ES2210245T3 - Mezclas de polimeros cizallados solidos. - Google Patents
Mezclas de polimeros cizallados solidos.Info
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Abstract
UNA MEZCLA DE POLIMEROS SE PRODUCE MEDIANTE EL MEZCLADO Y TUNDIMIENTO SIMULTANEO DE UN POLIMERO DE ETILENO-PROPILENO CON CONTENIDO DE ETILENO BAJO Y UN POLIMERO DE ETILENO-PROPILENO CON CONTENIDO DE ETILENO MAS ALTO PARA REDUCIR SUS PESOS MOLECULARES Y DISTRIBUCIONES DE PESO MOLECULAR Y PARA PRODUCIR UN PRODUCTO QUE PUEDA SER RECUPERADO COMO UN SOLIDO USANDO EQUIPOS DE PROCESAMIENTO DE PLASTICOS CONVENCIONALES. LA MEZCLA TUNDIDA DE POLIMEROS PUEDE FUNCIONAR COMO UN MEJORADOR DEL INDICE DE LA VISCOSIDAD ESTABLE DE TUNDIMIENTO CON PROPIEDADES MEJORADAS DE TEMPERATURA INFERIOR.
Description
Mezclas de polímeros cizallados sólidos.
Esta invención se refiere a un procedimiento para
preparar polímeros de etileno-propileno y, en forma
más específica a un procedimiento para preparar mezclas de esos
polímeros mezclando y cizallando los polímeros, en forma
simultánea, para reducir sus pesos moleculares y la distribución de
pesos moleculares. Los polímeros de
etileno-propileno obtenidos por el procedimiento de
la presente invención tienen propiedades únicas que permiten que se
procesen en equipo convencional para el procesamiento de
plásticos.
Los polímeros de
etileno-propileno se conocen desde hace mucho y se
han utilizado para una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo,
esos polímeros, a los cuales frecuentemente se hace referencia en
la técnica como copolímeros de olefinas o CPO se han reconocido
ampliamente como mejoradores del índice de viscosidad en los
aceites lubricantes para motores. Además de esa aplicación, esos
polímeros también se han utilizado extensamente como modificadores
de impacto o choque para composiciones plásticas.
Como se utilizaron en las composiciones de
aceites lubricantes, los polímeros de
etileno-propileno tienen la capacidad de
proporcionar una alta contribución de espesamiento a la composición
de aceite lubricante con la cual se encuentra mezclado el CPO, para
proporcionar incrementos en el índice de viscosidad de la
composición global. El poder de espesamiento se define a menudo
como la diferencia en las viscosidades cinemáticas de una solución
diluida de un CPO mezclado con aceite y el aceite diluyente. Por
ejemplo, una solución de aceite que contiene de 1 a 2 por ciento de
un CPO que proporciona un poder de espesamiento de 6 a 7
centistokes, medido a 100ºC, indica en general una prestación
aceptable de la mejora del índice de viscosidad.
Para una clase dada de polímeros, mientras más
alto es el peso molecular más alto es la viscosidad de un aceite
lubricante que contiene el CPO. Sin embargo, los polímeros con
pesos moleculares más altos exhiben una mayor tendencia a
descomponerse bajo las condiciones de cillamiento y de alta
temperatura que normalmente se encuentran en el funcionamiento del
motor, lo cual frecuentemente da como resultado la pérdida de
viscosidad. Por consiguiente, la mejora del índice de viscosidad
depende a menudo del equilibrio entre la contribución al
espesamiento, del CPO, y su tendencia a degradarse, a lo cual se
denomina estabilidad al cizallamiento. La estabilidad al
cizallamiento se define típicamente como una descomposición
porcentual de la viscosidad al cizallarse bajo un conjunto de
condiciones normales. Un valor por debajo de 30 por ciento de
descomposición de la viscosidad en un CPO es generalmente una
indicación de que el mejorador del índice de viscosidad, CPO, es
estable al cizallamiento como se entiende ese término en la
técnica.
Otra característica importante que se requiere
para un mejorador del índice de viscosidad es la viscosidad a
temperaturas bajas, la cual se refiere a la facilidad del arranque
del motor durante la puesta en marcha en climas fríos. Un mejorador
del índice de viscosidad, ideal, exhibe una contribución a la
viscosidad despreciable, a bajas temperaturas, mientras que
proporciona una gran contribución a la viscosidad en las
temperaturas de funcionamiento del motor. Al mismo tiempo, un
mejorador del índice de viscosidad, ideal, exhibe baja tendencia a
degradarse, y en consecuencia una gran estabilidad al cizallamiento,
bajo las condiciones de funcionamiento del motor.
Por consiguiente, en la formulación de los
aceites lubricantes para satisfacer las condiciones variables
deseadas, la práctica ha sido generalmente seleccionar los
polímeros que proporcionen, al menor costo, el mejor balance global
de propiedades que incluyen la viscosidad en las temperaturas de
trabajo, la estabilidad al cizallamiento y la viscosidad a bajas
temperaturas.
En el pasado, la técnica ha empleado como
mejoradores del índice de viscosidad, polímeros de
etileno-propileno sólidos y amorfos. Cuando se
seleccionaban polímeros de etileno-propileno se
escogía un peso molecular de tal forma que el polímero
proporcionara una mejora del índice de viscosidad, estable al
cizallamiento, después del proceso de dispersión en aceite. Estos
polímeros sólidos de etileno-propileno se
cizallaban generalmente durante la dispersión en aceite, proceso en
solución que daba como resultado polímeros de
etileno-propileno con pesos moleculares más bajos.
Los formuladores de aceites utilizaron como paquetes mejoradores
del índice de viscosidad, concentrados de aceite de estos polímeros
de etileno-propileno de pesos moleculares más bajos.
Los polímeros cizallados de etileno-propileno que
se disolvían en aceite, si se aislaban o se preparaban puros no
eran ya más sólidos estables pero exhibían propiedades de flujo en
fríos extremos o existían como aceites viscosos. Esos mejoradores
del índice de viscosidad, de polímeros de
etileno-propileno, como se utilizaron en la técnica
anterior exhiben típicamente una viscosidad reducida de la Solución
o VRS, medida en una solución del polímero al 0,05% en peso a 135ºC,
menor que aproximadamente 1,5 dl/g cuando proporcionan una mejora
del índice de viscosidad estable al cizallamiento. Cerca de ese
límite de VSR esos polímeros de etileno-propileno
son difíciles de recuperarse y envasarse utilizando equipo
convencional para la coagulación, recuperación y envase de caucho.
Esos problemas de manipulación son inclusive más severos a medida
que la VRS disminuye, haciendo la recuperación de esos polímeros de
etileno-propileno a valores de VRS por debajo de
1,4 dl/g virtualmente imposible debido a que los polímeros de
etileno-propileno muestran excesivo flujo en frío o
están esencialmente en la fase líquida.
