-reactor synthesis of polypropylene with high melt strength widely used in agriculture as fungicides. Preferably, trimethylol propane triacrylate (TMPTA) is used as SOAG. It is revealed that dithiocarbamates not only reduce the intensity of the process of destruction of polypropylene macrochains, but also contribute to an increase in the strength of the polymer melt. The melt strength of the modification products is in the range from 16 to 36 cN, while the melt yield strength is from 0.5 to 2.0 g/10 min. The disadvantage of this invention is the reduced fluidity and extensibility of the products at high melt strengths (MS = 36 cN, MFR 230 ° C / 2.16 kg = 0.5 g / 10 min), possibly due to the tendency to cross-link the products of polypropylene modification when using organosulfur additives. In addition, the very use of such organosulfur compounds is a disadvantage, due to their toxicity to the human body. In addition, a number of dithiocarbamates significantly impair the organoleptic and sanitary-hygienic properties of modification products, which significantly limits their scope, in particular for the production of polypropylene products that are in contact with food products.
Таким образом, остаются весьма востребованными вопросы повышения эффективности систем постреакторной модификации полипропилена в плане улучшения контроля за всеми основными стадиями процесса реакционной модификации, что будет способствовать совершенствованию качества и баланса основных свойств получаемых продуктов с высокой прочностью расплава.Thus, the issues of increasing the efficiency of systems for the post-reactor modification of polypropylene in terms of improving control over all the main stages of the reaction modification process remain highly demanded, which will improve the quality and balance of the main properties of the resulting products with high melt strength.
Сущность ИзобретенияEssence of the Invention
Задачей настоящего изобретения является получение композиции полипропилена с повышенной прочностью расплава, что является определяющим в получении вспененных изделий любым известным методом, с улучшенной стабильностью формы пены и ее однородности.The objective of the present invention is to obtain a composition of polypropylene with increased melt strength, which is decisive in the production of foamed products by any known method, with improved stability of the shape of the foam and its uniformity.
Технический результат настоящего изобретения заключается в получении композиции полипропилена с повышенной прочностью расплава методом реакционной экструзии, со значениями прочности расплава от 20 до 50 сН (16-36 сН у прототипа), в сочетании c улучшенными показателями текучести продуктов модификации: ПТР230°С/2,16кг в интервале от 0,5 до 3,0 г/10 мин (0,5-2,0 г/10 мин у прототипа).Technical result The present invention consists in obtaining a composition of polypropylene with increased melt strength by reactive extrusion, with melt strength values from 20 to 50 cN (16-36 cN for the prototype), in combination with improved flow characteristics of modification products: MFR230°C/2.16kg in the range from 0.5 to 3.0 g/10 min (0.5-2.0 g/10 min in the prototype).
Дополнительный технический результат заключается в экологичности полученного продукта.An additional technical result lies in the environmental friendliness of the resulting product.
Помимо достигаемого технического результата по прочности расплава и других указанных выше свойств, композиция обладает уникальной химической, тепло- и атмосферостойкостью.In addition to the achieved technical result in terms of melt strength and other properties mentioned above, the composition has a unique chemical, heat and weather resistance.
Композиция по изобретению характеризуется также:The composition according to the invention is also characterized by:
- скоростью вытяжки, при которой происходит, обрыв полипропиленовой нити в реометре от 60 до 350 мм/с.- drawing speed at which the polypropylene thread breaks in the rheometer from 60 to 350 mm/s.
Данная техническая задача решается и достижение желаемого технического результата обеспечивается за счет использования в составе композиций ПП пероксидной модифицирующей системы, состоящей из смеси органического пероксида и винилового мономера различной природы и функциональности - соагента, в частности СОАГ. Смесь пероксида с СОАГ может быть использована, как в виде предварительно приготовляемого концентрата, включающего порошкообразный базовый полимер, так и непосредственно в подготовке шихты, либо с использованием любых дозирующих устройств в составе экструзионной линии. Для существенного повышения эффективности и результативности процесса химической модификации полипропилена в состав композиции дополнительно включают пространственно-затрудненные циклоалифатические амины, известные на практике, благодаря их использованию в качестве фотостабилизирующих добавок для полимерных материалов, так называемых - HALS, с последующим проведением реакционного компаундирования таких композиций в расплаве в подходящем для этого оборудовании.This technical problem is solved and the achievement of the desired technical result is ensured due to the use of a peroxide modifying system in the composition of PP, consisting of a mixture of organic peroxide and a vinyl monomer of various nature and functionality - a coagent, in particular SOAG. A mixture of peroxide with SOAG can be used both in the form of a pre-prepared concentrate, including a powdered base polymer, and directly in the preparation of the charge, or using any dosing devices as part of an extrusion line. To significantly increase the efficiency and effectiveness of the process of chemical modification of polypropylene, the composition additionally includes sterically hindered cycloaliphatic amines, known in practice due to their use as photostabilizing additives for polymeric materials, the so-called HALS, followed by reaction compounding of such compositions in the melt in suitable equipment.
Дополнительное введение HALS в состав вышеописанных композиций ПП, предназначенных для пост-реакторной модификации пероксидными системами с целью получения полипропилена высокой прочности, как было неожиданно обнаружено авторами изобретения, оказывает существенное положительное воздействие на дальнейший процесс реакционного компаундирования композиции полипропилена с очевидным ростом прочности расплава, при сохранении значений показателя текучести и растяжимости. Предполагаемой причиной такого результата, является влияние как самих молекул HALS, так и промежуточных продуктов их окисления, на процесс реакционной экструзии ПП в присутствии модифицирующей системы пероксид/СОАГ. Вероятно, это способствует определенному регулированию процессов распада пероксида и связанных с ним конкурирующих между собой реакций деструкции, модификация соагентом СОАГ с последующим разветвлением и сшиванием макромолекул полипропилена с образованием структур, обеспечивающих повышенную прочность расплава ПП, с сохранением необходимых значений его текучести и растяжимости.The additional introduction of HALS into the composition of the above-described PP compositions intended for post-reactor modification with peroxide systems in order to obtain high-strength polypropylene, as was unexpectedly found by the inventors, has a significant positive effect on the further process of reactive compounding of the polypropylene composition with an obvious increase in melt strength, while maintaining values of the index of fluidity and extensibility. The supposed reason for this result is the influence of both the HALS molecules themselves and the intermediate products of their oxidation on the process of reactive extrusion of PP in the presence of the peroxide/COAG modifying system. Probably, this contributes to a certain regulation of the processes of peroxide decomposition and the associated destruction reactions competing with each other, modification with SOAG coagent, followed by branching and crosslinking of polypropylene macromolecules with the formation of structures that provide increased strength of the PP melt, while maintaining the required values of its fluidity and extensibility.
Достижение перечисленных свойств, обеспечивает возможность получения материалов на основе данной композиции методом вспенивания с широким классом применений, начиная от термо- и гидроизоляционного материала до высокотехнологичной упаковочной продукции.Achieving the listed properties provides the possibility of obtaining materials based on this composition by foaming with a wide range of applications, ranging from thermal and waterproofing material to high-tech packaging products.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
В соответствии с настоящим изобретением заявлена композиция, которая включает следующие компоненты:In accordance with the present invention, a composition is claimed that includes the following components:
A. от 48,5 до 99,4765 мас.% порошкообразного или гранулированного гомополимера пропилена, или статистического сополимера пропилена с этиленом и/или высшими α-олефинами, или блок-сополимера пропилена с этиленом и/или высшими α-олефинами, либо их комбинации;A. from 48.5 to 99.4765 wt.% powdered or granular propylene homopolymer, or propylene random copolymer with ethylene and/or higher α-olefins, or propylene block copolymer with ethylene and/or higher α-olefins, or their combinations;
B. от 0,5 до 3 мас.% СОАГ или смеси СОАГ;B. from 0.5 to 3 wt.% SOAG or a mixture of SOAG;
C. от 0,001 до 1,0 мас.% инициатора;C. from 0.001 to 1.0 wt.% initiator;
D. от 0,0025 до 1,5 мас.% HALS;D. 0.0025 to 1.5 wt% HALS;
E. от 0,02 до 1,0 мас.% антиоксиданта и/или термостабилизатора;E. 0.02 to 1.0% by weight of an antioxidant and/or heat stabilizer;
