作为增容剂的官能化的嵌段复合材料和结晶嵌段复合材料

摘要

本发明提供官能化的嵌段复合材料和结晶嵌段复合材料作为增容剂。特别地，本发明提供至少三种聚合物和增容剂的组合物。增容剂包括：由至少(A)和(B)形成的官能化的基于烯烃的聚合物：(A)结晶嵌段复合材料，其包含：包含基于丙烯的结晶嵌段和基于乙烯的结晶嵌段的嵌段共聚物；基于丙烯的结晶聚合物；和基于乙烯的结晶聚合物；和(B)至少一种官能化剂，或由至少(A)和(B)形成的官能化的基于烯烃的聚合物：(A)结晶嵌段复合材料，其包含：包含基于丙烯的结晶嵌段和基于乙烯的结晶嵌段的嵌段共聚物；基于丙烯的结晶聚合物；和基于乙烯的结晶聚合物；和(B)至少一种官能化剂。

说明书

技术领域

本发明涉及官能化的嵌段复合材料和结晶嵌段复合材料以及它们作为 聚合物增容剂的用途。

背景技术

循环利用在产品寿命周期方面占有越来越重要的位置，特别是在聚合物 循环利用领域。尽管进展诸多，在循环利用基础不相容的(fundamentally  incompatible)废物流方面仍存在挑战。例如，地毯行业已经开发了多种分离 废物流的方法，这是通过从机织的基质(woven primaries)和填充的聚合物衬 背除去面纱实现的。这些分离方法鲜有可完成的，留下的问题是使用不相容 的循环利用的材料的混合流。这些混合流填充包括以下物质的组合：尼龙6， 尼龙6,6，均聚物聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，其它混杂聚烯烃(乙烯乙酸乙烯 基酯共聚物(EVA)等)，聚氨酯，乙酸乙烯基酯乳液(VAE)，苯乙烯类嵌段共 聚物(SBC)和其它类型的胶乳，聚酯，以及填料例如CaCO₃和煤飞灰。这些 材料的几种混合物描述于EP 0719301 B1。认为类似的问题也会出现于人造 草坪，其具有更为有限的以上材料的混合物。

美国专利7,897,689涉及如下制备的源自基础烯烃互聚物的官能化的互 聚物：使一种或多种单体或单体的混合物例如乙烯和一种或多种共聚单体聚 合，形成具有独特物理性质的互聚物产物。官能化的烯烃互聚物包含两个或 更多个不同的区域或链段(嵌段)，得到独特的加工性质和物理性质。

美国专利申请公开US2010-0093942涉及极性和/或非极性聚合物与至少 一种官能化的聚烯烃聚合物的聚烯烃共混物组合物，所述官能化的聚烯烃聚 合物选自：胺官能化的聚烯烃聚合物，羟基官能化的聚烯烃聚合物，酰亚胺 官能化的聚烯烃聚合物，酐官能化的聚烯烃聚合物，或羧酸官能化的聚烯烃 聚合物。也公开了制备官能化的聚烯烃聚合物的方法以及包含至少一个由这 样的组合物制备的组件的材料和制品。

美国专利7,622,529涉及如下制备的作为增容剂的烯烃互聚物：使一种 或多种单体或单体的混合物例如乙烯和一种或多种共聚单体聚合，形成具有 独特物理性质的互聚物产物。烯烃互聚物包含两个或更多个不同的区域或链 段(嵌段)，得到独特的加工性质和物理性质。

WO/2011/041696涉及嵌段复合材料以及它们作为抗冲改性剂的用途； WO/2011/041698涉及软混配物中的嵌段复合材料；WO/2011/041699涉及热 塑性硫化产品中的嵌段复合材料。

发明内容

本发明提供组合物，其包含：a)第一聚合物；b)第二聚合物；c)第三聚 合物；和d)增容剂，其中所述增容剂是：

i)由至少(A)和(B)形成的官能化的基于烯烃的聚合物：

(A)嵌段复合材料，其包含：

i)包含基于丙烯的结晶嵌段和乙烯/α-烯烃嵌段的嵌段共聚物；

ii)基于丙烯的结晶聚合物；和

iii)乙烯/α-烯烃聚合物；和

(B)至少一种官能化剂；和/或

(ii)由至少(A)和(B)形成的官能化的基于烯烃的聚合物：

(A)结晶嵌段复合材料，其包含：

i)包含结晶α-烯烃嵌段和结晶乙烯嵌段的嵌段共聚物；

ii)结晶基于α-烯烃的聚合物；和

iii)基于乙烯的结晶聚合物；和

(B)至少一种官能化剂

其中第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物不同。

附图说明

图1显示CBC2的DSC图。

图2显示CBC2的TREF分析。

图3显示CBC2的HTLC分析。

图4显示MAH-g-CBC2-4的IR光谱。

图5显示MAH-g-CBC2-4的DSC图。

图6显示MAH-g-CBC2-4的HTLC分析。

图7显示酰亚胺-g-CBC2-4的IR光谱。

图8显示表8中PE/PP/PA共混物数据的韧性与模量的关系。

图9显示对比实施例L、对比实施例M和实施例12的反向散射M图像。

图10显示对比实施例N、对比实施例O、对比实施例Q和实施例12的 TEM图像。

图11显示对比实施例S、对比实施例T和实施例18的反向散射SEM 图像。

图12显示对比实施例S、对比实施例T和实施例18的TEM图像。

具体实施方式

本申请所有提及的元素周期表是指由CRC Press，Inc.于2003出版并享 有版权的元素周期表。同样，任何提及的族应该为在使用编号族的IUPAC 系统的这个元素周期表中所反映的族。除非指出，从上下文暗示或现有技术 惯例，所有的份和百分比均基于重量。针对美国专利实践的目的，任何涉及 的专利、专利申请或公开的内容在此全部引入作为参考(或其等价的US同族 也引入作为参考)，特别是关于本领域中的合成技术、定义(不与本申请具体 提供的任何定义不一致)和常识的披露。

术语“聚乙烯”包括乙烯的均聚物，以及乙烯和一种或多种C_3-8α-烯烃的 共聚物(其中乙烯占至少50摩尔％)。

术语“聚丙烯”包括丙烯的均聚物例如全同立构聚丙烯，间同立构聚丙 烯，以及丙烯和一种或多种C_2、4-8α-烯烃的共聚物(其中丙烯占至少50摩 尔％)。优选地，聚合物中至少一个嵌段或链段(结晶嵌段)的多个聚合的单体 单元包含优选至少90摩尔％、更有选至少93摩尔％、最优选至少95摩尔％ 的丙烯。可以类似地命名主要有不同的α-烯烃例如4-甲基-1-戊烯制备的聚 合物。

如果使用，术语“结晶”是指具有如通过差示扫描量热法(DSC)或等同技 术测量的一级转变或结晶熔点(T_m)的聚合物或聚合物嵌段。可以将该术语与 术语“半结晶”互换使用。

术语“可结晶的”是指可以聚合使得所得聚合物为结晶聚合物的单体。结 晶乙烯聚合物通常具有但不限于，0.89g/cc至0.97g/cc的密度和75℃至 140℃的熔点。结晶丙烯聚合物通常具有但不限于，0.88g/cc至0.91g/cc的 密度和100℃至170℃的熔点。

术语“无定形”是指聚合物缺少结晶熔点。

术语"全同立构"定义为通过¹³C-NMR分析确定具有至少70％的全同立 构五元组的聚合物重复单元。"高度全同立构”定义为具有至少90％的全同立 构五元组的聚合物。

术语“嵌段共聚物”或“链段共聚物”是指含两种或更多种优选以线型方式 接合的在化学上不同的区域或链段(称作“嵌段”)的聚合物，即，含在化学上 不同的单元的聚合物，所述在化学上不同的单元对于聚合乙烯官能团而言， 以首尾方式接合(共价键接)，而不是以悬垂或接枝的方式接合。在一种优选 的实施方式中，所述嵌段在以下方面不同：在嵌段中结合的共聚单体的量或 类型、密度、结晶度、结晶度的类型(例如聚乙烯相对于聚丙烯)，可归因于 具有该组成的聚合物的微晶尺寸、立构规整度(全同立构或间同立构)的类型 或程度、区域规整度或区域不规整度、支化量(包括长链支化或超-支化)、均 一性或任何其它化学或物理性质。本发明的嵌段共聚物的特征在于独特的聚 合物多分散性(PDI或Mw/Mn)的分布和嵌段长度分布，其在一种优选的实施 方式中是由于穿梭剂与催化剂的组合的效果。

术语“嵌段复合材料”是指包含以下组分的聚合物：软共聚物，即为聚合 的单元，其中共聚单体含量为大于10摩尔％至小于90摩尔％，优选为大于 20摩尔％至小于80摩尔％，最优选为大于33摩尔％至小于75摩尔％；硬聚 合物，其中单体的存在量为大于90摩尔％至最多100摩尔％，优选为大于 93摩尔％至最多100摩尔％，更优选为大于95摩尔％至最多100摩尔％，最 优选为大于98摩尔％至最多摩尔％；和嵌段共聚物，优选为二嵌段共聚物， 其具有软链段和硬链段，其中嵌段共聚物的硬链段与嵌段复合材料中硬聚合 物的组成基本上相同，嵌段共聚物的软链段与嵌段复合材料的软共聚物的组 成基本上相同。嵌段共聚物可以是线性的或支化的。更特别地，当用连续法 制备时，嵌段复合材料具有的PDI期望地为1.7至15，优选为1.8至3.5， 更优选为1.8至2.2，最优选为1.8至2.1。当用间歇法或半间歇法制备时， 嵌段复合材料具有的PDI期望地为1.0至2.9，优选为1.3至2.5，更优选为 1.4至2.0，最优选为1.4至1.8。这些嵌段复合材料描述于，例如，美国专利 申请公开US2011-0082257，US2011-0082258和US2011-0082249，全部公开 于2011年4月7日，其中关于嵌段复合材料、其制备方法以及分析它们的 方法的描述通过参考并入本申请。

术语“结晶嵌段复合材料”(CBC)是指下述聚合物，其包含基于乙烯的结 晶聚合物(CEP)，结晶基于α-烯烃的聚合物(CAOP)，和嵌段共聚物，该嵌段 共聚物具有结晶乙烯嵌段(CEB)和结晶α-烯烃嵌段(CAOB)，其中嵌段共聚物 的CEB与嵌段复合材料中CEP的组成基本上相同，嵌段共聚物的CAOB与 嵌段复合材料的CAOP的组成基本上相同。另外，CEP和CAOP的量之间 的组成分配(compositional split)与嵌段共聚物中相应嵌段之间的组成分配基 本上相同。嵌段共聚物可以是线性或支化的。更特别地，各嵌段链段可各自 包含长链分支，但是嵌段共聚物链段基本上是线性的，而不包含接枝或支化 的嵌段。当以连续方法制备时，结晶嵌段复合材料具有的PDI期望地为1.7 至15，优选为1.8至10，更优选为1.8至5，更优选为1.8至3.5。这样的结 晶嵌段复合材料描述于，例如，美国临时申请61/356978，61/356957和 61/356990，全部提交于2010年6月21日，其中关于嵌段复合材料、其制备 方法以及分析它们的方法的描述通过参考并入本申请。

CAOB是指聚合的α-烯烃单元的高度结晶嵌段，其中单体存在量大于 90摩尔％，优选为大于93摩尔％，更优选为大于95摩尔％，优选为大于96 摩尔％。换言之，CAOB中共聚单体含量小于10摩尔％，优选为小于7摩尔％， 更优选为小于5摩尔％，最优选为小于4摩尔％。具有丙烯结晶度的CAOB 具有的相应熔点为80℃及更高，优选为100℃及更高，更优选为115℃及 更高，最优选为120℃及更高。在一些实施方式中，CAOB包含全部或基本 上全部的丙烯单元。另一方面，CEB是指聚合的乙烯单元的嵌段，其中共聚 单体含量为10摩尔％或更少，优选为0摩尔％至10摩尔％，更优选为0摩 尔％至7摩尔％，最优选为0摩尔％至5摩尔％。这样的CEB具有的相应熔 点优选为75℃及更高，更优选为90℃，以及100℃及更高。

“硬”链段是指聚合的单元的高度结晶嵌段，其中单体存在量大于90摩 尔％，优选为大于93摩尔％，更优选为大于95摩尔％，最优选为大于98摩 尔％。换言之，硬链段中共聚单体含量最优选为小于2摩尔％，更优选为小 于5摩尔％，优选为小于7摩尔％，和小于10摩尔％。在一些实施方式中， 硬链段包含全部或基本上全部的丙烯单元。在一些实施方式中，硬链段包含 全部或基本上全部的丙烯单元。另一方面，“软”链段是指聚合的单元的无定 形、基本上无定形或弹性体嵌段，其中共聚单体含量为大于10摩尔％且小 于90摩尔％，优选为大于20摩尔％且小于80摩尔％，最优选为大于33摩 尔％且小于75摩尔％。

用于制备本发明共聚物的适宜的单体包括任何可加成聚合物的单体，优 选为任何烯烃或二烯烃单体，更优选为任何α-烯烃，最优选为丙烯和以及至 少一种具有2或4至20个碳原子的可共聚的共聚单体，或1-丁烯以及至少 一种具有2或5至20个碳原子的可共聚的共聚单体，4-甲基-1-戊烯和至少 一种不同的具有4至20个碳原子的可共聚的共聚单体。优选地，共聚物包 含丙烯和乙烯。嵌段复合材料和结晶嵌段复合材料聚合物中的共聚单体含量 可以使用任何适宜的技术测量，其中优选基于核磁共振(NMR)波谱法的技 术。

嵌段复合材料和结晶嵌段复合材料聚合物优选地通过下述方法制备，该 方法包括：使可加成聚合的单体或单体的混合物在加成聚合条件下与包含至 少一种加成聚合催化剂、助催化剂和链穿梭剂的组合物接触，所述方法的特 征在于在有区别的工艺条件下在两个或更多个在稳态聚合条件下操作的反 应器中或在处于活塞流聚合条件下操作的反应器的两个或更多个区域中形 成至少一些增长的聚合物链。在一种优选的实施方式中，本发明的嵌段复合 材料包含具有嵌段长度最可能分布的嵌段聚合物的级分。

用于制备嵌段复合材料和结晶嵌段复合材料的适宜方法可见，例如， 2008年10月30日公开的美国申请公开2008/0269412，其通过参考并入本申 请。特别地，聚合反应期望地作为连续聚合反应、优选为连续的溶液聚合反 应进行，其中将催化剂组分、单体、和任选的溶剂、辅料、清除剂、和聚合 反应助剂连续地供入至一个或多个反应器或区域中，并将聚合物产物连续地 从其中移除。下述那些方法在用于本文中的术语“连续的”和“连续地”的范围 内，在该方法中间歇地添加反应物且以小的规律或不规律的时间间隔移除产 物，由此，随着时间流逝，总体的方法是基本上连续的。此外，正如前面所 阐释的，链穿梭剂可以在聚合过程中的任何点添加，包括在第一反应器或区 域中，在离开第一反应器时或即将离开第一反应器之前，或在第一反应器或 区域和第二或任何之后的反应器或区域之间。由于单体、温度、压力的差异 以及串联连接的至少两个反应器或区域之间的聚合条件的其它差异，在不同 的反应器或区域中形成的相同分子内具有以下差异：具有不同组成的聚合物 链段例如共聚单体含量，结晶度，密度，立构规整度，区域规整度，或其它 化学或物理差异。各链段或嵌段的尺寸由连续聚合反应条件确定，优选为最 可能的聚合物尺寸分布。

当在两个反应器或区域中制备具有结晶乙烯嵌段(CEB)和结晶α-烯烃嵌 段(CAOB)的嵌段聚合物时，可以在第一反应器或区域中制备CEB和在第二 反应器或区域中制备CAOB，或者在第一反应器或区域中制备CAOB和在 第二反应器或区域中制备CEB。更有利的是，在第一反应器或区域中在添加 新鲜的链穿梭剂的情况下制备CEB。在制备CEB的反应器或区域中存在增 加含量的乙烯将通常导致在该反应器或区域得到的分子量远高于在制备 CAOB的区域或反应器中得到的分子量。新鲜的链穿梭剂将会降低制备CEB 的反应器或区域中聚合物的MW，由此得到CEB和CAOB链段的长度之间 较好的总体平衡。

当以串联方式操作反应器或区域时，必须保持不同的反应条件使得一个 反应器制备CEB而另一个反应器制备CAOB。优选最小化通过溶剂和单体 循环系统将乙烯从第一反应器运送到第二反应器(串联)或从第二反应器运回 至第一反应器。存在很多移除该乙烯的可行的单元操作，但是因为乙烯比高 级α-烯烃更易挥发，一个简单的方法是经由闪蒸步骤通过降低制备CEB的 反应器的流出物的压力和闪蒸出乙烯移除大量未反应的乙烯。更优选的方法 是避免另外的单元操作和利用乙烯相对于高级α-烯烃的远远较大的反应性， 使得整个CEB反应器内乙烯的转化率接近100％。整个反应器内单体的总转 化率可以通过将α-烯烃转化率保持在高水平(90至95％)控制。

用于本发明的适宜的催化剂和催化剂前体包括金属络合物，例如公开于 WO2005/090426，特别是在第20页第30行至第53页第20行公开的那些， 其通过参考并入本申请。适宜的催化剂也公开于US 2006/0199930；US  2007/0167578；US 2008/0311812；US 7,355,089 B2；或WO 2009/012215， 其关于催化剂的部分通过参考并入本申请。

特别优选的催化剂是具有下式的那些：

其中：

R²⁰是不计算氢在内包含5至20个原子的芳族基团或惰性取代的芳族基 团，或其多价衍生物；

T³是不计算氢在内包含1至20个原子的亚烃基或硅烷基团，或其惰性 取代的衍生物；

M³是第4族金属，优选为镐或铪；

G是阴离子、中性或二价阴离子配体基团；优选为卤化物，不计算氢在 内具有至多20个原子的烃基或二烃基酰胺基(dihydrocarbylamide)；

g是1至5的数字，表示这样的G基团的数目；和

键和供电子相互作用各自由直线和箭头表示。

优选地，这样的络合物对应于下式：

其中：T³是不计算氢在内包含2至20个原子的二价桥基，优选为取代 的或未取代的C_3-6亚烷基；和

Ar²每次出现时独立地为不计算氢在内包含6至20个原子的亚芳基或烷 基取代的亚芳基或芳基取代的亚芳基；

M³是第4族金属，优选为铪或镐；

G每次出现时独立地为阴离子、中性或二价阴离子配体基团；

g是1至5的数字，表示这样的X基团的数目；和

供电子相互作用由箭头表示。

上式的金属络合物的优选实例包括以下化合物：

其中M³是Hf或Zr；

Ar⁴是C_6-20芳基或其惰性取代的衍生物，特别是3,5-二(异丙基)苯基，3,5- 二(异丁基)苯基，二苯并-1H-吡咯-1-基，或蒽-5-基，和

T⁴每次出现时独立地包括C_3-6亚烷基，C_3-6环亚烷基，或其惰性取代的 衍生物；

R²¹每次出现时独立地为氢，卤素，不计算氢在内包含至多50个原子的 烃基、三烃基甲硅烷基、或三烃基甲硅烷基烃基；和

G每次出现时独立地为卤素或不计算氢在内包含至多20个原子的烃基 或三烃基甲硅烷基，或者2个G基团共同为上述烃基或三烃基甲硅烷基的二 价衍生物。

特别优选的是下式的化合物：

其中Ar⁴是3,5-二(异丙基)苯基，3,5-二(异丁基)苯基，二苯并-1H-吡咯-1- 基，或蒽-5-基，

R²¹是氢，卤素，或C_1-4烷基，特别是甲基

T⁴是丙烷-1,3-二基或丁烷-1,4-二基，和

G是氯，甲基或苄基。

其它适宜的金属络合物是具有下式的那些：

前述多价路易斯碱络合物便利地通过标准金属化过程和配体交换过程 制备，包括第4族金属的来源和中性多官能的配体来源。而且，络合物也可 以通过酰胺消除和烃基化方法以相应的第4族金属四酰胺和烃基化剂例如三 甲基铝为起始原料制备。也可以使用其它技术。这些络合物尤其可从以下文 献的公开得知，美国专利6,320,005，6,103,657，6,953,764和国际公开WO  02/38628和WO 03/40195。

适宜的助催化剂是公开于WO2005/090426的那些，特别是，在第54页 第1行至第60页第12行公开的那些，其通过参考并入本申请。

适宜的链穿梭剂是公开于WO2005/090426的那些，特别是，在第19页 第21行至第20页第12行公开的那些，其通过参考并入本申请。特别优选 的链穿梭剂是二烷基锌化合物。

优选地，嵌段复合材料聚合物包含丙烯，1-丁烯或4-甲基-1-戊烯和一种 或多种共聚单体。优选地，嵌段复合材料的嵌段聚合物包含聚合形式的丙烯 和乙烯和/或一种或多种C_4-20α-烯烃共聚单体、和/或一种或多种另外的可共 聚的共聚单体，或者它们包含4-甲基-1-戊烯和乙烯和/或一种或多种C_4-20α- 烯烃共聚单体，或者它们包含1-丁烯和乙烯、丙烯和/或一种或多种C₅-C₂₀α- 烯烃共聚单体和/或一种或多种另外的可共聚的共聚单体。另外适宜的共聚单 体选自二烯烃，环状烯烃，和环状二烯烃，卤化的乙烯基化合物，和亚乙烯 基芳族化合物。优选地，单体是丙烯，共聚单体是乙烯。高度期望的是，聚 合物嵌段的一些或全部包含无定形或相对无定形的聚合物，例如丙烯、1-丁 烯或4-甲基-1-戊烯和共聚单体的共聚物，特别是丙烯、1-丁烯或4-甲基-1- 戊烯与乙烯的无规共聚物，以及如果存在的话任何剩余的聚合物嵌段(硬链 段)主要包含聚合形式的丙烯、1-丁烯或4-甲基-1-戊烯。优选地，这样的链 段是高度结晶或有规立构的聚丙烯，聚丁烯或聚-4-甲基-1-戊烯，特别是全 同立构均聚物。另外适宜的共聚单体选自二烯烃，环状烯烃，和环状二烯烃， 卤化的乙烯基化合物，和亚乙烯基芳族化合物。

在其中共聚单体是乙烯的情况下，乙烯的存在量优选为10摩尔％至90 摩尔％，更优选为20摩尔％至80摩尔％，最优选为33摩尔％至75摩尔％。 优选地，共聚物包含的硬链段为90摩尔％至100摩尔％的丙烯。硬链段可以 是大于90摩尔％、优选大于93摩尔％、更有选大于95摩尔％的丙烯，最优 选大于98摩尔％的丙烯。这样的硬链段具有的相应熔点为80℃及以上，优 选为100℃及以上，更优选为115℃及以上，最优选为120℃及以上。

在一些实施方式中，嵌段复合材料的如下定义的嵌段复合材料指数(BCI) 大于0但小于约0.4，或为约0.1至约0.3。在其它实施方式中，BCI为大于 约0.4且至多约1.0。另外，BCI可以为约0.4至约0.7，为约0.5至约0.7， 或为约0.6至约0.9。在一些实施方式中，BCI为约0.3至约0.9，为约0.3至 约0.8，或为约0.3至约0.7，为约0.3至约0.6，为约0.3至约0.5，或为约 0.3至约0.4。在其它实施方式中，BCI为约0.4至约1.0，为约0.5至约1.0， 或为约0.6至约1.0，为约0.7至约1.0，为约0.8至约1.0，或为约0.9至约 1.0。

嵌段复合材料和结晶嵌段复合材料的Tm优选大于100℃，优选大于 120℃，更有选大于125℃。优选地，Tm为100℃至250℃，更优选为120℃ 至220℃，也优选为125℃至220℃。优选地，嵌段复合材料和结晶嵌段 复合材料的MFR为0.1至1000dg/min，为0.1至50dg/min，为0.1至30 dg/min，为1至12dg/min，为1.1至10dg/min或为1.2至8dg/min。优选地， 嵌段复合材料或结晶嵌段复合材料的组分之间的分配为30/70至70/30，为 40/60至60/40，或优选为50/50。

进一步优选地，嵌段复合材料和结晶嵌段复合材料的重均分子量(Mw) 为10,000至约2,500,000，优选为35,000至约1,000,000，更优选为50,000 至约300,000，更优选为50,000至约200,000。

优选地，嵌段复合材料聚合物包含0.5至95wt％的软共聚物、0.5至95 wt％的硬聚合物和5至99wt％的嵌段共聚物。更优选地，嵌段复合材料聚合 物包含0.5至79wt％的软共聚物、0.5至79wt％的硬聚合物和20至99wt％ 的嵌段共聚物，更优选为0.5至49wt％的软共聚物、0.5至49wt％的硬聚合 物和50至99wt％的嵌段共聚物。重量百分比基于嵌段复合材料的总重量。 软共聚物、硬聚合物和嵌段共聚物的重量百分比总和等于100％。

优选地，本发明的结晶嵌段复合材料聚合物包含0.5至95wt％的CEP、 0.5至95wt％的CAOP和5至99wt％的嵌段共聚物。更优选地，结晶嵌段 复合材料聚合物包含0.5至79wt％的CEP、0.5至79wt％的CAOP和20至 99wt％的嵌段共聚物，更优选为0.5至49wt％的CEP、0.5至49wt％的CAOP 和50至99wt％的嵌段共聚物。重量百分比基于结晶嵌段复合材料的总重量。 CEP、CAOP和嵌段共聚物的重量百分比总和等于100％。

优选地，嵌段复合材料的嵌段共聚物包含5至95wt％的软嵌段和95至 5wt％的硬嵌段。它们可以包含10wt％至90wt％的软嵌段和90wt％至10 wt％的硬嵌段。更优选地，嵌段共聚物包含25至75wt％的软嵌段和75至 25wt％的硬嵌段，甚至更优选地，它们包含30至70wt％的软嵌段和70至 30wt％的硬嵌段。

优选地，结晶嵌段复合材料的嵌段共聚物包含5至95wt％的结晶乙烯 嵌段(CEB)和95至5wt％的结晶α-烯烃嵌段(CAOB)。它们可以包含10wt％ 至90wt％的CEB和90wt％至10wt％的CAOB。更优选地，嵌段共聚物包 含25至75wt％的CEB和75至25wt％CAOB，甚至更优选地，它们包含 30至70wt％的CEB和70至30wt％的CAOB。

在一些实施方式中，结晶嵌段复合材料的如下定义的结晶嵌段复合材料 指数(CBCI)大于0但小于约0.4，或为约0.1至约0.3。在其它实施方式中， CBCI为大于约0.4且至多约1.0。在一些实施方式中，CBCI为约0.1至约 0.9，为约0.1至约0.8，为约0.1至约0.7，或为约0.1至约0.6。另外，CBCI 可以为约0.4至约0.7，为约0.5至约0.7，或为约0.6至约0.9。在一些实施 方式中，CBCI为约0.3至约0.9，为约0.3至约0.8，或为约0.3至约0.7， 为约0.3至约0.6，为约0.3至约0.5，或为约0.3至约0.4。在其它实施方式 中，CBCI为约0.4至约1.0，为约0.5至约1.0，或为约0.6至约1.0，为约 0.7至约1.0，为约0.8至约1.0，或为约0.9至约1.0。

本发明的一些实施方式包括组合物，该组合物包含98至0.5wt％的结晶 嵌段复合材料和/或嵌段复合材料，剩余物为聚乙烯，聚α-烯烃，及其组合。 优选地，组合物包含50至0.5wt％的CBC和/或BC，更优选为15至0.5wt％ 的CBC和/或BC。

优选适宜的BC和/或CBC树脂的熔解热值为至少约50焦耳每克(J/g)， 更优选为至少约70J/g，仍更优选为至少约80J/g，最优选为至少约90J/g， 通过DSC测得。

嵌段复合材料和结晶嵌段复合材料通过例如接枝、氢化、氮宾插入反应、 或其它官能化反应使用官能化剂例如本领域技术人员熟知的那些进行改性。 优选的官能化是使用自由基机理的接枝反应。对于特别是马来酸酐(MAH) 接枝，接枝水平优选为0.10wt％至1.8wt％，更优选为0.5至1.4％，最优选 为0.7至1.2％。对于将MAH接枝的CBC或BC转化为酰亚胺接枝的CBC 或BC，转化率为>50％，更优选为>70％，最优选为>90％，最大值为100％。 优选地，官能化剂选自马来酸酐，过氧化物，和胺。

在本发明的一些组合物中，第一聚合物是聚乙烯，第二聚合物是聚丙烯， 第三聚合物选自聚酰胺、聚氨酯和聚酯。

一些组合物包含98至0.5wt％的结晶嵌段复合材料，剩余物为聚乙烯、 聚丙烯、和选自PA、PU和PET的第三聚合物，及其组合。优选地，组合物 包含50至0.5wt％的CBC、20wt％至2wt％的CBC、或15wt％至0.5wt％ 的CBC。

本发明的一些实施方式包括组合物，该组合物包含98至0.5wt％的嵌段 复合材料，剩余物为聚乙烯、聚丙烯、和选自PA、PU和PET的第三聚合物， 及其组合。优选地，组合物包含50至0.5wt％的BC、20wt％至2wt％的CBC， 更优选为15至0.5wt％的BC。

在一些实施方式中，BC或CBC的存在量为2wt％至20wt％，聚乙烯的 存在量为5wt％至85wt％，聚丙烯的存在量为5wt％至40wt％，另外的聚 合物的存在量为5wt％至50wt％，基于聚合物的总重量。

可以使用包括但不限于高密度聚乙烯(HDPE)或线性低密度聚乙烯 (LLDPE)的任何聚乙烯，例如通过气相法、溶液法、或淤浆法使用铬催化剂(宽 MWD)、Ziegler Natta催化剂(中MWD)、或茂金属或后茂金属催化剂(窄MWD) 制备的那些。此外，可以使用通过高压自由基聚合反应在高压釜反应器或管 状反应器中制备的任何LDPE均聚物或共聚物。用于本发明的聚乙烯可以是 密度为0.87至0.98g/cm³的HDPE或LLDPE。此外，聚乙烯可以是密度为 0.91至0.94g/cm³的低密度聚乙烯(LDPE)均聚物或者可以与适宜的共聚单体 共聚，所述共聚单体例如为乙酸乙烯基酯，α,β-烯键式不饱和的单羧酸或二 羧酸，及其组合，甲基丙烯酸缩水甘油酯，丙烯酸乙酯，或丙烯酸丁酯。包 含α,β-烯键式不饱和的单羧酸或二羧酸的LDPE的共聚物可以在后聚合法中 用以下物质中和：金属离子，碱金属、碱土金属、和过渡金属的化合物；及 其组合。特定的阳离子源包括但不限于以下金属的金属离子和化合物：锂， 钠，钾，镁，铯，钙，钡，锰，铜，锌，锡，稀土金属，及其组合。聚乙烯 在190℃的MI可以为1至10且存在量为5wt％至40wt％，基于聚合物的 总重量。聚乙烯也可以是烯烃嵌段共聚物，例如以商业名称INFUSE^TM OBC 购自The Dow Chemical Company的那些并且描述于，例如，美国专利 7,608,668和美国专利7,858,706。

用于本发明的聚丙烯聚合物可以是通过本领域技术人员已知的任何方 法制备的任何聚丙烯聚合物，或聚丙烯聚合物共混物，例如均聚物聚丙烯， 聚丙烯的无规乙烯或丁烯共聚物，或抗冲改性的聚丙烯共混物，其包含均聚 物聚丙烯或乙烯和丙烯与橡胶状乙烯-丙烯共聚物组合的结晶无规共聚物。 聚丙烯在230℃的MFR可以为1至100且存在量为5wt％至40wt％，基于 聚合物的总重量。聚丙烯聚合物的立构规整性可以是全同立构的，间同立构 的，无规立构的。

第三聚合物包括但不限于聚氨酯，聚酰胺，和聚酯及其组合。适宜的聚 酰胺包括但不限于，脂族聚酰胺，例如聚己内酰胺(尼龙6)，优选其密度为 1.14g/cc和Mw为20000g/mol至30,000g/mol；聚(己二酰己二胺)(尼龙6,6)， 优选其密度为1.14g/cc和Mw为12000g/mol至20000g/mol；聚(癸二酰己 二胺)；和芳族聚酰胺(或聚芳酰胺)。是以的聚酯包括但不限于聚(对苯二甲 酸乙二醇酯)(PET)，聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)，聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)，(聚(26-萘二甲酸乙二醇酯)和聚乙烯亚胺(PEI)。适宜的聚氨酯(PU) 包括至少一种异氰酸酯或多异氰酸酯与至少一种多元醇的反应产物例如二 苯基甲烷二异氰酸酯与聚丙二醇的反应产物。

第三聚合物也可以选自聚醚，聚醚酰亚胺，聚乙烯醇，聚碳酸酯，聚乳 酸，聚酰胺酯及其组合。

第一聚合物、第二聚合物或第三聚合物中的任一种可以源自循环利用的 聚合物，这包括但不限于源自以下的那些，包括纱线和衬背材料的地毯材料， 人造草皮或来源例如消费后循环材料以及来自车辆的各种聚合物来源。本发 明的组合物可以用于下述应用，这例如但不限于膜、泡沫体、模塑制品以及 线材和缆线应用。

可以将添加剂添加到组合物中，包括可以用于聚合物组合物的任何添加 剂，这包括但不限于增滑剂，抗粘连剂，增塑剂，抗氧化剂，UV稳定剂， 着色剂或颜料，填料，润滑剂，防雾剂，流动助剂，偶联剂，交联剂，成核 剂，表面活性剂，溶剂，阻燃剂，防静电剂，及其组合。

测试方法

MFR：熔体流动速率根据ASTM D1238，条件230℃/2.16kg测量。

DSC：差示扫描量热法尤其用于测量结晶嵌段和嵌段复合材料的熔解热 并且在装备有RCS冷却附件和自动采样器的TA Instruments Q1000 DSC上进 行。使用50ml/min的氮气吹洗气体流速。将样品压成薄膜并在压机中在约 190℃熔融，然后空气冷却至室温(25℃)。然后将约3-10mg材料切割，精 确称重，并放进轻质铝盘(约50mg)中，之后将轻铝盘压接关闭。利用以下 的温度分布来研究样品的热行为：将样品迅速加热至190℃并恒温保持3分 钟，以除去任何先前的热史。然后以10℃/min的冷却速率将样品冷却至-90℃ 并在-90℃保持达3分钟。然后以10℃/min的加热速率将样品加热至190℃。 记录冷却和第二加热曲线。对于CBC和指定的BC树脂的熔解热测量，如 该领域技术人员已知和常规进行的，在开始熔融之前从平坦的初始区绘制计 算的基线(对于这些类型的材料通常为约-10至约20℃)并延伸至第二加热曲 线的熔融结束。

MAH接枝水平

将聚合物粒料在真空烘箱中在150℃干燥1.5hr。通过使用Carver水力 压机在190℃在3000lb的压力在环境气氛中压制30秒而将粒料模塑成膜。 3密尔厚的膜通过将盘子转移至设定的环境温度的较低水平压盘而冷却。IR 光谱使用Nicolet 6700 FTIR收集。FTIR光谱用于使用对照四丁基氢氧化铵 (TBAOH)滴定校正的方法确定各样品中的g-MAH的水平。g-MAH的wt％ 由在约1790cm^-1处对应于酐的羰基伸展的峰高度与在2751cm^-1处的相应峰 高度之比按照如下确定：

关于TBAOH滴定，如下将1-2g干燥的树脂溶解于150ml二甲苯中： 在搅拌的加热板上将样品加热至100℃。溶解之后，用0.025N TBAOH在1:1 甲苯/甲醇中的溶液且使用10滴溴百里酚蓝作为指示剂滴定热的样品。当溶 液变为蓝色，记录为终点。

硅烷接枝水平分析

如下制备两个相同样品：将约3.0克粒料转移进预先清洁的2打兰聚乙 烯瓶(2-dram polyethylene vials)中。将样品在真空烘箱中在140℃真空汽提 20分钟以除去任何残留的、挥发的、或表面的硅烷。将两个Si标样通过将 它们的NIST可追踪的标样溶液放进类似的小瓶中制备。使用纯水将标样稀 释至于样品类似的体积。也制备水的空白样品。然后分析样品、标样和空白 样的Si。特别地，以250kW反应器功率进行照射3分钟。等待时间为9分 钟，计算时间为270秒，使用HPGe检测器装置。使用Canberra软件和相当 的技术以ppm计算Si浓度。典型的不确定性为2％至5％相对值，检测界限 小于100ppm。使用化学计量法反算出乙烯基三甲氧基硅烷含量，假设接枝 是仅使用乙烯基三甲氧基硅烷进行的。

拉伸性质

对于拉伸性质测量，通过使用Carver水力压机在190℃在6000lb在环 境气氛中压制6min将样品压塑成70密尔厚试验样片(5英寸X5英寸)。然 后以15℃/min在压机中在30000lb力的作用下将试验样片冷却至50℃。单 轴拉伸中的应力-应变性质使用ASTM D1708微拉伸试样测量。以ASTM  D1708中规定的尺寸的构造从试验样片上冲切试样。样品的标距长度为22 mm，使用Instron以554％的(初始标距长度)min^-1在23℃拉伸样品。由5个 试样的平均值报告拉伸性质。

¹³C核磁共振(NMR)

样品通过将大约2.7g四氯乙烷-d₂/邻二氯苯的50/50混合物(在乙酰丙酮 化铬(松弛剂)中为0.025M)添加到10mm NMR管中0.21g样品中制备。通过 将管及其内容物加热至150℃使样品溶解和均化。数据使用装备有Bruker  Dual DUL高温冷冻探针的Bruker 400 MHz分光计收集。使用320瞬变/数据 文件、7.3秒脉冲重复延迟(6秒延迟+1.3秒采集时间)、90度倾倒角、和样品 温度为125℃的逆门控去偶采集数据。所有的测量在锁定模式的非自旋样品 上进行。使样品均化，然后立即插入加热的(130℃)NMR样品变换器，使样 品在探针中热平衡15分钟，然后进行数据采集。

凝胶渗透色谱法(GPC)

凝胶渗透色谱系统由Polymer Laboratories型号PL-210或Polymer  Laboratories型号PL-220仪器构成。柱和传送带隔室在140℃运行。使用三 个Polymer Laboratories10-微米Mixed-B柱。溶剂为1,2,4-三氯苯。将样品以 0.1克聚合物在50毫升含200ppm丁基化羟基甲苯(BHT)的溶剂中的浓度制 备。通过在160℃轻微搅拌2小时来制备样品。使用的注入体积为100微升， 流动速率为1.0ml/分钟。利用分子量为580～8,400,000的21个窄分子量分布 的聚苯乙烯标准物进行GPC柱组件的校正，以6种“鸡尾酒”混合物的形式 布置，其中各分子量之间间隔至少为10倍。该标准物购自Polymer  Laboratories(Shropshire，UK)。对于分子量等于或大于1,000,000的聚苯乙烯， 以在50毫升溶剂中0.025克制备聚苯乙烯标准物，对于分子量小于1,000,000 的聚苯乙烯，以在50毫升溶剂中0.05克制备聚苯乙烯标准物。在80℃温和 搅拌30分钟将聚苯乙烯标准物溶解。首先试验窄标准物混合物，并按最高 分子量组分递减的顺序，以使降解最小化。利用以下方程(如Williams和Ward 在J.Polym.Sci.，Polym.Let.，6，621(1968)中所述)将聚苯乙烯标准峰分子 量转化为聚乙烯分子量：M_聚乙烯＝0.645(M_聚苯乙烯)。使用Viscotek TriSEC软件 版本3.0进行聚乙烯当量分子量计算。

快速温升淋洗分级(F-TREF)

在F-TREF分析中，将待分析的组合物溶解于邻二氯苯并使其在包含惰 性载体(不锈钢丸)的柱中通过缓慢降低温度至30℃(优选的速率为0.4 ℃/min)结晶。该柱装备有红外检测器。F-TREF色谱曲线然后通过从柱洗脱 结晶的聚合物样品通过将洗脱溶剂(邻二氯苯)的温度从30℃缓慢增加至 140℃(优选的速率为1.5℃/min)产生。

高温液相色谱(HTLC)

HTLC根据美国专利8,076,147和美国专利申请公开2011-152499中公开 的方法进行，都通过参考并入本申请。样品通过以下描述的方法分析。

重新装配Waters GPCV2000高温SEC色谱以构造HT-2DLC使用仪器。 两个Shimadzu LC-20AD泵通过双元混合机连接于GPCV2000中的注射器 阀。第一维度(D1)HPLC柱连接在注射器和10-端口转换阀(Valco Inc)之间。 第二维度(D2)SEC柱连接在10-端口阀和LS(Varian Inc.)、IR(浓度和组成)、 RI(折射率)、以及IV(特性粘度)检测器之间。RI和IV是GPCV2000中的内 置检测器。IR5检测器由PolymerChar，Valencia，Spain提供。

柱：D1柱是高温Hypercarb石墨柱(2.1×100mm)，购自Thermo Scientific。 D2柱是PLRapid-H柱，购自Varian(10×100mm)。

试剂：HPLC级三氯苯(TCB)购自Fisher Scientific。1-癸醇和癸烷购自 Aldrich。2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚(Ionol)也购自Aldrich。

样品制备：将0.01–0.15g聚烯烃样品放进10-mL Waters自动进样器小 瓶中。然后，将含有200ppm Ionol的7-mL的1-癸醇或癸烷添加到小瓶中。 在用氦气喷射样品小瓶约1分钟之后，将样品小瓶放在温度设置在160℃ 的加热的振荡器上。溶解通过在该温度振荡小瓶2小时进行。然后将小瓶转 移至用于注射的自动进样器。请注意，溶液的实际体积多于7mL，这是由 于溶剂的热膨胀所致。

HT-2DLC：D1流动速率为0.01mL/min。对于试验的第一个10分钟， 流动相的组成是100％的弱洗脱液(1-癸醇或癸烷)。然后在489分钟内，组成 增加至60％的强洗脱液(TCB)。在原始色谱图的489分钟持续时间内，收集 数据。10-端口阀每3分钟切换一次，得到489/3＝163SEC色谱图。在489 分钟数据获取时间之后使用试验后梯度以清洁和平和用于下一次试验的柱：

清洁步骤：

1.490min：流速＝0.01min；//从0–490min，保持0.01mL/min的恒定流 速。

2.491min：流速＝0.20min；//增加流速至0.20mL/min。

3.492min：％B＝100；//增加流动相组成至100％TCB。

4.502min：％B＝100；//使用2mL的TCB清洗柱

平衡步骤：

5.503min：％B＝0；//改变流动相组成至100％的1-癸醇或癸烷

6.513min：％B＝0；//使用2mL弱洗脱液使柱平衡

7.514min：流速＝0.2mL/min；//从491–514min，保持0.2mL/min的恒 定流速

8.515min：流速＝0.01mL/min；//降低流速至0.01mL/min。

在步骤8之后，流速和流动相组成与试验梯度的初始条件相同。

D2流动速率为2.51mL/min。将两个60μL环路安装在10-端口转换阀 上。每次切换阀的时候，将得自D1柱的30-μL洗脱液装进SEC柱。

IR、LS15(在15°的光散射信号)、LS90(在90°的光散射信号)、和IV(特 性粘度)信号通过EZChrom经由SS420X数字模拟转换盒收集。色谱图以 ASCII格式输出并输入进用于数据压缩的国内销售的 (home-written)MATLAB软件。使用适当的校正曲线，聚合物的组成和保留 体积与待分析的CAOB和CEB聚合物具有相似的性质。校正聚合物在组成 上应该是窄的(分子量和化学组成都是如此)并跨越合理的分子量范围以覆盖 分析过程中有用的组成。原始数据的分析如下计算，第一维度HPLC色谱图 通过绘制作为洗脱体积函数的每一馏分的IR信号的图(来自馏分的总IR SEC 色谱图)重建。IR相对于D1洗脱体积通过总IR信号标准化以获得重量分数 相对于D1洗脱体积的关系图。IR甲基/测量比获自重建的IR测量和IR甲基 色谱图。使用PP重量％(通过NMR测得)相对于获自SEC实验的甲基/测量 的校正曲线将该比率转化为组成。MW获自重建的IR测量和LS色谱图。在 使用PE标准校正IR和LS检测器两者之后，将该比率转化为MW。

分离的PP的重量％测量为基于由组成校准曲线测定的分离的峰和保留 体积对应于硬嵌段组合物的面积。

二甲苯可溶物分级分析

将称量量的树脂在回流条件下回流2小时而溶解于200ml邻二甲苯。 然后将溶液在温度受控的水浴中冷却至25℃，从而使二甲苯不溶物(XI)级分 结晶。一旦溶液冷却且不溶物级分从溶液中沉淀，二甲苯可溶物(XS)级分与 二甲苯不溶物级分的分离经由过滤通过滤纸进行。从滤液蒸发剩余的邻二甲 苯溶液。将XS级分和XI级分都在真空烘箱中在100℃干燥60min，然后 称重。

如果软嵌段聚合物的溶液结晶温度高于室温，分级步骤可以在比软嵌段 结晶温度高10-20℃但是低于硬嵌段结晶温度的温度进行。分离的温度可以 通过由下述参考文献描述的TREF或CRYSTAF测量法确定，TREF and  CRYSTAF technologies for Polymer Characterization，Encyclopedia of  Analytical Chemistry.2000 Issue，第8074-8094页。该分级可以在实验室加热 的溶解和过滤设备或分级仪器例如Preparatory mc²(购自Polymer Char， Valencia，Spain)中进行。

评价嵌段复合材料指数

对于源自乙烯和丙烯的嵌段复合材料，不溶性级分将包含可感知量的乙 烯，如果聚合物简单为iPP均聚物和EP共聚物的共混物，则该可感知量的 乙烯是不存在的。为说明该“额外乙烯”，可以进行质量平衡计算以从二甲苯 不溶物和可溶性级分的量和各级分中存在的乙烯重量％估算嵌段复合材料 指数。

根据方程1来自各级分的乙烯重量％的总和得到总的乙烯重量％(在聚合 物中)。该质量平衡方程也可以用于量化在二元共混物或延伸至三元共混物 或n组分共混物中各组分的量。

应用方程2至4，计算不溶性级分中软嵌段(提供额外乙烯的来源)的存 在量。通过替代方程2左边不溶性级分的C₂重量％，iPP硬重量％和EP软 重量％可以使用方程3和4计算。注意将EP软中乙烯的重量％设定为等于 二甲苯可溶物级分中乙烯重量％。将iPP嵌段中乙烯重量％设定为0，或者 如果可从其DSC熔点或其它组成测量得知，则可将该值代入方程。

w_EP软＝1-w_iPP硬        方程4

在说明不溶性级分中存在的‘另外的’乙烯之后，使不溶性级分中存在EP 共聚物的唯一方法，EP聚合物链必须连接于iPP聚合物嵌段(否则其将会被 萃取进二甲苯可溶物级分)。因此，当iPP嵌段结晶时，其防止EP嵌段溶解。

为估算共聚物复合材料指数，必须考虑各嵌段的相对量。为接近该量， 使用EP软和iPP硬之间的比率。EP软聚合物和iPP硬聚合物的比率可以使 用方程2从在聚合物中测得的总乙烯的质量平衡计算。或者，其也可以从在 聚合过程中消耗的单体和共聚单体的质量平衡估算。iPP硬的重量分数和EP 软的重量分数使用方程2计算且假定iPP硬不包含乙烯。EP软的乙烯重量％ 是在二甲苯可溶物级分中乙烯的存在量。

例如，如果iPP-EP嵌段复合材料包含总乙烯含量为47wt％的C₂并且在 制备具有67wt％C₂的EP软聚合物和不包含乙烯的iPP均聚物的条件下制 备，EP软和iPP硬的量分别为70wt％和30wt％(使用方程3和4计算)。如 果EP的存在量为70wt％且iPP的存在量为30wt％，则EP:iPP嵌段的相对 比率可以表示为2.33:1。

因此，如果本领域技术人员进行聚合物的二甲苯萃取并回收40wt％不 溶物和60wt％可溶物，这将是预料不到的结果并且可得到结论，即存在嵌 段共聚物的级分。如果之后测得不溶性级分的乙烯含量为25wt％C₂，则可 以解方程2至4以说明该另外的乙烯，得到在不溶性级分中存在37.3wt％的 EP软聚合物和62.7wt％的iPP硬聚合物。

因为不溶性级分包含37.3wt％的EP共聚物，其应该附接于另外16wt％ 的iPP聚合物，基于EP:iPP嵌段比率为2.33:1。这得到不溶性级分中二嵌段 的估算量为53.3wt％。对于整个聚合物(未分级的)，将组合物描述为21.3wt％ iPP-EP二嵌段、18.7wt％iPP聚合物、和60wt％EP聚合物。本申请的术语 嵌段复合材料指数(BCI)定义为等于二嵌段的重量百分比除以100％(即，重量 分数)。共聚物复合材料指数的值可以为0至1，其中1等于100％二嵌段， 而0对应于诸如传统共混物或无规共聚物等物质。对于上述实例，共聚物复 合材料的共聚物复合材料指数为0.213。对于不溶性级分，BCI为0.533，对 于可溶性级分，BCI赋值为0。

根据对总聚合物组成的估算和用于估算硬嵌段和软嵌段的组成的分析 测量中的误差，共聚物复合材料指数的计算值可存在5至10％的相对误差。 这样的估算包括：iPP硬嵌段中的wt％C2，从DSC熔点、NMR分析、或工 艺条件估算；软嵌段中的平均wt％C2，从二甲苯可溶物的组成、或通过NMR、 或通过软嵌段的DSC熔点(如果检测)估算。但是总的来说，共聚物复合材料 指数计算合理地说明在不溶性级分中存在的预料不到量的‘另外的’乙烯，使 EP共聚物存在于不溶性级分的唯一方法，EP聚合物链必须连接于iPP聚合 物嵌段(否则其将被萃取进二甲苯可溶物级分)。

评价结晶嵌段复合材料指数(CBCI)

因为结晶嵌段复合材料具有包含结晶聚丙烯的CAOP和CAOB以及包 含结晶聚乙烯的CEP和CEB，因此它们不能通过常规方法分级。基于溶剂 或温度分级的技术，例如，使用二甲苯分级、溶剂/非溶剂分离、温升淋洗分 级、或结晶淋洗分级，不能溶解嵌段共聚物，因为CEB和CAOB分别与CEP 和CAOP共结晶。但是，使用方法例如高温液相色谱法，该方法使用混合的 溶剂/非溶剂和石墨柱分离聚合物链，结晶聚合物物质例如聚丙烯和聚乙烯可 以彼此分离并从嵌段共聚物中分离。

对于结晶嵌段复合材料，分离的PP的量少于如果聚合物是iPP均聚物 (在本实施例中为CAOP)和聚乙烯(在本实施例中为CEP)的简单共混物的情 况。因此，聚乙烯级分包含可评价量的丙烯，如果聚合物是iPP和聚乙烯的 简单共混物的话，该丙烯不会存在。为说明该“额外丙烯”，可以进行质量平 衡计算以从聚丙烯和聚乙烯级分的量和通过HTLC分离的各级分中存在的 丙烯重量％估算结晶嵌段复合材料指数。包含在结晶嵌段复合材料内的聚物 包括iPP-PE二嵌段，未结合的iPP，和未结合的PE，其中单独的PP或PE 组分分别可以包含少量的乙烯或丙烯。

结晶嵌段复合材料的组成

根据方程1在聚合物中来自各组分的丙烯重量％总和得到丙烯总重 量％(基于整个聚合物)。该质量平衡方程可以用于定量化存在于二嵌段共聚 物中的iPP和PE的量。该质量平衡方程也可以用于定量化二元共混物或延 伸至三元共混物、或n-组分共混物中iPP和PE的量。对于结晶嵌段复合材 料，iPP或PE的总量包含在存在于二嵌段和未结合的iPP和PE聚合物中的 嵌段内。

Wt％C3_总＝w_PP(wt％C3_PP)+w_PE(wt％C3_PE)   方程1

其中

w_pp＝聚合物中PP的重量分数

w_PE＝聚合物中PE的重量分数

wt％C3_PP＝PP组分或嵌段中丙烯的重量百分比

wt％C3_PE＝PE组分或嵌段中丙烯的重量百分比

注意到，丙烯(C3)的总重量％优选地由由C13NMR或表示整个聚合物 中存在的C3总量的一些其它组成测量法测量。在iPP嵌段中的丙烯重 量％(wt％C3_PP)设定为100或者如果从其DSC熔点、NMR测量、或其它组成 评估法得知，可将该值放入应在位置。类似地，PE嵌段中的丙烯重 量％(wt％C3_PE)设定为100或者如果从其DSC熔点、NMR测量、或其它组成 评估法得知，可将该值放入应在位置。

计算结晶嵌段复合材料中PP:PE的比率

基于方程1，存在于聚合物中的PP的总重量分数可以使用方程2从聚 合物中测得的全部C3的质量平衡计算。可替换地，也可以由聚合过程中单 体和共聚单体消耗量的质量平衡进行估算。总体上，这表示存在于聚合物中 的PP和PE的量，而不管其是否存在于未结合的组分或二嵌段共聚物中。对 于常规共混物，PP的重量分数和PE的重量分数对应于存在的PP和PE聚 合物的单独量。对于结晶嵌段复合材料，假设PP与PE的重量分数之比也对 应于该统计学嵌段共聚物中存在的PP和PE之间的平均嵌段比率。

其中

w_PP＝存在于整个聚合物的PP的重量分数

wt％C3_PP＝PP组分或嵌段中丙烯的重量百分比

wt％C3_PE＝PE组分或嵌段中丙烯的重量百分比

评价结晶嵌段复合材料中二嵌段的含量

应用方程3至5，通过HTLC分析测得的分离的PP的量用于确定存在 于二嵌段共聚物中聚丙烯的量。在HTLC分析中首先隔离或分离的量表示‘未 结合的PP’，其组成表示存在于二嵌段共聚物中的PP硬嵌段。通过将方程3 左边整个聚合物的C3总重量％、和PP(由HTLC分离)的重量分数和PE(通 过HTLC分离)的重量分数替换成方程3的右边部分，PE级分中C3的重量％ 可以使用方程4和5计算。PE级分描述为从未结合的PP分离的级分并且包 含二嵌段和未结合的PE。假设分离的PP的组成与之前描述iPP嵌段中丙烯 重量％相同。

wt％C3_总＝w_PP分离的(wt％C3_PP)+w_PE-级分(wt％C3_PE-级分)   方程3

w_PE-级分＝1-w_PP分离的     方程5

其中

w_PP分离的＝从HTLC分离的PP的重量分数

w_PE-级分＝从HTLC分离的PE的重量分数，包含二嵌段和未结合的PE

wt％C3_PP＝PP中丙烯的重量％；其也于存在于PP嵌段和存在于未结合的PP中的丙烯的含量相同

wt％C3_PE-级分＝通过HTLC分离的PE-级分中乙烯的重量％

wt％C3_总＝整个聚合物中丙烯总重量％

得自HTLC的聚乙烯级分中wt％C3的量表示存在于嵌段共聚物级分中 丙烯的含量，该含量高于存在于‘未结合的聚乙烯’中的量。

为说明存在于聚乙烯级分中的‘另外的’丙烯，使PP存在于该级分的唯一 方法是使PP聚合物链连接于PE聚合物链(或在以其它方式其已经与通过 HTLC分离的PP级分隔离)。因此，PP嵌段保持由PE嵌段吸附直至PE级 分分离。

存在于二嵌段的PP的量使用方程6计算。

其中

wt％C3_PE-级分＝通过HTLC分离的PE-级分中丙烯的重量％(方程4)

wt％C3_PP＝PP组分或嵌段中丙烯的重量％(之前限定的)

wt％C3_PE＝PE组分或嵌段中丙烯的重量％(之前限定的)

w_PP-二嵌段＝通过HTLC与PE-级分分离的二嵌段中PP的重量分数

存在于该PE级分的二嵌段的量可以通过假设PP嵌段域PE嵌段之比与 存在于整个聚合物中PP与PE的总比率相同估算。例如，如果PP:PE在整 个聚合物中的总比率为1:1，那么假设在二嵌段中PP:PE的比率也为1:1。因 此，存在于PE级分的二嵌段的重量分数将为二嵌段中PP的重量分数(w_PP-二嵌段)乘以2。计算该值的另一个方法是将二嵌段中PP的重量分数(w_PP-二嵌段)除 以整个聚合物中PP的重量分数(方程2)。

为进一步估算存在于整个聚合物的二嵌段的量，将PE级分中二嵌段的 估算量乘以从HTLC测得的PE级分的重量分数。

为估算结晶嵌段复合材料指数，二嵌段共聚物的量通过方程7确定。为 估算CBCI，将使用方程6计算的PE级分中二嵌段的重量分数除以PP的总 重量分数(在方程2中计算得出)然后乘以PE级分的重量分数。CBCI的值可 以为0至1，其中1等于100％二嵌段，而0代表材料例如传统共混物或无 规共聚物。

其中

w_PP-二嵌段＝通过HTLC与PE-级分分离的二嵌段中PP的重量分数(方程6)

w_PP＝聚合物中PP的重量分数

w_PE-级分＝由HTLC分离的PE的重量分数，包含二嵌段和未结合的PE(方程5)

例如，如果iPP-PE聚合物包含总共62.5wt％的C3并且在制得具有10 wt％C3的PE聚合物和含有97.5wt％C3的iPP聚合物的条件下制备，PE和 PP的重量分数分别为0.400和0.600(使用方程2计算的)。因为PE的存在量 为40.0wt％且iPP的存在量为60.0wt％，PE:PP嵌段的相对比率表示为1:1.5。

因此，如果本领域技术人员进行聚合物的HTLC分离并分离出28wt％ 的PP级分和72wt％的PE级分，这将是预料不到的结果并且这将得到结论， 即存在嵌段共聚物的级分。如果PE级分的C3含量(wt％C_3PE-级分)之后从方程 4和5计算得到48.9wt％的C3，那么包含另外丙烯的PE级分具有0.556重 量分数的PE聚合物和0.444重量分数的PP聚合物(w_PP-二嵌段，使用方程6计 算)。

因为PE级分包含0.444重量分数的PP，其应该属于另外0.293重量分 数的PE聚合物，基于iPP:PE嵌段比率为1.5:1。因此，存在于PE级分的二 嵌段的重量分数为0.741；进一步计算存在于整个聚合物中二嵌段的重量分 数为0.533。对于整个聚合物，描述组合物包含53.3wt％的iPP-PE二嵌段， 28wt％的PP聚合物，和18.7wt％的PE聚合物。结晶嵌段复合材料指数(CBCI) 是存在于整个聚合物中二嵌段的估算重量分数。针对以上描述的实施例，结 晶嵌段复合材料的CBCI为0.533。

在假设二嵌段内CEB与CAOB的比率与整个结晶嵌段复合材料中结晶 乙烯与结晶α-烯烃的比率相同的情况下，结晶嵌段复合材料指数(CBCI)可估 算结晶嵌段复合材料内嵌段共聚物的量。该假设对于这些统计学烯烃嵌段共 聚物是有效的，基于以下理解：经链穿梭剂形成二嵌段的单独的催化剂动力 学和聚合机理，如说明书所描述。

CBCI的计算基于分析观察资料，即自由的CAOP的量低于在聚合反应 中制得的CAOP的总量。CAOP的剩余物结合于CEB以形成二嵌段共聚物。 因为通过HTLC分离的PE级分包含CEP和二嵌段聚合物两者，因此该级分 的观察量的丙烯高于CEP的该值。该差值可以用于计算CBCI。

仅基于分析观察，而无需之前了解聚合统计学，可以计算出聚合物中存 在的嵌段共聚物的最小量和最大量，由此可将结晶嵌段复合材料与简单的共 聚物或共聚物共混物区分。

存在于结晶嵌段复合材料内的嵌段共聚物的量的上限值w_DBMax通过按方 程8所示用1减去通过HTLC测得的未结合的PP的级分获得。该最大值假 设来自HTLC的PE级分完全是二嵌段并且假设所有的结晶乙烯结合于结晶 PP且没有未结合的PE。CBC中不是二嵌段的唯一物质是经HTLC分离的那 部分PP。

w_DBMax＝1-w_PP分离的      方程8

存在于结晶嵌段复合材料内的嵌段共聚物的量的下限值w_DBMin对应于以 下情况，其中极少或没有PE结合于PP。该下限值通过按方程9所示用样品 中PP的总量减去通过HTLC测得的未结合的PP的量获得。

w_DBMin＝w_PP-w_PP分离的    方程9

而且，结晶嵌段复合材料指数将落入这两个值之间： w_DBMin<CBCI≤w_DBMax。

基于生产结晶嵌段复合材料的聚合机理，CBCI代表对复合材料中二嵌 段共聚物的实际分数的最好估算。对于未知的聚合物样品，w_DBMin可用于确 定材料是否为结晶嵌段复合材料。考虑将该分析应用于均聚物、共聚物或共 混物。对于PE和PP的物理共混物，PP的总重量分数应该等于得自HTLC 的wt％PP的该值，根据方程9二嵌段含量的下限值为0。如果该分析应用 于不包含PE的PP的样品，那么PP的重量分数和得自HTLC的PP的量都 为100％，同样根据方程9二嵌段含量的下限值为0。最后，如果该分析应 用于不包含PP的PE的样品，那么PP的重量分数和经HTLC回收的PP的 重量分数都为0，根据方程9二嵌段含量的下限值为0。因为在这三种情况 中的任何一种二嵌段含量的下限值不大于0，那么这些材料不是结晶嵌段复 合材料。

扫描电子显微镜法

用于微拉伸试验的试验样片通过用于相形态的SEM检查。从试验样片 切割约1cm X1cm X1.8mm的试验样片的初始测试片。将切割片在厚度方 向上在-120℃使用金刚钻刀在Leica UCT显微镜用薄片切片机上切段，得到 切成薄片的块表面。将切成薄片的块放进玻璃盘中，将切成薄片的表面用 0.5％四氧化钌(RuO4)原料水溶液(购自Electron Microscopy Sciences)在环境 温度后染色10分钟。然后在20mA的电流在氩气气氛下使用“Emitech  KX575”等离子体涂布机用铱涂布染色的块表面20秒，从而使试样在电子束 下呈现出导电性。在7kV的加速电压、6mm的工作距离、4的光点直径操作 的FEI Nova 600扫描电子显微镜用于捕捉反向散射和二级电子图像。

透射电子显微镜法

用于微拉伸试验的压塑试验样片通过TEM检查。修整样品，由此在接 近样品厚度中心的地方收集断片。在-60℃冷冻抛光修整的样品以防止在染 色之前在Leica UCT显微镜用薄片切片机上金刚钻刀产生污染。在环境温度 用2％四氧化钌水溶液的蒸气相将冷冻抛光的块染色3小时。如下制备染色 溶液：称重0.2gm氯化钌(III)水合物(RuCl3x H2O)，并将其放进带有螺旋盖 的玻璃瓶中，将10ml的5.25％次氯酸钠水溶液添加到广口瓶中。使用双面 胶带将样品粘到载玻片上。将载玻片放进广口瓶中，以便于将块悬挂到染色 溶液上方约1英寸处，放置3小时。在环境温度使用金刚钻刀在Leica EM UC6 显微镜用薄片切片机上从染色的样品收集厚度为约100纳米的截面，放到 600目未污染的TEM格栅上用于观察。使用以100kV加速电压操作的JEOL  JEM-1230收集TEM图像，并使用Gatan-791和794数字相机进行拍照。

使用Leica LAS3软件在10kX TEM图像上进行图像分析。为了能够产 生二值图像(binary image)，使用黑色记号笔手动描绘TEM照片的特征。描 绘的TEM图像使用Hewlett Packard Scanjet G3110扫描以产生数字图像。将 数字图像输入进Leica LAS3程序，并通过设置灰度极值以包括所需特征而 转化为二值图像。在测量图像中的特征之后，将尺寸数据(sizing data)输出到 用于计算平均等效圆直径的Excel电子数据表。

实验

表1 材料的描述

PU的制备

最初，将填料和分子筛添加到多元醇、扩链剂、和填料分散剂中。将 MDI与多元醇/填料彻底混合，然后添加催化剂并混合。将反应混合物倒到 覆盖有PTFE箔的玻璃板上，并用具有30-密尔间隙的刀流延，以制得膜。 将涂布的玻璃板放进烘箱在120C放置，以进行固化。

合成结晶嵌段复合材料

催化剂-1([[rel-2',2″'-[(1R,2R)-1,2-环己烷二基二(亚甲基氧基-κO)]二 [3-(9H-咔唑-9-基)-5-甲基[1,1'-联苯]-2-olato-κO]](2-)]二甲基-铪)和助催化剂 -1，甲基二(C_14-18烷基)铵盐的四(五氟苯基)硼化物的混合物，其基本上如USP 5,919,9883的实施例2所披露，通过长链三烷基胺(Armeen^TM M2HT，可得自 Akzo-Nobel，Inc.)、HCl和Li[B(C₆F₅)₄]的反应而制备，购自Boulder Scientific 且无需进一步纯化即可使用。

CSA-1(二乙基锌或DEZ)和助催化剂-2(改性的甲基铝氧烷(MMAO))购 自Akzo Nobel并且无需进一步纯化即可使用。聚合反应的溶剂是烃混合物 (E)可得自ExxonMobil Chemical Company并且在使用之前通过 13-X分子筛的床纯化。

本发明实施例的结晶嵌段复合材料标记为CBC2。其使用串联连接的两 个连续搅拌釜反应器(CSTR)制备。第一反应器的体积为约12加仑，而第二 反应器的体积为约26加仑。各反应器满液压并设定在稳态条件操作。将单 体、溶剂、氢、催化剂-1、助催化剂-1、助催化剂-2和CSA-1根据表2列出 的工艺条件进料到第一反应器。表2所描述的第一反应器内容物流入串联的 第二反应器。将另外的单体、溶剂、氢、催化剂-1、助催化剂-1以及任选的 助催化剂-2添加到第二反应器。表3显示CBC2的分析特征。

合成嵌段复合材料

嵌段复合材料样品在以类似于结晶嵌段复合材料样品的方式串联的两 个反应器中合成。在每种情况下，第一反应器的体积为约12加仑，而第二 反应器的体积为约26加仑。工艺条件列于表2。

表2.制备CBC2和BC1的反应器工艺条件。

表3-CBC2和BC1物理性质

CBC2中iPP与LLDPE的比率为49:51。估算的结晶嵌段复合材料指数 为0.729。BC1中iPP与EP的比率为50:50。估算的嵌段复合材料指数为0.413。

图1显示CBC2的DSC曲线。DSC曲线显示在129℃的熔融峰，这表 示CAOP和CAOB，以及在113℃的熔融峰，这对应于CEP和CEB。观察 到的熔融焓为115J/g，观察到玻璃化转变温度为-11℃。

图2显示CBC2的TREF分析。TREF洗脱曲线显示，CBC2是高度结 晶的并且与DSC熔融曲线相反，显示CEP和CAOP或嵌段共聚物分离极少 或未分离。仅测得2.4wt％净化级分，这也表明在CBC2中组分的极高结晶 度。

图3显示CBC2的HTLC分析。通过HTLC得到的CBC2的洗脱曲线表 明，在1-2mL之间洗脱13.2wt％的早期洗脱峰，在3-5mL之间洗脱86.8wt％ 的稍后洗脱峰。从浓度和组成测量可确定，早期的洗脱峰是分离的PP，其 为CAOP和代表CAOB。这通过存在的C3的wt％的组成曲线显示。第二个 峰和稍后的洗脱峰富含C2且显示出C3的梯度。可以解释为，该峰是PE相 且包含嵌段共聚物和CEP。组成梯度表明，嵌段共聚物较早洗脱，CEP最后 洗脱。

制备MAH-g-CBC2-4

Coperion ZSK-25MC双螺杆技术及用于反应性挤出过程以使基础塑料 树脂官能化。25-mm直径挤出机装备有12个机筒段，从而总长度与直径的 比率为48。存在11个独立控制的机筒段，它们用电加热和用水冷却。使用 K-tron型号的KCLQX3重量损失进料器将聚合物粒料进料到机筒1中的主 挤出机料斗。使用HPLC精密计量泵(Alltech Model 627 HPLC pump)将液体 反应物注射到挤出机的第三机筒段。二烷基有机过氧化物(Luperox 101， CAS#78-63-7)用作引发剂。

进料到挤出机的液体包括溶剂共混物，该共混物包含马来酸酐单体和有 机过氧化物两者。为了改善进料的精确性，将过氧化物和马来酸酐粉末都溶 解于甲基乙基酮(MEK)溶剂。称重300克马来酸酐晶体，并将其放进具有可 密封盖子的2-升塑料容器中。在天平上称量相等重量的MEK溶剂，将其与 马来酸酐添加到容器中。在实验室排风柜中放置共混物，用磁力搅拌棒帮助 将马来酸酐溶解于溶剂中。使实验样品的马来酸酐与过氧化物之比保持恒定 在0.02份过氧化物和0.9份马来酸酐。为使当将过氧化物和单体混合在一起 时的时间最少，将共混物移至容积式泵的入口，紧接着立即将过氧化物溶解 于之前制备的MEK/马来酸酐溶液。HPLC注射速率为9.07g/min。液体的典 型注射压力为115-160psi。通过真空管线线圈(vacuum line-trap)系统在机筒 11中的脱挥发分口移除MEK溶剂、未反应的马来酸酐和挥发性化合物。真 空系统在508mm Hg真空操作。使用GALA LPU水下制粒系统将熔体制粒。 使用具有7.2℃水温和1700rpm切割机速度的两孔模头。方法的聚合物进料 速率为6.80kg/h，其中固定的挤出机螺杆速度为500rpm，发动机扭转负载 为55-65％。

用于将马来酸酐(MAH)接枝到CBC2的制剂显示于表3。用于生产MAH 接枝的CBC2的工艺条件显示于表4。MAH-g-CBC2的特征显示于表5。

MAH-g-CBC2-4的IR光谱显示于图4。可以看见酐的峰在1785cm^-1。 MAH-g-CBC2-4的典型温谱图显示于图5。DSC曲线显示，在131℃的熔融 峰，这表示CAOP和CAOB，以及在113℃的熔融峰，这对应于CEP和CEB。 观察到的熔融焓为103J/g。MAH-g-CBC2-4的典型HTLC显示于图6。通过 HTLC得到的CBC2的洗脱曲线表明，在1.6-2.2mL之间洗脱29wt％的早期 洗脱峰，在3-5mL之间洗脱71wt％的稍后洗脱峰。从浓度和组成测量可确 定，早期的洗脱峰是分离的PP，其为CAOP和代表CAOB。这通过存在的 C3的wt％的组成曲线显示。第二峰和更后的峰富含C2且显示C3的梯度。 可以解释为，该峰是PE相且包含嵌段共聚物和CEP。组成梯度表明，嵌段 共聚物较早洗脱，CEP最后洗脱。

表4.MAH接枝制剂和树脂性质

表5-生产MAH接枝的聚合物样品的工艺条件

表6.MAH-g-CBC2和MAH-g-BC1的表征

制备MAH接枝的OBC(MAH-g-OBC)

具有11个机筒(45L/D)的ZSK-92Mega混配机用于将MAH接枝到OBC 上。用K-Tron T-60进料器进料OBC树脂。使用Lewa泵在机筒3，孔1注 射MAH。使用Prominent Sigma活塞泵在机筒3，孔2注射过氧化物/油混合 物(50/50wt/wt)。对于区域1机筒温度设定在80℃，对于区域2至11机筒温 度设定在225℃。真空泵系统用于在机筒9的脱挥发分。使用最小20英寸 的Hg。螺杆RPM为200至230，扭矩为56％至61％。OBC1的进料速率设 定在1500lb/hr。进料制剂为1.70％的MAH、0.2％的过氧化物/矿物油(50/50， wt/wt)混合物。最终MAH接枝水平为0.95％，MAH-g-OBC的熔体指数为 8.0(2.16kg，190℃)。

将MAH-g-CBC2转化为酰亚胺-g-CBC2(酰亚胺-g-CBC2-4的代表性制备方法)

将MAH-g-CBC2-2和MAH-g-CBC2-4分别转化为酰亚胺-g-CBC2-2和 酰亚胺-g-CBC2-4。用于将MAH-g-CBC2转化为DEDA接枝形式物质的装置 是Thermo Haake Polylab，Model557-9301(驱动装置)和Haake Rheomix 3000p，Model 557-1306(带有滚筒搅拌转子)。控制来自Dell Pentium 4计算 机(型号DHM，S/N 9D56K21)，其运行Windows2002，具有专利权的Haake 软件，其控制Polylab驱动装置和Rheomix搅拌缸的自动化操作并获取数据。

对于酰亚胺-g-CBC2-4，称重195g马来酸化的树脂(MAH-g-CBC2-4)并 放进16oz.宽口玻璃缸中，然后在烘箱中在50℃温度加热30分钟。通过耐 气构造的注射器将将三摩尔当量的DEDA(n-乙基乙二胺)每摩尔酐添加到缸 中。特别地，添加6.3ml的DEDA(5.23g)。振荡缸以使胺分布，用Teflon 具线纹的盖子轻轻盖上，并放回烘箱中达1小时。取出缸，再次振荡，用绝 缘带缠好盖子，并放进作为二级容器的1-加仑宽口HDPE壶中。用棕色绉纸 为玻璃瓶加衬垫，从而使它们在二级缸内保持转动。用绝缘带密封二级容器 的盖子，然后放到设置为最大滚动速度的Stovall矮型动力滚筒(low profile  powered roller)装置上。使缸滚动2天。当转天检查时，在侧面上仍存在一些 可见的“松散(loose)”液体，因此将缸返回到50℃烘箱中放置2小时。在试验 之前，将样品再次放进50℃烘箱中，放置至少3小时。

将Haake装置设置为170℃，使其平衡，并将转子在100RPM转子速度 校准。将吸浸的粒料添加到混合缸中，并在进料在闭合的位置保护的撞锤之 后运行10分钟(ran for 10 minutes after feed ram secured in closed position)。打 开缸；取出样品并使其在Teflon片上冷却。在160℃使用Carver水力压机 压制原材料样品的膜(约3密尔厚)并通过FTIR(Perkin-Elmer Spectrum One) 检查转化。然后将样品在真空下在120℃干燥过夜。酰亚胺-g-CBC2-4的IR 光谱显示于图7。在与二胺的反应之后，将酐(1785-1790cm^-1)的谱带转换为 在1700-1710cm^-1的酰亚胺的谱带。酐的谱带的消失和酰亚胺的谱带的形成 表明反应完成了。

将MAH-g-OBC转化为酰亚胺-g-OBC

对于将MAH-g-OBC转化为酰亚胺-g-OBC，将190g的MAH-g-OBC称 重放进16oz.宽口玻璃缸，然后在烘箱中在50℃温度加热30分钟。通过耐 气构造的注射器将6.1ml的DEDA(5.12g)添加到缸中。其余的步骤按照将 MAH-g-CBC2转化为酰亚胺-g-CBC2过程相同的过程。

共混物制备

聚合物组分和增容剂的混配在以50RPM旋转的Haake Rheomix 600p混 合机)上进行。对于PU共混物将混合机预加热至190℃，对于聚酰胺共混物 将混合机预加热至230℃，对于PET共混物将混合机预加热至275℃。在使 用前，将聚酰胺和PET在80℃在真空烘箱中干燥过夜。在保护撞锤之后(after  the ram is secured down)，使混合保持5min。将另外0.2％的(基于45克)抗氧 化剂B225添加到每种制剂中。

1.含有15wt％的PU的LLDPE/PP/PU共混物，基于LLDPE+PP+PU的 总重量

将总重量45克的成分添加到混合机中，根据表6中所述的组成。这些 PE/PP/PU比率模拟实际的人造草皮组合物。拉伸性质显示于表7。

用胺-g-CBC2增容的共混物(4和5)给出最好的极限伸长率和韧度，同时 又不会损失屈服应力，相对于A和B。初始的MAH接枝水平似乎不会显著 影响胺-g-CBC2-的效力。MAH-g-CBC2-(1，2，3)也显示出拉伸伸长率和韧 度方面的良好改善，相对于对比实施例C、D和E。MAH-g-OBC(F)和胺 -g-OBC(G)在拉伸伸长率和韧度方面显示出改善，但是会导致屈服应力和模 量显著降低。这是由于OBC材料的低模量。韧度/模量图显示于图8。

表7.模拟人造草皮组合物的共混组合物

表8.共混物(人造草皮组合物)的拉伸性质

2.含有33.3wt％的PU的LLDPE/PP/PU共混物，基于LLDPE+PP+PU 的总重量

在该实施例中，PE、PP和PU的比率是平衡的，这是增容的最差情况 设定。共混物组合物显示于表9。拉伸性质显示于表10。

表9.共混组合物(PE/PP/PU比率为1/1/1，最差的情况设定)

表10.共混物(PE/PP PU比率为1/1/1，最差的情况设定)的拉伸性质

实施例 极限伸长率(％) 韧度(in*lbf) 2％割线模量(psi) H 5.6 0.6 1430 6 20.2 3.3 1475 7 57.8 9.1 1541 8 7.2 0.9 1386 9 59.6 8.5 1285 I 7.4 1.0 1422 J 10.8 1.1 898 K 25.8 5.2 1139

用胺-g-CBC2-增容的共混物(7和9)给出最好的极限伸长率和韧度。 MAH-g-CBC2-(6)也显示出拉伸伸长率和韧度的良好改善。MAH-g-OBC(J) 和胺-g-OBC(K)在拉伸伸长率和韧度方面显示出改善，但是导致模量的显著 降低。相反，MAH-g-PE和MAH-g-PP(I)的组合在改善共混物性质方面不是 有效的。

3.含有33.3wt％的PA的LLDPE/PP/PA共混物，基于LLDPE+PP+PA 的总重量

在该实施例中，PE、PP和聚酰胺共混物相容以实现性质改善。共混物 组合物显示于表11。拉伸性质显示于表12和图8。

表11.共混组合物(PE/PP/PA体系)

表12.共混物(PE/PP/PA体系)的拉伸性质

实施例 极限伸长率(％) 韧度(in*lbf) 2％割线模量(psi) 断裂应力(psi) L 3.6 0.7 98049 2216 M 6.1 1.3 82882 2000 10 9.9 3.4 106992 3562 11 20.9 8.7 107990 3542 12 18.3 7.5 105948 3563 N 6.7 2.1 105251 3551 O 6.9 2.7 125381 4330 P 16.0 6.4 114526 3673 Q 19.0 5.8 71133 2836

13 8.0 2.6 109743 3433 14 5.5 1.5 107830 2953 R 5.8 1.0 66713 1901 15 10.9 3.6 83203 3429

用MAH-g-CBC2-增容的共混物(11和12)给出最好的极限伸长率和韧 度。初始的MAH接枝水平需要为至少0.45wt％才能具有有效的增容作用。 MAH-g-PE和MAH-g-PP(P)的组合也有效地改善共混物性质。 MAH-g-OBC(Q)和MAH-g-BC1(15)改善共混物的拉伸伸长率，但是导致模量 显著降低。

图9是反向散射电子图像，显示了PE-PP-PA三元共混物的形态。图像 中最亮的特征与PA相相关，该相更强烈地用RuO4染色。最深的特征是图 像中的洞，其由在切断过程中拉出的PA相造成。关于共混物L和M观察到 大的PET粒度(>25um)，而在共混物12中观察到细磨的(fine graining)PA形 态，这是由于有效的增容作用。

图10是TEM显微图，其以较高分辨率显示PE-PP-PA三元共混物的形 态。基于施加的染色，较深的域是PE，大的较浅的域为PP。非常小的较浅 域是。在全部三个实施例中，良好的分散和小的PA域强烈地暗示在聚烯烃 相和PA相之间存在良好的相容。在实施例12中，PP相显示较小的域尺寸， 表明MAH-g-CBC2-4不仅有效地使聚烯烃和PA相相容，而且使PP相和PE 相相容。实施例N、O、Q和12的粒度显示于表13。

表13.PE/PP/PA体系的分散相的粒度

4.含有33.3wt％的PET的LLDPE/PP/PET共混物，基于LLDPE+PP+PET 的总重量

在该实施例中，PE、PP和PET共混物相容以实现性质改善。共混物组 合物和拉伸性质显示于表14。

表14.共混组合物(PE/PP/PET体系)

表15.共混物(PE/PP/PET体系)的拉伸性质

实施例 极限伸长率(％) 韧度(以*lbf计) 2％割线模量(psi) 断裂应力(psi) S 2.3 0.1 79761 1887 T 3.2 0.3 77537 1979 16 6.0 0.9 88126 3309 17 7.8 1.3 87833 3545 18 7.4 1.2 83693 3322 U 7.0 1.1 79937 3385 V 4.2 0.5 93069 3282 W 5.9 0.9 81734 3323 X 8.5 1.0 56186 2379

用MAH-g-CBC2增容的共混物(实施例16、17和18)改善了极限伸长率 和韧度，与实施例S和T相比。MAH-g-PE(实施例U)在改善共混物性质方 面也是有效的。MAH-g-OBC(实施例X)显示了在共混物的拉伸伸长率方面的 改善，但是会导致模量显著降低。

图11是反向散射电子图像，显示了PE-PP-PET三元共混物的形态。图 像中最亮的特征与PET相相关。最深的特征是图像中的洞，其由在切断过程 中拉出的PET相造成。关于共混物S和T观察到大的PET粒度(>50um)， 而在共混物18中观察到细磨的(fine graining)PET形态，这是由于有效的增 容作用。

图12是TEM显微图，其以较高分辨率显示了PE-PP-PET三元共混物 的形态。基于施加的染色，较深的基质是PE，较浅的域为PP。小的白色光 滑形态的域是PET。在全部三个实施例中，良好的分散和小的PET域强烈 地表明在聚烯烃相和PET相之间存在良好的相容性。实施例18具有较大的 PET粒子，这是由于相对较低的MAH接枝水平(0.64％)，与MAH-g-PE(实 施例U中1.2％的MAH接枝水平)和MAH-g-OBC(实施例X中0.95％的MAH 接枝水平)相比。关于PP相分散，实施例X和实施例18具有不规则形状和 细分散的PP相，而实施例U显示较不均匀的PP分散，具有较大的颗粒。 这种对比表明，MAH-g-CBC2-4不仅有效地使聚烯烃和PET相相容，而且 使PP和PE相相容。PP粒度显示于表16。

表16.PE/PP/PET体系的分散相的粒度