De esta manera la técnica ha encontrado que el
uso de los polímeros de etileno-propileno a valores
de VRS menores que 1,5 dl/g requiere de técnicas más elaboradas
para la recuperación de los polímeros. Además, esos polímeros
pueden ser pegajosos y por lo tanto requerirían de un envase
especial para su contención o almacenamiento adecuado.
Los esfuerzos pasados para manipular esos
polímeros como soluciones concentradas en aceite con un contenido de
5 a 20 por ciento en peso del mejorador del índice de viscosidad,
de polímero de etileno-propileno, se encontraron
con un éxito limitado por la razón de las desventajas de requerir
grandes cantidades de aceite en las cuales debían dispersarse los
mejoradores del índice de viscosidad, y eso a su vez daba como
resultado costos adicionales en transporte y, en algunos casos,
tarifas adicionales debido al aceite presente, aunque el polímero
fuera el componente de interés.
La técnica anterior ha reconocido la necesidad de
mejorar el desempeño a baja temperatura de esos mejoradores del
índice de viscosidad. Por ejemplo, la patente de EE.UU. Nº
4.507.515 describe mezclas de composiciones poliméricas en las que
el componente principal tiene un bajo contenido de etileno y el
componente secundario tiene un contenido más alto de etileno; el
componente secundario generalmente contiene menos del 10 por ciento
en peso en base al peso de la mezcla. En forma similar, la patente
de EE.UU. Nº 3.697.429 describe de forma similar el uso de mezclas
de polímeros con un contenido alto y bajo de etileno para lograr
mejoras en las propiedades a bajas temperaturas, de una composición
de aceite lubricante. Uno de los inconvenientes de ambas patentes de
la técnica anterior es que no describen ninguna técnica mediante
la cual los componentes principales y secundarios se puedan
manipular como sólidos.
En la patente canadiense No. 911792 se describe
un proceso para cizallar polímeros de alto peso molecular, para
producir un polímero que tenga un peso molecular deseado, sin
alterar la distribución de pesos moleculares, para utilizarlo como
un mejorador del índice de viscosidad. Esa patente canadiense, sin
embargo, no se enfoca a la necesidad de un polímero sólido, estable
al cizallamiento, formado mediante el cizallamiento del polímero
para reducir su distribución del peso molecular.
La presente invención se dirige a la necesidad de
proporcionar un polímero libre de aceite o polímero sólido que tenga
la capacidad de funcionar como un mejorador del índice de
viscosidad estable al cizallamiento. De conformidad con los
conceptos de la invención, el procedimiento de la invención
comprende mezclar y cizallar de forma simultánea, una mezcla que
contiene un polímero de etileno-propileno con alto
contenido de etileno y un polímero de
etileno-propileno con un contenido más bajo de
etileno, con lo cual las propiedades físicas de la mezcla cizallada
permiten que se le pueda recuperar mediante equipo convencional para
el procesamiento de plásticos. La composición en la que los dos
componentes se mezclan y cizallan simultáneamente, se puede así
utilizar como un mejorador del índice de viscosidad que exhiba
propiedades mejoradas a bajas temperaturas al compararse con (a)
cualquiera de los dos componentes que se utilizan para preparar la
mezcla y (b) mezclas de los mismos dos componentes, preparadas
mediante otras técnicas de mezclamiento. Las mezclas encuentran uso
no solamente como mejoradores del índice de viscosidad sino que
también se pueden utilizar para mejorar la resistencia al impacto de
varios plásticos tales como las poliamidas o nilón poliésteres,
poliolefinas y composiciones termoplásticas y termodeformables,
similares, o como agentes antiozono para mezclas de
caucho/caucho.
La presente invención por tanto pretende
proporcionar un método para preparar una mezcla polimérica de
etileno-propileno que supera los inconvenientes de
la técnica anterior, que se puede utilizar para mejorar el índice
de viscosidad de composiciones de aceites lubricantes así como un
modificador del impacto para composiciones de plásticos, en el que
los componentes de la mezcla se someten al mezclamiento y
cizallamiento, simultáneos, para reducir el peso molecular y la
distribución de pesos moleculares de cada uno de los componentes
del polímero de etileno-propileno en un equipo
convencional de procesamiento de plásticos.
Los conceptos de la presente invención residen en
un proceso para producir una mezcla en la que un polímero de
etileno-propileno, con alto contenido de etileno, y
un polímero de etileno-propileno, con un contenido
más bajo de etileno, se someten a un mezclamiento y cizallamiento
simultáneos para producir un producto que se pueda recuperar como
un sólido, utilizando equipo convencional para el procesamiento de
plásticos. Se ha encontrado inesperadamente que la mezcla cizallada
puede funcionar como un mejorador del índice de viscosidad estable
al cizallamiento, con propiedades mejoradas a bajas temperaturas. La
mezcla también se puede utilizar en otras aplicaciones que incluyen
en forma notable un modificador del impacto para plásticos,
componente en composiciones termoestables, o un agente antiozono
para mezclas caucho/caucho.
Para llevar a cabo el mezclamiento y el
cizallamiento, simultáneos, de conformidad con las características
de la presente invención, los dos componentes de
etileno-propileno se someten al cizallamiento para
reducir los pesos moleculares y la distribución de los pesos
moleculares (DPM), dando como resultado una mezcla íntima que
exhibe una viscosidad incrementada a temperaturas ambientales.
Los polímeros de
etileno-propileno que se utilizan en la práctica de
la presente invención se refieren a, e incluyen los copolímeros de
etileno-propileno o los copolímeros de etileno y de
propileno con otras alfa-olefinas, así como los
copolímeros formados por la interpolimerización del etileno,
alfa-olefinas y cuando menos algún otro monómero de
polieno. Esos polímeros son por sí mismos bien conocidos por los
expertos en la técnica y se preparan típicamente utilizando
técnicas convencionales de polimerización de
Ziegler-Natta, bien conocidas por los expertos en la
técnica. Posteriormente, en la presente invención, se hará
referencia a ambos tipos de polímeros como
EP(D)M.
Cuando se utiliza un interpolímero de etileno,
una alfa-olefina y un monómero de polieno, se puede
hacer uso de una variedad de monómeros de polieno conocidos por los
expertos en la técnica, que contengan dos o más dobles enlaces
carbono-carbono, con un contenido de 4 a 20 átomos
de carbono, que incluyen los monómeros no cíclicos de polieno, los
monómeros monocíclicos de polieno y los monómeros policíclicos de
polieno. Los compuestos representativos incluyen
1,4-hexadieno, diciclopentadieno,
biciclo(2,2,1)hepta-2,5-dieno,
comúnmente conocido como norbornadieno así como los
alquenil-norbornenos en donde el grupo alquenilo
contiene de 1 a 20 átomos de carbono y preferentemente de 1 a 12
átomos de carbono. Ejemplos de algunos de los últimos compuestos
incluyen
5-metilen-2-norborneno,
5-etiliden-2-norborneno,
vinil-norborneno así como los
alquil-norbornadienos.
