[go: up one dir, main page]

MX2011000864A - Proceso para preparar composiciones de polipropileno modificado. - Google Patents

Proceso para preparar composiciones de polipropileno modificado.

Info

Publication number
MX2011000864A
MX2011000864A MX2011000864A MX2011000864A MX2011000864A MX 2011000864 A MX2011000864 A MX 2011000864A MX 2011000864 A MX2011000864 A MX 2011000864A MX 2011000864 A MX2011000864 A MX 2011000864A MX 2011000864 A MX2011000864 A MX 2011000864A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
mass
ethylene
propylene
modified polypropylene
alpha
Prior art date
Application number
MX2011000864A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Neuteboom
Original Assignee
Saudi Basic Ind Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saudi Basic Ind Corp filed Critical Saudi Basic Ind Corp
Publication of MX2011000864A publication Critical patent/MX2011000864A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/50Partial depolymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14Peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions 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
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/10Chemical modification of a polymer including a reactive processing step which leads, inter alia, to morphological and/or rheological modifications, e.g. visbreaking
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions 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
    • C08L23/16Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

La invención concierne a un proceso para producir una composición de polipropileno modificado que comprende e una etapa de añadir al menos un peróxido orgánico, un acrilato poli(n)funcional, donde n = 2, como co-agente, en una proporción en masa de peróxido:co-agente desde 1:0.4 a 1:5, y un compuesto depurador de ácido, a un copolímero de propileno heterofásico que comprende desde 50 a 99 % en masa de una fase matriz, basada en la masa total del copolímero de propileno heterofásico, que comprende un homopolímero de propileno y/o un copolímero de propileno que comprende al menos 70 % en masa de propileno y hasta 30 % en masa de etileno, basado en la masa total del polímero de fase matriz, y/o al menos una alfa-olefina de 4 a 10 átomos de carbono, y desde 1 a 50 % en masa de fase dispersa, basado en la masa total de copolímero de propileno heterofásico, que comprende un elastómero de alfa-olefina-etileno que consiste de más de 20 % en masa de etileno y hasta 80 % en masa de al menos una alfa-olefina de 3 a 10 átomos de carbono, basado en la masa total de elastómero de fase dispersa. La invención también concierne a una composición de polipropileno modificado caracterizada por un índice de elasticidad p = ER?/y de al menos 1, en donde: ER? es la elasticidad del fundido a G´ = G´´ a ?G´ es el módulo de almacenamiento; G´´ es el módulo de pérdida; ? es el valor de G´´ al cual es determino G´; y 0.5? + 200; y/o por una resistencia al impacto Izod a -20°C medida de conformidad con ISO 180 4A de más de 50 kJ/m2. La invención también concierne a un artículo moldeado que comprende la composición de polipropileno modificado.

Description

PROCESO PARA PREPARAR COMPOSICIONES DE POLIPROPILENO MODIFICADO CAMPO DE LA INVENCION La invención concierne a un proceso para preparar una composición de polipropileno modificado, el cual comprende una etapa de adición de al menos un peróxido y un co-agente insaturado polifuncional a un copolimero de polipropileno heterofásico que contenga un homopolímero de propileno y/o un copolimero de propileno como fase matriz y un componente elastomérico como fase dispersa amorfa. Esta invención también concierne a una composición de polipropileno modificado. La invención concierne adicionalmente a un articulo moldeado que comprende dicha composición .
ANTECEDENTES DE LA INVENCION Un proceso tal es conocido del documento JP59-93709. Este documento describe un proceso para preparar composiciones de polipropileno modificado químicamente, el cual comprende las etapas de mezclar una composición basada en polipropileno que comprende 55 a 95 partes en peso de polipropileno, desde 1 a 30 partes en peso del copolimero aleatorio propileno-etileno con 20 a 80 % mol de propileno, y opcionalmente polietileno, con un peróxido orgánico y un coagente; y calentar y extruir la mezcla. Compuestos de di-acrilato, específicamente dimetacrilato de polietilenglicol o dimetacrilato de etilenglicol, compuestos de alilo, compuestos basados en maleimida y compuestos basados en dioxima quinina son mencionados en una lista de co-agentes. Los ejemplos describen específicamente divinil benceno y 1, 3, 5- triacriloilhexahidro-s-triazina como co-agentes usados junto con un peróxido orgánico para modificar la composición de polipropileno.
En los años recientes, copolímeros de polipropileno heterofásicos, son conocidos como copolímeros de polipropileno de impacto o copolímeros en bloque de polipropileno, son una clase importante de polímeros debido a su atractiva combinación de propiedades mecánicas, tales como resistencia al impacto en un amplio intervalo de temperatura y bajo costo, dichos copolímeros encuentran amplia variedad de aplicaciones entre los consumidores y en la industria automotriz. Copolímeros de polipropileno heterofásicos tienen básicamente al menos una estructura bifásica, que consiste de una matriz semicristaliha basada en propileno y una fase elastomérica dispersa, típicamente un caucho de propileno-etileno (EPR, Ethylene-propylene rubber) . Estos polipropilenos son preparados generalmente en uno o más reactores, por polimerización de propileno en la presencia de un catalizador, y subsecuente polimerización de una mezcla de propileno-etileno . Los materiales poliméricos resultantes son heterofásicos , pero la morfología específica usualmente depende del método de preparación y la proporción de monómeros. Muchos estudios han demostrado la presencia de cuatro fases en los sistemas de copolímeros basados en propileno heterofásico : polipropileno cristalino, polipropileno amorfo, caucho de etileno-propileno cristalino, y caucho de etileno-propileno amorfo.
Numerosos documentos describen un proceso de copolímeros de polipropileno heterofásico modificados químicamente. Por ejemplo, US2007/00048647A1 describe un método para preparar una composición de polipropileno con propiedades de resistencia al impacto mejoradas, mezclando y extruyendo un polímero modificado para impacto, un co-agente primario que es un monómero monofuncional, un co-agente secundario que es un monómero multifuncional , un oligómero o polímero, y un iniciador de radicales. EP1354901A1 concierne a un proceso para preparar una composición de propileno heterofásico con propiedades mecánicas mejoradas, mezclando una composición poliolefínica heterofásica que comprenda 70 a 95 % en peso de la fase matriz basada en polipropileno; 5 a 30 % en peso de una fase dispersa que comprenda un copolímero de caucho de etileno; 0.01 a 3 % en peso de un peróxido orgánico y, opcionalmente, 0.05 a 10 % de un monómero insaturado bifuncionalmente a partir de compuestos de divinilo, compuestos de alilo, dienos y mezclas de éstos; calentando y fundiendo la mezcla. EP1391482A2 describe un proceso para obtener una composición de polipropileno con equilibrio al impacto/rigidez y lustre mejorados, mezclando 99 a 90 % en peso de un copolimero de polipropileno heterofásico, el cual comprende 70 a 100 % en peso de la fase matriz basada en propileno y 0 a 30 % en peso de la fase dispersa del copolimero de caucho etileno elastomérico , con 1 a 10 % en peso de copolimero heterofásico modificado reactivamente. El copolimero heterofásico modificado reactivamente es producido mezclando un copolimero heterofásico con 0.05 a 3 % en peso de un peróxido orgánico y con 0.01 a 10 % en peso de monómeros insaturados bifuncionalmente seleccionados de compuestos de divinilo, compuestos de alilo, dienos y mezclas de éstos; calentando y fundiendo la mezcla. EP1319041B1 concierne a una composición elastomérica termoplástica modificada en la reologia con propiedades mecánicas mejoradas que comprende 50 a 90 % de un polímero de alfa-olefina/etileno elastomérico o mezcla de polímero de alfa-olefina/etileno; y 50 a 10 % en peso de un polímero de alto punto de fusión seleccionado de polipropileno y copolimeros de propileno-etileno, en donde la modificación a la reología es inducida por 0.05 a 0.3 % en peso de peróxido y 0.025 a 0.6 % en peso del co-agente de radical libre seleccionado de metacrilatos, compuestos de alilo y vinilo, con una proporción de peróxido: co-agente de 1:2 a 2:1. US6310140B1 concierne a elastómeros termoplásticos de buena posibilidad de coloración, alta resistencia y elasticidad, producidos al mezclar 20 a 80 % en peso de homopolimeros y/o copolimeros de propileno, 80 a 20 % en peso de copolimeros de olefina de 4 a 12 átomos de carbono elastomérica y/o terpolimeros, 0.10 a 4 % en peso de diacrilatos de 8 a 12 átomos de carbono, 0 a 4 % en peso de peróxidos, y opcionalmente rellenos y auxiliares de procesamiento, es decir estearato de calcio o magnesio como lubricantes. Los ejemplos describen específicamente un elastómero termoplástico que consiste de un copolímero de propileno-etileno con 3.9 % en peso de etileno, un copolímero de etileno-octeno, 36 % en peso de diacrilato de butilenglicol, 8 % en peso de un peróxido y acetona. Es bien conocido en la literatura que los elastómeros termoplásticos tienen propiedades distinguibles diferentes en comparación con copolímero de polipropileno heterofásicos . Se describen elastómeros termoplásticos, por ejemplo, en Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, G. Holden, Thermoplastic Elastomers, 2002, DOI : 10, 1002/0471238961.2008051808151204. aOl .pub2.
Un inconveniente del proceso descrito en el documento JP59-93709 es que la reacción de modificación de los copolimeros de polipropileno heterofásico con el peróxido orgánico y el co-agente es difícil de controlar, dando como resultado productos que muestran pobre procesabilidad durante el moldeo.
SUMARIO DE LA INVENCION Por consiguiente, el objeto de esta invención es proporcionar un proceso que permita mejor control sobre la preparación de composiciones de polipropileno modificado y que mejore la procesabilidad durante un proceso de moldeo subsecuente de la composición obtenida.
El objeto es logrado de conformidad con la invención con el proceso de conformidad con la reivindicación 1, en donde un peróxido orgánico, un acrilato poli (n) funcional con n = 2 como co-agente, a una proporción en masa de peróxido : co-agente de 1:0.4 a 1:5; y un compuesto depurador de ácido son usados para modificar químicamente a un copolímero de polipropileno heterofásico.
Sorprendentemente, una combinación de un peróxido orgánico y un acrilato poli (n) funcional con n = 2 en una proporción especifica y un compuesto depurador de ácido permite mejor control sobre la preparación de las composiciones de polipropileno modificado y mejora la procesabilidad durante un proceso de moldeo subsecuente.
Una ventaja adicional del proceso de conformidad con la presente invención es que la composición elaborada con este proceso permite la producción de artículos que exhiben excelente apariencia superficial, en particular que muestran mínima presencia de estrías atigradas o marcas de flujo cuando se conforman en artículos moldeados. La reducción de las estrías atigradas mejora la apariencia estética del artículo y por consiguiente, su valor comercial.
Varias publicaciones se han dirigido hacia el problema de mejorar las propiedades de apariencia superficial en artículos moldeados y varias soluciones han sido propuestas. Por ejemplo, el documento US2002/0035209A1 emplea una composición de resina de polipropileno obtenida usando dos clases de copolímeros en bloque de etileno-propileno específicos, los cuales son mutuamente diferentes en estructura y, estado cada caracterizado por un cierto valor de viscosidad intrínseca. EP1328581B1 describe una mezcla madre de poliolefina que comprende un componente de polipropileno cristalino que contenga dos fracciones diferentes que tengan un índice del flujo de fusión especifico y un copolimero de etileno, el cual tiene alta viscosidad intrínseca. El documento US5468808 describe la adición de un caucho líquido de bajo peso molecular en una cierta cantidad a composiciones de polipropileno para reducir la severidad de las marcas de flujo en artículos moldeados. WO 2007/024541 describe la adición de un fluoropolímero a una composición de polipropileno para mejorar las marcas de flujo. Sin embargo, ninguno de estos documentos, expone la modificación de composiciones de polipropileno con al menos un peróxido orgánico, un acrilato polifuncional y un compuesto depurador de ácido a fin de mejorar las características de apariencia superficial, particularmente para minimizar la presencia de estrías atigradas en artículos moldeados elaborados a partir de dichas composiciones.
Una ventaja adicional es que al emplear el proceso de la presente invención, se obtienen composiciones de polipropileno modificado con buenas propiedades mecánicas, por ejemplo, alto módulo y alta resistencia al impacto a baja temperatura. Además, las composiciones de polipropileno obtenidas con el proceso de conformidad con la presente invención muestran morfología de fase estable y excelente adhesión de pintura.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra la morfología de una composición de copolímero de polipropileno heterofásica modificada con 0.04 % en masa de , a' -bis- (ter-butilperoxi) diisopropil benceno. Esta micrográfica ilustra la determinación de la capa superficial del resto de la placa polimérica .
La Figura 2 muestra la morfología de la composición de copolímero de polipropileno heterofásica modificada con 0.04 % en masa de a, a'- bis ( ter-butilperoxi ) diisopropil benceno y 0.30 % en masa de BDDMA.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION El proceso para producir una composición de polipropileno modificado comprende una etapa de adición de al menos un peróxido orgánico, un acrilato poli (n) funcional con n = 2, como co-agente, en una proporción en masa de peróxido : co-agente desde 1:0.4 a 1.5 y un compuesto depurador de ácido, a un copolímero de propileno heterofásico que comprenda desde 50 a 99 % en masa de una fase matriz, basada en la masa total de copolímero de propileno heterofásico, que comprenda un homopolímero de propileno y/o un copolímero de propileno que comprenda al menos 70 % en masa de propileno y hasta 30 % en masa de etileno, con base en la masa total del polímero matriz, y/o al menos una alfa-olefina de 4 a 10 átomos de carbono, y desde 1 a 50 % en masa de la fase dispersa, con base en la masa total de copolímero de propileno heterofásico, que comprenda un elastómero de alfa-olefina-etileno que consista de más de 20 % en masa de etileno y hasta 80 % en masa de al menos una alfa-olefina de 3 a 10 átomos de carbono, con base en la masa total del elastómero disperso.
En la industria, hay una búsqueda continua de métodos para modificar la reología de poliolefinas en fase líquida, en particular para reducir su viscosidad. La reducción de la viscosidad a menudo es descrita también como "reducción de viscosidad", "desplazamiento del punto de fusión", "modificación de la reología", o "control de la reología". Los peróxidos orgánicos son ya conocidos por ser usados para la reducción de la viscosidad. Hay diferentes maneras en las cuales los peróxidos orgánicos se comportan en proceso de degradación convencional en las condiciones de calentamiento y fusión. Por un lado, bajo ciertas condiciones de proceso, los peróxidos se descomponen inicialmente para producir radicales libres, lo cuales entonces extraen el hidrógeno de un carbono terciario de la estructura principal polipropilénica para formar radicales libres en el polímero, y el cual se recombina adicionalmente . Por otro lado, los peróxidos inician una ruptura de las cadenas de máxima longitud de las moléculas del polímero y, subsecuentemente, esto da como resultado una disminución de la viscosidad del polímero, un incremento en el índice del flujo de fusión, y una distribución de peso molecular más estrecha, características que son directamente responsables de las propiedades de flujo mejoradas del polipropileno a fin de elaborar el producto más adecuado para ciertas aplicaciones. El grado de cada tipo de comportamiento generalmente es influido por la naturaleza y la concentración del peróxido.
El proceso de conformidad con la presente invención requiere la presencia de al menos un peróxido orgánico que a temperaturas mas altas forma radicales libres, lo cual puede conducir, por ejemplo, al injerto o a la extensión de cadena del polímero con el co-agente. Son adecuados para la presente invención peróxidos orgánicos que tengan una vida media de descomposición de menos de 1 minuto a la temperatura promedio del proceso durante la formación de las composiciones de polipropileno modificadas. Peróxidos orgánicos adecuados incluyen peróxidos de dialquilo, por ejemplo peróxidos de dicumilo, peroxicetales, peroxi-carbonatos peróxidos de diacilo, peroxiésteres y peroxidicarbonatos . Ejemplos específicos de estos incluyen peróxido de benzoilo, peróxido de diclorobenzoilo, peróxido de dicumilo, di-ter-butil peróxido, 2, 5- dimetil- 2, 5- di (peroxibenzoato) - 3- hexeno, 1, 4- bis (ter-butilperoxiisopropil) benceno, lauroil peróxido, per-acetato de ter-butilo, a, a'-bis(ter-butilperoxi ) diisopropil benceno (Luperco® 802), 2, 5-dimetil- 2, 5- di (ter-butilperoxi) - 3- hexeno, 2, 5- dimetil- 2, 5- di-ter-butilperoxi ) - hexano, perbenzoato de ter-butilo, per-fenilacetato de ter-butilo, per-sec-octoato de ter-butilo, per-pivalato de ter-butilo, per-pivalato de cumilo, y cualquier combinación de éstos. Preferiblemente un peróxido de dialquilo es empelado en el proceso de conformidad con la presente invención. Más preferiblemente, el peróxido orgánico es , a'- bis- (ter-butilperoxi) diisopropil benceno . El peróxido orgánico de la presente invención puede ser aplicado en la cantidad de entre 0.02 % en masa y 0.25 % en masa, preferiblemente entre 0.03 y 0.20 % en masa y más preferiblemente entre 0.05 y 0.15 % en masa con base en la composición total.
