【技术实现步骤摘要】
超高分子量聚乙烯、其制造方法及其应用
本专利技术涉及一种超高分子量聚乙烯。具体而言,本专利技术涉及一种共聚型超高分子量聚乙烯、其制造方法及其应用。
技术介绍
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)一般是指相对分子质量在150万克/摩尔以上的聚乙烯。根据是否含有共聚单体单元,可以区分为均聚型超高分子量聚乙烯和共聚型超高分子量聚乙烯。本领域所称的超高分子量聚乙烯通常指的是均聚型超高分子量聚乙烯。超高分子量聚乙烯具有普通聚乙烯所没有的优异耐磨损性能、极高的抗冲击强度、极好的自润滑性能、优良的耐化学药品性和耐低温性能、优异的抗粘附性、卫生无毒无污染、可再循环回收利用等优点,已被广泛地应用于纺织、造纸、食品、化工、包装、农业、建筑、医疗、过滤器材的滤芯、体育、娱乐、军事等领域。但是,由于超高分子量聚乙烯的相对分子质量远远大于常规聚乙烯,难以像常规聚乙烯一样进行挤出造粒,只能以粉末形式使用。超高分子量聚乙烯的加工性能和力学性能难以兼得,即具有良好的加工性能的超高分子量聚乙烯难以得到良好力学性能的应用制品。对于下游应用厂家来说,首先要解决加工问题,为了便于加工,下游厂家在加工时需要添加加工助剂(比如最为常用的是低分子量聚乙烯蜡等润滑剂)来改善其加工性能,但与此同时却可能会降低其他有益性能,比如耐磨损性能或抗冲击强度等。目前超高分子量聚乙烯的制造方法主要是采用齐格勒-纳塔催化剂,在淤浆聚合条件下聚合得到的。比如采用β-TiCl3/Al(C2H5)2Cl或TiCl4/Al(C2H5)2Cl为催化剂,在烷烃类溶剂中常压或接近常压,75~85℃条件下使乙烯均聚得到相对分子质量在150 ...
【技术保护点】
一种超高分子量聚乙烯,其特征在于,分子链具有至少两个链段(优选由两个链段构成),所述两个链段中的一个仅由衍生自乙烯的单体单元构成(称为链段A),而另一个由衍生自乙烯的单体单元和衍生自α‑烯烃的单体单元构成(称为链段B1)或者仅由衍生自α‑烯烃的单体单元构成(称为链段B2),其中所述链段A与所述链段B1的质量比是1:1‑100,优选1:5‑50,更优选1:10‑25,而所述链段A与所述链段B2的质量比是1:0.1‑10,优选1:0.2‑5,更优选1:0.4‑2.5。
【技术特征摘要】
1.一种超高分子量聚乙烯,其特征在于,分子链具有至少两个链段(优选由两个链段构成),所述两个链段中的一个仅由衍生自乙烯的单体单元构成(称为链段A),而另一个由衍生自乙烯的单体单元和衍生自α-烯烃的单体单元构成(称为链段B1)或者仅由衍生自α-烯烃的单体单元构成(称为链段B2),其中所述链段A与所述链段B1的质量比是1:1-100,优选1:5-50,更优选1:10-25,而所述链段A与所述链段B2的质量比是1:0.1-10,优选1:0.2-5,更优选1:0.4-2.5。2.按照权利要求1所述的超高分子量聚乙烯,其中其中相对于构成所述链段B1的全部单体单元的质量之和,所述衍生自α-烯烃的单体单元的含量为0.1-10.0wt%,优选0.2-6.0wt%,更优选0.4-4.5wt%。3.按照权利要求1所述的超高分子量聚乙烯,其中所述α-烯烃选自C3-C8α-烯烃中的至少一种,优选丙烯。4.一种乙烯的聚合方法,其特征在于,包含以负载型非茂金属催化剂作为主催化剂,以选自铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、硼氟烷、烷基硼和烷基硼铵盐中的至少一种(优选选自铝氧烷和烷基铝中的至少一种)作为助催化剂,在非氢气气氛下,先使乙烯均聚0.1-4.0h,优选0.25-2h,然后接续进行乙烯与α-烯烃的共聚,其中在进行乙烯与α-烯烃的共聚时,相对于乙烯与α-烯烃的总摩尔数,α-烯烃的比例为5-30mol%,优选10-20mol%。5.按照权利要求4所述的聚合方法,其中乙烯均聚的聚合反应条件包括:聚合反应压力0.8-5.0MPa,优选1.0-3.0MPa,聚合反应温度50-100℃,优选60-90℃,并且乙烯与α-烯烃共聚的聚合反应条件包括:聚合反应压力0.8-5.0MPa,优选1.0-3.0MPa,聚合反应温度50-100℃,优选60-90℃。6.一种乙烯的聚合方法,其特征在于,包含以负载型非茂金属催化剂作为主催化剂,以选自铝氧烷、烷基铝、卤代烷基铝、硼氟烷、烷基硼和烷基硼铵盐中的至少一种(优选选自铝氧烷和烷基铝中的至少一种)作为助催化剂,在非氢气气氛下,先使α-烯烃在预定时间内均聚,然后接续进行乙烯的均聚,其中α-烯烃均聚的聚合反应条件包括:聚合反应压力0.8-5.0MPa,优选1.0-4.0MPa,聚合反应温度60-130℃,优选80-110℃,并且乙烯均聚的聚合反应条件包括:聚合反应压力0.8-5.0MPa,优选1.0-3.0MPa,聚合反应温度50-100℃,优选60-90℃。7.按照权利要求6所述的聚合方法,其中所述预定时间使得1g所述负载型非茂金属催化剂生成100-5000g(优选200-3000g)α-烯烃均聚物。8.按照权利要求4或6所述的聚合方法,其中所述聚合方法按照淤浆、本体或气相聚合方式进行。9.按照权利要求4或6所述的聚合方法,其中所述负载型非茂金属催化剂的制备方法包括以下步骤:使镁化合物和非茂金属配体溶解于溶剂中,获得镁化合物溶液的步骤;将所述镁化合物溶液干燥,获得修饰载体的步骤;和以选自ⅣB族金属化合物的化学处理剂处理所述修饰载体,获得所述负载型非茂金属催化剂的步骤。10.按照权利要求9所述的聚合方法,其中所述非茂金属配体选自具有如下化学结构式的化合物中的一种或多种:,优选选自具有如下化学结构式的化合物(A)和化合物(B)中的一种或多种:和,(A)(B)更优选选自具有如下化学结构式的化合物(A-1)至化合物(A-4)和化合物(B-1)至化合物(B-4)中的一种或多种:、、(A-1)(A-2)、、(A-3)(A-4)、、(B-1)(B-2)和,(B-3)(B-4)在以上所有的化学结构式中,q为0或1;d为0或1;A选自氧原子、硫原子、硒原子、、-NR23R24、-N(O)R25R26、、-PR28R29、-P(O)R30OR31、砜基、亚砜基或-Se(O)R39,其中N、O、S...
【专利技术属性】
技术研发人员:李传峰,任鸿平,汪文睿,梅利,郭峰,左胜武,
申请(专利权)人:中国石化扬子石油化工有限公司,中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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