用于片材应用的具有高尺寸稳定性的聚烯烃组合物的制作方法

本公开涉及聚烯烃组合物，具体地涉及用于建造与建筑应用的基于聚烯烃的片材膜。

背景技术：

1、聚烯烃由于其突出的性能和成本特性而经常用于商业塑料应用中。这些聚合物可以是无定形的或高结晶的，并且它们能够作为热塑性塑料、热塑性弹性体或热固性塑料。因此，通过正确选择其分子结构和分子量分布，可以对聚烯烃进行轻松设计和修改，以在挤出过程中获得拉伸强度、抗撕裂性、刚度、抗冲击性和挤出工艺中的加工性的适当平衡。

2、聚烯烃中日益关注的一个领域是片材膜的形成。由于聚烯烃片材膜的有益特性，包括机械韧性、柔性、阻隔特性和耐环境性，聚烯烃片材膜已成为建造与建筑工业的非常重要的一部分。

3、特别地，单层屋顶膜是工业片材膜的发展最快的一个领域。这种发展在很大程度上归因于世界各地商业建造建筑活动的增加，人口增加、快速城市化以及强劲的经济增长推动了这种发展。然而，屋顶膜的通用性也有助于增长，因为它们可以应用于所有形状和尺寸的屋顶，包括露天屋顶、绿色屋顶、冷却屋顶、压舱屋顶和更多屋顶，从大规模商业项目(诸如机场和工厂)到私人住宅屋顶。

4、除了屋顶和其他建造应用之外，防水片材膜由于其柔性、易于应用、控制或消除渗漏的能力和成本效益而越来越多地用于水和废水管理系统以及固体废物管理。

5、预期对住宅和商业空间的日益增长的需求以及对发展水保护和废水处理基础设施的日益增加的投资将积极地影响屋顶膜、土工膜和防水片材膜的总体增长。

6、随着聚合技术的先进发展，聚烯烃已经通过各种化学和物理形式(包括交联聚烯烃、共聚物、高熔体强度(支化)聚烯烃和聚烯烃共混物)在片材膜应用中快速扩张。然而，尽管在聚烯烃片材膜中取得了进展，仍然需要开发具有增加的尺寸稳定性而不牺牲柔性、防水性、耐环境性和易加工性的改善的组合物。

技术实现思路

1、本公开提供了聚烯烃组合物，该聚烯烃组合物具有高尺寸稳定性、高柔性、高抗撕裂性和抗穿刺性以及易加工性。具体地，新型聚烯烃组合物包括基于丙烯的反应器制成的热塑性聚烯烃(rtpo)和线性低密度聚乙烯(lldpe)，以及添加剂和可选的填料。添加lldpe改善了尺寸稳定性而不牺牲rtpo的高柔性、低硬度和易加工性。这允许聚烯烃组合物用于各种片材膜应用，包括作为屋顶膜、土工膜、汽车表皮、汽车和住宅地板等，并且在需要最小尺寸变化的应用中尤其有用。

2、特别地，本文所述的新型聚烯烃组合物具有将rtpo与大于0至约30重量％的lldpe组合的聚合物组合物。与在聚合物组合物中仅使用rtpo相比，添加lldpe改善了尺寸稳定性，并且与仅使用rtpo的组合物相比，新型聚烯烃组合物具有大约相同或更好的柔性、抗撕裂性和抗穿刺性，以及易加工性。新型聚烯烃组合物还包括专用于由聚烯烃组合物形成的制品的最终应用的添加剂和可选的填料。

3、在一些实施例中，与不含lldpe的组合物相比，由新型聚烯烃组合物形成的制品的模塑收缩率降低最多30％，并且与不含lldpe的聚烯烃组合物相比，最大热膨胀力或生长力降低最多40％。在一些实施例中，由新型组合物形成的制品具有约0.5至约0.7％的模塑收缩率，以及2.0至3.4n的最大热膨胀力。

4、本公开包括以下任何一种或多种任意组合的实施例：

5、一种聚烯烃组合物，包括：(a)聚合物组合物，该聚合物组合物具有(i)按聚合物组合物的总重量计大于0且约30重量％的线性低密度聚乙烯(lldpe)和(ii)按聚合物组合物的总重量计约70重量％至小于100重量％的反应器制成的热塑性聚合物(rtpo)；(b)添加剂包；以及(c)可选的填料包。