Comúnmente, es sabido que durante el proceso de reducción de viscosidad las cadenas poliméricas de la fase dispersa son también desintegradas en pequeñas cadenas. Un efecto desventajoso de esto es a menudo, que algunas propiedades deseadas del sistema heterofásico se deterioran como la disminución de la resistencia al impacto y la estabilidad del flujo de fusión. La presencia de un co-agente, comúnmente un compuesto que contenga uno o más grupos insaturados, influye el efecto de los radicales generados inducido por el peróxido, ya que los radicales pueden reaccionar de diferentes maneras con dicho co-agente, dependiendo de su estructura.
De conformidad con el proceso de la presente invención, un acrilato poli (n) funcional con n = 2 es usado como co-agente. Sin desear adoptar teoría alguna, se cree que el co-agente, acrilato polifuncional, también introduce alguna ramificación de cadena larga por injerto sobre las cadenas poliméricas de la matriz y especialmente de la fase dispersa y/o incrementa la fracción de material de alto peso molecular por extensión de cadena. La presencia de radicales libres introducidos por el peróxido es esencial para que el acrilato polifuncional reacciones con el copolímero de propileno heterofásico y minimizar así el deterioro de la resistencia al impacto y de la estabilidad del flujo de fusión .
El co-agente es un monómero de acrilato polifuncional que contiene dos o más grupos insaturados capaces de sufrir adición de radicales. Ejemplos de coagentes adecuados pueden incluir di- y tri- (met ) acrilatos, como dimetacrilato de 1, 4- butanodiol (BDDMA) , dimetacrilato de 1, 6- hexanodiol (HDD A) , dimetacrilato de 1, 3-butilenglicol (BGDMA) , dimetacrilato de etilenglicol (EGDMA) , dimetacrilato de dodecanodiol (DDD A) , trimetacrilato de trimetilolpropano (TMPTMA) y éster de trimetacrilato ( MA éster) . Preferiblemente, el co-agente es dimetacrilato de 1, 4- butanodiol o trimetacrilato de trimetilolpropano. Más preferiblemente, de conformidad con la invención se usa dimetacrilato de 1, 4- butanodiol (BDDMA) también porque BDDMA es material compatible ambientalmente y no tóxico.
Al aplicar el acrilato poli (n) funcional como coagente, con n = 2, en el proceso de conformidad con la invención, la resistencia al impacto del producto moldeado no disminuye, sino que aún incrementa claramente. Experimentos de conformidad con la presente invención confirman que a -20°C los artículos moldeados que comprenden una composición de 99.69 % en masa de copolímero de propileno heterofásico, 0.06 % en masa de peróxido, 0.3 % en masa de BDDMA y 0.05 % en masa de estearato de calcio muestran una resistencia al impacto Izod (de conformidad con ISO 180 4A) más alta que 65 kJ/m2 y también buenos valores de rigidez, en comparación con un valor de impacto de 39 kJ/m2 y pobre rigidez obtenida para una muestra sin BDDMA. Además, los resultados con estrías atigradas de los artículos modelados es mejorada significativamente. La combinación de acrilato polifuncional , peróxido orgánico y depurador de ácido influye aparentemente la elasticidad del fundido de las fases presentes en el copolimero de propileno heterofásico y promueve en enlace de fase, también da como resultado morfología de fase estable y buena adhesión para pintar.
El co-agente, acrilato polifuncional, con n = 2, puede ser aplicado en cantidades entre 0.01 % en masa y 0.5 % en masa, preferiblemente, entre 0.05 y 0.35 % en masa, más preferiblemente entre 0.1 y 0.3 % en masa y más preferiblemente entre 0.15 y 0.25 % en masa con base en la composición de polipropileno modificado total. Ventajas de los intervalos preferidos incluyen interacción más fuerte entre fases del copolimero de polipropileno heterofásico y resultados de estrías atigradas crecientes de los artículos moldeados .
De conformidad con el proceso de la presente invención, el peróxido orgánico y el co-agente, acrilato poli (n) funcional , con n = 2, son añadidos en una proporción en masa desde 1:0.4 a 1:5, preferiblemente en una proporción desde 1:1 a 1:4. Ventajas de operación en estos límites de proporción dependen de la posibilidad de incrementar las propiedades de flujo de la composición basada en propileno a los valores deseados sin comprometer otras propiedades como el impacto y la apariencia superficial.
El depurador de ácido es un compuesto que tiene el papel de reducir la tendencia de los ácidos a participar en reacciones con compuestos diferentes del depurador de ácido. Es verdad que carboxilatos metálicos, como estearatos son ya conocidos por ser añadidos típicamente en composiciones basadas en polipropileno como lubricantes o como depuradores ácidos para neutralizar cualquier traza de residuos de catalizadores ácidos de la polimerización; pero en la composición de la presente tienen un efecto adicional. El compuesto usado como depurador de ácido en el proceso de conformidad con la presente invención es influyente en la reología de composiciones basadas en propileno moldeado, además, para sus propósitos bien conocidos, aunque una explicación para este comportamiento aún no ha sido encontrada .
Depuradores ácidos pueden incluir sales metálicas, como carboxilatos metálicos como estearato de calcio, estearato de zinc, lactato de calcio, estearoil- 2-lactilato de calcio, carbonato de calcio, hidróxido de calcio, estearato de sodio, estearato de litio, hidroxicarbonato de magnesio, hidroxicarbonato de aluminio, dihidroxitalcita y pelargonato de calcio. El compuesto depurador de ácido puede ser usado en concentraciones de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.3 % en masa, preferiblemente de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.1 I en mas ay más preferiblemente de aproximadamente 0.02 a aproximadamente 0.08 % en masa con base en la composición total, por la buena resistencia al impacto y apariencia superficial. Preferiblemente, se usa un estearato metálico como compuesto depurador de ácido en el proceso de conformidad con la presente invención. Más preferiblemente, se usa estearato de calcio porque facilita el buen control de la reacción, además de sus funciones ya reconocidas.
El uso del compuesto depurador de ácido, en combinación con el peróxido orgánico y el acrilato poli (n) funcional con n = 2 como co-aqente, permite mejorar el control del proceso de conformidad con la presente invención y mejora la procesabilidad de composiciones basadas en propileno durante una etapa de moldeo subsecuente. En caso de que no se usara un compuesto depurador de ácido en el proceso de conformidad con la presente invención, sino solamente un peróxido orgánico y co-agente, sería difícil obtener una composición polimérica que tenga propiedades de flujo adecuadas para moldeo.
Un copolímero de propileno heterofásico comprende típicamente una fase matriz y una fase dispersa. Generalmente, las partículas dispersas o fase de caucho confieren buena tenacidad (o resistencia al choque) , mientras que la matriz es responsable de retener buen comportamiento a alta temperatura y rigidez adecuada.
El copolimero de propileno heterofásico empleado en el proceso de conformidad con la presente invención comprende una fase matriz que forma una fase continua, y es un homopolímero de propileno y/o un copolimero de propileno y etileno y/o al menos una alfa-olefina de 4 a 10 átomos de carbono. El MFI de la matriz puede estar en el intervalo desde 0.4 a 80 g/10 min (2.16 kg/230°C), preferiblemente en el intervalo de 3 a 70, más preferiblemente en el intervalo desde 10 a 60 g/10 min, aún más preferible entre 15 a 40 g/10 min .
