本发明涉及一种在机械性能和冲击性能方面具有改善的性能平衡的高熔体流动性聚丙烯组合物、生产所述聚丙烯组合物的方法、包含所述聚丙烯组合物的制品以及所述聚丙烯组合物用于制造制品的应用。
背景技术：
1、多相丙烯共聚物因其优异的刚度和冲击综合性能而广泛应用于包装工业。人们可以在日常生活的许多方面发现多相丙烯共聚物的应用。聚丙烯的主要应用领域之一是薄壁制品的注塑成型。典型示例包括主要用于食品包装的塑料杯、桶和小容器。为了适合薄壁注塑成型应用，聚丙烯应表现出优异的加工性能/流动性，通常以高熔体流动速率(mfr)表示，即低平均分子量。考虑到机械性能以及尤其是杂质的量，聚合物和包装工业仍需要改进现有的具有高熔体流动速率(mfr)的多相聚丙烯组合物。
2、然而，现有技术存在一些局限性。例如，在齐格勒-纳塔催化剂存在下制造的具有高熔体流动速率(mfr)的多相聚丙烯组合物由于如下两个原因而具有固有的局限性：
3、首先，h2响应差，在反应器中在固定的温度/压力比下，h2的溶解度继而mfr均受到限制，尤其是当制造与乙烯的共聚物时。其次，低聚物的量随着mfr的增加而增加。存在一些用于从高熔体流动性多相聚丙烯组合物中去除低聚物的技术，但是这些技术可能导致其他问题(例如添加剂的损失)，并且它们在常规条件下对链较长的低聚物几乎没有影响。
4、wo2017/148970a1公开了具有良好机械性能和冲击性能的多相聚丙烯组合物。然而，这些组合物的熔体流动速率mfr2对于某些应用来说太低。此外，这些组合物在齐格勒-纳塔催化剂的存在下制备，因此显示出上述讨论的局限性和杂质。
5、ep3812404a1公开了具有良好机械性能和冲击性能以及低可萃取物的多相聚丙烯组合物。然而，这些组合物的熔体流动速率mfr2对于某些应用来说太低。
6、ep2075284a1公开了具有高熔体流动速率mfr2的多相聚丙烯组合物。然而，这些组合物缺乏机械性能(尤其是刚度)。
7、因此，本领域需要具有大于100g/10min的高熔体流动速率mfr2的聚丙烯组合物，其适合于注塑成型和制造薄壁制品，其在机械性能和冲击性能方面表现出改善的性能平衡，例如高弯曲模量和冲击强度、高加工性能(例如高熔体流动速率)和低杂质量(例如低voc和fog)。
8、出人意料地发现，通过仔细选择聚丙烯组合物的聚合条件并由此优化弹性体相(在crystex测量中被识别为可溶相(sf))的特性，可以获得具有这种改善的性能平衡的聚丙烯组合物。
技术实现思路
1、本发明涉及聚丙烯组合物，其包含结晶部分(cf)和可溶部分(sf)，二者均根据crystex qc分析来测定，
2、其中，所述可溶部分(sf)：
3、·以聚丙烯组合物的总重量为基准计，所述可溶部分(sf)在聚丙烯组合物中的量为10.0wt％至35.0wt％，优选为11.0wt％至32.5wt％，更优选为12.0wt％至30.0wt％；
4、·所述可溶部分(sf)的特性粘度(iv(sf))为至少2.0dl/g，优选为2.3dl/g至4.5dl/g，更优选为2.5dl/g至4.3dl/g，以及
5、·以可溶部分(sf)的总重量为基准计，所述可溶部分(sf)通过由定量13c-nmr光谱法校准的ft-ir光谱法测定的乙烯含量(c2(sf))为14.0wt％至29.0wt％，优选为17.0wt％至26.0wt％，更优选为19.0wt％至24.0wt％；
6、其中，可溶部分的特性粘度与结晶部分的特性粘度的比率(iv(sf)/iv(cf))为2.5至5.0，优选为2.6至4.8；并且
7、聚丙烯组合物的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg，iso 1133)为105g/10min至320g/10min，优选为107g/10min至300g/10min，更优选为110g/10min至280g/10min。
8、此外，本发明还涉及一种制造如上所述或如下所述的聚丙烯组合物的方法，其包括如下步骤：
9、a)在第一聚合反应器中，在单中心催化剂体系存在下聚合丙烯，制备第一丙烯聚合物部分；
10、b)将包含单中心催化剂体系和第一丙烯聚合物部分的聚合混合物从第一聚合反应器转移到第二聚合反应器中；
11、c)在第二聚合反应器中，在单中心催化剂体系存在下聚合丙烯，制备第二丙烯聚合物部分；
12、d)将包含单中心催化剂体系、第一丙烯聚合物部分和第二丙烯聚合物部分的聚合混合物从第二聚合反应器转移到第三聚合反应器中；
13、e)在第三聚合反应器中，在单中心催化剂体系存在下聚合丙烯和乙烯，制备第三丙烯-乙烯共聚物部分；
14、f)从第三聚合反应器中取出包含单中心催化剂体系、第一丙烯聚合物部分、第二丙烯聚合物部分和第三丙烯-乙烯共聚物部分的聚合混合物；以及
15、g)获得包含第一丙烯聚合物部分、第二丙烯聚合物部分和第三丙烯-乙烯共聚物部分的聚合物组合物。
16、此外，本发明还涉及一种包含如上所述或如下所述的聚丙烯组合物的制品。
17、最后，本发明还涉及如上所述或如下所述的聚丙烯组合物用于制造制品的应用。
18、定义
19、丙烯均聚物为基本上由丙烯单体单元组成的聚合物。由于杂质(尤其是在商业聚合过程中的杂质)，丙烯均聚物可包含至多0.1mol％共聚单体单元，优选至多0.05mol％共聚单体单元，最优选至多0.01mol％共聚单体单元。
20、丙烯无规共聚物为丙烯单体单元和共聚单体单元的共聚物，共聚单体单元优选选自乙烯和c4-c10α-烯烃，其中，共聚单体单元无规分布在聚合链上。丙烯无规共聚物可以包含来自一种以上碳原子量不同的共聚单体的共聚单体单元。
21、多相聚丙烯为具有半结晶基体相和分散在其中的弹性体相的基于丙烯的共聚物，所述半结晶基体相可以是丙烯均聚物或丙烯与至少一种α-烯烃共聚单体的无规共聚物。在无规多相丙烯共聚物的情况下，所述半结晶基体相是丙烯和至少一种α-烯烃共聚单体的无规共聚物。
22、弹性体相可以是具有大量共聚单体的丙烯共聚物，其不是无规分布在聚合物链中而是分布在富含共聚单体的嵌段结构和富含丙烯的嵌段结构中。多相聚丙烯通常与单相丙烯共聚物的区别在于它表现出归因于基体相和弹性体相的两个不同的玻璃化转变温度tg。
23、除非另有说明，下文中的量以重量％(wt％)给出。
1.一种聚丙烯组合物，其包含结晶部分(cf)和可溶部分(sf)，所述结晶部分(cf)和所述可溶部分(sf)均根据crystex qc分析来测定，
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其中，所述结晶部分(cf)：
3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物包含多相丙烯共聚物，所述多相丙烯共聚物包含半结晶基体相和分散在所述基体相中的弹性体相；优选地，所述聚丙烯组合物包含的多相丙烯共聚物的量为93.0wt％至100wt％，优选为95.0wt％至99.9wt％，更优选为96.5wt％至99.8wt％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物包含25℃下冷二甲苯可溶(xcs)部分，以聚丙烯组合物的总重量为基准计，所述25℃下冷二甲苯可溶(xcs)部分的量为8.0wt％至32.0wt％，优选为9.0wt％至30.0wt％，更优选为10.0wt％至28.0wt％；
5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物根据iso178在根据en iso 1873-2制造的注塑成型测试样品(80×10×4mm3)上测定的弯曲模量(fm)为800mpa至1500mpa，优选为850mpa至1450mpa。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物的弯曲模量(fm)满足如下与可溶部分(sf)的量相关的不等式：
7.根据权利要求1至6中任一项所述的聚丙烯组合物，其中，所述聚丙烯组合物具有如下特性中的一种以上，优选具有如下特性中的全部：
8.一种制造权利要求1至7中任一项所述的聚丙烯组合物的方法，其包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述单中心催化剂体系包含：
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，第一丙烯聚合物部分和/或第二丙烯聚合物部分为丙烯均聚物部分。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述第一丙烯聚合物部分的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg，iso 1133)为1000g/10min至15000g/10min，优选为1100g/10min至13500g/10min，更优选为1250g/10min至11500g/10min。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，合并的第一和第二丙烯聚合物部分的熔体流动速率mfr2(230℃，2.16kg，iso 1133)为至少1000g/10min，优选为1200g/10min至9000g/10min，更优选为1500g/10min至8000g/10min。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其中，以合并的第一和第二丙烯聚合物部分的总重量为基准计，合并的第一和第二丙烯聚合物部分的25℃下冷二甲苯可溶(xcs)部分的量不超过2.0wt％，优选为0.1wt％至1.5wt％。
14.包含权利要求1至13中任一项所述的聚丙烯组合物的制品。
15.权利要求1至13中任一项所述的聚丙烯组合物作为复合基质用于提高聚合物组合物的熔体流动速率的应用。