聚乙烯粉末具有通過ASTM-D?4020確定的約300,000g/mol-約2,000,000g/mol的分子量，約300-約1500μm的平均粒徑D50，和約0.25-約0.5g/ml的堆積密度。在燒結時，所述聚乙烯粉末產生具有至少45%的孔隙率和小于5毫巴的壓降的多孔制品。該多孔制品用于例如廢水曝氣以及毛細管和過濾應用。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及聚乙烯粉末及由其制得的多孔燒結制品。
技術介紹
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)、高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)均已被用于制備多孔模塑制品。這類制品的實例包括過濾漏斗、浸入式過濾器、過濾坩堝、多孔片材、筆尖、記號筆尖、曝氣器、分散器和輕質模塑部件。包含分子量至多250，000g/mol的聚乙烯的LDPE和HDPE獲得好的部件強度，但是·它們的熔融行為導致在時間和溫度方面的加工范圍(processing window)窄。其結果是，由其制備的模塑制品趨于具有降低的孔隙率和不一致的質量。此外，用LDPE或HDPE作為模塑材料，在具有復雜幾何形狀管道的模具內加熱的不均勻趨于導致模塑制品孔隙率的不均勻。與LDPE和HDPE形成對照的是，平均分子量高于2，500，000g/mol的UHMW-PE配制劑可在寬范圍的時間和溫度內加工。此外，這些高分子量聚乙烯對于例如耐化學性、抗沖擊性、耐磨損性、吸水性、能量吸收、熱撓曲和聲音阻尼能力的性能是有價值的。然而，因為UHMW-PE很少表現出流動性，甚至在熔融狀態，所以通過常規技術例如注塑進行加工是不可能的。此外，UHMW-PE制得的多孔制品傾向于弱且脆。因此開發具有UHMW-PE樹脂的加工優點與LDPE和HDPE樹脂的強度性能結合的新型的聚乙烯粉末具有顯著意義。Shiraishi等的美國專利No. 4, 962, 167公開了一種通過使用固體催化劑組分和有機金屬化合物使乙烯聚合而制備超高分子量聚乙烯粉末的方法。據報道所得聚乙烯粉末具有600，000-12, 000, 000的分子量，0. 30-0. 34g/cc的堆積密度和195-245微米的粒徑。Suga等的美國專利No. 4，972，035公開了超高分子量聚烯烴細粉末，其具有在135°C下于十氫化萘中測得的至少10dl/g的特性粘度(對應于至少約1，660，000的分子量)和1-80 μ m的平均粒徑使得至少20重量％的該粉末通過350Tyler目篩。Ehlers等的美國專利No. 5，587，440公開了一種使用包含有機鋁化合物和鈦組分的催化劑制備具有至少1，000, 000g/mol，優選2，500, 000g/mol-約10，000, 000g/mol的分子量，和350-460g/升的堆積密度的聚乙烯粉末的方法，所述催化劑通過將Ti (IV)化合物還原并用有機鋁化合物對其還原產物進行后處理而制得。Barth等的美國專利No. 5，977，229公開了一種平均粒徑為3-3000 μ m，優選10-1000 μ m,特別地30-300 μ m的親水改性的高和/或超高分子量聚乙烯粉末。實施例使用商購自 Ticona LLC(Florence, KY)的GlI 4020 和 2122 作為 UHMW-PE 材料。Wang等的美國專利申請公開No. 2004/0110853公開了一種由包含聚乙烯聚合物顆粒的模塑粉末形成多孔制品的方法，該聚乙烯聚合物顆粒具有通過ASTM-D 4020測定的約800，000g/mol-約3，500，000g/mol的單峰分子量分布。該聚乙烯聚合物顆粒的粒徑分布在約10微米-約1000微米的范圍內。用于該方法的示例的商購樹脂是TiconaLLC (Florence, KY)生產的GUR 4012 和 4022，它們分別具有 I, 200，000 和 2，600，OOOg/mo I的分子量，120-150微米的顆粒尺寸和O. 