El polímero de fase matriz comprende al menos 70 % en masa de propileno y hasta 30 % en masa de etileno y/o al menos una alfa-olefina de 4 a 10 átomos de carbono, basada en el polímero. Ejemplos adecuados de alfa-olefinas de 4 a 10 átomos de carbono que pueden ser empleados en la matriz incluyen 1- buteno, 1- penteno, 4- metil- 1- penteno. 1-hexeno, 1- hepteno o 1- octeno, de los cuales 1- buteno es el tercer monómero preferido. Más preferiblemente, el copolimero de propileno es un copolimero de propileno-etileno que tiene menos de 15, preferiblemente menos de 10 % y más preferiblemente menos de 8 % en masa de etileno.
La cantidad de fase matriz en el copolimero de propileno heterofásico es desde 50 a 99 % en masa de la masa total del copolímero heterofásico. Preferiblemente, la matriz es un homopolimero de propileno en una cantidad desde 55 a 85 % en masa, más preferiblemente 60 a 80 % en masa, aún más preferible desde 65 a 75 % y más preferiblemente desde 65 a 70 % en masa de la cantidad total de copolímero heterofásico, para dar buen equilibrio entre el impacto y la rigidez en los productos obtenidos.
La fase dispersa es impregnada en la matriz en una forma discontinua y típicamente tiene tamaño de partícula en el intervalo de 0.5 a 10 micrones, determinado por el método microscopía electrónica de transmisión (TEM, Transmission Electron Microscopy) . El MFI de la fase dispersa puede estar en el intervalo de 0.006 a 5 g/10 min (2.16 kg/230°C), preferiblemente está en el intervalo de 0.03 a 1.5 g/10 min y más preferiblemente en el intervalo de 0.04 a 1 g/10 min.
La fase dispersa en la composición de conformidad con la invención comprende un elastómero de etileno-alfa-olefina que consiste de más de 20 %, preferiblemente más de 40 %, y más preferiblemente más de 50 % en masa de etileno y hasta 80 %, preferiblemente hasta 60 % y más preferiblemente hasta 55 % en masa de al menos una alfa-olefina de 3 a 10 átomos de carbono con base en la cantidad total del elastómero de fase dispersa. Más preferiblemente, la cantidad de etileno en la fase dispersa está en el intervalo de entre 40 a 60 % en masa. Ejemplos de alfa definas de 3 a 10 átomos de carbono adecuadas, que pueden ser empleadas como comonómeros de etileno incluyen propileno, 1- buteno, 1-penteno, 4- metil- 1- penteno, 1- hexeno, 1- hepteno y 1-octeno. Preferiblemente, propileno, 1- buteno y 1- octeno son empleados en la presente invención. Más preferiblemente, el copolimero de etileno-propileno, conocido también como caucho de etileno-propileno (EPR, Ethylene-Propylene Rubber) es usado como fase dispersa. Más preferiblemente, la cantidad de etileno en las EPRs está en el intervalo de entre 40 a 60 % en masa, más preferiblemente de entre 45 a 55 % en masa.
La cantidad de fase amorfa dispersa está en el intervalo de 1 a 50 % en masa, preferiblemente 10 a 45 % en masa, más preferiblemente 15 a 40 % en masa, aún más preferiblemente 20 a 38 % en masa y más preferiblemente 30 a 35 % en masa, con base en la cantidad total de copolimero de propileno heterofásico . Valores demasiado altos dan como resultado la disminución de la resistencia ala tracción y de las propiedades de rigidez y cantidades demasiado bajas dan características de impacto relativamente bajas.
Los copolímeros de polipropileno heterofásico empleados en el proceso de conformidad con la presente invención pueden ser producidos usando cualquiera de las técnicas convencionales, por ejemplo, polimerización en proceso de etapas múltiples, tales como polimerización en masa, polimerización en fase gaseosa, polimerización en lechada, polimerización en solución o combinaciones de éstas. Cualquiera de los sistemas de catalizadores convencionales, por ejemplo, Ziegler-Natta o metaloceno puede ser usado. Dichas técnicas y catalizadores se describen. Por ejemplo, en WO06/010414; Polypropylene and other Polyolefins, por Ser van der Ven, Studies in Polymer Science 7, Elsevier 1990; WO06/010414, US4399054 y US4472524. El experto tiene conciencia de varias posibilidades de producir dichos sistemas heterofásicos y encontrará el método apropiado para producir copolimero de polipropileno heterofásico adecuados para ser usados en la presente invención.
El copolimero de propileno heterofásico de conformidad con la invención puede contener adicionalmente aditivos, por ejemplo, agentes de nucleación y clarificadores, estabilizantes, agentes de liberación, rellenos, plastificantes, anti-oxidantes , antiestáticos, agentes de resistencia al rasgado, rellenos de alto rendimiento, modificadores de impacto, retardadores de flama, agentes de insuflación de aire, aditivos de reciclaje, agentes acopladores, antimicrobianos, aditivos anti-niebla, aditivos deslizantes, aditivos antibloqueadores, auxiliares de procesamiento de polímeros tales como lubricantes y los similares. Dichos aditivos son bien conocidos en el arte. El experto sabrá ahora emplear estos aditivos en cantidades efectivas convencionales.
En el proceso de conformidad con la presente invención, un polietileno puede ser añadido adicionalmente al copolimero de polipropileno heterofásico . La cantidad de polietileno puede ser desde 0 hasta 35 % en masa, preferiblemente desde 1 a 25 % en masa y más preferiblemente desde 5 a 15 % en masa con base en la composición total de polipropileno modificado.
El polietileno puede ser cualquier homopolimero de etileno sustituido o no, lineal o ramificado y/o copolimero de etileno y al menos una de las alfa-olefinas de 3 a 10 átomos de carbono. El copolimero puede tener un contenido de etileno de al menos 85 % en masa del contenido de copolimero total, preferiblemente de al menos 90 % en masa. Alfa-olefinas de 3 a 10 átomos de carbono adecuadas que pueden emplearse como comonómeros de etileno en el polietileno pueden incluir propileno, 1- buteno, 1- penteno, 4- metil- 1-penteno, 1- hexeno, 1- hepteno y 1- octeno, con propileno y 1- buteno como comonómeros preferidos.
El polietileno puede tener una densidad de menos de aproximadamente 0.920 g/cm3, preferiblemente menos de 0.900 g/cm3, más preferiblemente menos de 0.890 g/cm3, y más preferiblemente menos de 0.870 g/cm3. La densidad es más alta que 0.850 g/cm3, y preferiblemente más alta que 0.860 g/cm3 (de conformidad con IS01183/A) . El FR del polietileno puede estar en el intervalo de 0.1 a 100 g/10 min (2.16 kg/230°C). Preferiblemente, el polietileno es un homopolimero de etileno, por la buena estabilidad dimensional, es decir, alto coeficiente de expansión térmica lineal (CLTE, Coefficient of Linear Thermal Expansión) y buena contracción. Más preferiblemente, el polietileno es polietileno de baja densidad (LDPE) .
El polietileno puede ser producido usando cualquier técnica conocida por el experto, tal como métodos de alta presión o baja densidad. Dichas técnicas son descritas, por ejemplo, en los documentos US 5272236, US 5278272, US 4937299 y EP129368 y en Handbook of Polyethylene, por A.J Peacock, ISBN: 0-8247-9546-6.
Puede empelarse una variedad de aditivos en el proceso de conformidad con la presente invención. Ejemplos de estos aditivos comprenden agentes de nucleación, estabilizantes, fibras inorgánicas, por ejemplo, talco, pigmentos, modificadores de la tensión superficial, lubricantes, estabilizantes térmicos, retardadores de flama, antioxidantes, colorantes, plastificantes, agentes antiestáticos, agentes reforzantes; y/o componentes que mejoran el enlace interfase entre polímero y relleno, tal como polipropileno maleatado. El experto puede selecciona fácilmente cualquier combinación adecuada de aditivos y cantidades de aditivos sin experimentación indebida. La cantidad de aditivos depende de su tipo y función; típicamente es desde 0 a aproximadamente 30 % en masa, preferiblemente desde 0 a 20 % en masa; más preferiblemente desde 0 a aproximadamente 10 % en masa y más preferiblemente desde 0 a aproximadamente 5 % en masa con base en la composición total.
Los varios componentes usados en el proceso de la invención pueden ser combinados usando cualquiera de los medios conocidos en el arte y en cualquier orden a fin de obtener composiciones de polipropileno modificado. La suma de todos los componentes añadidos en el proceso de la invención deberá de hasta 100 % en masa. Algunos o todos los componentes pueden ser pre-mezclados en un dispositivo de mezclado convencional a temperatura ambiente antes de introducción a un extrusor o pueden ser directamente mezclados por fusión en el extrusor por su adición, en cualquier orden y por cualquiera de los medios convencionales, en diferentes sitios del extrusor. A fin de obtener mejor control de la proporción de los componentes, el peróxido orgánico, el co-agente, el compuesto depurador de ácido y algunos estabilizantes son generalmente pre-mezclados y luego añadidos al copolimero de propileno heterofásico en el extrusor.
El proceso de extrusión puede tener lugar a una temperatura que finalmente exceda el punto de fusión de la composición de polipropileno, usando cualquier extrusor convencional, tal como un extrusor de doble husillo. La temperatura puede variar a través de las diferentes zonas del extrusor según se requiera. Por ejemplo, la temperatura puede variar desde 180°C en la zona de alimentación hasta 300°C en el troquel. Preferiblemente, la temperatura en el extrusor puede variar desde 200 a 265°C; temperaturas más bajas pueden impedir la reacción entre el peróxido orgánico y el coagente y, como consecuencia, no pueden obtenerse composiciones de propileno con propiedades favorables; temperaturas demasiado altas pueden inducir procesos de degradación indeseables, dando como resultado composiciones de polipropileno con propiedades mecánicas pobres. De manera similar, la velocidad del husillo del extrusor puede variar según sea necesario, típicamente desde aproximadamente 100 rpm a aproximadamente 400 rpm.
El tiempo de residencia de la mezcla en el extrusor puede ser inferior que 1 minuto, preferiblemente entre 10 y 40 segundos. Aunque cortos, aplicar tiempos de residencia en este intervalo permite el buen control de la reacción y buena apariencia superficial de los artículos moldeados que comprenden la composición de polipropileno modificado.
Adicionalmente, la invención concierne a una composición de polipropileno modificado obtenible por medio del proceso descrito anteriormente.
La invención concierne particularmente a una composición de polipropileno modificado que comprende un compuesto depurador de ácido y un copolímero de propileno heterofásico que comprende desde 50 a 99 % en masa de una fase matriz, basada en la masa total del copolímero de propileno heterofásico, que comprende un homopolímero de propileno y/o un copolímero de propileno que comprende al menos 70 % en masa de propileno y hasta 30 % en masa de etileno, con base en la masa total del polímero de fase matriz, y/o al menos una alfa-olefina de 4 a 10 átomos de carbono, y desde l a 50 % en masa de fase dispersa, con base en la masa total del copolímero de propileno heterofásico, que comprende un elastómero de etileno-alfa-olefina que consiste de más de 20 % en masa de etileno y hasta 80 % en masa de al menos una alfa-olefina de 3 a 10 átomos de carbono, con base en la masa total del elastómero de fase dispersa, dicha composición está caracterizada por un índice de elasticidad p = ERx/y de al menos 1, en donde: ERX es la elasticidad del fundido a G' = G" a ?; G' es el módulo de almacenamiento; G" es el módulo de pérdida; ? es el valor de G" al cual es determino G' ; y = 0.5? + 200; y/o por una resistencia al impacto Izod a -20°C medida de conformidad con ISO 180 4A de más de 50 kJ/m2.
Preferiblemente, la composición de polipropileno modificado está caracterizada por un índice de elasticidad p = ERx/y de al menos 1, en donde: ERx es la elasticidad del fundido a G' = G" a ?; G' es el módulo de almacenamiento; G" es el módulo de pérdida, ? es el valor de G" al cual se determinó G' ; y = 0.5? + 200; y/o por una resistencia al impacto Izod a -20 °C medida de conformidad con ISO 180 4A de más de 50 kJ/m2.
El índice de elasticidad es al menos 1 y preferiblemente, el índice de elasticidad está en el intervalo de 1 a , porque dichas composiciones muestran buen comportamiento con respecto a las estrías atigradas. Más preferiblemente, el índice de elasticidad p está en el intervalo de 1 a 3 y más preferiblemente en el intervalo de 1 a 2.
La resistencia al impacto Izod a -20°C medida de conformidad con ISO 180 4A es preferiblemente más alta que 60 kJ/m2, más preferiblemente más alta que 65 kJ/m2 y más preferiblemente más alta que 70 kJ/m2.
Preferiblemente, la composición de polipropileno modificado se caracteriza adicionalmente por visibilidad de estrias atigradas de al menos 7, más preferiblemente de al menos 7.5 y más preferiblemente de al menos 8.
La composición de polipropileno modificado de conformidad con la presente invención muestra procesabilidad mejorada, y los artículos moldeados elaborados a partir de esta composición muestran comportamiento al impacto favorable. La composición tiene un índice del Flujo de Fusión (MFI) desde aproximadamente 1 a aproximadamente 40 g/10 min, preferiblemente desde aproximadamente 1 a 20 g/10 min y más preferiblemente desde aproximadamente 4 a 10 g/10 min, según se determinó por IS01133 (2.16 kg/230°C).
La invención también concierne a un artículo moldeado que comprende la composición de polipropileno modificado como se definió anteriormente. La composición de polipropileno modificado puede ser transformada en artículos (semi-) acabados conformados usando una variedad de técnicas de procesamiento. Ejemplos de técnicas de procesamiento adecuadas incluyen moldeo por inyección, moldeo por compresión - inyección, extrusión, y moldeo por compresión -extrusión. El moldeo por inyección es usada ampliamente para producir artículos como por ejemplo partes exteriores automotrices como para-choques, partes interiores automotrices como tableros de instrumentos, o partes automotrices bajo la capota. La extrusión es usada ampliamente para producir artículos tales como barras, láminas y tuberías.
El artículo moldeado de conformidad con la presente invención muestra una combinación favorable de buena resistencia y rigidez, características de impacto altas también a baja temperatura, y exhibe excelente apariencia superficial, en particular muestra mínima presencia de defectos como estrías atigradas.
La invención será elucidada con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes.
Ejemplo 1 Se preparó una composición de polipropileno modificado mezclando a temperatura ambiente (aproximadamente 20 °C) 99.69 % en masa de la composición de copolímero de propileno heterofásico que comprende 65 % en masa de una fase matriz de homopolímero de propileno que tenía un MFI de 4.5 g/10 min y un 35 % en masa de una fase dispersa que comprende 52 % en masa de etileno y que tenía un MFI de 0.08 g/10 min, 0.06 % en masa de , a' -bis (ter-butilperoxi) diisopropil benceno (Luperco® 802), 0.10 % en masa de dimetacrilato de 1, 4- butanodiol (BDDMA) , 0.05 % en masa de estearato de calcio como depurador de ácido y 0.10 % en masa de Irganox® B225 como un estabilizante, usando un mezclador para obtener una mezcla en polvo seco. La mezcla en polvo fue alimentada entonces al extrusor de doble husillo co-rotatorio ZSL30 Werner & Pfleiderer, equipado con secciones de mezclado de alto esfuerzo cortante. El extrusor fue operado a una temperatura de barril de 240°C y un a velocidad de husillo de 250 rpm para fundir efectivamente y homogeneizar la mezcla en polvo en compactados secos. Los compactados extruidos obtenidos fueron moldeados por inyección en placas como se describe posteriormente. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 2 De manera análoga al Ejemplo 1, se preparó una composición de polipropileno modificado pero ahora mezclando 99.49 % en masa de la composición de copolimero de propileno heterofásico que comprendía 65 % en masa de una fase matriz de homopolímero de propileno que tenía un MFI de 4.5 g/10 min y 35 % en masa de una fase dispersa que comprendía 52 % en masa de etileno y que tenía un MFI de 0.08 g/10 min, 0.06 % en masa de a, a'- bis- (ter- butilperoxi ) diisopropil benceno, 0.30 % en masa de BDDMA, 0.05 % en masa de estearato de calcio como "depurador de ácido y 0.10 % en masa del estabilizante Irganox® B225. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 3 De manera análoga al Ejemplo 1, se preparó una composición de polipropileno modificado pero ahora mezclando 99.62 % en masa de la composición de copolímero de propileno heterofásico que comprendía 65 % en masa de una fase matriz de homopolimero de propileno que tenía un MFI de 25 g/10 min y 35 % en masa de una fase dispersa que comprendía 52 % en masa de etileno y que tenía un MFI de 0.08 g/10 min, 0.03 % en masa de a, '- bis- (ter- butilperoxi ) diisopropil benceno, 0.15 % en masa de BDDMA, 0.10 % en masa de estearato de calcio como depurador de ácido y 0.10 % en masa del estabilizante Irganox® B225. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo 4 De manera análoga al Ejemplo 1, se preparó una composición de polipropileno modificado pero ahora mezclando 89.59 % en masa de la composición de copolímero de propileno heterofásico que comprendía 65 % en masa de una fase matriz de homopolimero de propileno que tenía un MFI de 4.5 g/10 min y 35 % en masa de una fase dispersa que comprendía 52 % en masa de etileno y que tenía un MFI de 0.08 g/10 min, 10 % en masa de LDPE que' tenía un MFI de 65 g/10 min (medido a 190°C), 0.06 % en masa de a, '- bis- (ter-butilperoxi) diisopropil benceno, 0.20 % en masa de BDDMA, 0.05 % en masa de estearato de calcio como depurador de ácido y 0.10 % en masa del estabilizante Irganox® B225. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Experimento Comparativo A De manera análoga al Ejemplo 1, se preparó una composición de polipropileno modificado pero ahora mezclando 99.81 % en masa de la composición de copolimero de propileno heterofásico que comprendía 65 % en masa de una fase matriz de homopolímero de propileno que tenia un MFI de 4.5 g/10 min y 35 % en masa de una fase dispersa que comprendía 52 % en masa de etileno y que tenia un MFI de 0.08 g/10 min, 0.04 % en masa de a, a'- bis- (ter- butilperoxi ) diisopropil benceno, 0.05% en masa de estearato de calcio y 0.10 % en masa del estabilizante Irganox® B225. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Experimento Comparativo B De manera análoga al Ejemplo 1, se preparó una composición de polipropileno modificado pero ahora mezclando 99.74 % en masa de la composición de copolimero de propileno heterofásico que comprendía 65 % en masa de una fase matriz de homopolímero de propileno que tenía un MFI de 4.5 g/10 min y 35 % en masa de una fase dispersa que comprendía 52 % en masa de etileno y que tenía un MFI de 0.08 g/10 min, 0.06 % en masa de a, a'- bis- (ter- butilperoxi ) diisopropil benceno, 0.10 % en masa de BDDMA, y 0.10 % en masa del estabilizante Irganox® B225. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Experimento Comparativo C De manera análoga al Ejemplo 2, se preparó una composición de polipropileno modificado pero ahora mezclando 99.54 % en masa de la composición de copolimero de propileno heterofásico que comprendía 65 % en masa de una fase matriz de homopolímero de propileno que tenía un MFI de 4.5 g/10 min y 35 % en masa de una fase dispersa que comprendía 52 % en masa de etileno y que tenía un MFI de 0.08 g/10 min, 0.06 % en masa de a, a'- bis- (ter- butilperoxi ) diisopropil benceno, 0.30 % en masa de BDDMA y 0.10 % en masa del estabilizante Irganox® B225. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Experimento Comparativo D De manera análoga al Ejemplo 1, se preparó una composición de polipropileno modificado pero ahora mezclando 99.437 % en masa de la composición de copolimero de propileno heterofásico que comprendía 65 % en masa de una fase matriz de homopolímero de propileno que tenía un MFI de 4.5 g/10 min y 35 % en masa de una fase dispersa que comprendía 52 % en masa de etileno y que tenía un MFI de 0.08 g/10 min, 0.063 % en masa de a, a'- bis- (ter- butilperoxi) diisopropil benceno, 0.35 % en masa de 1, 9- decadieno, 0.05 % en masa de estearato de calcio y 0.10 % en masa del estabilizante Irganox® B225. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Experimento Comparativo E De manera análoga al Ejemplo 1, se preparó una composición de polipropileno modificado pero ahora mezclando 99.437 % en masa de la composición de copolimero de propileno heterofásico que comprendía 65 % en masa de una fase matriz de homopolímero de propileno que tenía un MFI de 4.5 g/10 min y 35 % en masa de una fase dispersa que comprendía 52 % en masa de etileno y que tenía un MFI de 0.08 g/10 min, 0.063 % en masa de a, a'- bis- (ter- butilperoxi ) diisopropil benceno, 0.35 % en masa de divinil benceno, 0.05 % en masa de estearato de calcio y 0.10 % en masa del estabilizante Irganox® B225. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
Se determinó la resistencia al impacto Izod (con entalla) de conformidad con ISO 180/4A a 0 y 20°C, se moldearon por inyección placas estándares que tenían dimensiones de 65 mm de largo x 65 mm de ando x 32 mm de espesor usando una máquina para moldeo por inyección Engel 45; a una temperatura de aproximadamente 215°C y 235 °C desde el alimentador a la boquilla. Se optimizaron la presión, tiempo de retención y la velocidad de inyección durante el experimento para obtener buena calidad de placas sin depresiones superficiales.
Evaluación de estrias atigradas Se moldearon por inyección placas que tenían dimensiones de 290 mm de largo x 30 mm de ancho y 3 mm de espesor usando una máquina para moldeo por inyección Arburg 6. Las muestras fueron moldeadas bajo las siguientes condiciones: velocidades de inyección de 23.4, 59.8 y 257.4 mm/min y temperatura del ajuste de fusión a 200, 240 y 280°C. Las placas resultantes fueron examinadas visualmente para estrías atigradas bajo la luz del sol usando el ojo desnudo. La visibilidad de estrías atigradas se graduó entre 1 y 10, 1, indicó que las estrías atigradas fueron extremadamente visibles y 10 indicó que no se observaron estrías atigradas visibles. Los materiales con una visibilidad de estrías atigradas entre 7 y 10 se consideró que tuvieron un buen resultado de estrías atigradas.
Determinación del Indice de Elasticidad (p) Se midieron el módulo de almacenamiento G' y el módulo de pérdida G" usando un reómetro placa-placa Ares. El reómetro fue operado en una modalidad de barrido de frecuencia con frecuencias entre 0.046 y 100 rad/s y a 230°C. Las mediciones se efectuaron sobre muestras que fueron moldeadas por compresión en discos con un diámetro de 25 mm y con un espesor de 1.8 mm.
Determinación de morfología Se estudió la morfología de las composiciones usando el método de microscopía de transmisión electrónica (TEM) conocido. Las micrográficas obtenidas se presentan en las Figuras 1 y 2.
Determinación de propiedades mecánicas Se midieron la resistencia a la tracción, el alargamiento a la ruptura y el alargamiento al límite elástico de conformidad con ISO R37/2 a una velocidad de deformación de 50 mm/min.
Se determinó el módulo-E de conformidad con ASTM D790 a 23°C.
Se determinó la contracción de conformidad con ISO 294-4 después de condicionamiento a 23°C durante 24 horas.
O Tabla 1 n.d. = no determinado; n.p. = debido a muy pobre calidad de las placas moldeadas, la resistencia al impacto y la evaluación de los resultados de estrías atigradas no fueron posibles La Tabla 1 muestra que los copolimeros de propileno heterofásicos modificados con peróxido y BDDMA en la presencia de un depurador de ácido pudieron ser fácilmente procesadas durante el moldeo por inyección (Ejemplos 1-4), en comparación con los copolimeros de propileno heterofásicos modificados con peróxido, los cuales produjeron placas de pobre calidad (Experimentos Comparativos B y C) . Las muestras en los Ejemplos 1 - 3 muestran un índice de elasticidad suprior a 1, buenas propiedades mecánicas, por ejemplo módulo-E alto, buena rigidez y una resistencia al impacto a -20°C superior a 50 kJ/m2 y aún más alta que 65 kJ/m2 y una visibilidad de estrías atigradas suprior a 7 y aún más altas que 7.5. La muestra del ejemplo 4, que comprende adicionalmente LDPE, fue también procesada fácilmente y muestra buena rigidez y una resistencia al impacto a -20°C de 72 kJ/m2.
Las micrográficas de TEM mostradas en las Figuras 1 y 2 demuestran diferencias significativas entre la morfología de fase del material degradado con peróxido del Experimento Comparativo 1 y el material modificado con peróxido y BDDMA. Se pueden distinguir tres fases en estas figuras: una fase de caucho rica en etileno; una fase de caucho rica en propileno-etileno y una fase matriz rica en propileno.
La Figura 1 muestra la morfología de una composición de copolimero de polipropileno heterofásica modificada con 0.04 % en masa de a, a' -bis- (ter-butilperoxi ) diisopropil benceno. Esta micrográfica ilustra la determinación de la capa superficial del resto de la placa polimérica. La orientación extrema del caucho rico en propileno y la falta de interacción entre la matriz de PP y las fases de caucho hacen una composición con esta clase de morfología susceptible a la deslaminación.
La Figura 2 muestra la morfología de la composición de copolimero de polipropileno heterofásica modificada con 0.04 % en masa de a, a'- bis (ter-butilperoxi) diisopropil benceno y 0.30 % en masa de BDDMA. El BDDMA tiene un efecto de gran visibilidad sobre la elasticidad de fundido de la fase de caucho rica en etileno así como también sobre la fase de caucho rica en propileno. Aparentemente, la interacción entre la matriz de PP, la fase de caucho rica en propileno-etileno y la fase de caucho rica en etileno es significativamente fortalecida por BDDMA.
Debido a la interacción creciente entre diferentes fases poliméricas, la muestra que contenía BDDMA (Figura 1) no mostró estructura deslaminada como la muestra sin BDDMA ( Figura 2 ) .

Claims (13)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES
1.- Un proceso para producir una composición de polipropileno modificado que comprende una etapa de adición de al menos un peróxido orgánico, un acrilato poli (n) funcional, con n = 2, como co-agente, en una proporción en masa de peróxido : co-agente desde 1:0.4 a 1:5, y un compuesto depurador de ácido, aun copolimero de propileno heterofásico caracterizado porque comprende desde 50 a 99 % en masa de fase matriz, con base en la masa total del copolimero de propileno heterofásico, que comprende un copolimero de propileno y/o homopolimero de propileno que comprende al menos 70 % en masa de propileno y hasta 30 % en masa de etileno, con base en la masa total del polímero de fase matriz, y/o al menos una alfa-olefina de 4 a 10 átomos de carbono, y desde 1 a 50 % en masa de fase dispersa, " con base en la masa total del copolimero de propileno heterofásico, que comprende un elastómero de alfa-olefina-etileno que consiste de más de 20 % en masa de etileno y hasta 80 % en masa de al menos una alfa-olefina de 3 a 10 átomos de carbono, con base en la masa total del elastómero de fase dispersa.
2. - El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el peróxido orgánico es a, a' -bis-(ter-butilperoxi) diisopropil benceno.
3. - El proceso de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el a acrilato poli (n) funcional es dimetacrilato de 1, 4- butanodiol.
4. - El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la proporción de peróxido : co-agente es desde 1:1 a 1:4.
5. - El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el compuesto depurador de ácido es estearato de calcio.
6. - El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la matriz es un homopolimero de polipropileno y la fase dispersa comprende entre 40 % y 60 % en masa de etileno.
7. - El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se añade un polietileno adicional.
8. - Una composición de polipropileno modificada obtenible por medio del proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por un índice de elasticidad p = ERx/y de al menos 1, en donde: ERA es la elasticidad del fundido a G' = G" a ?; G' es el módulo de almacenamiento; G" es el módulo de pérdida; ? es el valor de G" al cual se determino G' ; y = 0.5? + 200; y/o por una resistencia al impacto Izod a -20°C medida de conformidad con ISO 180 4A más alta que 50 kJ/m2.
9. - La composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada por un índice de elasticidad p = ERx/y de al menos 1, en donde: ERA es la elasticidad del fundido a G' = G" a ?; G' es el módulo de almacenamiento; G" es el módulo de pérdida; ? es el valor de G" al cual se determino G' ; y = 0.5? + 200; y/o por una resistencia al impacto Izod a -20 °C medida de conformidad con ISO 180 4A más alta que 50 kJ/m2.
10. -La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizada porque la resistencia al impacto Izod a -20 °C medida de conformidad con ISO 180 4A es más alta que 65 kJ/m2.
11. - La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada adicionalmente por una visibilidad de estrías atigradas superior a 7.
12. -La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque el índice de elasticidad está entre 1 y 4.
13. -Un artículo moldeado caracterizado porque comprende la composición de polipropileno modificado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12. RESUMEN DE LA INVENCION La invención concierne a un proceso para producir una composición de polipropileno modificado que comprende e una etapa de añadir al menos un peróxido orgánico, un acrilato poli (n) funcional, donde n = 2, como co-agente, en una proporción en masa de peróxido : co-agente desde 1:0.4 a 1:5, y un compuesto depurador de ácido, a un copolimero de propileno heterofásico que comprende desde 50 a 99 % en masa de una fase matriz, basada en la masa total del copolimero de propileno heterofásico, que comprende un homopolímero de propileno y/o un copolimero de propileno que comprende al menos 70 % en masa de propileno y hasta 30 % en masa de etileno, basado en la masa total del polímero de fase matriz, y/o al menos una alfa-olefina de 4 a 10 átomos de carbono, y desde 1 a 50 % en masa de fase dispersa, basado en la masa total de copolimero de propileno heterofásico, que comprende un elastómero de alfa-olefina-etileno que consiste de más de 20 % en masa de etileno y hasta 80 % en masa de al menos una alfa-olefina de 3 a 10 átomos de carbono, basado en la masa total de elastómero de fase dispersa. La invención también concierne a una composición de polipropileno modificado caracterizada por un índice de elasticidad p = ERx/y de al menos 1, en donde: ERA es la elasticidad del fundido a G' = G" a ?; G' es el módulo de almacenamiento; G" es el módulo de pérdida; ? es el valor de G" al cual es determino G' ; y = 0.5? + 200; y/o por una resistencia al impacto Izod a -20 °C medida de conformidad con ISO 180 4A de más de 50 kJ/m2. La invención también concierne a un articulo moldeado que comprende la composición de polipropileno modificado.
MX2011000864A 2008-07-23 2009-07-10 Proceso para preparar composiciones de polipropileno modificado. MX2011000864A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08013231 2008-07-23
PCT/EP2009/005069 WO2010009825A1 (en) 2008-07-23 2009-07-10 Process for preparing modified polypropylene compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2011000864A true MX2011000864A (es) 2011-03-21

Family

ID=39952204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2011000864A MX2011000864A (es) 2008-07-23 2009-07-10 Proceso para preparar composiciones de polipropileno modificado.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20110118400A1 (es)
EP (1) EP2315804B1 (es)
JP (1) JP5513503B2 (es)
KR (1) KR101593256B1 (es)
CN (1) CN102105527A (es)
EA (1) EA019075B1 (es)
MX (1) MX2011000864A (es)
WO (1) WO2010009825A1 (es)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101559638B1 (ko) * 2010-10-14 2015-10-12 릴라이언스 인더스트리즈 리미티드 고용융장력 프로필렌 폴리머의 제조 과정
ES2488621T3 (es) * 2011-08-11 2014-08-28 Borealis Ag Composición mejorada en cuanto a la visibilidad del rayado y con baja pegajosidad superficial
CA2851847C (en) 2011-10-11 2018-11-13 Braskem S.A. Polypropylene for the production of thermoformed articles, process for thermoforming modified polypropylene articles and use of the polypropylene
US9416265B2 (en) * 2012-11-30 2016-08-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Methods of forming compositions and articles
ES2654442T5 (en) 2012-12-19 2025-02-04 Borealis Ag Automotive compound with reduced tigerskin
IN2014MU00160A (es) * 2014-01-17 2015-08-28 Reliance Ind Ltd
KR20160132958A (ko) * 2014-03-14 2016-11-21 밀리켄 앤드 캄파니 개질된 헤테로상 폴리올레핀 조성물
CN104292635A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 苏州博利迈新材料科技有限公司 一种超高冲击强度的汽车保险杠复合材料及其制备方法
WO2016085535A1 (en) 2014-11-26 2016-06-02 Milliken & Company Modified heterophasic polyolefin composition
JP6362783B2 (ja) * 2014-12-19 2018-07-25 アブ・ダビ・ポリマーズ・カンパニー・リミテッド・(ブルージュ)・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーAbu Dhabi Polymers Co. Ltd (Borouge) L.L.C. バッテリケースの優れた応力白化性能
US20170349735A1 (en) * 2014-12-19 2017-12-07 Sabic Global Technologies B.V. Process for the preparation of a heterophasic propylene copolymer
CN107531936B (zh) 2015-02-10 2019-05-14 美利肯公司 热塑性聚合物组合物
BR112017017721B1 (pt) 2015-03-05 2021-10-26 Milliken & Company Composição de poliolefina heterofásica e processo de preparação da mesma
PL3347389T3 (pl) * 2015-09-13 2021-04-19 Milliken & Company Sposób wytwarzania heterofazowych kompozycji polimerowych
JP6884571B2 (ja) 2016-12-26 2021-06-09 日東電工株式会社 伸縮性フィルム、伸縮性積層体、およびそれを含む物品
EP3882309A1 (en) * 2017-02-03 2021-09-22 Borealis AG Use of a polymer composition for the production of articles with improved paintability and surface appearance
CN110753726B (zh) * 2017-06-26 2022-05-03 博里利斯股份公司 具有优异表面外观的聚丙烯组合物
EP4219131A1 (en) * 2017-12-26 2023-08-02 Braskem America, Inc. High performance polyolefin for material extrusion
US20210403230A1 (en) * 2018-10-12 2021-12-30 Nouryon Chemicals International B.V. Solid organic peroxide composition
CN113597446B (zh) * 2019-03-21 2023-08-29 Sabic环球技术有限责任公司 添加剂组合物
US11286317B2 (en) * 2019-04-12 2022-03-29 Indian Oil Corporation Limited Morphology modified heterophase propylene copolymers and their products thereof
EP4036130B1 (en) 2021-01-29 2023-03-22 Borealis AG Modification of polyethylene copolymer

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1098272B (it) * 1978-08-22 1985-09-07 Montedison Spa Componenti,di catalizzatori e catalizzatori per la polimerizzazione delle alfa-olefine
IT1190681B (it) * 1982-02-12 1988-02-24 Montedison Spa Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine
JPH0235770B2 (ja) * 1982-11-18 1990-08-13 Mitsui Petrochemical Ind Horipuropirensoseibutsunoseizohoho
US4937299A (en) * 1983-06-06 1990-06-26 Exxon Research & Engineering Company Process and catalyst for producing reactor blend polyolefins
JP2898353B2 (ja) * 1990-05-21 1999-05-31 三井化学株式会社 熱可塑性エラストマー組成物
JP2959805B2 (ja) * 1990-05-21 1999-10-06 三井化学株式会社 熱可塑性エラストマーの製造方法
US5272236A (en) * 1991-10-15 1993-12-21 The Dow Chemical Company Elastic substantially linear olefin polymers
JP2896615B2 (ja) * 1991-05-24 1999-05-31 チッソ株式会社 架橋ポリオレフィン組成物の製造方法
US5278272A (en) * 1991-10-15 1994-01-11 The Dow Chemical Company Elastic substantialy linear olefin polymers
US5707569A (en) * 1994-02-15 1998-01-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Processing aid system for polyolefins
JPH0873546A (ja) * 1994-06-23 1996-03-19 Basf Ag 不飽和エステルで部分的に架橋された合成樹脂材料
US5468808A (en) * 1994-09-12 1995-11-21 Exxon Chemical Patents Inc. Reduction of flow marks in rubber modified polypropylene
JPH08183889A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Nippon Petrochem Co Ltd ポリプロピレン樹脂組成物およびその組成物からなる容器
AU7638796A (en) * 1995-11-24 1997-06-11 Chisso Corporation Propylene composition, process for preparing the same, polypropylene composition, and molded articles
DE19646118A1 (de) * 1996-11-08 1998-05-14 Basf Ag Mit ungesättigten Estern teilvernetzte Kunststoffmassen
US6204348B1 (en) * 1997-05-20 2001-03-20 Borealis Gmbh Modified polypropylenes of improved processability
FI974175L (fi) * 1997-11-07 1999-05-08 Borealis As Menetelmä polypropeenin valmistamiseksi
DE19801687A1 (de) * 1998-01-19 1999-07-22 Danubia Petrochem Polymere Thermoplastische Elastomere guter Einfärbbarkeit und hoher Festigkeit und Elastizität sowie daraus hergestellte hochschlagzähe Polymerblends
JP2000154270A (ja) * 1998-11-19 2000-06-06 Chisso Corp 発泡ポリプロピレン系組成物及び発泡成形体
DE10084514B4 (de) * 2000-02-28 2007-05-24 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Olefinische Kautschukzusammensetzung
US6372847B1 (en) * 2000-05-10 2002-04-16 Exxon Mobil Chemical Patents, Inc. Polyolefin compositions having improved low temperature toughness
JP3937696B2 (ja) * 2000-06-30 2007-06-27 住友化学株式会社 ポリプロピレン系樹脂組成物
JP4116765B2 (ja) * 2000-10-31 2008-07-09 株式会社プライムポリマー 自動車用成形天井材およびその製造方法
US6777476B2 (en) * 2002-03-09 2004-08-17 Hyundai Motor Company Polypropylene resin composition
CA2430861A1 (en) * 2002-06-03 2003-12-03 The University Of British Columiba Extrusion aid combination
ATE431840T1 (de) * 2002-08-20 2009-06-15 Borealis Tech Oy Polypropylenzusammensetzung
US6906137B2 (en) * 2003-03-26 2005-06-14 Dupont Dow Elastomers Llc Process aid masterbatch for melt processable polymers
JP4666893B2 (ja) * 2003-07-08 2011-04-06 東燃化学株式会社 変性ポリプロピレンの乳化組成物
US7016802B2 (en) * 2003-09-05 2006-03-21 Tyco Electronics Corporation Photocontrol devices having flexible mounted photosensors and methods of calibrating the same
JP4736587B2 (ja) * 2004-10-05 2011-07-27 住友化学株式会社 複合体製造用熱可塑性エラストマー組成物及び複合体
EP1676884A1 (fr) * 2004-12-30 2006-07-05 Multibase S.A.S. Composition polyolefinique destinee a realiser un capot pour logement d'un coussin d'air de securite d'un vehicule automobile
US20070004864A1 (en) * 2005-06-24 2007-01-04 University Of Florida Research Foundation Method to enhance impact strength properties of melt processed polypropylene resins
EP1958980B1 (en) * 2005-12-05 2012-10-31 JSR Corporation Thermoplastic elastomer composition, foam product, and process for production of the composition or foam product
JP5843782B2 (ja) * 2009-12-21 2016-01-13 サンアロマー株式会社 耐衝撃性ポリオレフィン組成物

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010009825A1 (en) 2010-01-28
KR101593256B1 (ko) 2016-02-12
EP2315804A1 (en) 2011-05-04
JP2011528733A (ja) 2011-11-24
JP5513503B2 (ja) 2014-06-04
KR20110030704A (ko) 2011-03-23
EA019075B1 (ru) 2013-12-30
CN102105527A (zh) 2011-06-22
US20110118400A1 (en) 2011-05-19
EA201170234A1 (ru) 2011-10-31
EP2315804B1 (en) 2012-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5513503B2 (ja) 改質ポリプロピレン組成物を調製するプロセス
JP2011528733A5 (es)
KR102088379B1 (ko) 헤테로상 프로필렌 공중합체 및 탈크를 함유하는 조성물의 제조 방법
CN109844003B (zh) 阻燃剂丙烯组合物
US8871825B2 (en) Polypropylene resin composition, method for producing the same, and foam molded article
CN107108996B (zh) 包含多相丙烯共聚物的组合物
CN1462293A (zh) 用过氧化物和自由基活性助剂进行流变学改性的热塑性弹性体组合物
JP2006501358A (ja) 押出形材用のレオロジーが改質された熱可塑性エラストマー組成物
TW202142573A (zh) 高熔融強度聚丙烯及其製備方法
EP0663937B1 (en) Thermoplastic olefins with low viscosity
CN104169357A (zh) 聚丙烯树脂组合物及成形体
JP2012229303A (ja) プロピレン系樹脂組成物及びその射出成形体
EP3162844B1 (en) Polypropylene composition comprising a nucleating composition comprising aluminosilicate and an organic nucleating agent
EP3497162B1 (en) Compositions comprising carbon fibers and at least one thermoplastic polyolefin elastomer
JP5350600B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂組成物およびそれからなる成形体
JP7744342B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂組成物
JP2022090879A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法
JP6079346B2 (ja) プロピレン樹脂組成物の製造方法及び該プロピレン樹脂組成物からなる成形体
JP6089839B2 (ja) プロピレン樹脂組成物の製造方法及び該プロピレン樹脂組成物からなる成形体
JP2001114956A (ja) 熱可塑性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration