用于在至少一个连续搅拌釜反应器中制备聚乙烯的工艺制造技术

本发明专利技术涉及用于在至少一个连续搅拌釜反应器中制备聚乙烯的工艺，其包括如下步骤：使乙烯在至少一种负载的茂金属催化剂、稀释剂、任选的一种或多种共聚单体、和任选的氢气的存在下聚合，从而获得聚乙烯，其中所述负载的茂金属催化剂包括固体载体、助催化剂和至少一种茂金属，其中所述固体载体具有在100‑500m2/g范围内的表面积，并且具有在4μm‑18μm范围内的D50值，其中D50定义为这样的粒度：对于所述粒度，50重量％的颗粒具有低于该D50的尺寸；并且D50是通过在Malvern型分析仪上的激光衍射分析而测量的。本发明专利技术还涉及通过所述工艺获得的聚乙烯以及包括所述聚乙烯的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是在聚合物技术的领域中。具体地，本专利技术涉及用于制备聚乙烯的工艺。
技术介绍
聚乙烯(PE)是通过聚合乙烯(CH2＝CH2)单体而合成的。因为聚乙烯聚合物便宜、安全、对大多数环境稳定并且容易加工，因此其在许多应用中是有用的。根据性质，聚乙烯可分为若干类型，例如但不限于LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线型低密度聚乙烯)、和HDPE(高密度聚乙烯)。在另一分类中，所使用的聚乙烯可分为超高分子量(UHMW)、高分子量(HMW)、中分子量(MMW)和低分子量(LMW)。每种类型的聚乙烯具有不同的性质和特性。乙烯聚合过程经常在环管反应器中使用乙烯单体、液体稀释剂和催化剂、任选的一种或多种共聚单体、任选的活化剂或助催化剂和任选的氢气进行。环管反应器中的聚合通常在淤浆条件下进行，所产生的聚合物通常为悬浮在稀释剂中的固体颗粒的形式。用泵使反应器中的浆料连续循环以保持聚合物固体颗粒在液体稀释剂中的有效悬浮。将聚合物淤浆从环管反应器排放。在从反应器收集聚合物产物并且将烃残留物除去之后，将聚合物产物干燥，可添加添加剂，并且最终可将聚合物混合和造粒。所得产物然后可用于制造各种物体。聚烯烃例如聚乙烯的聚合也可在连续搅拌釜反应器(CSTR)中进行。在CSTR中的这些聚合通常是在齐格勒-纳塔催化剂的存在下进行的。茂金属催化剂由于较低的固有活性以及较短的寿命和较高的对污染物的敏感性而不是优选的。本质上齐格勒-纳塔催化剂由于多中心行为而导致较差的产物性质。另外，齐格勒-纳塔催化剂具有有限的共聚单体响应并且导致溶解在连续相中的显著量的聚合物链。因此，本专利技术的目的是提供用于制备具有改善的性质的聚乙烯的工艺，所述聚乙烯在至少一个连续搅拌釜反应器中制备。
技术实现思路
本专利技术的研究结果是，以上目的可通过如当前要求保护的工艺而实现。根据第一方面，本专利技术涉及用于在至少一个连续搅拌釜反应器中制备聚乙烯的工艺，其包括如下步骤：使乙烯在至少一种负载的茂金属催化剂、稀释剂、任选的一种或多种共聚单体、和任选的氢气的存在下聚合，从而获得聚乙烯，其中所述负载的茂金属催化剂包括固体载体、助催化剂和至少一种茂金属，其中所述固体载体具有在100-500m2/g范围内的表面积，并且具有在4μm-18μm范围内的D50值，其中D50定义为这样的粒度：对于所述粒度，50重量％的颗粒具有低于该D50的尺寸；并且D50是通过在Malvern型分析仪上的激光衍射分析而测量的。本专利技术进一步涵盖通过根据本专利技术第一方面的工艺获得的聚乙烯。本专利技术还涵盖包括通过根据本专利技术第一方面的工艺制备的聚乙烯的制品。本专利技术人已经发现，本工艺容许制备导致改善的聚合物性质(例如，双峰树脂的均匀性)的小粒度聚合物树脂，并且用所述茂金属催化的聚乙烯树脂制备的制品呈现出比用齐格勒纳塔催化的聚乙烯树脂制备的制品好的机械和光学性质。独立权利要求和从属权利要求阐述本专利技术的具体和优选特征。来自从属权利要求的特征可酌情与独立权利要求或者其它从属权利要求的特征组合。现在将进一步描述本专利技术。在以下段落中，更详细地定义本专利技术的不同方面。如此定义的各方面可与任何其它一个方面或多个方面组合，除非明确相反指示。特别地，被指示为优选的或者有利的任何特征可与被指示为优选的或者有利的任何其它一个特征或多个特征组合。具体实施方式在描述本专利技术中使用的本方法之前，应理解，本专利技术不限于所描述的具体工艺、聚乙烯树脂、或制品，因为这样的工艺、聚乙烯树脂、或制品当然可变化。还应理解，本文中使用的术语不意图为限制性的，因为本专利技术的范围将仅由所附权利要求限制。当描述本专利技术的工艺时，所用的术语应根据以下定义解释，除非上下文另有规定。如本文中使用的，单数形式“一个(种)(a、an)”和“该(所述)”包含单数个和复数个指示物两者，除非上下文清楚地另有规定。举例来说，“树脂”意味着至少一种树脂。如本文中使用的术语“包括”、和“由...构组成(comprisedof)”是与“包含”、“含有”或者“含”同意的并且是包容性的或者开放式的并且不排除另外的未叙述的成员、要素或方法步骤。将领会，如本文中使用的术语“包括”和“由...构组成”也包含术语“由...构成(consistingof)”。通过端点进行的数值范围的陈述包含所有的囊括在该范围内的整数和在适当时，分数(例如，1-5在涉及例如要素的数量时可包含1、2、3、4和在涉及例如度量时还可包含1.5、2、2.75和3.80)。端点的叙述也包含端点值自身(例如，1.0-5.0包含1.0和5.0两者)。本文中陈述的任何数值范围意图包含囊括在其中的所有子范围。在本说明书中提及“一个实施方式”或“一种实施方式”意味着，关于该实施方式描述的具体的特征、结构或特性被包含在本专利技术的至少一个实施方式中。因此，在本说明书中的不同位置中出现短语“在一个实施方式中”或者“在一种实施方式中”不一定均是指相同的实施方式，但是可以指相同的实施方式。此外，在一个或多个实施方式中，可将所述具体的特征、结构或特性以如本领域技术人员由本公开内容将明晰的任何合适方式组合。此外，如本领域技术人员将理解的，虽然本文中描述的一些实施方式包含其它实施方式中包含的一些特征但是未包含所述其它实施方式中包含的其它特征，但是不同实施方式的特征的组合意图在本专利技术的范围内，并且形成不同的实施方式。例如，在所附权利要求中，任何所要求保护的实施方式可以任意组合使用。除非另有定义，在公开本专利技术时使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。作为进一步指引，本说明书中使用的术语的定义是为了更好地领会本专利技术的教导而包括的。下文中阐述本专利技术的优选的陈述(特征)和实施方式。如此定义的本专利技术的各陈述和实施方式可与任何其它陈述和/或实施方式组合，除非明确相反指示。特别地，被指示为优选的或者有利的任何特征可与被指示为优选的或有利的任何其它一个特征或多个特征组合。关于此，本专利技术特别地是通过以下编号的方面和实施方式1-47的任一个或者其一个或多个与任何其它陈述和/或实施方式的任意组合而赢得的。1.用于在至少一个连续搅拌釜反应器中制备聚乙烯的工艺，其包括如下步骤：使乙烯在至少一种负载的茂金属催化剂、稀释剂、任选的一种或多种共聚单体、和任选的氢气的存在下聚合，从而获得聚乙烯，其中所述负载的茂金属催化剂包括固体载体、助催化剂和至少一种茂金属，其中所述固体载体具有在100-500m2/g、优选地150m2/g-400m2/g、优选地200m2/g-350m2/g、优选地200m2/g-300m2/g、和优选地250m2/g-300m2/g范围内的表面积；并且具有在3μm-25μm范围内的D50值，其中D50定义为这样的粒度：对于所述粒度，50重量％的颗粒具有低于该D50的尺寸；并且D50是通过在Malvern型分析仪上的激光衍射分析而测量的。2.用于在至少一个连续搅拌釜反应器中制备聚乙烯的工艺，其包括如下步骤：使乙烯在至少一种负载的茂金属催化剂、稀释剂、任选的一种或多种共聚单体、和任选的氢气的存在下聚合，从而获得聚乙烯，其中所述负载的茂金属催化剂包括固体载体、助催化剂和至少一种茂金属，其中所述固体载体具有在100-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在至少一个连续搅拌釜反应器中制备聚乙烯树脂的工艺，其包括如下步骤：使乙烯在至少一种负载的茂金属催化剂、稀释剂、任选的一种或多种共聚单体、和任选的氢气存在下聚合，从而获得聚乙烯树脂，其中所述负载的茂金属催化剂包括固体载体、助催化剂和至少一种茂金属，其中所述固体载体具有在100‑500m2/g范围内的表面积，并且具有在4μm‑18μm范围内的D50值，其中D50定义为这样的粒度：对于所述粒度，50重量％的颗粒具有低于该D50的尺寸；并且D50是通过在Malvern型分析仪上的激光衍射分析而测量的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.12 EP 14172170.41.用于在至少一个连续搅拌釜反应器中制备聚乙烯树脂的工艺，其包括如下步骤：使乙烯在至少一种负载的茂金属催化剂、稀释剂、任选的一种或多种共聚单体、和任选的氢气存在下聚合，从而获得聚乙烯树脂，其中所述负载的茂金属催化剂包括固体载体、助催化剂和至少一种茂金属，其中所述固体载体具有在100-500m2/g范围内的表面积，并且具有在4μm-18μm范围内的D50值，其中D50定义为这样的粒度：对于所述粒度，50重量％的颗粒具有低于该D50的尺寸；并且D50是通过在Malvern型分析仪上的激光衍射分析而测量的。2.根据权利要求1的工艺，其中在所述工艺结束时的聚乙烯树脂具有至少100且至多400μm的D50；和低于60ppm重量的Si含量。3.根据权利要求1或2的工艺，其中所述至少一种负载的茂金属催化剂包括：含二氧化硅的载体、铝氧烷、和至少一种茂金属。4.根据权利要求1或2的工艺，其中所述至少一种负载的茂金属催化剂包括：含二氧化硅和二氧化钛的载体、铝氧烷、和至少一种茂金属。5.根据权利要求4的工艺，其中基于所述负载的茂金属催化剂的总重量，所述负载催化剂具有0.1-10％重量、优选地0.5-5％重量、和最优选地1.0-2.5％重量的Ti含量。6.根据权利要求1-5任一项的工艺，其中所述至少一种负载的茂金属催化剂的固体载体具有至少1.0且至多3.0ml/g、优选地至少1.0且至多2.5ml/g、更优选地至少1.2且至多2.0ml/g的平均孔容。7.根据权利要求1-6任一项的工艺，其中所述茂金属催化剂是式(I)或(II)的化合物(Ar)2MQ2(I)R”(Ar)2MQ2(II)其中根据式(I)的茂金属是非桥接的茂金属和根据式(II)的茂金属是桥接的茂金属；其中所述根据式(I)或(II)的茂金属具有两个与M结合的Ar，其可彼此相同或不同；其中Ar为芳族的环、基团或部分且其中各Ar独立地选自环戊二烯基、茚基(IND)、四氢茚基(THI)、和芴基，其中所述基团各自可任选地被一个或多个各自独立地选自以下的取代基取代：卤素、和具有1-20个碳原子的烃基，和其中所述烃基任选地含有一个或多个选自包括如下的组的原子：B、Si、S、O、F、和P；其中M为选自钛、锆、铪、和钒的过渡金属；且优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：A范托姆，C威洛克，A韦勒，M斯拉温斯基，
申请(专利权)人：道达尔研究技术弗吕公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE