Композитные материалы, содержащие пропиленовые привитые сополимеры - RU2002106806A

Реферат

1. Композитный материал, содержащий (1) привитой сополимер, содержащий основную цепь в виде частиц пропиленового полимерного материала со средневесовым диаметром, равным 0,4-7 мм, удельной поверхностью, по меньшей мере равной 0,1 м²/г, и объемной долей пор, по меньшей мере равной 0,07, и где более 40% пор в частице имеют диаметр больше 1 мкм, которую прививают полимеризацией по меньшей мере одним прививаемым мономером, способным полимеризоваться по свободно-радикальному механизму, и (2) смектитовую глину, содержащую обмениваемые катионы, которая обработана по меньшей мере одним органическим веществом, вызывающим набухание, однородно диспергирована в частицах пропиленового полимерного материала, где полное содержание неорганики в композитном материале находится в диапазоне 0, 5-10% в расчете на полную массу композитного материала.

2. Композит по п.1, где пропиленовый полимерный материал, используемый в качестве основной цепи привитого сополимера, выбирают из группы, состоящей из: (1) гомополимера пропилена с индексом изотактичности, большим 80; (2) сополимера пропилена и олефина, выбираемого из группы, состоящей из этилена и C_4-10 альфа-олефинов, при условии, что если олефином является этилен, то максимальное содержание полимеризованного этилена равно 10%, а если олефином является C_4-10 альфа-олефин, то его максимальное полимеризованное содержание равно 20 мас.%, причем индекс изотактичности сополимера превышает 85; (3) терполимера пропилена и двух олефинов, выбираемых из группы, состоящей из этилена и C_4-8 альфа-олефинов, при условии, что максимальное содержание полимеризованного C_4-8альфа-олефина равно 20 мас.%, а если одним из олефинов является этилен, то максимальное содержание полимеризованного этилена равно 5 мас.%, причем индекс изотактичности терполимера превышает 85; (4) олефиновой полимерной композиции, содержащей (a) 10-60 мас.% пропиленового гомополимера, индекс изотактичности которого больше 80, или сополимера, полученного из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из (i) пропилена и этилена, (ii) пропилена, этилена и C_4-8 альфа-олефина и (iii) пропилена и C_4-8 альфа-олефина, причем содержание полимеризованного пропилена в сополимере превышает 85 мас.%, а индекс изотактичности сополимера превышает 85; (b) 5-25 мас.% сополимера этилена и пропилена или С_4-8 альфа-олефина, который нерастворим в ксилоле при комнатной температуре; и (c) 30-70 мас.% эластомерного сополимера, полученного из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из (i) этилена и пропилена, (ii) этилена, пропилена и C_4-8 альфа-олефина и (iii) этилена и C_4-8альфа-олефина, причем сополимер необязательно содержит 0,5-10 мас.% полимеризованного диена и менее 70 мас.% полимеризованного этилена, и при этом растворим в ксилоле при комнатной температуре и имеет характеристическую вязкость, измеренную в декагидронафталине при 135°С, в диапазоне от 1,5 до 4,0 дл/г, где полное количество (b) и (с) в расчете на всю олефиновую полимерную композицию находится в диапазоне 50-90%, массовое отношение (b)/(с) меньше 0,4, а композицию получают полимеризацией по меньшей мере в две стадии, и у композиции модуль упругости при изгибе меньше 150 МПа; и (5) термопластичного олефина, содержащего: (a) 10-60% пропиленового гомополимера, индекс изотактичности которого превышает 80, или сополимера, получаемого из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из (i) этилена и пропилена, (ii) этилена, пропилена и C_4-8 альфа-олефина и (iii) этилена и C_4-8альфа-олефина, причем содержание полимеризованного пропилена в сополимере превышает 85%, и индекс изотактичности сополимера превышает 85; (b) 20-60% аморфного сополимера, образованного из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из (i) этилена и пропилена, (ii) этилена, пропилена и C_4-8альфа-олефина и (iii) этилена и C_4-8 альфа-олефина, причем сополимер необязательно содержит 0,5-10% полимеризованного диена и менее 70% полимеризованного этилена, и при этом растворим в ксилоле при комнатной температуре; и (c) 3-40% сополимера, образованного из этилена и пропилена или C_4-8 альфа-олефина, который нерастворим в ксилоле при комнатной температуре, где модуль упругости при изгибе у термопластичного олефина больше 150, но меньше 1200 МПа.

3. Композит по п.2, где пропиленовым полимерным материалом является пропиленовый гомополимер.

4. Композит по п.1, где прививаемым мономером является стирол.

5. Композит по п.1, где прививаемыми мономерами являются метилметакрилат и метилакрилат.

6. Композит по п.1, где смектитовой глиной является монтмориллонит, содержащий обмениваемые катионы натрия.

7. Способ получения композитного материала, включающий проведение, в по существу неокисляющей среде, прививки полимеризацией по меньшей мере одного жидкого мономера, способного полимеризоваться по свободно-радикальному механизму, на частицы пропиленового полимерного материала, имеющие средневесовой диаметр, равный 0,4-7 мм, удельную поверхность, по меньшей мере равную 0,1 м²/г, и объемную долю пор, по меньшей мере равную 0,07, и где более 40% пор в частице имеют диаметр больше 1 мкм, в присутствии (1) смектитовой глины, содержащей обмениваемые катионы, которая обработана по меньшей мере одним органическим веществом, вызывающим набухание, и (2) от 0,1 части до 6 частей на сто частей пропиленового полимерного материала органического инициатора свободно-радикальной полимеризации, при температуре реакции в диапазоне 60-125°С, причем содержание неорганики в композитном материале находится в диапазоне 0,5-10% в расчете на полную массу композитного материала.

8. Способ по п.1, где пропиленовый полимерный материал, используемый в качестве основной цепи привитого сополимера, выбирают из группы, состоящей из: (1) гомополимера пропилена с индексом изотактичности, большим 80; (2) сополимера пропилена и олефина, выбираемого из группы, состоящей из этилена и С_4-10 альфа-олефинов, при условии, что если олефином является этилен, то максимальное содержание полимеризованного этилена будет равно 10%, а если олефином является С_4-10 альфа-олефин, то его максимальное полимеризованное содержание равно 20 мас.%, причем индекс изотактичности сополимера превышает 85; (3) терполимера пропилена и двух олефинов, выбираемых из группы, состоящей из этилена и C_4-8 альфа-олефинов, при условии, что максимальное содержание полимеризованного C_4-8альфа-олефина равно 20 мас.%, а если одним из олефинов является этилен, то максимальное содержание полимеризованного этилена равно 5 мас.%, причем индекс изотактичности терполимера превышает 85; (4) олефиновой полимерной композиции, содержащей (а) 10-60 мас.% пропиленового гомополимера, индекс изотактичности которого больше 80, или сополимера, полученного из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из (i) пропилена и этилена, (ii) пропилена, этилена и C_4-8 альфа-олефина и (iii) пропилена и C_4-8 альфа-олефина, причем содержание полимеризованного пропилена в сополимере превышает 85 мас.%, а индекс изотактичности сополимера превышает 85; (b) 5-25 мас.% сополимера этилена и пропилена или С_4-8 альфа-олефина, который нерастворим в ксилоле при комнатной температуре; и (c) 30-70 мас.% эластомерного сополимера, полученного из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из (i) этилена и пропилена, (ii) этилена, пропилена и C_4-8 альфа-олефина и (iii) этилена и C_4-8 альфа-олефина, причем сополимер необязательно содержит 0,5-10 мас.% полимеризованного диена и менее 70 мас.% полимеризованного этилена, и при этом растворим в ксилоле при комнатной температуре и имеет характеристическую вязкость, измеренную в декагидронафталине при 135°С, в диапазоне 1, 5-4,0 дл/г, где полное количество (b) и (с) в расчете на всю олефиновую полимерную композицию находится в диапазоне 50-90%, массовое отношение (b)/(с) меньше 0,4, а композицию получают полимеризацией по меньшей мере в две стадии, и у композиции модуль упругости при изгибе меньше 150 МПа; и (5) термопластичного олефина, содержащего: (а) 10-60% пропиленового гомополимера, индекс изотактичности которого превышает 80, или сополимера, получаемого из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из (i) этилена и пропилена, (ii) этилена, пропилена и C_4-8 альфа-олефина и (iii) этилена и C_4-8альфа-олефина, причем содержание полимеризованного пропилена в сополимере превышает 85%, и индекс изотактичности сополимера превышает 85; (b) 20-60% аморфного сополимера, образованного из мономеров, выбираемых из группы, состоящей из (i) этилена и пропилена, (ii) этилена, пропилена и C_4-8альфа-олефина и (iii) этилена и С_4-8 альфа-олефина, причем сополимер необязательно содержит 0,5-10% полимеризованного диена и менее 70% полимеризованного этилена, и при этом растворим в ксилоле при комнатной температуре; и (c) 3-40% сополимера, образованного из этилена и пропилена или C_4-8 альфа-олефина, который нерастворим в ксилоле при комнатной температуре, где модуль упругости при изгибе у термопластичного олефина больше 150, но меньше 1200 МПа.

9. Способ по п.8, где пропиленовым полимерным материалом является пропиленовый гомополимер.

10. Способ по п.7, где прививаемым мономером является стирол.

11. Способ по п.7, где прививаемыми мономерами являются метилметакрилат и метилакрилат.

12. Способ по п.7, где смектитовой глиной является монтмориллонит, содержащий обмениваемые катионы натрия.

13. Способ по п.7, где частицы пропиленового полимерного материала нагревают до температуры реакции, добавляют органический свободно-радикальный инициатор и затем отдельно добавляют суспензию глины в жидком мономере.

14. Способ по п.7, где частицы пропиленового полимерного материала смешивают с суспензией глины в жидком мономере, смесь нагревают до температуры реакции и добавляют органический свободно-радикальный инициатор.

15. Способ по п.7, где суспензию глины в жидком мономере и органический свободно-радикальный инициатор одновременно добавляют к частицам пропиленового полимерного материала, которые были нагреты до температуры реакции.

16. Способ по п.7, где глину смешивают с частицами пропиленового полимерного материала в присутствии углеводородного растворителя, смесь нагревают до температуры реакции для удаления растворителя, а органический свободно-радикальный инициатор и жидкий мономер добавляют одновременно.

17. Композиция, содержащая композитный материал по п.1 и 2-45% каучукового компонента в расчете на полную массу композиции.

18. Композиция, содержащая композитный материал по п.1 и 5-90% пропиленового полимерного материала с широким молекулярно-массовым распределением, у которого M_w/M_n находится в диапазоне 5-60.

19. Композиция по п.17, дополнительно содержащая 5-90% пропиленового полимерного материала с широким молекулярно-массовым распределением, у которого M_w/M_n находится в диапазоне 5-60.