También se encuentran incluidos entre los
polímeros de etileno-propileno que se utilizan en
los conceptos de la presente invención, los polímeros EPM y EPDM
que hayan sido funcionalizados mediante una reacción de injerto por
radicales libres o una reacción de polimerización con injerto. Esos
polímeros injertados son por sí mismos bien conocidos por los
expertos en la técnica. Los monómeros de injerto, adecuados,
incluyen los anhídridos de ácidos dicarboxílicos insaturados y sus
ácidos correspondientes, preferentemente los que tienen las
fórmulas generales:
en donde R es un grupo alquilo que tiene de 0 a 4
átomos de carbono e Y es preferentemente hidrógeno pero también
puede ser un grupo orgánico tal como un grupo alquilo de cadena
lineal o ramificada, un anhídrido, un grupo cetona, un grupo
heterocíclico u otro grupo orgánico que contenga de 1 a 12 átomos de
carbono. Además, Y puede ser un halógeno tal como el cloro, bromo o
yodo. X puede ser OH un grupo alcoxi en donde el grupo alquilo
contiene de 1 a 8 átomos de carbono. Entre esos monómeros de
injerto los preferidos son el anhídrido maléico y el anhídrido
itacónico.
También, adecuados como el monómero de injerto
para funcionalizar un interpolímero EPM o EPDM son los derivados de
los monómeros carboxílicos olefínicamente insaturados tales como,
ácido acrílico o metacrílico, o sus ésteres, monómeros de injerto
que de la misma manera son conocidos para los experimentados en la
técnica. Típicamente, el derivado del ácido acrílico y metacrílico
contiene de 4 a 16 átomos de carbono. Entre los monómeros de injerto
del ácido acrílico y metacrílico se prefieren los que tienen la
estructura:
CH_{2} =
\uelm{C}{\uelm{\para}{R ^{1} }}---\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---O---R^{2}
en donde R^{1} es hidrógeno o alquilo de 1 a 4
átomos de carbono (por ejemplo, metilo, etilo, etc) y R^{2} se
selecciona del grupo que consiste de un grupo alquilo de 1 a 8
átomos de carbono, un grupo alquilo con funcionalidad ceto, un
grupo alquilo con funcionalidad epoxi, -NH_{2} o -NR_{2} en
donde R puede ser H o un hidrocarburo de 1 a 8 átomos de carbono y
ambos grupos R no necesitan ser los mismos. Particularmente
preferidos entre el grupo de monómeros de injerto de acrílico o
metacrílico se encuentran metacrilato de glicidilo, acrilato de
metilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo y metacrilato de
aminopropilo, y la
acrilamida.
Otro grupo de los monómeros de injerto, que se
puede utilizar para funcionalizar un interpolímero EPM o EPDM son
las vinil-aminas que contienen de 2 a 25 átomos de
carbono, y preferentemente las vinil-aminas
heterocíclicas. Esas aminas son conocidas como monómeros de injerto
que forman grupos funcionales e incluyen alilaminas,
N-vinilpiridinas,
N-vinilpirrolidonas,
vinil-lactamas, vinilcarbazoles, vinilimidazoles
y viniltiazoles representados por
2-vinil-piridina,
N-vinilpirrolidona,
vinil-caprolactama,
1-vinilimidazol, alilamina,
4-metil-5-viniltiazol
y 9-vinilcarbazol. Esos monómeros de injerto se
describen con detalle en la patente de EE.UU. Nº 4.340.689.
Como podrán apreciar los experimentados en la
técnica, otros monómeros vinílicos que se describen en la técnica
anterior que son adecuados para funcionalizar los interpolímeros
EPM y EPDM se pueden utilizar de la misma manera en la práctica de
la presente invención. Ejemplos de esos compuestos de vinilo
adicionales son los vinil-silanos y los haluros de
vinilbencilo representados por vinil- trimetoxisilano,
vinildietilclorosilano, cloruro de vinil- bencilo y similares.
Descripciones adicionales de monómeros de injerto de silano,
adecuadas, se presentan en la patente de EE.UU. Nº 4.340.689.
Como se describió anteriormente, la composición
preparada mediante el cizallamiento y mezclamiento, simultáneos,
utiliza como materiales iniciales dos polímeros diferentes de
etileno-propileno, de los cuales uno está
caracterizado por el bajo contenido de etileno y el otro está
caracterizado por un contenido más alto de etileno. Los polímeros
de etileno-propileno que tienen el contenido bajo
de etileno tienen una relación molar de etileno/propileno,
polimerizados, que se encuentra en el intervalo de 35/65 a 65/35, y
preferentemente una relación molar de 50/50 a 65/35. Cuando se
incorpora en una mezcla para utilizarse como un mejorador sólido
del índice de viscosidad estable al cizallamiento la relación
preferida de etileno a propileno es de 50/50 a 60/40. Cuando el
polímero de etileno-propileno también incluye un
tercer monómero de polieno, la cantidad del monómero de polieno
generalmente varía desde aproximadamente 0,1 hasta aproximadamente
10 por ciento, y preferentemente de 0,2 a 5 por ciento en peso en
base al peso total del polímero. Sin embargo, cuando se hace uso de
un monómero de polieno preferido, el
vinil-norborneno, el intervalo más preferido es de
0,1 a 1 por ciento en peso. Cuando el monómero de
etileno-propileno se ha injertado con un monómero de
injerto para funcionalizar el polímero de
etileno-propileno, ya sea con o sin un termonómero
de polieno, se hace uso preferentemente de 0,1 a 6 por ciento en
peso del monómero de injerto, dependiendo algo de la aplicación del
polímero de injerto final.
El peso molecular medio en número del polímero de
etileno-propileno con bajo contenido de etileno
generalmente varía desde aproximadamente 40.000 hasta
aproximadamente 250.000 según se midió mediante Cromatografía por
Permeación en Gel (CPG) en triclorobencenos a 135ºC. En la práctica
preferida de la presente invención, el polímero de
etileno-propileno de bajo contenido de etileno
tiene una distribución de peso molecular que se encuentra dentro del
intervalo de aproximadamente 2 a 7. Como bien lo entienden los
expertos en la técnica, la distribución de peso molecular, a la
cual se denomina frecuentemente como M_{w}/M_{n} se determina
mediante Cromatografía por Permeación en Gel, de conformidad con
técnicas bien comprendidas, como se describen en forma más
específica posteriormente en la presente memoria.
El segundo componente que se utiliza para
preparar la composición es uno que tiene un contenido de etileno
más alto. En la práctica preferida de la invención, el polímero de
etileno-propileno con alto contenido de etileno
tiene una relación molar de etileno/propileno, polimerizados, que
varía desde aproximadamente 65/35 hasta aproximadamente 85/15.
Cuando se incorpora en una mezcla para usarse como un mejorador
sólido del índice de viscosidad estable al cizallamiento, la
relación preferida de etileno-propileno es de 70/30
a 80/20. En general se utilizan las mismas cantidades de monómeros
de polieno y de monómeros de injerto en la preparación de un
segundo polímero de etileno-propileno de alto
contenido de etileno, como se describió anteriormente. Se
entenderá, sin embargo, que la composición del polímero con alto
contenido de etileno no necesita emplear la misma combinación de
monómeros que se utiliza en el polímero de
etileno-propileno de bajo contenido de etileno. En
la práctica preferida de la invención, el peso molecular medio en
número del polímero de etileno-propileno de mayor
contenido de etileno varía de igual manera desde aproximadamente
40.000 hasta aproximadamente 250.000 según se midió por CPG en
triclorobenceno como se describió anteriormente. La distribución de
peso molecular del polímero de etileno-propileno
con alto contenido de etileno, cae dentro del mismo intervalo de
aproximadamente 2 a 7.
El polímero de etileno-propileno
de bajo contenido de etileno, como podrá ser comprendido por los
experimentados en la técnica, es un copolímero aleatorio el cual es
esencialmente amorfo. Como bien lo reconocen los expertos en la
técnica, el grado de cristalinidad de un polímero se determina más a
menudo por Calorimetría Diferencial de Barrido, o CDB. Mediante el
uso de esa norma, el polímero de etileno-propileno
de bajo contenido de etileno, tiene típicamente menos de 3 por
ciento en peso de cristalinidad según se determinó por CDB. El
polímero de etileno-propileno de mayor contenido de
etileno, por otra parte, tiene un grado mayor de cristalinidad que
varía hasta aproximadamente 25 por ciento según se determinó por
CDB. Típicamente, el polímero con mayor contenido de etileno tiene
un grado de cristalinidad que varía de aproximadamente 6 a 20 por
ciento según se determinó por CDB.
Así, una de las características de la presente
invención es que el mezclamiento y cizallamiento simultáneos de los
dos componentes que se emplean en preparar la composición da como
resultado el mezclamiento de un polímero esencialmente amorfo con
uno que tiene un grado medible de cristalinidad. Eso representa una
ventaja y es que el mezclamiento y cizallamiento simultáneos da
como resultado a la formación de un polímero sólido que no tiene o
tiene una tendencia pequeña a exhibir flujo en frío tan típico de
los CPO que se utilizaron previamente como mejoradores del índice
de viscosidad y otros EP(D)M o mezclas de los mismos,
polimerizados hasta un peso molecular similar.
Los dos componentes, cuando se mezclan y cizallan
simultáneamente de conformidad con los conceptos de la presente
invención, experimentan una reacción química debido al calor y a la
energía del cizallamiento suministrado a la mezcla. Esa reacción da
como resultado una reducción en el peso molecular de la mezcla así
como una reducción en la distribución del peso molecular de la
mezcla. En general, se obtienen buenos resultados cuando el peso
molecular medio en número se controla dentro de cierto intervalo
desde aproximadamente 20.000 hasta aproximadamente 150.000, cuando
se compara con el peso molecular medio en número de 40.000 a
250.000 de los dos componentes que se utilizan para preparar la
mezcla. El peso molecular medio en número de la mezcla para
utilizarla como un mejorador sólido del índice de viscosidad
estable al cizallamiento, es de 20.000 a 75.000. La distribución
del peso molecular de la composición después del mezclamiento y
cizallamiento simultáneos se encuentra generalmente dentro del
intervalo de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 5. El peso
molecular y la distribución de peso molecular, de la mezcla,
deseados, se determinan por su uso final particular.
Las proporciones relativas del polímero de
etileno-propileno de bajo contenido de etileno y del
polímero de etileno-propileno de mayor contenido de
etileno dependen, hasta cierto grado, de la aplicación de la
composición de la
invención. En general, se han obtenido buenos resultados cuando el componente de menor contenido de etileno con respecto al componente de contenido más alto de etileno tiene una relación en peso desde 80/20 hasta aproximadamente 50/50, y preferentemente desde 70/30 hasta aproximadamente 60/40.
invención. En general, se han obtenido buenos resultados cuando el componente de menor contenido de etileno con respecto al componente de contenido más alto de etileno tiene una relación en peso desde 80/20 hasta aproximadamente 50/50, y preferentemente desde 70/30 hasta aproximadamente 60/40.
Para llevar a cabo el mezclamiento y
cizallamiento simultáneos, de conformidad con los conceptos de la
presente invención, los dos componentes poliméricos de
etileno-propileno se ponen en contacto uno con el
otro bajo condiciones de calor y trabajo mecánico, suficientes para
crear condiciones de cizallamiento elevado durante un tiempo
suficiente para reducir los pesos moleculares y las distribuciones
de pesos moleculares de aquellos dos componentes hasta un nivel
deseable para la aplicación de uso final particular. Esa operación
se puede llevar a cabo en un número de tipos conocidos de equipo
para el procesamiento de plásticos, tales como extrusores de un solo
tornillo o de tornillos gemelos, un mezclador Banbury, así como
otros mezcladores que tengan la capacidad de efectuar el trabajo
mecánico sobre los componentes, de tal forma que en presencia de
una temperatura elevada se efectúa la reducción en los pesos
moleculares y en las distribuciones de pesos moleculares hasta el
nivel deseado. Las condiciones de temperatura, velocidad de la
alimentación, y velocidad del o los tornillo(s) se
determinan, en parte, por las reducciones en el peso molecular
deseadas así como por el tiempo deseado del proceso, dada la
economía del proceso. En general, dependiendo algo de las
composiciones de los componentes, se pueden utilizar temperaturas de
procesamiento que se encuentren dentro del intervalo de 150º a
400ºC y preferentemente de 175º a 320ºC. La realización preferida
hace uso de un extrusor de tornillos gemelos.
Los componentes poliméricos de
etileno-propileno se encuentran generalmente, en
forma conveniente, en la forma de balas que se cortan y se
suministran simultáneamente al extrusor en el cual se mezclan y de
forma simultánea se cizallan. Como podrán apreciar los expertos en
la técnica, los componentes también se pueden suministrar ya sea en
la forma de una bala pre-mezclada o de un
aglomerado cortado y pre-mezclado.
En la sección de alimentación del extrusor se
mantiene una alimentación de nitrógeno para minimizar la
introducción de aire.
Las balas de caucho molidas, se alimentan al
extrusor de tornillos gemelos u otro mezclador, junto con una
cantidad de 0,1 a 2 por ciento en peso, en base al peso total de
los polímeros de la mezcla, de un antioxidante para prevenir la
oxidación excesiva de la mezcla polimérica durante el procesamiento
y almacenamiento. La elección de un antioxidante depende de las
temperaturas de procesamiento en el mezclador así como también de
la aplicación de uso final.
La masa fundida, caliente, mezclada y cizallada,
generalmente se puede transformar en pelets mediante una variedad
de métodos de procesos que comúnmente se practican en la técnica
del procesamiento de plásticos. Estas incluyen la formación de
pelets bajo agua, peletización en cinta o en banda o enfriamiento
en banda transportadora. Cuando la resistencia de la masa caliente
es inadecuada para transformarse en hebras, el método preferido es
la formación de pelets bajo el agua. Las temperaturas de la
formación de pelets no debe exceder de 30ºC. Opcionalmente, se
puede adicionar un agente tensioactivo al agua de enfriamiento,
durante la formación de pelets, para prevenir la aglomeración de
los pelets.
La mezcla acuosa de los pelets mezclados y
cizallados se puede transportar a un secador tal como un secador
centrífugo para la retirada del agua. Luego se pueden juntar los
pelets en una caja o bolsa de plástico de cualquier volumen para su
almacenamiento y transporte. Bajo ciertas condiciones de
almacenamiento y/o transporte a condiciones ambientales, los pelets
pueden tender a aglomerarse y pegarse unos con otros. Estos se
pueden separar fácilmente mediante métodos mecánicos suaves para
proporcionar pelets con gran superficie específica para una
disolución fácil y rápida en el aceite o para mezclarse con otros
materiales tales como cauchos o plásticos.
Opcionalmente, según lo permita el uso final, se
puede aplicar un agente de separación, tal como talco, estearatos
metálicos, y polvos de poliolefinas, cuando se transportan los
pelets hacia el equipo de envasado, para prevenir la aglomeración
durante el almacenamiento.
Se ha encontrado en forma inesperada, en la
práctica de la presente invención, que las propiedades de la
composición, después del mezclamiento y cizallamiento simultáneos,
difieren marcadamente con respecto a cada uno de los dos
componentes empleados en preparar la mezcla y también difieren
marcadamente de las propiedades de mezclas preparadas mediante
otras técnicas. Sin limitar la presente invención a ninguna teoría,
se cree que es esencial para llevar a cabo la presente invención,
que la mezcla del polímero de etileno-propileno con
bajo contenido de etileno y el polímero de
etileno-propileno con un contenido más alto de
etileno sea efectiva de tal forma que el mezclamiento y el
cizallamiento ocurran en forma simultánea con cada uno de los dos
componentes en la presencia del otro. Se ha encontrado, por
ejemplo, que se obtienen propiedades diferentes si los dos
componentes se cizallan separadamente para reducir los pesos
moleculares y las distribuciones de pesos moleculares y después se
mezclan conjuntamente. Verdaderamente, se ha encontrado incluso que
las propiedades de la composición, producidas por el mezclamiento y
cizallamiento simultáneos del polímero de
etileno-propileno de bajo contenido de etileno y del
polímero de etileno-propileno de contenido más alto
de etileno, difieren en aspectos significativos de las mezclas
preparadas, controlando durante la propia reacción de
polimerización, los pesos moleculares de cada componente de tal
forma que cada uno tenga un peso molecular y una distribución de
peso molecular similares a la de la mezcla final, seguido del
mezclamiento de los dos polímeros.
Ese efecto se puede ilustrar mediante la Figura 1
la cual es una gráfica o curva de la viscosidad compleja en función
de la temperatura según se mide con un analizador mecánico y
dinámico. Como apreciarán los expertos en la técnica, es deseable
superar los problemas de la técnica anterior, asociados con la
recuperación del polímero, envasado, y almacenamiento, para mantener
altos niveles de viscosidad y/o cristalinidad de la mezcla a
temperaturas ambientales. La gráfica de la curva I de la Figura 1
muestra una realización de la presente invención la cual se prepara
mediante el mezclamiento y cizallamiento simultáneos de un EPDM de
etileno, con alto contenido de etileno, que tiene un peso molecular
medio en número de aproximadamente 52.000 y un EPDM con bajo
contenido de etileno, que tiene un peso molecular medio en número
desde aproximadamente 87.000 hasta un peso molecular promedio en
número, combinado, de 35.000. Como se puede ver en la gráfica de la
Figura 1, la viscosidad compleja se incrementa rápidamente desde un
nivel relativamente bajo con una temperatura decreciente.
Una de las características inesperadas de la
presente invención se puede observar al comparar la Curva I, la
composición de la presente invención, con la Curva II, para un
polímero de etileno-propileno, más cristalino,
identificado como "A", un polímero de alto contenido de
etileno, que tiene un peso molecular medio en número de
aproximadamente 43.000 que no se ha sometido a cizallamiento. Como
se puede ver a partir de la Figura 1, la composición de la presente
invención que mide una cristalinidad de 7 por ciento en peso,
mediante CDB, Curva I, tiene una viscosidad compleja en función de
la temperatura, la cual es muy similar a la del polímero A de
etileno-propileno, un polímero que tiene una
cristalinidad de 22 por ciento en peso, mediante CDB, y que es
completamente inadecuado para utilizarse como un mejorador del
índice de viscosidad debido a que carece de estabilidad en
almacenamiento en frío. Cuando se utilizan esos polímeros de
etileno-propileno, relativamente muy cristalinos,
como el polímero A, como un aditivo para aceites lubricantes, existe
una tendencia a la formación de gel visible, en la solución del
aceite, en almacenamiento. La composición de la presente invención,
debido a que los polímeros esencialmente amorfos y los polímeros
cristalinos se han mezclado y cizallado íntimamente, exhiben muy
poca tendencia, o no exhiben tendencia a formar geles como lo hace
el polímero A, a la vez que proporciona características mejoradoras
del índice de viscosidad esencialmente comparables, con
temperaturas crecientes.
La Figura 1 también demuestra otras propiedades
del todo inesperadas de la composición de la presente invención.
Los mismos polímeros EPDM que se utilizaron para preparar la
composición de la presente invención también se cizallaron, se
mezclaron en solución y se aislaron, en forma separada, para
generar la Curva II. Una comparación de esa curva con la Curva I,
que ilustra la composición de la presente invención, muestra que la
viscosidad compleja en función de la temperatura de la composición
de la presente invención es bastante superior a la de los mismos
polímeros iniciales que se cizallaron separadamente y que luego se
mezclaron conjuntamente. Esa comparación ilustra así la importancia
de llevar a cabo la operación de cizallamiento en presencia de cada
uno de los dos componentes que se utilizan para fabricar la
composición de esta invención.
Ese mismo efecto se demuestra en forma adicional
por la Curva IV, una composición preparada mediante el mezclamiento
en solución de dos polímeros EPM, A y B preparados ambos por
polimerización convencional, de tal forma que sus pesos moleculares
serían comparables al polímero cizallado C(E) y al polímero
cizallado D(F). El peso molecular medio en número de la
mezcla de A más B es aproximadamente 38.000, esencialmente el mismo
que el peso molecular medio en número de la composición de la
presente invención, que se representa en la Curva I, teniendo la
última un peso molecular medio en número de aproximadamente 35.000.
La Curva IV se asemeja a la Curva III y además distingue la
composición de la presente invención sobre aquellas que obviamente
se preparan mediante mezclamiento.
Las composiciones de la presente invención, que
se obtuvieron mediante el mezclamiento y cizallamiento,
simultáneamente, en equipo convencional para el procesamiento de
plástico, proporcionan una viscosidad compleja bastante superior en
función de la temperatura, cuando se compara con mezclas de peso
molecular similar en donde los polímeros se polimerizaron
directamente o aquellas que se cizallaron en forma separada y que
luego se mezclaron. Sin limitar la invención a ninguna teoría, se
cree que el proceso de mezclar y cizallar de forma simultánea
proporciona una mezcla que desarrolla cristalitos imperfectos
durante el procesamiento y el almacenamiento, pero cuando se
disuelve en solución se comporta más como un mejorador del índice de
viscosidad, convencional y amorfo. Este fenómeno de viscosidad
compleja incrementada, en función de la temperatura no es un
artefacto de relación específica de los dos polímeros como se puede
ver en la Figura 2 donde la Curva VII representa una mezcla 50/50,
la Curva VIII representa una mezcla 70/30, y la curva IX una mezcla
60/40 del polímero D y C, preparados por el proceso de esta
invención. Las Curvas V y VI representan al polímero D (F) cizallado
y al C (E) cizallado, cada uno cizallado de forma independiente. Las
Curvas VII, VIII, y IX similar a la Curva I, Figura 1 (una mezcla
65/35) muestran una viscosidad compleja a temperaturas ambientales,
similares a las de los polímeros de
etileno-propileno, altamente cristalinos. El
Polímero E (Curva VI) tiene una cristalinidad por CDB de 15 por
ciento en peso.
Los siguientes ejemplos se proporcionan para
ilustrar la invención.
Los materiales usados para demostrar los
conceptos de esta invención incluyen los siguientes:
Polímero
A
Un copolímero de
etileno-propileno (EPM) que contiene 76 - 80% en
moles de etileno, con un Mn de 43.000, una DPM de 1,8, una VRS de
1,3, y una cristalinidad por CDB de 22% en peso, preparado por
polimerización convencional.
Polímero
B
Un EPM amorfo que contiene 59% en moles de
etileno con un Mn de 37.000, una DPM de 2,1, una VRS de 1,1, y
ninguna cristalinidad por CDB, preparado por polimerización
convencional.
Polímero
C
Un EPDM que contiene 78% en moles de etileno,
0,2-0,4% en peso de
vinil-norboneno, un Mn de 52.000, una de DPM de 2,9,
una VRS de 2,6, y una cristalinidad por CDB de 13,5% en peso,
preparado por polimerización convencional.
Polímero
D
Un EPDM amorfo que contiene 59% en moles de
etileno, 0,5-0,7% en peso de
vinil-norboneno, un Mn de 87.000, una DPM de 3,8,
una VRS de 2,0, una cristalinidad por CDB de 0,55% en peso,
preparado por polimerización convencional.
Polímero
E
Un EPDM preparado cizallando el Polímero C a una
VRS de 1,3, un Mn medido por CPG de 34.000, una DPM de 1,9, una
cristalinidad de 15,3% en peso medida por CDB, cizallado por el
procedimiento del Ejemplo 1.
Polímero
F
Un EPDM preparado cizallando el Polímero D a una
VRS de 1,0, un Mn medido por CPG de 27.000, una DPM de 2,8, una
cristalinidad de 1,0% en peso, medida por CDB, cizallado por el
procedimiento del Ejemplo 1.
Polímero
G
Un EPM amorfo que contiene 56% en moles de
etileno, un Mn de 54.000, una DPM de 2,3, una VRS de 1,7, preparado
por polimerización convencional, e injertado en solución, con 1,2%
en peso de N-vinilpirrolidona.
Se llevaron a cabo los siguientes ensayos y
caracterización en los polímeros de
etileno-propileno, sus mezclas, y los concentrados
de aceite de las mezclas:
Cristalinidad: La cristalinidad en por
ciento en peso se calculó de los termogramas obtenidos al enfriar
las muestras fundidas acondicionadas, en el intervalo de 180ºC a
-80ºC, en un Calorímetro Diferencial de Barrido,
Perkin-Elmer DSC-7.
Cromatografía por Permeación en Gel: Se
determinó el peso molecular medio en número, Mn, y la distribución
de pesos moleculares, en las muestras de polímero disueltas en
triclorobenceno, usando un Waters 150C ALC/GPC, operado a 135ºC,
usando una curva de calibración universal, en base a patrones de
poliestireno que varían en peso molecular de 3000 a 3.000.000.
Viscosidad cinemática: Medida de acuerdo
con ASTM-D445. La Energía de espesamiento (EE), es
la diferencia en metro cuadrado/segundo [(centistokes (cSt))] entre
en las viscosidades cinemáticas de la solución diluida del
mejorador del IV y el aceite diluido, medidas a 100ºC.
Indice de estabilidad en el cizallamiento:
Medido de acuerdo con ASTM-D3945(A), se
determina un índice de estabilidad en el cizallamiento (IEC).
IEC= \frac{Vbs - Vas}{EE}x
100%
Donde Vbs y Vas se definen como las viscosidades
de la solución del polímero antes y después del cizallamiento,
respectivamente.
EE se define como la energía de espesamiento que
se determina por la diferencia entre Vbs y la viscosidad del
solvente.
La (Vbs - Vas) es la pérdida de viscosidad
determinada de acuerdo con el método ASTM D-3945
(Proc. A).
Dipersancia de Referencia: Un mejorador
del IV, de muestra, que se ensaya, se mezcla en un aceite formulado
que no contiene ningún dispersante, para hacer una solución al 10%
en peso del mejorador del IV en el aceite formulado. Esta solución
de aceite luego se ensaya para la dispersancia en el ensayo de
dispersancia en bancada. En el ensayo de Dispersancia en bancada, la
dispersancia del aceite experimental se compara con la de tres
patrones del aceite de referencia, que dan resultados excelentes,
buenos, y regulares, en el ensayo. El valor numérico de un
resultado de ensayo disminuye con un incremento en la actividad del
dispersante. Un valor por encima de 150 indica que la muestra no
proporciona dispersancia.
Estabilidad en el almacenamiento en frío:
Se determinó el comportamiento en el almacenamiento en frío de un
aceite de motor que contenía los mejoradores del IV, que se
ensayan, utilizando la cámara ambiental de ultrabaja temperatura
(Thermotron S-AC). Este ensayo permite la
determinación de la estabilidad de la formulación bajo condiciones
de temperatura fría. Se empleó un ciclo de temperatura fría de 18
horas, con la temperatura que varía entre -51 y -15ºC (-60 y
4ºF). Las muestras se examinaron a -12ºC (10ºF), después de 8
semanas de almacenamiento bajo las condiciones señaladas. La
valoración de excelente bueno, pobre, malo, se hizo según la
aparencia a simple vista de la solución.
Punto de fluidez (PF): Medido de acuerdo
con ASTM-D97.
Simulador de arranque en frío (SAF):
Medido de acuerdo con ASTM-D2602 (a - 25ºC).
Mini-Rotoviscómetro (MRV):
Medido de acuerdo con ASTM-D3829.
Ejemplo comparativo
1
Se preparó una mezcla de 65% de Polímero A y 35%
de Polímero B, disolviendo 65 g de A y 35 g de B en dos litros de
hexano. La solución se agitó durante la noche, luego se coaguló con
exceso de isopropanol. La mezcla se filtró, se roció con una
solución de 0,1% en peso de solución de Irganox 1076 en tolueno,
luego se secó en un horno de vacío a 50ºC durante la noche. La
mezcla recuperada tenía un Mn de 38.000, una DPM de 1,9, y una
cristalinidad por CDB de 6,4% en peso.
Ejemplo Comparativo
2
Se preparó una mezcla de 65% en peso del Polímero
E y 35% del Polímero F, de acuerdo con el procedimiento del Ejemplo
Comparativo 1. La mezcla recuperada tenía un Mn de 32.000, una DMP
de 2,5 y una cristalinidad por CDB de 7,4 por ciento en peso.
Los polímeros C y D se cortaron
independientemente en gránulos de 6,35 mm (1/4 de pulgada), y se
alimentaron en un extrusor de tornillos gemelos
co-giratorios, Werner & Pfleiderer ZSK 30, que
tiene una relación de longitud a diámetro (L/D) de 42. Las
velocidades de alimentación de los polímeros se controlaron para
producir la relación deseada. Se usaron velocidades de alimentación
combinadas de 75-151 gramos/minuto
(10-20 libras por hora).
El perfil de temperaturas del extrusor se mantuvo
en las seis zonas en los intervalos: (1) 175º-200ºC, (2)
230º-290ºC, (3) 250º-320ºC, (4) 250º-320ºC, (5) 150º-200ºC, y (6)
150º-200ºC. Esto dió como resultado una temperatura de fusión medio
de 180º-350ºC, con un par de torsión de 45-75 para
una velocidad del tornillo de 200 ppm. Los productos cizallados que
tienen la misma relación de mezcla, pero valores diferentes de VRS,
se obtuvieron variando el perfil de temperaturas del cuerpo
cilíndrico del extrusor, en los intervalos descritos
posteriormente.
La masa fundida cizallada se transformó en
filamentos y se enfrió en un baño de agua, luego se peletizó. Los
pelets húmedos se secaron en un horno de aire a 60º-70ºC.
Las mezclas se prepararon en cuatro diferentes
relaciones de Polímeros C y D, a diferentes temperaturas del cuerpo
cilíndrico, para variar el peso molecular final de la mezcla, como
se mide por la VRS. Estas se comparan en la Tabla I contra los
Polímeros E y F comparativos, preparados cizallando cada uno de
manera separada, usando el procedimiento anterior.
Los polímeros y mezclas de polímeros preparados
en el ejemplo 1 y 2, se disolvieron en un aceite neutrol,
disolvente que tiene una viscosidad SUS a 38ºC (100ºF) de 100,
calentando a 100-160ºC (212-320ºF),
bajo nitrógeno, en un reactor de vidrio con agitación mecánica. El
concentrado se diluyó luego con un aceite neutral disolvente,
deprimido, fluido, que tiene una SUS a 38ºC (100ºF) de 130, para
formar una solución de aceite que tiene una viscosidad cinemática
de aproximadamente 11,5-10^{-6} m^{2}/s (11,5
cSt). Las soluciones de aceite se ensayaron de acuerdo con los
métodos ASTM, como se describe anteriormente. Los resultados se
resumen en la Tabla II.
Se prepararon mezclas de 65% en peso de D y 35%
en peso C en un extrusor de tornillos gemelos, que giran en sentido
contrario, Werner & Pfleiderer ZSK-58, para
examinar el efecto de la velocidad del tornillo, y el diseño en el
peso molecular, medido como una VRS, y las propiedades de la
solución de aceite, la energía de espesamiento y el índice de
estabilidad en el cizallamiento. Se siguió el siguiente
procedimiento.
Se molieron independientemente los polímeros C y
D, en gránulos de 6,35 mm (1/4 de pulgada) y se cargaron
separadamente en dos alimentadores de peso perdido, para
dosificarlos en el extrusor. Las velocidades de alimentación de los
polímeros se controlaron para producir la relación deseada, para las
propiedades finales de uso. Se usaron velocidades de alimentación
combinadas de 100 a 150 kg por hora. La L/D del extrusor se vario
en el intervalo de 24-45. También se alimentó
nitrógeno a la sección de alimentación para minimizar la
introducción de aire en el extrusor. Se dosificó una alimentación
adicional de 0,2% en peso de Western 618F1, en base a la relación
de alimentación total de C y D, a la sección de alimentación del
extrusor con un alimentador de tornillo volumétrico.
La temperatura del extrusor se mantuvo para
producir una temperatura de fusión media de 230º-314ºC. Se varió la
velocidad del tornillo en el intervalo de 180 a 400 RPM. La
ventilación del extrusor se logró mediante un orificio de
ventilación, de modo que se pudo retirar el material volátil y se
evitó la espumación de la masa fundida. El proceso de formación de
pelets, en estado fundido, se empleó usando una temperatura del
agua de 10ºC a 30ºC. Los pelets húmedos se cargaron a un secador
centrífugo que trabajaba a temperatura ambiente.
Se siguió el procedimiento del Ejemplo 2 para la
preparación de las soluciones de aceite. Los resultados se resumen
en la Tabla III.
| 3-Nº | Velocidad | L/D del | RPM | Temp. Prom. | Diseño | VRS | EE | IEC |
| de alimentación | Extusor | del Barril ºC | del | X 1.10^{-6} | (%) | |||
| Combinada Kg/h | tornilloª | m^{2}/s (cSt) | ||||||
| 1 | 100 | 24 | 200 | 233 | 1 | 1,7 | 14 | 42 |
| 2 | 100 | 24 | 300 | 259 | 1 | 1,1 | 7,6 | 19 |
| 3 | 100 | 24 | 400 | 230 | 1 | 1,6 | 11,7 | 37 |
| 4 | 150 | 45 | 300 | 275 | 2 | 1,2 | 7,1 | 18 |
| 5 | 120 | 45 | 210 | 314 | 2 | 1,2 | 8,3 | 24 |
| 6 | 140 | 45 | 300 | 296 | 2 | 1,1 | 6,6 | 21 |
| 7 | 120 | 32 | 180 | 310 | 3 | 1,1 | 6,8 | 23 |
| ^{a}1 proporciona cizallamiento medio; 2 proporciona cizallamiento intermedio; 3 proporciona cizallamiento intenso. |
Estos ejemplos demostraron que la VRS de la
mezcla de alimentación se puede disminuir significativamente (la
VRS de la alimentación combinada al extrusor fue 2,2), para
producir una mezcla con las propiedades deseadas para el uso como
un mejorador del índice de viscosidad, sin considerar el diseño del
tornillo, optimizando la temperatura del cuerpo cilíndrico y la
velocidad del tornillo. Los ejemplos 3-1 y
3-3 no alcanzaron una reducción adecuada en el peso
molecular, para lograr el IEC deseado de 23%.
Se prepararon mezclas de acuerdo con el
procedimiento del Ejemplo 1 del Polímero G, un copolímero de
etileno-propileno derivatizado, denominada
típicamente un DOCP, cuando se usa como un mejorador del índice de
viscosidad, y el polímero C. Las mezclas se prepararon a una
relación en peso de 80/20, 60/40 y 50/50, del Polímero G al
Polímero C y se ensayaron como un mejorador del índice de viscosidad
en comparación con el Polímero G solo. Los resultados se resumen en
la Tabla IV.
| 4-Nº | Relación | VRS de la | EE | IEC | Dispersancia |
| de la | mezcla | X 1.10^{-6} | (%) | en bancada | |
| mezcla | m^{2} (cSt) | ||||
| 4-1 | 60/40 | 1,2 | 6,6 | 26 | 110 |
| 4-2 | 50/50 | 1,1 | 6,7 | 15 | 150 |
| 4-3 | 80/20 | 1,1 | 6,6 | 21 | 80 |
| 4-4 | 100/0 | 0,9 | 6,8 | 20 | 65 |
Claims (20)
1. Un procedimiento para producir una mezcla de
polímeros de etileno-propileno que tiene un
peso molecular medio en número dentro del intervalo de 20.000 a
150.000 y una distribución de pesos moleculares de 1,5 a 5,
que comprende mezclar y cizallar simultáneamente:
(a) un polímero de
etileno-propileno, de bajo contenido de etileno, que
tiene una relación molar de etileno a propileno dentro del intervalo
36/65 a 65/35, que tiene un peso molecular medio en número dentro
del intervalo de 40.000 a 250.000, y una distribución de pesos
moleculares de 2 a 7; y
(b) un polímero de
etileno-propileno, de alto contenido de etileno, que
contiene una relación molar de etileno a propileno dentro del
intervalo de 65/35 a 85/15, que tiene un peso molecular medio en
número dentro del intervalo de 40.000 a 250.000, y una distribución
de pesos moleculares de 2 a 7,
según el cual el mezclamiento y el cizallamiento
se realizan para reducir el peso molecular y la distribución de
pesos moleculares hasta un peso molecular medio en número de la
mezcla dentro del intervalo de 20.000 a aproximadamente 150.000 y
una distribución de pesos moleculares de 1,5 a
5.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el polímero (a) de etileno-propileno de bajo
contenido de etileno tiene menos de 3 por ciento en peso de
cristalinidad.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o
la reivindicación 2, en el que el polímero (b) de
etileno-propileno de alto contenido de etileno
tiene un grado de cristalinidad no mayor que 25 por ciento
(calculado el porcentaje en peso de cristalinidad a partir de los
termogramas obtenidos enfriando muestras fundidas acondicionadas en
el intervalo de 180ºC a -80ºC en un aparato Perkin Elmer
DSC-7).
4. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos uno del polímero (a) de
etileno-propileno de bajo contenido en etileno y el
polímero (b) de etileno-propileno de alto contenido
de etileno incluye unidades de monómero de polieno copolimerizado
que contiene dos o más dobles enlaces
carbono-carbono y 4-20 átomos de
carbono.
5. Un procedimiento según la reivindicación 4, en
el que el polieno se selecciona de monómeros de polienos no
cíclicos, monómeros de polienos monocíclicos y monómeros de
polienos policíclicos.
6. Un procedimiento según la reivindicación 4 o
la reivindicación 5, en el que el polieno se selecciona de un
1,4-hexanodieno, diciclopentadieno, norbornadieno,
5-metilen-2-norboneno,
5-etiliden-2-norborneno,
venil-norborneno y
aquil-norbonadienos.
7. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 6, en el que el polieno está presente en una
cantidad de 0,1 a 10 por ciento basado en el peso total del
polímero.
8. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que al menos uno del polímero (a) de
etileno-propileno de bajo contenido de etileno y
el polímero (b) de etileno-propileno de alto
contenido de etileno ha sido funcionalizado mediante polimerización
por injerto.
9. Un procedimiento según la reivindicación 8, en
el que el monómero de injerto se selecciona de anhídridos
dicarboxílicos insaturados y sus ácidos correspondientes.
10. Un procedimiento según la reivindicación 8 o
la reivindicación 9, en el que el monómero de injerto es anhídrido
maleíco.
11. Un procedimiento según la reivindicación 8,
en el que el monómero de injerto es un derivado de ácido acrílico
o metacrílico que contiene 4-16 átomos de
carbono.
12. Un procedimiento según la reivindicación 11,
en el que el monómero de injerto se selecciona de metacrilato de
glicidilo, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, metacrilato
de etilo y metacrilato de aminopropilo.
13. Un procedimiento según la reivindicación 8,
en el que el monómero de injerto es una vinil-amina
que contiene 2-25 átomos de carbono.
14. Un procedimiento según la reivindicación 13,
en el que la vinil-amina se selecciona de
alil-aminas,
N-vinil-piridinas,
N-vinil-pirrolidonas,
vinil-carbaxoles, vinil-imidazol y
vinil-tiazoles.
15. Un procedimiento según la reivindicación 8,
en el que el monómero de injertos se selecciona de
vinil-silanos y haluros de
vinil-bencilo.
16. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 15, en el que el monómero de injerto está
presente en una cantidad de 0,1 a 6 por ciento basado en el peso
total del polímero.
17. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 16, en el que la relación en peso del polímero
(a) etileno-propileno de bajo contenido de etileno
al polímero (b) de etileno-propileno de alto
contenido de etileno es de 80/20 a 50/50.
18. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 17, en el que el mezclamiento y cizallamiento
simultáneos se realizan en condiciones de calor y trabajo mecánico
para crear altas condiciones de cizallamiento.
19. Un procedimiento según la reivindicación
18, en el que el mezclamiento y cizallamiento simultáneos se
lleva a cabo a una temperatura de 175ºC a 320ºC.
20. Un procedimiento según la reivindicación 18 o
la reivindicación 19, en el que el mezclamiento y cizallamiento
simultáneos se llevan a cabo en un mezclador que efectúa un
trabajo mecánico sobre la mezcla de polímeros.
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