F. от 0 до 25 мас.% (необязательно) полиолефинового эластомера;F. from 0 to 25 wt.% (optional) polyolefin elastomer;
G. от 0 до 20 мас.% (необязательно) других добавок.G. 0 to 20% by weight (optional) of other additives.
В качестве компонента А используется изотактический гомополимер пропилена, предпочтительно изотактический гомополимер пропилена с ПТР230/2,16кг от 1,5 до 3,5 г/10 мин, либо статистический сополимер пропилена с этиленом и/или с С4-С10 α-олефином, предпочтительно статистический сополимер пропилена с этиленом и/или с С4-С10 α-олефином с ПТР230°С/2,16кг от 0,27 до 3,5 г/10 мин, либо блок-сополимер пропилена с этиленом и/или с С4-С10 α-олефином, предпочтительно блок-сополимер пропилена с этиленом и/или с С4-С10 α-олефином с ПТР230°С/2,16кг от 0,27 до 3,5 г/10 мин. Примеры промышленных марок гомополимера пропилена: PPH030GP, PPH020GP, выпускаемых на предприятии ООО «Томскнефтехим» компании ПАО «Сибур Холдинг». Примеры промышленных марок статистического сополимера пропилена с этиленом и/или С4-С10 α-олефином: PPR003, PPR007 и PPR015, выпускаемых на предприятии ООО «Томскнефтехим» компании ПАО «Сибур Холдинг». Примеры промышленных марок блок-сополимера пропилена с этиленом: Бален 02015 производства ОАО «Уфаоргсинтез», РР 1500J производства ПАО «Нижнекамскнефтехим». Содержание данных полимеров, как раздельно, так и в любой комбинации друг с другом варьируется от 48,5 до 99,4765 мас.% , более предпочтительно от 75 до 98,75 мас.%. Ascomponent A uses isotactic propylene homopolymer, preferably isotactic propylene homopolymer with MFR230/2.16kg from 1.5 to 3.5 g/10 min, or random copolymer of propylene with ethylene and/or with C4-FROM10 an α-olefin, preferably a propylene/ethylene and/or C random copolymer4-FROM10 α-olefin with PTR230°C/2.16kg from 0.27 to 3.5 g/10 min, or block copolymer of propylene with ethylene and/or with C4-FROM10 α-olefin, preferably a block copolymer of propylene with ethylene and/or with C4-FROM10 α-olefin with MFR230°C/2.16kg 0.27 to 3.5 g/10 min. Examples of industrial grades of propylene homopolymer: PPH030GP, PPH020GP, produced at the Tomskneftekhim LLC enterprise of Sibur Holding PJSC. Examples of industrial grades of random copolymer of propylene with ethylene and/or C4-FROM10 α-olefin: PPR003, PPR007 and PPR015, produced at the enterprise LLC "Tomskneftekhim" of PJSC "Sibur Holding". Examples of commercial grades of block copolymer of propylene with ethylene: Balen 02015 produced by OAO Ufaorgsintez, PP 1500J produced by PJSC Nizhnekamskneftekhim. The content of these polymers, both separately and in any combination with each other, varies from 48.5 to 99.4765 wt.%, more preferably from 75 to 98.75 wt.%.
В качестве компонента B используются виниловые мономеры различной природы и функциональности, способные за счет непредельных связей участвовать в реакциях полимеризации, прививки и сшивки полимерных макромолекул, а также использоваться в качестве соагентов (СОАГ) пероксидных систем модификации и вулканизации каучуков, термопластичных полимеров и композиций на их основе. Допустимо также любое сочетание СОАГ, как двух-, так и многокомпонентное. Примерами таких мономеров, выпускаемых промышленностью, являются: монофункциональные - малеиновый ангидрид (МА) и другие ангидриды непредельных кислот, (мет)акриловая кислота и/или ее производные, N-винилпирролидон, стирол, непредельные силаны: винилтриметоксисилан (ВТМС), винилтриэтоксисилан (ВТЭС), метакрилоксипропилтриметоксисилан (МЭС) и др.; бифункциональные - дивинилбензол (ДВБ), сопряженные и несопряженные диены разных классов, алифатические и ароматические дималеимиды, (мет)акрилатные производные гликолей и др.; трифункциональные - триаллилизоцианурат (ТАИЦ), триметилолпропантриакрилат (ТМПТА), тривинилциклогексан (ТВЦГ) и др.; полифункциональные - пентаэритритолтетраакрилат (ПЭТА), сорбитолпентаакрилат и др. Примеры сочетаний СОАГ: изопрен - стирол, бутилакрилат - ТМПТА, МА - стирол - изопрен и др. Содержание СОАГ в композиции от 0,5 до 3,0 мас.%, более предпочтительно от 0,7 до 1,5 мас.%. As component B, vinyl monomers of various nature and functionality are used, which, due to unsaturated bonds, are capable of participating in the reactions of polymerization, grafting, and cross-linking of polymer macromolecules, as well as being used as coagents (COAG) of peroxide systems for the modification and vulcanization of rubbers, thermoplastic polymers, and compositions on their basis. Any combination of SOAG is also acceptable, both two- and multi-component. Examples of such monomers produced by the industry are: monofunctional - maleic anhydride (MA) and other anhydrides of unsaturated acids, (meth)acrylic acid and / or its derivatives, N-vinylpyrrolidone, styrene, unsaturated silanes: vinyltrimethoxysilane (VTMS), vinyltriethoxysilane (VTES ), methacryloxypropyltrimethoxysilane (MES), etc.; bifunctional - divinylbenzene (DVB), conjugated and non-conjugated dienes of different classes, aliphatic and aromatic dimaleimides, (meth)acrylate derivatives of glycols, etc.; trifunctional - triallyl isocyanurate (TAIC), trimethylol propane triacrylate (TMPTA), trivinylcyclohexane (TVCH) and others; polyfunctional - pentaerythritoltetraacrylate (PETA), sorbitolpentaacrylate, etc. Examples of SOAG combinations: isoprene - styrene, butyl acrylate - TMPTA, MA - styrene - isoprene, etc. The content of SOAG in the composition is from 0.5 to 3.0 wt.%, more preferably from 0.7 to 1.5 wt.%.
В качестве компонента C используются известные из уровня техники инициаторы, предпочтительно пероксидные, наиболее предпочтительно практически любые моно-, ди- и полифункциональные пероксидные соединения, применяемые при вулканизации резиновых смесей и переработке в расплаве углеводородных полимеров. Примерами, используемых пероксидов, могут являться продукты, известные под торговыми марками Trigonox 301, Luperox DCP, Luperox DI, Luperox DTA, Luperox F, Luperox 101, Luperox 801 и др. Концентрация пероксида в конечной композиции от 0,001 до 1,0 мас.%, предпочтительно от 0,005 до 0,5 мас.%, наиболее предпочтительно от 0,01 до 0,2 мас.%. Ascomponent C, initiators known from the prior art are used, preferably peroxy, most preferably virtually any mono-, di- and polyfunctional peroxide compounds used in the vulcanization of rubber compounds and melt processing of hydrocarbon polymers. Examples of peroxides used may be products known under the trademarks Trigonox 301, Luperox DCP, Luperox DI, Luperox DTA, Luperox F, Luperox 101, Luperox 801, etc. The concentration of peroxide in the final composition is from 0.001 to 1.0 wt.% , preferably from 0.005 to 0.5 wt.%, most preferably from 0.01 to 0.2 wt.%.
В качестве компонента D используются пространственно-затрудненные циклоалифатические амины, известные на практике, благодаря их использованию в качестве фотостабилизирующих добавок для полимерных материалов - HALS. Все известные на сегодняшний день классы HALS: вторичные амины, третичные амины и эфирные производные гидроксиламинов, имеют сопоставимую эффективность в качестве промоторов работы пероксидной модифицирующей системы в процессе получения полипропилена высокой прочности. Примерами HALS класса вторичных аминов являются: Tinuvin 770, Chimassorb 622, Chimassorb 944, Chimassorb 2020, Uvasil 299, ADK Stab LA 52, их смеси Tinuvin 791, Tinuvin 783. Примерами HALS класса третичных аминов являются: Chimassorb 119, смесь 1:1 Chimassorb 119 и Tinuvin 622 - Tinuvin 111, Uvasorb HA 19, Everstab 119, Todosorb 119. Примером HALS класса простоэфирных производных гидроксиламинов является Tinuvin 123. Концентрация HALS в композиции может варьироваться от 0,0025 до 1,5 мас.%, более предпочтительно от 0,01 до 1,0 мас.%, еще более предпочтительно от 0,05 до 0,7 мас.%. Концентрация HALS по отношению к CОАГ в композиции может варьироваться от 0,5 до 50 мас.%, предпочтительнее от 5 до 30 мас.%, еще более предпочтительно от 5 до 20 мас.%. As component D, hindered cycloaliphatic amines are used, known in practice due to their use as photostabilizing additives for polymeric materials - HALS. All classes of HALS known today: secondary amines, tertiary amines and ether derivatives of hydroxylamines, have comparable efficiency as promoters of the peroxide modifying system in the process of obtaining high-strength polypropylene. Examples of secondary amine class HALS are: Tinuvin 770, Chimassorb 622, Chimassorb 944, Chimassorb 2020, Uvasil 299, ADK Stab LA 52, mixtures thereof Tinuvin 791, Tinuvin 783. Examples of tertiary amine class HALS are: Chimassorb 119, Chimassorb 1:1 mixture 119 and Tinuvin 622 - Tinuvin 111, Uvasorb HA 19, Everstab 119, Todosorb 119. Tinuvin 123 is an example of a class of hydroxylamine ether derivatives. .01 to 1.0 wt.%, even more preferably from 0.05 to 0.7 wt.%. The concentration of HALS in relation to SOAG in the composition can vary from 0.5 to 50 wt.%, preferably from 5 to 30 wt.%, even more preferably from 5 to 20 wt.%.
В качестве компонента E представленная композиция согласно изобретению, может содержать первичные антиоксиданты, вторичные антиоксиданты и термостабилизаторы или их смеси. В качестве таких соединений могут быть использованы первичные антиоксиданты фенольного типа, например, эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенилпропионовой кислоты и пентаэритрита под торговой маркой Ирганокс 1010, вторичные антиоксиданты фосфитного типа, например, три-(фенил-2,4-ди-трет-бутил)фосфит под торговой маркой Иргафос 168, и/или термостабилизаторы других торговых марок, а также другие типы стабилизаторов или смеси стабилизаторов под такими торговыми марками, как Ирганокс В225, Ирганокс В215 и др. Содержание этих добавок в составе композиции может находиться в диапазоне от 0,02 до 1,0 мас.%, предпочтительно от 0,05 до 0,5 мас.%, наиболее предпочтительно от 0,1 до 0,3 мас.%. As component E, the present composition according to the invention may contain primary antioxidants, secondary antioxidants and heat stabilizers or mixtures thereof. Primary antioxidants of the phenol type, for example, ester of 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-phenylpropionic acid and pentaerythritol under the trademark Irganox 1010, secondary antioxidants of the phosphite type, for example, tri-(phenyl -2,4-di-tert-butyl)phosphite under the trademark Irgafos 168, and / or heat stabilizers of other brands, as well as other types of stabilizers or mixtures of stabilizers under such trademarks as Irganox B225, Irganox B215, etc. The content of these additives in the composition may range from 0.02 to 1.0 wt.%, preferably from 0.05 to 0.5 wt.%, most preferably from 0.1 to 0.3 wt.%.
В качестве компонента F - олефинового эластомера - используют промышленные марки статистических сополимеров пропилена с этиленом или тройные сополимеры пропилена с этиленом и бутеном-1 (propylene based copolymers). Примерами таких сополимеров являются продукты, выпускаемые компанией Exxon Mobil под марками Vistamax. Предпочтительным сополимером является марка Vistamax 6102. As component F - olefin elastomer - industrial grades of random copolymers of propylene with ethylene or terpolymers of propylene with ethylene and butene-1 (propylene based copolymers) are used. Examples of such copolymers are products marketed by Exxon Mobil under the Vistamax brand. The preferred copolymer is Vistamax 6102.
В другом варианте использования изобретения в качестве эластомера применяют сополимеры этилена с α-олефинами, содержащими от 4 до 8 атомов углерода, получаемые на металлоценовых каталитических системах. Предпочтительно используют сополимер этилена с октеном-1.In another embodiment of the invention, copolymers of ethylene with α-olefins containing from 4 to 8 carbon atoms, obtained on metallocene catalyst systems, are used as an elastomer. Preferably, an ethylene-octene-1 copolymer is used.
Указанный эластомер характеризуется плотностью от 0,855 до 0,890 г/см3, предпочтительно от 0,857 до 0,885 г/см3. Также эластомер характеризуется ПТР230°С/2,16кг от 1 до 30 г/10 мин., предпочтительно от 3 до 13 г/10 мин, еще более предпочтительно от 3 до 7 г/10 мин. Примерами таких эластомеров могут являться продукты, известные под торговыми марками Engage 8452, Engage 8842, Engage 8137, Exact 8210 и др.Said elastomer has a density of 0.855 to 0.890 g/cm 3 , preferably 0.857 to 0.885 g/cm 3 . The elastomer is also characterized by an MFR of 230°C/2.16 kg from 1 to 30 g/10 min., preferably from 3 to 13 g/10 min., even more preferably from 3 to 7 g/10 min. Examples of such elastomers may be products known under the trademarks Engage 8452, Engage 8842, Engage 8137, Exact 8210 and others.
Содержание эластомера F составляет от 0 до 25 мас.%, предпочтительно от 0 до 20 мас.% в расчете на 100 мас.% композиции полипропилена. Возможно использование смесей двух вышеперечисленных классов эластомеров.The content of elastomer F is 0 to 25% by weight, preferably 0 to 20% by weight, based on 100% by weight of the polypropylene composition. It is possible to use mixtures of the two above classes of elastomers.
В качестве компонента G предлагаемая композиция может содержать дополнительно другие функциональные, в том числе полимерные добавки, например, высокотекучие марки гомополимера пропилена с ПТР230/2,16кг более 20 г/10 мин, например, PPH270GP, PPH450GP и др., смазывающие добавки, процессинговые добавки, нуклеаторы, минеральные наполнители, пигменты и др. As a component G, the proposed composition may additionally contain other functional, including polymer additives, for example, high-flow grades of propylene homopolymer with MFR 230/2.16 kg more than 20 g/10 min, for example, PPH270GP, PPH450GP, etc., lubricating additives, processing additives, nucleators, mineral fillers, pigments, etc.
Композиция полипропилена высокой прочности, согласно изобретению, может быть получена любым из известных методов переработки в расплаве термопластов на любом, подходящем для этого оборудовании, включающем одно- или двухшнековые экструдеры, закрытые роторные смесители и т.п. Предпочтительным оборудованием является двухшнековый экструдер со значением L/D не менее 30, предпочтительно не менее 35.The high strength polypropylene composition of the invention can be produced by any of the known thermoplastic melt processing methods on any suitable equipment, including single or twin screw extruders, internal rotary mixers, and the like. The preferred equipment is a twin screw extruder with an L/D of at least 30, preferably at least 35.
Порядок и способ загрузки всех ингредиентов композиции может быть любым исходя из возможностей конкретной экструзионной линии. Порошкообразные компоненты В, C, D, E и G предпочтительно предварительно смешивать в подходящем для этого сухом смесителе при комнатной температуре, частично, либо полностью с базовым порошкообразным компонентом А и компонентом F (если необходимо). При наличии весовых автоматических дозаторов сухих ингредиентов целесообразно проводить дозирование сыпучих компонентов композиции с их использованием. Жидкие компоненты B, C, D, E и G наиболее целесообразно вводить в композицию в процессе компаундирования с помощью весовых дозаторов жидких ингредиентов соответствующей производительности.The order and method of loading all the ingredients of the composition can be any, based on the capabilities of a particular extrusion line. Powdered components B, C, D, E and G are preferably premixed in a suitable dry mixer at room temperature, partially or completely with the base powder component A and component F (if necessary). In the presence of weight automatic dispensers of dry ingredients, it is advisable to carry out the dosing of bulk components of the composition using them. Liquid components B, C, D, E and G are most appropriately introduced into the composition during the compounding process using liquid ingredient weighers of appropriate capacity.
Температура смешения компонентов определяется свойствами конкретного компонента композиции, а конкретнее - . смешение компонентов осуществляют при температуре выше температуры плавления, входящих в состав композиции компонентов, и ниже температуры их разложения. Предпочтительно температура смешения компонентов составляет от 200 до 260 °С, наиболее предпочтительно от 210 до 250 °С.The mixing temperature of the components is determined by the properties of a particular component of the composition, and more specifically -. the mixing of the components is carried out at a temperature above the melting point of the components included in the composition, and below the temperature of their decomposition. Preferably, the mixing temperature of the components is from 200 to 260°C, most preferably from 210 to 250°C.
Режимы переработки полученной композиции (компаундирования) не отличаются от стандартных режимов, используемых в зависимости от реологических характеристик. Наиболее предпочтительным способом переработки является экструзия расплава.The processing modes of the resulting composition (compounding) do not differ from the standard modes used depending on the rheological characteristics. The most preferred processing method is melt extrusion.
Композиции, получаемые способом по изобретению, пригодны для применения в качестве материалов для вспенивания, начиная от термо- и гидроизоляционного материала до высокотехнологичной упаковочной продукции.The compositions produced by the method of the invention are suitable for use as foam materials ranging from thermal and waterproofing material to high-tech packaging products.
Изобретение будет далее пояснено примерами, которые приведены для иллюстрации настоящего изобретения и не призваны ограничить его объем.The invention will be further explained by examples, which are given to illustrate the present invention and are not intended to limit its scope.
Осуществление ИзобретенияImplementation of the Invention
В качестве компонента A использовали гомополимер пропилена марки: PPH030GP (гранулы) с ПТР230°С/2,16кг = 3,0 г/10 мин, производства ООО «Томскнефтехим»; Статистический сополимер пропилена с этиленом марки PPR003 в виде порошка с ПТР230°С/2,16кг от 0,3 до 0,5 г/10 мин, производства ООО «Томскнефтехим». Блок-сополимер пропилена с этиленом марки Бален 02015, производства ОАО «Уфаоргсинтез» с ПТР230/2,16кг 1,5 г/10 мин.The following propylene homopolymer was used as component A: PPH030GP (granules) with MFR 230°C/2.16 kg = 3.0 g/10 min, produced by Tomskneftekhim LLC; Statistical copolymer of propylene with ethylene grade PPR003 in the form of a powder with an MFR of 230°C/2.16 kg from 0.3 to 0.5 g/10 min, produced by OOO Tomskneftekhim. Block copolymer of propylene with ethylene brand Balen 02015, produced by OAO Ufaorgsintez with MFR 230/2.16 kg 1.5 g/10 min.
В качестве компонента B использовали гексаметилендималеимид марки Nexamit A48, выпускаемый компанией Nexam Chemical (Швеция); мета-фенилендималеимид (ФДМ), малеиновый ангидрид (МА), тривинилциклогексан (ТВЦГ), 1,9-декадиен, выпускаемые компанией Shanghai Amino-Chem (Китай); бутилакрилат (БА), ТМПТА, ПЭТА, выпускаемые компанией Evonik (Германия).Component B was Nexamit A48 hexamethylenedimaleimide manufactured by Nexam Chemical (Sweden); meta-phenylenedimaleimide (PDM), maleic anhydride (MA), trivinylcyclohexane (TVCH), 1,9-decadiene, manufactured by Shanghai Amino-Chem (China); butyl acrylate (BA), TMPTA, PETA produced by Evonik (Germany).
В качестве компонента C использовали органические пероксиды марок Triganox 301, выпускаемые компанией Akzo Nobel (Нидерланды), и пероксиды марок Luperox F40 и Luperox 101, выпускаемые компанией Arkema (Франция).Component C was Triganox 301 organic peroxides manufactured by Akzo Nobel (Netherlands) and Luperox F40 and Luperox 101 peroxides manufactured by Arkema (France).
В качестве компонента D использовали различные варианты пространственно-затрудненных циклоалифатических аминов - HALS, в частности, вторичные амины - Tinuvin 770, Chimassorb 944, Chimassorb 2020, производства компании BASF (Германия); третичные амины - Uvasorb HA 19, производства компании 3V Sigma; эфирные производные гидроксиламина Tinuvin 123, производства компании BASF (Германия).As component D, various variants of sterically hindered cycloaliphatic amines - HALS, in particular, secondary amines - Tinuvin 770, Chimassorb 944, Chimassorb 2020, manufactured by BASF (Germany) were used; tertiary amines - Uvasorb HA 19, manufactured by 3V Sigma; ester derivatives of hydroxylamine Tinuvin 123, manufactured by BASF (Germany).
В качестве компонента E использовали синергетическую смесь фенольного и фосфитного АО марки Ирганокс В215, выпускаемого компанией BASF, Германия.As component E, we used a synergistic mixture of phenol and phosphite AO, Irganox B215 brand, manufactured by BASF, Germany.
В качестве компонента F - олефинового эластомера - использовали Vistamax 6102, выпускаемый компанией Exxon Mobil и Engage8842, выпускаемый компанией Dow Chem.Component F, an olefin elastomer, was Vistamax 6102 available from Exxon Mobil and Engage8842 available from Dow Chem.
В качестве компонента G использовали гомополимер пропилена марки PPH270FF с ПТР230°С/2,16кг 27,0 г/10 мин, производства ООО «Томскнефтехим».As component G, a propylene homopolymer of the PPH270FF brand with an MFR of 230°C/2.16 kg 27.0 g/10 min, produced by OOO Tomskneftekhim, was used.
Определение показателя текучести расплава проводили при температуре 230°С и нагрузке 2,16 Н по ASTM D 4101.The determination of the melt flow index was carried out at a temperature of 230°C and a load of 2.16 N according to ASTM D 4101.
Прочность расплава измеряли с помощью капиллярного реометра Smart Rheo 2000. Расплав продавливали через капилляр, заправляли в тянущее устройство и вытягивали с постоянным ускорением. При достижении определенной скорости вытяжки происходил разрыв вытягиваемой нити. Фиксируемое в момент разрыва нити на тензодатчике усилие считали прочностью расплава. Значение скорости намотки нити в момент разрыва при скорости поршня реометра = 0,30 мм/с принимали за растяжимость расплава. Для определения прочности расплава полиэтилена использовали капилляр диаметром 2 мм, температура измерений 210°С.Melt strength was measured using a Smart Rheo 2000 capillary rheometer. The melt was forced through the capillary, loaded into a puller, and pulled out at constant acceleration. When a certain drawing speed was reached, the thread being drawn broke. The force recorded at the moment of thread rupture on the strain gauge was considered as the strength of the melt. The value of the thread winding speed at the moment of rupture at the rheometer piston speed = 0.30 mm/s was taken as the extensibility of the melt. To determine the strength of the polyethylene melt, a capillary with a diameter of 2 mm was used, the measurement temperature was 210°C.
ПримерыExamples
Получение композиций:Getting compositions:
В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения готовили смесь всех компонентов, входящих в состав композиции - шихту - вручную, либо с использованием любого известного смесительного оборудования при комнатной температуре до равномерного смешения компонентов. Полученную шихту для проведения стадии компаундирования в расплаве полипропилена загружали в воронку, либо иное дозирующее устройство экструдера, предпочтительно двухшнекового с L/D не менее 30, предпочтительнее, не менее 35, и перерабатывали в готовый продукт - гранулы, либо дробленку - стандартными методами. Жидкие ингредиенты композиции, в частности СОАГ акрилатной природы, более предпочтительно, могут дозироваться специальными весовыми дозаторами для жидких материалов, либо в загрузочную воронку, либо в одну из зон экструдера, в зависимости от конструктивных особенностей экструзионной линии. Максимальная температура переработки в расплаве на экструзионном оборудовании составляет от 200 до 260°С, предпочтительно от 210 до 250°С. Гранулы продукта используются для дальнейших реологических испытаний.In a number of embodiments of the present invention, a mixture of all components included in the composition - the charge - was prepared manually, or using any known mixing equipment at room temperature until the components were evenly mixed. The resulting charge for the polypropylene melt compounding stage was loaded into a funnel or other dosing device of an extruder, preferably a twin-screw extruder with an L/D of at least 30, preferably at least 35, and processed into a finished product - granules or crushed pieces - by standard methods. The liquid ingredients of the composition, in particular the acrylate-based SOAG, can more preferably be dosed by special weight dispensers for liquid materials, either into the hopper or into one of the extruder zones, depending on the design features of the extrusion line. The maximum melt processing temperature of the extrusion equipment is 200 to 260°C, preferably 210 to 250°C. The product pellets are used for further rheological testing.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения предварительно готовили сухой концентрат, состоящий из пероксида, СОАГ и порошка статистичекого сополимера пропилена при комнатной температуре. Составы композиций приведены в Таблице 1. Затем полученный концентрат смешивается вручную, либо с использованием любого известного смесительного оборудования с остальными ингредиентами конечных композиций полипропилена при комнатной температуре до равномерного перемешивания всех компонентов, с дальнейшим использованием полученной шихты для компаундирования в расплаве.In other embodiments of the present invention, a dry concentrate consisting of peroxide, SOAG, and random propylene copolymer powder was pre-prepared at room temperature. The compositions of the compositions are shown in Table 1. Then the resulting concentrate is mixed manually, or using any known mixing equipment, with the remaining ingredients of the final polypropylene compositions at room temperature until all components are uniformly mixed, with further use of the resulting mixture for melt compounding.
Результаты испытаний полученных полипропиленовых композиций приведены в Таблице 2, включающих Примеры 1-40. Эти примеры приведены только для иллюстрации настоящего изобретения и не ограничивают его.The test results of the obtained polypropylene compositions are shown in Table 2, including Examples 1-40. These examples are provided only to illustrate the present invention and do not limit it.
Пример 1 (сравнительный).Example 1 (comparative).
Полимерный материал для испытаний готовят переработкой в расплаве на линии лабораторного двухшнекового экструдера LTE-20-44 шихты, состоящей из 98,85 мас.% порошка статистического сополимера пропилена с этиленом марки PPR003, 1,0 мас.% дималеимида Nexamit A48, 0,05 мас.%, пероксида Trigonox 301 и 0,1 мас.% АО Ирганокс В215 при максимальной температуре по зонам цилиндра 230 °С и скорости вращения шнеков 250 мин-1.The polymer material for testing is prepared by melt processing on the line of a laboratory twin-screw extruder LTE-20-44 of a charge consisting of 98.85 wt.% powder of a random copolymer of propylene with ethylene grade PPR003, 1.0 wt.% Nexamit A48 dimaleimide, 0.05 wt.%, peroxide Trigonox 301 and 0.1 wt.% JSC Irganoks B215 at a maximum temperature in the cylinder zones of 230 °C and a screw speed of 250 min -1 .
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 17,5 сН, максимальным значением MS = 17,9 сН и ПТР230°С/2,16кг = 2,10 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 17.5 cN, a maximum value MS = 17.9 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 2.10 g/10 min.
Пример 2 (сравнительный)Example 2 (comparative)
Полимерный материал для испытаний готовят переработкой в расплаве на линии лабораторного двухшнекового экструдера LTE-20-44 шихты, состоящей из 89,0 мас.% порошка статистического сополимера пропилена с этиленом марки PPR003, 10 мас.% концентрата К-1 (Табл.1) и 0,1 мас.% АО Ирганокс В215 при максимальной температуре по зонам цилиндра 230°С и скорости вращения шнеков 250 мин-1.The polymer material for testing is prepared by melt processing on the line of a laboratory twin-screw extruder LTE-20-44 of a charge consisting of 89.0 wt.% powder of a random copolymer of propylene with ethylene grade PPR003, 10 wt.% concentrate K-1 (Table 1) and 0.1 wt.% JSC Irganoks B215 at a maximum temperature in the cylinder zones of 230°C and a screw speed of 250 min -1 .
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 18,5 сН, максимальным значением MS = 19,8 сН и ПТР230°С/2,16кг = 2,18 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 18.5 cN, a maximum value MS = 19.8 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 2.18 g/10 min.
Пример 3Example 3
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 1 (сравн.), за исключением того, что дополнительно используют 0,05 мас.% HALS марки Chimassorb 2020.The polymer test material was prepared in the same manner as Example 1 (comp.), except that an additional 0.05 wt% HALS brand Chimassorb 2020 was used.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 27,0 сН, максимальным значением MS = 29,1 сН и ПТР230°С/2,16кг = 2,05 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 27.0 cN, a maximum value MS = 29.1 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 2.05 g/10 min.
Пример 4Example 4
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 3, за исключением того, что дополднительно используют 5,0 мас.% высокоиндексного ПП марки PPH270FF.The polymer test material was prepared in the same manner as in Example 3, except that an additional 5.0% by weight of PPH270FF high index PP was used.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 29,0 сН, максимальным значением MS = 31,5 сН и ПТР230°С/2,16кг = 2,15 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 29.0 cN, a maximum value MS = 31.5 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 2.15 g/10 min.
Пример 5Example 5
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 2 (сравн.), за исключением того, что дополнительно используют 0,05 мас.% HALS марки Chimassorb 2020.The polymer test material was prepared in the same manner as Example 2 (comp.), except that 0.05 wt% Chimassorb 2020 brand HALS was additionally used.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 27,3 сН, максимальным значением MS = 29,6 сН и ПТР230°С/2,16кг = 2,02 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 27.3 cN, a maximum value MS = 29.6 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 2.02 g/10 min.
Пример 6Example 6
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 5, за исключением того, что вместо концентрата К-1 используют в том же количестве концентрат К-2.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 5, except that instead of concentrate K-1, concentrate K-2 is used in the same amount.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 25,6 сН, максимальным значением MS = 27,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,89 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 25.6 cN, a maximum value MS = 27.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.89 g/10 min.
Пример 7Example 7
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 5, за исключением того, что вместо концентрата К-1 используют в том же количестве концентрат К-3.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 5, except that instead of concentrate K-1, concentrate K-3 is used in the same amount.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 24,5 сН, максимальным значением MS = 26,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,72 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 24.5 cN, a maximum value MS = 26.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.72 g/10 min.
Пример 8Example 8
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 4, за исключением того, что вместо 1,0 мас.% Nexamit A48 его используют в количестве 1,5 мас.%.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 4, except that instead of 1.0 wt.% Nexamit A48 it is used in an amount of 1.5 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 35,8 сН, максимальным значением MS = 42,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,19 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 35.8 cN, a maximum value MS = 42.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.19 g/10 min.
Пример 9Example 9
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 4, за исключением того, что вместо 1,0 мас.% Nexamit A48 его используют в количестве 2,0 мас.%. .The polymer test material is prepared in the same manner as in Example 4, except that instead of 1.0 wt.% Nexamit A48, it is used in an amount of 2.0 wt.%. .
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 39,3 сН, максимальным значением MS = 43,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,10 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 39.3 cN, a maximum value MS = 43.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.10 g/10 min.
Пример 10Example 10
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 4, за исключением того, что вместо 1,0 мас.% Nexamit A48 его используют в количестве 2,5 мас.%.The polymer test material is prepared in the same manner as in Example 4, except that instead of 1.0 wt.% Nexamit A48, it is used in an amount of 2.5 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 41,2 сН, максимальным значением MS = 44,5 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,09 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 41.2 cN, a maximum value MS = 44.5 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.09 g/10 min.
Пример 11Example 11
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 4, за исключением того, что вместо 1,0 мас.% Nexamit A48 его используют в количестве 3,0 мас.%..The polymer test material is prepared in the same manner as Example 4, except that instead of 1.0 wt.% Nexamit A48, it is used in an amount of 3.0 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 42,0 сН, максимальным значением MS = 45,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,05 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 42.0 cN, a maximum value MS = 45.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.05 g/10 min.
Пример 12 (сравнительный)Example 12 (comparative)
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 4, за исключением того, что вместо 1,0 мас.% Nexamit A48 его используют в количестве 5,0 мас.%.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 4, except that instead of 1.0 wt.% Nexamit A48 it is used in an amount of 5.0 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 32,5 сН, максимальным значением MS = 33,2 сН и ПТР230°С/2,16кг = 0,89 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 32.5 cN, a maximum value MS = 33.2 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 0.89 g/10 min.
Пример 13 (сравнительный)Example 13 (comparative)
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 4, за исключением того, что вместо 1,0 мас.% Nexamit A48 его используют в количестве 0,4 мас.%.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 4, except that instead of 1.0 wt.% Nexamit A48 it is used in an amount of 0.4 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 12,5 сН, максимальным значением MS = 14,2 сН и ПТР230°С/2,16кг = 4,10 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 12.5 cN, a maximum value of MS = 14.2 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 4.10 g/10 min.
Пример 14 (сравнительный)Example 14 (comparative)
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 1 (сравнительный), за исключением того, что вместо Nexamit A48 используют в том же количестве СОАГ ТМПТА.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 1 (comparative), except that instead of Nexamit A48, the same amount of TMPTA SOAG is used.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 18,5 сН, максимальным значением MS = 19,2 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,55 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 18.5 cN, a maximum value MS = 19.2 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.55 g/10 min.
Пример 15Example 15
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 14 (сравнительный), за исключением того, что дополнительно используют 0,10 мас.% HALS марки Chimassorb 944.The polymer test material was prepared in the same manner as Example 14 (comparative) except that 0.10 wt% Chimassorb 944 HALS was additionally used.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 33,8 сН, максимальным значением MS = 34,5 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,60 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 33.8 cN, a maximum value MS = 34.5 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.60 g/10 min.
Пример 16Example 16
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 15, за исключением того, что вместо 1,0 мас.% ТМПТА его используют в количестве 1,5 мас.%.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 15, except that instead of 1.0 wt.% TMPTA it is used in an amount of 1.5 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 40,5 сН, максимальным значением MS = 42,5 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,24 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 40.5 cN, a maximum value MS = 42.5 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.24 g/10 min.
Пример 17Example 17
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 15, за исключением того, что вместо 1,0 мас.% ТМПТА его используют в количестве 2,0 мас.%.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 15, except that instead of 1.0 wt.% TMPTA it is used in an amount of 2.0 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 43,8 сН, максимальным значением MS = 45,2 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,23 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 43.8 cN, a maximum value MS = 45.2 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.23 g/10 min.
Пример 18Example 18
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 15, за исключением того, что вместо 1,0 мас% ТМПТА его используют в количестве 2,5 мас/%.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 15, except that instead of 1.0 wt% TMPTA it is used in an amount of 2.5 wt/%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 45,5 сН, максимальным значением MS = 48,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,20 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 45.5 cN, a maximum value MS = 48.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.20 g/10 min.
Пример 19Example 19
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 15, за исключением того, что вместо 1,0 мас% ТМПТА его используют в количестве 3,0 мас.%.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 15, except that instead of 1.0 wt% TMPTA it is used in an amount of 3.0 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 46,0 сН, максимальным значением MS = 48,5 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,17 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 46.0 cN, a maximum value of MS = 48.5 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.17 g/10 min.
Пример 20Example 20
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 8, за исключением того, что вместо 0,05 мас.% Chimassorb 2020 используют 0,30 мас.% Chimassorb 944, а вместо 0,075 мас.% Trigonox 301 его используют в количестве 0,085 мас.%.The polymer test material was prepared as in Example 8, except that 0.30 wt% Chimassorb 944 was used instead of 0.05 wt% Chimassorb 2020, and 0.085 wt% was used instead of 0.075 wt% Trigonox 301.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 35,2 сН, максимальным значением MS = 42,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 0,85 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 35.2 cN, a maximum value MS = 42.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 0.85 g/10 min.
Пример 21Example 21
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 20, за исключением того, что вместо пероксида Trigonox 301 используют в том же количестве Luperox F40.The polymer test material was prepared similarly to Example 20, except that the same amount of Luperox F40 was used instead of Trigonox 301 peroxide.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 44,3 сН, максимальным значением MS = 50,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 0,50 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 44.3 cN, a maximum value MS = 50.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 0.50 g/10 min.
Пример 22Example 22
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 20, за исключением того, что вместо 0,30 мас.% Chimassorb 944 его используют в количестве 0,50 мас.%, а вместо 0,085 мас.% Trigonox 301 его используют в количестве 0,100 мас.%.The polymer test material was prepared similarly to Example 20, except that instead of 0.30 wt.% Chimassorb 944 it was used in an amount of 0.50 wt.%, and instead of 0.085 wt.% Trigonox 301 it was used in an amount of 0.100 wt.% .
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 39,2 сН, максимальным значением MS = 50,0 сН и ПТР230/2,16= 0,85 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 39.2 cN, a maximum value MS = 50.0 cN and an MFR 230/2.16 = 0.85 g/10 min.
Пример 23Example 23
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 8, за исключением того, что вместо 0,05 мас.% Chimassorb 2020 используют 0,10 мас.% его аналога Chimassorb 944, а вместо пероксида Trigonox 301 используют в том же количестве Luperox 101.The polymer test material was prepared similarly to Example 8, except that 0.10 wt% of its Chimassorb 944 analogue was used instead of 0.05 wt% Chimassorb 2020, and the same amount of Luperox 101 was used instead of Trigonox 301 peroxide.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 26,9 сН, максимальным значением MS = 30,2 сН и ПТР230°С/2,16кг = 0,69 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 26.9 cN, a maximum value MS = 30.2 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 0.69 g/10 min.
Пример 24Example 24
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 8, за исключением того, что вместо 0,05 мас.% Chimassorb 2020 используют 0,10 мас.% Tinuvin 770.The polymer test material was prepared similarly to Example 8, except that 0.10 wt% Tinuvin 770 was used instead of 0.05 wt% Chimassorb 2020.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 24,6 сН, максимальным значением MS = 28,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 2,10 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 24.6 cN, a maximum value of MS = 28.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 2.10 g/10 min.
Пример 25Example 25
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 24, за исключением того, что вместо 0,10 мас.% Tinuvin 770 используют его в количестве 0,50 мас.%.The polymer test material was prepared in the same manner as in Example 24, except that 0.50 wt% Tinuvin 770 was used instead of 0.10 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 31,8 сН, максимальным значением MS = 38,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,84 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 31.8 cN, a maximum value MS = 38.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.84 g/10 min.
Пример 26Example 26
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 24, за исключением того, что вместо HALS класса вторичных аминов Tinuvin 770 используют в том же количестве HALS класса третичных аминов Uvasorb HA 19.The polymer test material was prepared as in Example 24, except that the same amount of Uvasorb HA 19 tertiary amine grade HALS was used instead of Tinuvin 770 secondary amine grade HALS.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 28,8 сН, максимальным значением MS = 36,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,96 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 28.8 cN, a maximum value MS = 36.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.96 g/10 min.
Пример 27Example 27
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 26, за исключением того, что вместо 0,10 мас.% Uvasorb HA 19 его используют в количестве 0,30 мас.%.The polymer test material was prepared similarly to Example 26, except that instead of 0.10 wt.% Uvasorb HA 19, it was used in an amount of 0.30 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 30,5 сН, максимальным значением MS = 41,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,38 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 30.5 cN, a maximum value MS = 41.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.38 g/10 min.
Пример 28Example 28
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 26, за исключением того, что вместо HALS класса третичных аминов Uvasorb HA 19 используют в том же количестве HALS класса простоэфирных производных гидроксиламинов Tinuvin 123.The polymer test material was prepared as in Example 26, except that the same amount of hydroxyl ether class HALS Tinuvin 123 was used instead of Uvasorb HA 19 tertiary amine class HALS.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 27,5 сН, максимальным значением MS = 35,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 2,06 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 27.5 cN, a maximum value MS = 35.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 2.06 g/10 min.
Пример 29Example 29
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 28, за исключением того, что вместо 0,10 мас.% Tinuvin 123 используют его в количестве 0,30 мас.%.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 28, except that instead of 0.10 wt.% Tinuvin 123 use it in an amount of 0.30 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 29,9 сН, максимальным значением MS = 37,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,64 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 29.9 cN, a maximum value MS = 37.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.64 g/10 min.
Пример 30Example 30
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 15, за исключением того, что вместо базового полимера, состоящего из порошка PPR003 с добавкой 5 мас.% PPH270FF, используют гранулят PPH030GP, вместо 0,05 мас.% используют 0,0125 мас.% Trigonox 301, а вместо 0,10 мас.% используют 0,02 мас.% Irganox B215.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 15, except that instead of the base polymer consisting of PPR003 powder with the addition of 5 wt.% PPH270FF, PPH030GP granulate is used, instead of 0.05 wt.%, 0.0125 wt.% Trigonox 301 is used. , and instead of 0.10 wt.% using 0.02 wt.% Irganox B215.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 22,9 сН, максимальным значением MS = 25,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 2,61 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 22.9 cN, a maximum value of MS = 25.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 2.61 g/10 min.
Пример 31Example 31
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 30, за исключением того, что вместо 1,0 мас.% ТМПТА используют смесь 0,8 мас.% ТМПТА и 0,2 мас.% Nexamit A48, а вместо 0,0125 мас.% используют 0,01 мас.% Trigonox 301.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 30, except that instead of 1.0 wt.% TMPTA, a mixture of 0.8 wt.% TMPTA and 0.2 wt.% Nexamit A48 is used, and instead of 0.0125 wt.% use 0.01 wt% Trigonox 301.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 28,4 сН, максимальным значением MS = 36,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,95 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 28.4 cN, a maximum value MS = 36.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.95 g/10 min.
Пример 32Example 32
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 30, за исключением того, что вместо 0,0125 мас.% используют 0,0075 мас.% Trigonox 301.The polymer test material was prepared similarly to Example 30, except that 0.0075 wt% Trigonox 301 was used instead of 0.0125 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 29,8 сН, максимальным значением MS = 32,5 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,35 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 29.8 cN, a maximum value MS = 32.5 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.35 g/10 min.
Пример 33Example 33
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 30, за исключением того, что вместо гранулята марки PPH030GP используют гранулят блок-сополимера пропилена с этиленом марки Бален 02015, вместо СОАГ ТМПТА используют в том же количестве Nexamit A48, вместо 0,0125 мас.% используют 0,05 мас.% Trigonox 301, а вместо 0,02 мас.% используют 0,05 мас.% Irganox B 215.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 30, except that instead of the PPH030GP granulate, the granulate of the block copolymer of propylene with ethylene of the Balen 02015 brand is used, instead of SOAG TMPTA, the same amount of Nexamit A48 is used, instead of 0.0125 wt.%, 0 05 wt.% Trigonox 301, and instead of 0.02 wt.% use 0.05 wt.% Irganox B 215.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 24,3 сН, максимальным значением MS = 27,2 сН и ПТР230°С/2,16кг = 0,89 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 24.3 cN, a maximum value MS = 27.2 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 0.89 g/10 min.
Пример 34Example 34
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 30, за исключением того, что вместо ТМПТА используют ПЭТА, а вместо 0,0125 мас.% используют 0,0075 мас.% Trigonox 301.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 30, except that PETA is used instead of TMPTA, and 0.0075 wt.% Trigonox 301 is used instead of 0.0125 wt.%.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 27,3 сН, максимальным значением MS = 29,5 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,23 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 27.3 cN, a maximum value MS = 29.5 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.23 g/10 min.
Пример 35Example 35
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 3, за исключением того, что в состав композиции дополнительно вводят за счёт базового PPR003 эластомер Vistamax 6102 в количестве 20,0 мас.%, а вместо 0,05 мас.% Chimassorb 2020 используют 0,10 мас.% его аналога Chimassorb 944.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 3, except that Vistamax 6102 elastomer is additionally added to the composition due to the base PPR003 in an amount of 20.0 wt.%, and instead of 0.05 wt.% Chimassorb 2020, 0.10 wt. .% of its counterpart Chimassorb 944.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 32,9 сН, максимальным значением MS = 37,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,78 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 32.9 cN, a maximum value MS = 37.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.78 g/10 min.
Пример 36Example 36
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 35, за исключением того, что вместо Vistamax 6102 используют в том же количестве эластомер Engage 8842.The polymer test material was prepared similarly to Example 35, except that the same amount of Engage 8842 elastomer was used instead of Vistamax 6102.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 23,5 сН, максимальным значением MS = 27,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 0,88 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 23.5 cN, a maximum value MS = 27.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 0.88 g/10 min.
Пример 37Example 37
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 35, за исключением того, что вместо 0,20 мас.% Vistamax 6102 используют смесь 0,10 мас.% Vistamax 6102 и 0,10 мас.% Engage 8842.The polymer test material was prepared as in Example 35, except that a mixture of 0.10 wt% Vistamax 6102 and 0.10 wt% Engage 8842 was used instead of 0.20 wt% Vistamax 6102.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 20,7 сН, максимальным значением MS = 23,4 сН и ПТР230°С/2,16кг = 0,99 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 20.7 cN, a maximum value MS = 23.4 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 0.99 g/10 min.
Пример 38Example 38
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 15, за исключением того, что вместо 0,10 мас.% ТМПТА используют смесь 0,5 мас.% ТМПТА и 0,5 мас.% БА.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 15, except that instead of 0.10 wt.% TMPTA, a mixture of 0.5 wt.% TMPTA and 0.5 wt.% BA is used.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 27,6 сН, максимальным значением MS = 30,2 сН и ПТР= 3,0 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 27.6 cN, a maximum value MS = 30.2 cN and an MFR = 3.0 g/10 min.
Пример 39Example 39
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 38, за исключением того, что вместо бинарной смеси ТМПТА и БА используют трехкомпонентную смесь мономеров:0,5 мас.% ТМПТА + 0,5 мас.% МА + 0,5 мас.% ТВЦГ, а вместо HALS Chimassorb 944 используют в том же количестве Tinuvin 123.The polymer material for testing is prepared similarly to Example 38, except that instead of a binary mixture of TMPTA and BA, a three-component mixture of monomers is used: 0.5 wt.% TMPTA + 0.5 wt.% MA + 0.5 wt.% TVCG, and instead of HALS Chimassorb 944, Tinuvin 123 is used in the same amount.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 30,5 сН, максимальным значением MS = 33,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 0,95 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 30.5 cN, a maximum value MS = 33.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 0.95 g/10 min.
Пример 40Example 40
Полимерный материал для испытаний готовят аналогично Примеру 39, за исключением того, что используют тройную смесь мономеров, состоящую из 0,5 мас.% ТМПТА + 0,5 мас.% МА + 0,5 мас.% 1,9-декадиена.The polymer test material was prepared similarly to Example 39, except that a ternary monomer mixture consisting of 0.5 wt% TMPTA + 0.5 wt% MA + 0.5 wt% 1,9-decadiene was used.
Полученный материал характеризуется усредненным значением прочности расплава MS 210/2/12 = 32,1 сН, максимальным значением MS = 35,0 сН и ПТР230°С/2,16кг = 1,10 г/10 мин.The resulting material is characterized by an average melt strength MS 210/2/12 = 32.1 cN, a maximum value MS = 35.0 cN and an MFR of 230°C/2.16 kg = 1.10 g/10 min.
В таблице 1-4 приведены составы концентрата, который готовится предварительно до стадии смешения с основным полимеромTable 1-4 shows the compositions of the concentrate, which is pre-prepared to the stage of mixing with the main polymer
Таблица 1. Составы концентратов (мас.%) с К-1 по К-3Table 1. Compositions of concentrates (wt.%) from K-1 to K-3
В таблицах 2-5 приведены составы композиций полипропилена с повышенной прочностью расплава (Примеры 1-11)Tables 2-5 show the compositions of polypropylene compositions with increased melt strength (Examples 1-11)
Таблица 2. Составы (мас.%) и свойства композиций полипропилена с повышенной прочностью расплава по примерам 1-11Table 2. Compositions (wt.%) and properties of compositions of polypropylene with increased melt strength according to examples 1-11
(сравн.)one
(compar.)
(сравн.)2
(compar.)
(сN)melt strength,
(cN)
(98-159)17.9
(98-159)
(108-147)19.8
(108-147)
(75-92)29.1
(75-92)
(72-90)31.5
(72-90)
(75-85)29.6
(75-85)
(75-89)27.0
(75-89)
(86-94)26.0
(86-94)
(62-85)42.0
(62-85)
(66-77)43.0
(66-77)
(65-73)44.5
(65-73)
(62-70)45.0
(62-70)
Таблица 3. Составы (мас.%) и свойства композиций полипропилена с повышенной прочностью расплава по примерам 12-22Table 3. Compositions (wt.%) and properties of compositions of polypropylene with increased melt strength according to examples 12-22
(сравн.)one
(compar.)
(сравн.)2
(compar.)
(сN)melt strength,
(cN)
(68-79)33.2
(68-79)
(108-147)14.2
(108-147)
(75-89)19.2
(75-89)
(70-82)34.5
(70-82)
(66-80)42.5
(66-80)
(65-78)45.2
(65-78)
(63-75)48.0
(63-75)
(60-72)48.5
(60-72)
(65-77)42.0
(65-77)
(60-72)50.0
(60-72)
(67-88)50.0
(67-88)
Таблица 4. Составы (мас.%) и свойства композиций полипропилена с повышенной прочностью расплава по примерам 23-33Table 4. Compositions (wt.%) and properties of compositions of polypropylene with increased melt strength of examples 23-33
(сN)melt strength,
(cN)
(78-89)30.2
(78-89)
(80-110)28.0
(80-110)
(77-87)38.0
(77-87)
(81-95)36.0
(81-95)
(72-87)41.0
(72-87)
(90-102)35.0
(90-102)
(85-94)37.0
(85-94)
(90-95)25.0
(90-95)
(85-91)36.0
(85-91)
(80-92)32.5
(80-92)
(110-155)27.2
(110-155)
Таблица 5. Составы (мас.%) и свойства композиций полипропилена с повышенной прочностью расплава по примерам 34-40Table 5. Compositions (wt.%) and properties of compositions of polypropylene with increased melt strength of examples 34-40
(сN)melt strength,
(cN)
(77-88)29.5
(77-88)
(90-105)37.0
(90-105)
(125-190)27.0
(125-190)
(210-350)23.4
(210-350)
(100-115)30.2
(100-115)
(70-82)33.0
(70-82)
(75-90)35.0
(75-90)
Результаты испытаний полипропиленовых композиций с повышенной прочностью расплава, приведенные в Таблице 2, свидетельствуют о преимуществах предлагаемого способа их получения, заключающегося в реализации промотирующего воздействия молекул HALS на работу пероксидной модифицирующей системы в процессе реакционной экструзии композиций ПП, приводящего к резкому увеличению значений прочности расплава продуктов без существенного снижения их текучести и растяжимости. Примеры 3-7, 15 и сравнительные Примеры 1, 2 и 14 демонстрируют значительный эффект увеличения значений прочности расплава (MS) композиций на базе статистического сополимера пропилена с этиленом, подвергаемых реакционной экструзии в присутствии пероксидных систем модификации с СОАГ Nexamit A48 и ТМПТА, при введении в их состав небольшого количества HALS марок Сhimassorb 2020 и Chimasssorb 944 (0,05 и 0,10 мас.% соответственно). Видно, что при этом значения ПТР и растяжимости (скорость намотки при обрыве) продуктов изменяются несущественно.The results of testing polypropylene compositions with increased melt strength, shown in Table 2, indicate the advantages of the proposed method for their preparation, which consists in the implementation of the promoting effect of HALS molecules on the operation of the peroxide modifying system during the reactive extrusion of PP compositions, leading to a sharp increase in the melt strength values of products without significant reduction in their fluidity and extensibility. Examples 3-7, 15 and Comparative Examples 1, 2 and 14 demonstrate a significant effect of increasing the melt strength (MS) values of compositions based on random copolymer of propylene with ethylene, subjected to reactive extrusion in the presence of peroxide modification systems with Nexamit A48 SOAG and TMPTA, with the introduction they contain a small amount of HALS brands Chimassorb 2020 and Chimasssorb 944 (0.05 and 0.10 wt.%, respectively). It can be seen that, in this case, the values of the MFI and extensibility (winding speed at breakage) of the products change insignificantly.
Последующие Примеры 8-11 и 16-19 показывают характер влияния увеличения дозировки СОАГ: ТМПТА и дималеимида Nexamit A48 в пределах допустимого интервала их дозирования на рост показателя прочности расплава (MS) и изменения значения показателя текучести расплава (ПТР), получающихся композиций. Сравнительные Примеры 12 и 13 демонстрируют характер изменения значений MS и ПТР композиций полипропилена при превышении, либо выходе за нижний уровень допустимых значений концентрации СОАГ на примере Nexamit A48.The following Examples 8-11 and 16-19 show the nature of the effect of increasing the dosage of SOAG: TMPTA and Nexamit A48 dimaleimide within the allowable interval of their dosing on the increase in the melt strength index (MS) and the change in the value of the melt flow index (MFR) of the resulting compositions. Comparative Examples 12 and 13 demonstrate the nature of the change in the values of MS and MFI of polypropylene compositions when exceeding, or going beyond the lower level of the allowable values of the SOAG concentration using the example of Nexamit A48.
Примеры 20-22 демонстрируют характер изменения свойств композиций полипропилена с повышенной прочностью расплава (HMS-PP) при допустимом увеличении дозировки HALS на примере Chimassorb 944. Видны возможности существенного роста прочности расплава композиций с увеличением дозировки HALS при некотором снижении их текучести.Examples 20-22 demonstrate the nature of the change in the properties of polypropylene compositions with increased melt strength (HMS-PP) with an acceptable increase in the dosage of HALS using Chimassorb 944 as an example. The possibilities of a significant increase in the melt strength of the compositions with an increase in the dosage of HALS with a slight decrease in their fluidity are visible.
Примеры 23 и 8 демонстрируют характер изменения свойств композиций HMS-PP при замене пероксида Trigonox 301 на Luperox 101.Examples 23 and 8 show how the properties of HMS-PP compositions change when Trigonox 301 peroxide is replaced with Luperox 101.
Примеры 7, 24-29 демонстрируют характер влияния добавки HALS различных марок и классов с варьированием их концентраций на прочность расплава и текучесть получающихся композиций HMS-PP. Видны широкие возможности предлагаемого подхода.Examples 7, 24-29 demonstrate the nature of the effect of HALS additives of various brands and classes with varying their concentrations on the melt strength and flowability of the resulting HMS-PP compositions. The wide possibilities of the proposed approach are visible.
Примеры 30-33 демонстрируют характер изменения свойств композиций HMS-PP при использовании вместо порошка рандом-сополимера пропилена с этиленом марки PPR003 другой полимерной базовой основы в форме гранул: гомополимера пропилена марки PPH030GP (Примеры 30-32) и блок-сополимера Бален 02015 (Пример 33).Examples 30-33 demonstrate the nature of the change in the properties of HMS-PP compositions when using another polymer base in the form of granules instead of the PPR003 random propylene-ethylene copolymer powder: PPH030GP grade propylene homopolymer (Examples 30-32) and Balen 02015 block copolymer (Example 33).
Примеры 35-37 демонстрируют характер влияния добавки полиолефиновых эластомеров на MS, растяжимость и значения ПТР композиций HMS-PP. Видно влияние природы эластомера, а также их сочетания в соотношении 1:1 на свойства этих композиций.Examples 35-37 demonstrate the effect of adding polyolefin elastomers on MS, extensibility and MFI values of HMS-PP compositions. One can see the influence of the nature of the elastomer, as well as their combination in a 1:1 ratio, on the properties of these compositions.
Примеры 31, 34, 38 - 40 демонстрируют возможности использования СОАГ различной природы, как отдельно (Пример 34), так и в бинарных (Примеры 31, 38) и тройных (Примеры 39, 40) сочетаниях в композициях HMS-PP с HALS: Himassorb 944 и Tinuvin 123.Examples 31, 34, 38 - 40 demonstrate the possibility of using SOAG of various nature, both separately (Example 34), and in binary (Examples 31, 38) and triple (Examples 39, 40) combinations in HMS-PP compositions with HALS: Himassorb 944 and Tinuvin 123.
Claims (114)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137463A RU2767530C1 (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Polypropylene composition with high melt strength and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137463A RU2767530C1 (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Polypropylene composition with high melt strength and method for production thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2767530C1 true RU2767530C1 (en) | 2022-03-17 |
Family
ID=80737137
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020137463A RU2767530C1 (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Polypropylene composition with high melt strength and method for production thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2767530C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807355C1 (en) * | 2023-09-15 | 2023-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Composite material based on polyethylene modified with silicon dioxide nanoparticles |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100168343A1 (en) * | 2007-07-16 | 2010-07-01 | Harris William J | Functionalized polymers, articles prepared therefrom, and methods for making the same |
RU2557247C9 (en) * | 2011-05-02 | 2017-07-03 | Бореалис Аг | Polypropylene for foamed plastic and foamed polypropylene |
WO2019059222A1 (en) * | 2017-09-21 | 2019-03-28 | 株式会社Tbm | Thermoplastic resin composition and shaped article obtained therefrom |
RU2692720C2 (en) * | 2014-06-25 | 2019-06-26 | Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. | Polypropylene with high melt strength and extrusion method for retention of melt strength |
RU2699168C2 (en) * | 2017-02-20 | 2019-09-03 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Object detection for vehicles |
RU2708857C2 (en) * | 2015-07-31 | 2019-12-11 | Рич Пластик Индастриал Ко., Лтд. | Polypropylene composition suitable for foamed sheet materials and articles |
-
2020
- 2020-11-16 RU RU2020137463A patent/RU2767530C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100168343A1 (en) * | 2007-07-16 | 2010-07-01 | Harris William J | Functionalized polymers, articles prepared therefrom, and methods for making the same |
RU2557247C9 (en) * | 2011-05-02 | 2017-07-03 | Бореалис Аг | Polypropylene for foamed plastic and foamed polypropylene |
RU2692720C2 (en) * | 2014-06-25 | 2019-06-26 | Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. | Polypropylene with high melt strength and extrusion method for retention of melt strength |
RU2708857C2 (en) * | 2015-07-31 | 2019-12-11 | Рич Пластик Индастриал Ко., Лтд. | Polypropylene composition suitable for foamed sheet materials and articles |
RU2699168C2 (en) * | 2017-02-20 | 2019-09-03 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Object detection for vehicles |
WO2019059222A1 (en) * | 2017-09-21 | 2019-03-28 | 株式会社Tbm | Thermoplastic resin composition and shaped article obtained therefrom |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2827327C2 (en) * | 2023-01-12 | 2024-09-24 | Общество с ограниченной ответственностью "ОКАПОЛ" | Compositions of ethylene, propylene and copolymers thereof functionalised/modified with maleic anhydride |
RU2807355C1 (en) * | 2023-09-15 | 2023-11-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Composite material based on polyethylene modified with silicon dioxide nanoparticles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101559638B1 (en) | A process for preparing high melt strength propylene polymers | |
EP2371898B1 (en) | Polypropylene resin compositions having high melt tension and method for preparing the same | |
US6528550B1 (en) | Crosslinked foam of ethylene vinyl acetate copolymer and acid copolymer | |
CN1798775B (en) | Co-agents for the preparation of thermoplastic elastomeric blends of rubber and polyolefins | |
EP0852603B1 (en) | Process for producing silane-crosslinked polyolefin | |
US6797737B1 (en) | Crosslinked foam of ethylene vinyl acetate copolymer and acid copolymer | |
RU2767530C1 (en) | Polypropylene composition with high melt strength and method for production thereof | |
JPH0233062B2 (en) | NETSUKASOSEIERASUTOMAASOSEIBUTSUNOSEIZOHO | |
CN112888737B (en) | Extrusion-foamed polymeric composition and method for preparing extrusion-foamed polymeric composition | |
US9963582B2 (en) | Expandable polymeric composition with improved flexibility and relative preparation process | |
WO2021133203A1 (en) | High melt strength polypropylene composition and process for manufacturing thereof | |
US11421064B2 (en) | Process for the production of modified polyethylene materials | |
US11117995B2 (en) | Process for preparing high melt strength polypropylene | |
Sipaut et al. | The effect of different peroxide on LDPE foam properties in the presence of polyfunctional monomers | |
EP0276570A2 (en) | Method for the manufacture of polyolefin film from blends of polyolefins | |
EP4316763A1 (en) | Polypropylene resin extruded foam particles, method for producing same, and foam molded body | |
JPH0252654B2 (en) | ||
JP4758588B2 (en) | Cross-linked olefin rubber composition | |
JP6326774B2 (en) | Propylene polymer composition | |
EP4081580A1 (en) | Cross-linked epoxy-containing ethylene interpolymer foams | |
JPH08208898A (en) | Production of polyethylene resin composition for inflation film formation | |
US20250043055A1 (en) | Grafted polyethylene | |
WO2023120237A1 (en) | Resin foam body | |
CN115380063A (en) | Polymer composition and foam comprising polymer composition |