使用金属茂催化剂制备聚乙烯蜡的方法技术

本发明专利技术涉及一种聚乙烯蜡的制备方法，其包括使用金属茂催化剂在环流反应器中聚合乙烯单体的步骤，并且更具体地涉及一种使用金属茂催化剂和双环流反应器制备聚乙烯蜡的方法。根据本发明专利技术，可以高活性聚合具有均匀且窄分子量分布的聚乙烯蜡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种聚乙烯蜡的制备方法，其包括使用金属茂催化剂在环流反应器中聚合乙烯单体的步骤，并且更具体地涉及一种使用金属茂催化剂和双环流反应器制备聚乙烯蜡的方法。根据本专利技术，可以高活性聚合具有均匀且窄分子量分布的聚乙烯蜡。【专利说明】
本专利技术涉及一种使用金属茂催化剂体系在环流反应器中聚合聚乙烯蜡的方法，更具体地说，涉及一种根据特定的聚合条件有效地制备聚乙烯蜡的方法。
技术介绍
蜡在低温下为塑性固体，但是当温度升高到约100°C时变成低粘度的液体，并且被定义为一种有机混合物或具有烷基(CnH2n+1_)和分子量为500-10，000g/mol的化合物。蜡具有可燃性和对水的绝缘性和优异防潮性，并且可溶于大多数有机溶剂，但不溶于水。蜡具有广泛的应用，如蜡烛、纸张和纺织品加工、电气工业、土木建筑、文具、工艺美术品、橡胶化合物、固体润滑剂、粘合剂、化妆品以及药品。聚乙烯(PE)蜡是指具有500-10，000g/mol的重均分子量的聚乙烯，并且是由乙烯生产的代表性合成蜡。聚乙烯蜡根据其制备方法、密度、大小和状态分为几个不同的类别。在这方面，聚乙烯聚合物包括蜡，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等，并根据其分子量划分种类。即，上述物质基本上属于聚乙烯聚合物，但它们具有取决于分子量的不同特性，因此其用途可以彼此不同。在所述聚乙烯聚合物中，聚乙烯蜡具有对其它基体材料的优异的相容性和分散性，并且也具有优异的电绝缘性能和耐化学性。为了控制粘度、淬火效果、表面纹理化、防水和防锈的目的，聚乙烯蜡被用于范围广泛的应用中，如母料、加工材料、热熔粘合剂、油漆、涂料、油墨或类似的目的。在一些应用中，聚乙烯蜡可代替石油蜡、天然蜡和其它合成蜡。此外，根据制备方法，聚乙烯蜡分为聚合物蜡、热裂解蜡和副产物蜡。 所述聚合物蜡进一步分为通过高压过程生产的高压聚乙烯蜡，和使用金属茂和齐格勒-纳塔催化剂通过低压过程生产的低压聚乙烯蜡。其也可以根据其密度被分为具有0.93g/cc以上密度的高密度PE蜡，和具有小于0.93g/cc的密度的低密度PE蜡。问题在于，用于制备热裂解蜡的热解是一个复杂的过程，因为要在聚乙烯的聚合反应后进行，并且也难以控制反应，且因为宽的分子量分布而难以获得具有均匀质量的产品。为了改善这些问题，已经进行了各种研究，但在控制反应条件方面仍存在困难。为了改善通过热分解制备PE蜡中的问题，乙烯先被聚合成具有低的聚合度。在该方法中，氢被广泛用作链转移剂而控制聚合度。聚乙烯的分子量取决于注入反应器中的氢气量。在乙烯聚合中氢作为非常有效的链转移剂。然而，由于为了减小分子量而在大量氢的存在下进行聚合反应，对乙烯加氢会导致产生乙烷的副反应，从而降低活性，导致PE蜡聚合收率低。此外，在聚乙烯蜡的制备中使用齐格勒-纳塔催化剂和氢气会导致产生相当数量的低聚物和变宽的分子量分布的问题。因此，人们已经研究使用金属茂催化以解决这些问题。由于这一金属茂催化剂的单一位点特征和每个催化剂活性位点对于聚合都是相同的，随意可以通过使用金属茂催化剂来制备具有窄分子量分布的聚乙烯 蜡。因此，不同于普通的聚乙烯蜡，金属茂聚乙烯蜡具有窄的分子量分布和闻结晶性。金属茂催化剂的使用和蜡的制备方法已在美国专利4914253、韩国专利N0.0137960、美国专利 5750813、韩国专利 N0.0310933 和 0615460 中举例。然而，这些方法在催化剂的效率和耐用性方面仍然存在问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种用于在环流反应器中使用金属茂催化剂体系制备具有优异活性和可控分子量分布的聚乙烯蜡的方法。然而，本专利技术要实现的目的不限于上述这些，从下面的描述中本领域技术人员也可以清楚地理解其它目的。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种制备聚乙烯蜡的方法，其包括在环流反应器中存在金属茂催化剂的情况下聚合乙烯单体的步骤。在本专利技术一个实施例中，环流反应器为由彼此连接的第一反应器和第二反应器构成的双环流反应器。在本专利技术一个实施例中，可进一步在所述方法中使用异丁烷、正己烷、或它们的混合物的溶剂。在本专利技术的一个实施例中，所述金属茂催化剂包括由以下化学式I表示的金属茂催化剂。【权利要求】1.一种聚乙烯蜡的制备方法，其包括在环流反应器中金属茂催化剂存在下聚合单体的步骤。2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述环流反应器为由彼此连接的第一反应器和第二反应器构成的双环流反应器。3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，进一步使用异丁烷、正己烷、或其混合物的溶剂。4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述金属茂催化剂包括由以下化学式I表示的金属茂催化剂， 5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述金属茂催化剂进一步包括铝助催化剂。6.根据 权利要求5中所述的方法，其特征在于，所述金属茂催化剂中铝助催化剂中的铝与的化学式I中的金属的摩尔比为1:500-1:2000。7.根据权利要求5中所述的方法，其特征在于，所述铝助催化剂为烷基铝氧烷，其中C1-C5烷基连接到铝上。8.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述金属茂催化剂为无载体型或载体型催化剂。9.根据权利要求8中所述的方法，其特征在于，在载体型催化剂中所用的载体选自二氧化硅、氧化铝、氯化镁、沸石、磷酸铝和氧化锆中。10.根据权利要求8中所述的方法，其特征在于，所述载体型催化剂所用的载体为二氧化硅，并且所述二氧化硅为具有50m2/g-500m2/g的比表面积和每平方厘米0.5-3个羟基基团的脱水硅石。11.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述方法在以下条件下进行:50-90°C的聚合温度，氢注入量为10%以下，20-35kg/cm2的最大反应器可供压力，10kg/cm2的最大乙烯可用压力，30~180分钟的聚合时间。12.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在由彼此连接的第一反应器和第二反应器构成的双环流反应器中制备聚乙烯蜡的所述方法包括以下步骤: 在第一反应器中在金属茂催化剂和溶剂的存在下聚合乙烯单体和氢气； 在第二反应器中聚合通过上述步骤生成的产物和溶剂；和 在分离器中分离第二反应器的产物。13.根据权利要求12中所述的方法，其特征在于，所述聚合方法进一步包括再利用通过分离器从第一和第二反应器中分离出的溶剂的步骤。14.根据权利要求12中所述的方法，其特征在于，所述聚合方法进一步包括在第一反应器中的反应步骤之前， 通过金属茂催化剂和助催化剂的反应活化催化剂的步骤。【文档编号】C08F2/01GK103890016SQ201280041261 【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年8月13日 优先权日:2011年8月25日【专利技术者】高承佑, 郑东旭 申请人:韩化石油化学株式会社本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯蜡的制备方法，其包括在环流反应器中金属茂催化剂存在下聚合单体的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高承佑，郑东旭，
申请(专利权)人：韩化石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR