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聚丙烯纤维的制作方法

日期: 2020-10-19 11:07         本文来源:皇冠app

  [0002] 很久以来,聚丙烯可以挤压成纤维。例如,国际专利申请W095/032091公开了包括 熔点范围为从l〇〇°C到145°C的丙烯的均聚物或共聚物的纤维。

  [0003] 虽然聚丙烯纤维为人所知已有几十年了,但是仍然希望改善它们的性能。由于近 来对邻苯二甲酸酯的规制约束,人们还希望可以获得这样的聚丙烯纤维,S卩,其不含来自用 于其制备的典型的齐格勒-纳塔催化剂的邻苯二甲酸酯残基。

  [0004] 因此,本发明的目的是提供新的聚丙烯纤维,该新的聚丙烯纤维具有一组改进的 性能,特别是机械性能,并与不存在苯二甲酸酯残基的性能结合。

  [0005] 现已发现,通过使用通过使用特定类的齐格勒/纳塔催化剂获得的聚丙烯可以取 得这些和其它结果。

  [0006] 因此,根据第一方面,本发明提供了一种包括聚丙烯的纤维,可通过包括下列步骤 的方法获得:

  [0007] (i)在催化剂系统存在下使丙烯聚合,所述催化剂系统包含通过使下列组分接触 获得的产物:

  [0008] (a)固体催化剂组分,该固体催化剂组分包括卤化镁、具有至少一个Ti-卤素键的 钛化合物和至少两种电子给体化合物,所述至少两种电子给体化合物中的一种存在的量相 对于给体的总量以摩尔计为从40%到90%,并且所述至少两种电子给体化合物中的另一 种选自1,3-二醚,

  [0012] (ii)将由此获得的聚丙烯前体进行减粘裂化(可控的化学降解),以获得具有熔 体流动速率MFR2的减粘裂化聚丙烯;

  [0015] 纤维的定义包括任何类似于纤维的制造产品,例如原纤维和切丝(短纤维)。

  [0017] 减粘裂化后的熔体流动速率(MFR2)优选地包括在20克/10分钟与30克/10分 钟之间,更优选地包括在22克/10分钟与25克/10分钟之间;

  [0018] 减粘裂化后的熔体流动速率/减粘裂化前的熔体流动速率的比率MFR2/MFR1优选 地包括在10与15之间,更优选地包括在12与14之间;

  [0019] 二甲苯不溶性优选地高于95%,更优选地高于96%,并且甚至更优选地高于 97% ;

  [0020] 分子量分布通过GPC(凝胶渗透色谱法)测定,比率(优选地包括在3.0 与12. 0之间,更优选地在3. 5与7. 0之间)表达;

  [0022] 在本发明的纤维制备中使用的聚丙烯优选地为均聚物,但它可以包含少量的衍生 自乙烯和/或其他a-烯烃(例如C4-Cwa-烯烃)的共聚单体单元。当共聚单体单元存 在时,共聚单体单元的量的范围一般地为从〇. 1重量百分比到2重量百分比,优选地,其范 围为从〇. 2重量百分比到1. 5重量百分比。

  [0023] 本发明的纤维还可以含有本领域常用的添加剂,如抗氧化剂、光稳定剂、热稳定 剂、成核剂、着色剂和填充剂。

  [0024] 根据本领域公知的方法,通过用适量(优选地为从0. 001重量百分比到0. 20重量 百分比,更优选地为从0. 05重量百分比到0. 1重量百分比)的自由基引发剂处理前体聚丙 烯可以执行减粘裂化(或受控的化学降解)步骤(ii)。优选地,通过在高剪切条件下使聚 合材料与至少一种自由基引发剂在等于或高于自由基引发剂的降解温度的温度下接触来 进行化学降解。优选的自由基引发剂是过氧化物,该过氧化物具有高于250°C(优选的范围 为从150°C到250°C)的分解温度,该过氧化物例如过氧化二叔丁基、过氧化二枯基、2, 5-二 甲基-2, 5-二(叔丁基过氧)己炔以及2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基过氧)己烷(后两 者分别由Akzo或Arkema以商品名Trigonox101或LuperoxlOl进行交易)。

  [0025] 在固体催化剂组分(a)中,琥珀酸盐优选选自下式(I)表示的琥珀酸酯:

  [0027] 其中基团札和R2彼此相同或不同地为C「C2。直链或支链的烷基、烯基、环烷基、芳 基、芳基烷基或烷基芳基,任选含有杂原子;且基团私和R4彼此相同或不同地为C^(^烷 基、C3-C2。环烷基、C5-C2。芳基、芳基烷基或烷基芳基,限制条件为它们中的至少一个为支链 烷基;所述化合物相对于在所述式(I)结构中确定的两个不对称碳原子为(S,R)或(R,S) 型的立体异构体。

  [0028] &和R2优选为C 烷基、环烷基、芳基、芳基烷基和烷基芳基。特别优选如下化 合物,其中&和R2选自伯烷基且尤其是支链伯烷基。合适的RJPR2基团的实例有甲基、乙 基、正丙基、正丁基、异丁基、新戊基、2-乙基己基。特别优选乙基、异丁基和新戊基。

  [0029] 特别优选如下化合物,其中私和/或R4基团为仲烷基(如异丙基、仲丁基、2-戊 基、3-戊基)或环烷基(如环己基、环戊基、环己基甲基)。

  [0030]上述化合物的实例有纯净或以混合物、任选以外消旋形式的以下物质的(S,R) (S,R)形式:2,3_双(三甲基甲硅烷基)琥珀酸二乙酯、2,3_双(2-乙基丁基)琥珀酸二乙酯、 2, 3-二苄基琥珀酸二乙酯、2, 3-二异丙基琥珀酸二乙酯、2, 3-二异丙基琥珀酸二异丁酯、 2, 3-双(环己基甲基)琥珀酸二乙酯、2, 3-二异丁基琥珀酸二乙酯、2, 3-二新戊基琥珀酸 二乙酯、2, 3-二环戊基琥珀酸二乙酯、2, 3-二环己基琥珀酸二乙酯。

  [0033]其中R1和R11相同或不同,且为氢或直链或支链的C「CJS基,也可形成一个或多 个环状结构;Rm基团彼此相同或不同地为氢或(^-(:18烃基;Riv基团彼此相同或不同,具有 除它们不能为氢外与Rm相同的含义;R1至RIV基团中的每一个可含有选自卤素、N、0、S和 Si的杂原子。

  [0034] 优选R1% 1-6个碳原子的烷基且更特定地为甲基,而R111基团优选为氢。此外, 当R1为甲基、乙基、丙基或异丙基时,R11可为乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、异 戊基、2-乙基己基、环戊基、环己基、甲基环己基、苯基或苄基;当R1为氢时,Rn可为乙基、丁 基、仲丁基、叔丁基、2-乙基己基、环己基乙基、二苯甲基、对氯苯基、1-萘基、1-十氢萘基; R1和R11也可相同且可为乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、新戊基、苯基、苄基、环 己基、环戊基。

  [0035] 可有利地使用的醚的特定实例包括:2-(2-乙基己基)-1,3_二甲氧基丙烷、2-异 丙基-1,3-二甲氧基丙烷、2- 丁基-1,3-二甲氧基丙烷、2-仲丁基-1,3-二甲氧基丙烷、 2- 环己基-1,3--甲氧基丙烷、2-苯基-1,3 --甲氧基丙烷、2-叔丁基-1,3--甲氧基丙 烧、2 -异丙苯基-1,3-_甲氧基丙烷、2- (2-苯乙基)-1,3-_甲氧基丙烷、2- (2-环己基乙 基)-1,3-二甲氧基丙烷、2-(对氯苯基)_1,3-二甲氧基丙烷、2-(二苯甲基)_1,3-二甲 氧基丙烷、(卜萘基),3-二甲氧基丙烷、2-(对氟苯基)-1,3-二甲氧基丙烷、2- (1-十 氢萘基)_1,3-二甲氧基丙烷、2-(对叔丁基苯基)-1,3-二甲氧基丙烷、2, 2-二环己基-1, 3- 一甲氧基丙烷、2, 2- 一乙基-1,3- 一甲氧基丙烷、2, 2- 一丙基-1,3- 一甲氧基丙烷、2, 2- 一丁基-1,3- 一甲氧基丙烷、2, 2- 一乙基-1,3- 一乙氧基丙烷、2, 2- 一环戊基_1,3- 一 甲氧基丙烷、2, 2--丙基_1,3--乙氧基丙烷、2, 2- -丁基-1,3--乙氧基丙烷、2-甲 基_2-乙基 -1,3--甲氧基丙烷、2-甲基丙基-1,3--甲氧基丙烷、2-甲基苄基-1, 3-一甲氧基丙烷、2-甲基苯基-1,3- 一甲氧基丙烷、2-甲基环己基-1,3- 一甲氧 基丙烷、2-甲基甲基环己基-1,3-_甲氧基丙烷、2, 2-双(对氣苯基)-1,3-_甲氧基 丙烷、2, 2-双(2-苯乙基)-1,3-_甲氧基丙烷、2, 2-双(2-环己基

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