6、一种聚烯烃组合物，包括：(a)聚合物组合物，该聚合物组合物具有(i)线性低密度聚乙烯(lldpe)，该lldpe包括乙烯与至少一种α-烯烃的共聚物，该至少一种α-烯烃选自由以下组成的组：1-丁烯、1-己烯和1-辛烯，其中按聚合物组合物的总重量计，该lldpe以大于0至约30重量％的量存在；(ii)反应器制成的热塑性聚合物(rtpo)，按聚合物组合物的总重量计，该rtpo以约70重量％至小于100重量％的量存在，该rtpo包括：(a)10至70重量份的全同立构指数大于80的丙烯均聚物，或丙烯与乙烯、ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物含有超过85重量％的丙烯并且具有大于80的全同立构指数；(b)5至20重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物级分含有大于约35重量％的乙烯，在环境温度下不溶于二甲苯，(c)40至80重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基；以及可选地小部分的二烯，该级分含有从20至小于60重量％的乙烯，在环境温度下可溶于二甲苯，并且二甲苯可溶级分的特性粘度为从1.5dl/g至4dl/g，其中(b)和(c)级分的总和相对于总反应器制成的热塑性聚合物的重量百分比为从30％至90％，并且(b)/(c)重量比低于0.4；以及(b)添加剂包，该添加剂包包括一种或多种添加剂。聚烯烃组合物的熔体流动速率(astm d1238l)为约0.1至10g/10分钟。

7、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，其中反应器制成的热塑性聚合物包括：(a)10至70重量份的全同立构指数大于80的丙烯均聚物，或丙烯与乙烯、ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物含有超过85重量％的丙烯并且具有大于80的全同立构指数；(b)5至20重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物级分含有大于约51重量％的乙烯，在环境温度下不溶于二甲苯，(c)40至80重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基，以及可选地小部分的二烯，该级分含有从20至小于60重量％的乙烯，在环境温度下可溶于二甲苯，并且二甲苯可溶级分的特性粘度为从1.5dl/g至4dl/g，其中(b)和(c)级分的总和相对于总反应器制成的热塑性聚合物的重量百分比为从30％至90％，并且(b)/(c)重量比低于0.4。

8、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，其中反应器制成的热塑性聚合物包括：(a)20至40重量份的丙烯与乙烯、ch2═chrα-烯烃或其组合的无规共聚物，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物含有超过85重量％的丙烯并且具有大于80的全同立构指数；(b)5至10重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物级分含有大于约35重量％的乙烯，在环境温度下不溶于二甲苯，(c)55至75重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基；以及可选地小部分的二烯，该级分含有从20至小于40重量％的乙烯，在环境温度下可溶于二甲苯，并且二甲苯可溶级分的特性粘度为从1.5dl/g至4dl/g，其中(b)和(c)级分的总和相对于总反应器制成的热塑性聚合物的重量百分比为从50％至90％，并且(b)/(c)重量百分比低于0.4；其中反应器制成的热塑性聚合物具有小于150mpa的挠曲模量、从8至20mpa的断裂拉伸应力、高于400％的断裂伸长率、在75％下从20％至50％的永久变形和小于40％的雾度。

9、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，其中反应器制成的热塑性聚合物具有：(a)30至60重量份的全同立构指数大于80的丙烯均聚物，或丙烯与乙烯、ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物含有超过85重量％的丙烯并且具有大于80的全同立构指数；(b)5至10重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物级分含有大于约35重量％的乙烯，在环境温度下不溶于二甲苯，(c)55至75重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基；以及可选地小部分的二烯，该级分含有从20至小于40重量％的乙烯，在环境温度下可溶于二甲苯，并且二甲苯可溶级分的特性粘度为从1.5dl/g至4dl/g，其中(b)和(c)级分的总和相对于总反应器制成的热塑性聚合物的重量百分比为从40％至70％，并且其中(b)和(c)级分的总和相对于总反应器制成的热塑性聚合物的重量百分比为从20％至50％。

10、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，其中反应器制成的热塑性聚合物具有：(a)从8至25重量％的结晶聚合物级分，该结晶聚合物级分选自由以下组成的组：(i)丙烯均聚物，其在环境温度下在二甲苯中的溶解度低于10重量％；和(ii)丙烯与至少一种式为ch2═chr的α-烯烃的共聚物，其中r为h或2至6个碳的直链或支链烷基，其含有至少85重量％的丙烯，在环境温度下在二甲苯中的溶解度低于15重量％；以及(b)从75至92重量％的弹性体级分，该弹性体级分包括：(1)丙烯与至少一种式为ch2═chr的α-烯烃的第一弹性体共聚物，其中r为h或2至6个碳的直链或支链烷基，该第一弹性体共聚物可选地含有0.5至5重量％的二烯，其中第一弹性体共聚物含有从15至32重量％的α-烯烃，并且在环境温度下在二甲苯中的溶解度大于50重量％，二甲苯可溶级分的特性粘度为从3.0至5.0dl/g；和(2)丙烯与至少一种式为ch2═chr的α-烯烃的第二弹性体共聚物，其中r为h或2至6个碳的直链或支链烷基，该第二弹性体共聚物可选地含有0.5至5重量％的二烯，其中第二弹性体共聚物含有多于32％至最多45重量％的α-烯烃，并且在环境温度下在二甲苯中的溶解度大于80重量％，二甲苯可溶级分的特性粘度为从4.0至6.5dl/g；其中(1)/(2)重量比在从1:5至5:1的范围内。rtpo还具有低于60mpa的挠曲模量、低于90的肖氏a硬度和在100％下低于35％的永久变形。

11、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，其中线性低密度聚乙烯(lldpe)包括乙烯与至少一种α-烯烃的共聚物，该至少一种α-烯烃选自由以下组成的组：1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。

12、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，其中该lldpe是挤出级的。

13、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，其中按聚合物组合物的总重量计，该lldpe以约5重量％至约25重量％的量存在。

14、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，还包括添加剂包，该添加剂包具有一种或多种不同的添加剂。

15、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，还包括填料包，该填料包具有两种或更多种不同的填料。

16、本文所述的聚烯烃组合物中的任一种，其具有最多80重量％的填料包和小于20重量％的添加剂包，其中组合物的余量为聚合物组合物。

17、由本文所述的聚烯烃组合物中的任一种制备的制品。

18、由本文所述的聚烯烃组合物中的任一种模塑或挤出的制品。

19、本文所述的制品中的任一种，其中该制品具有约0.5至约0.7％的模塑收缩率(根据astm d955测量)和2至3.4n的热膨胀力。

20、由本文所述的聚烯烃组合物中的任一种制备的片材膜。

21、一种片材膜，包括：(a)聚合物组合物，该聚合物组合物具有(i)线性低密度聚乙烯(lldpe)，该lldpe包括乙烯与至少一种α-烯烃的共聚物，该至少一种α-烯烃选自由以下组成的组：1-丁烯、1-己烯和1-辛烯，其中按聚合物组合物的总重量计，该lldpe以大于0至约30重量％的量存在；(ii)反应器制成的热塑性聚合物(rtpo)，按聚合物组合物的总重量计，该rtpo以约70重量％至小于100重量％的量存在，该rtpo包括：(a)10至70重量份的全同立构指数大于80的丙烯均聚物，或丙烯与乙烯、ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物含有超过85重量％的丙烯并且具有大于80的全同立构指数；(b)5至20重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基，该共聚物级分含有大于约35重量％的乙烯，在环境温度下不溶于二甲苯，(c)40至80重量份的乙烯与丙烯或另一ch2═chrα-烯烃或其组合的共聚物级分，其中r为2至8个碳的烷基自由基；以及可选地小部分的二烯，该级分含有从20至小于60重量％的乙烯，在环境温度下可溶于二甲苯，并且二甲苯可溶级分的特性粘度为从1.5dl/g至4dl/g，其中(b)和(c)级分的总和相对于总反应器制成的热塑性聚合物的重量百分比为从30％至90％，并且(b)/(c)重量比低于0.4；以及(b)添加剂包，该添加剂包包括一种或多种添加剂；以及(c)填料包，该填料包包括两种或更多种填料。该片材膜具有如根据astm d955测量的约0.5％至约0.7％的模塑收缩率以及2至3.4n的最大热膨胀力。

22、本文所述的片材膜中的任一种，其中该片材膜是土工膜、汽车外壳、屋顶膜或地板膜。

23、本文所述的片材膜中的任一种，其中该片材膜具有约2n的最大热膨胀力。

24、本文所述的片材膜中的任一种，其中该片材膜具有约0.7％的模塑收缩率。

25、提供本概述以介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。