38-0. 55g/cm3的粉末堆積密度。據報導由這些樹脂制得的多孔板具有14-18微米的平均孔徑大小和19-27毫巴的壓降。Wang等的美國專利申請公開No. 2007/0225390公開了具有通過ASTM 4020測定的約600，OOOg/mol-約2，700, 000g/mol的分子量的聚乙烯聚合物模塑粉末。該聚乙烯聚合物顆粒的平均粒徑在約5微米-約1000微米的范圍內并且該聚乙烯具有約0. 10-約0. 30g/cc的粉末堆積密度。實施例中所用的模塑粉末具有1，300，000g/mol的分子量，108微米的平均粒徑和0. 22g/cc的粉末堆積密度。通過進行燒結，該粉末制得的多孔板具有54-69微米的平均孔徑大小和4-5毫巴的壓降。Ehlers等的美國專利No. 7，141，636公開了一種制備具有不規則顆粒結構，以及具有I. 3g/10分鐘-10g/10分鐘的熔體流動指數(MFR190/15)(對應于約250，000-約500, 000g/mol的分子量)、3-30的分子量分布Mw/Mn、0. 05g/cc_0. 4g/cc的堆積密度和5 μ m-300 μ m的粒徑的均聚物和/或共聚物的方法，該方法包括在包含鈦組分和有機鋁化 合物的混合催化劑存在下以及在摩爾質量調節劑存在下使單體聚合。國際專利公開NO.W085/04365公開了一種包含超高分子量(>1，000，000g/mol)聚乙烯粉末的模塑組合物，使所述粉末通過造粒機或軋制機以將其堆積密度提高到大于0. 5g/cc并且消除粉末表面上的任何微細結構。國際專利公開NO.W02009/127410公開了一種在催化劑體系存在下制備UHMW-PE粉末的方法，該粉末具有1，000, 000-約10，000, 000g/mol的分子量，在約100-350克/升范圍內的堆積密度以及平均尺寸(D5tl)為50-250 μ m和跨度(span) (D90-D10/D50)大于I的不規則顆粒，所述催化劑體系包含(I)由如下物質反應得到的固體反應產物a)含有I)含氧有機鎂化合物或含鹵素的鎂化合物和2)含氧有機鈦化合物的烴溶液與b)具有通式AlRnX3_n的有機鋁鹵化合物，其中R是含有1-10個碳原子的烴基，X是鹵素且0〈3〈n，和(II)具有通式AlR3的鋁化合物，其中R是含有1-10個碳原子的烴基。Mitsui日本公開的專利申請JP 60158205A公開了一種制備超高分子量乙烯類聚合物粉末的方法，該粉末具有在135°C下于十氫化萘中測得的至少5dl/g的極限粘度(對應于至少約590，000g/mol的分子量)，基于全部粉末計至多10%含量的具有至少840 μ粒徑的粉末，基于全部粉末計至少90%含量的具有44-840 μ粒徑的粉末，200-700 μ的平均粒徑和至少0. 30g/cm3的堆積密度。示例的所有材料具有在135°C下于十氫化萘中測得的至少15dl/g的極限粘度(對應于至少約3，000, 000g/mol的分子量)。Asahi日本公開的專利申請JP 62142629A描述了一種來自Sunfine SH系列粉末狀聚乙烯樹脂的燒結過濾器，該樹脂具有0. 01-0. 2g/10分鐘的熔體指數(對應于約320，000-約550，000g/mol的分子量)和使得90wt%的顆粒具有100-800 μ m的直徑的顆粒分布。該多孔過濾器的平均孔徑是20-200 μ m，其平均孔隙率是40-60%。根據本專利技術，制備了一種新型聚乙烯粉末，其具有介于HDPE和UHMW-PE之間的分子量、大的顆粒和相對高的堆積密度并且可將其燒結以生產具有高的孔隙度、非常低的壓降和優異的物理性能的燒本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：R·斯里尼瓦桑，J·胡芬，B·弗施勒，B·林克，J·埃勒斯，L·王，R·博爾，P·伯克，M·古西克，沈宇，
申請(專利權)人：提克納有限責任公司，
類型：
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。