一种高等规聚烯烃合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高等规聚烯烃合金材料及其制备方法，该材料中聚丁烯质量份数为5-98.9，聚丙烯质量份数为1-80，丙烯-丁烯共聚物质量份数为0.1-15；所述高等规聚丁烯的等规度＞85％，熔点115～129℃；所述高等规聚丙烯的等规度＞85％，熔点155～169℃；所述的丙烯-丁烯共聚物包含丙烯-丁烯的无规共聚物和嵌段共聚物。本发明专利技术采用负载钛和/或钒催化剂，采取多段序贯聚合，即首先进行丙烯聚合或丁烯-1聚合，随后引发丁烯-1聚合或丙烯聚合，再次分别进行丙烯聚合或丁烯-1聚合，如此循环，合成高等规聚烯烃合金材料。该材料为粉状或球形产品，兼具聚丁烯的优异抗冲击性能、耐热蠕变性能、低收缩率及聚丙烯的高模量，高表面硬度、快速定型等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高等规聚烯烃合金材料及其制备方法
本专利技术涉及一种新型聚烯烃材料领域，特别涉及一种高等规聚烯烃合金材料的制备方法及由该方法制备得到的聚丁烯聚丙烯合金材料。
技术介绍
等规聚丁烯具有突出的耐蠕变形和耐应力开裂性能，是性能优异的热水管用树脂。但等规聚丁烯存在非常缓慢的晶型转变，往往需要几天到十几天才能完成转变而呈现出稳定的性能。聚丙烯具有加工性好，拉伸强度，屈服强度，表面硬度以及弹性模量均较优异，但韧性不足，低温容易脆裂。青岛科技大学(中国专利ZL200710013587.X)报道了采用本体沉淀聚合法合成聚丁烯(丁烯均聚物)的新聚合工艺，等规度可达98％。随后该团队(中国专利ZL2010101981213)又报道了通过一段丙烯聚合，然后二段丁烯聚合的方法制备了一种聚丙烯/聚丁烯合金材料，其中聚丙烯的全同含量85-99％，聚丁烯的全同含量85-99％。两段釜内原位聚合的技术制备聚烯烃合金，不仅可以有效改善两相分散问题，同时少量共聚物的原位合成可明显改善合金的相界面问题，还可通过聚合工艺参数的调节来调节合金的组分含量、分子量及其分布等参数。但通过现有技术发现，虽然带来了材料刚性和韧性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高等规聚烯烃合金材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)向预聚合反应器中依次加入5～10个碳原子的烷烃和/或6～10个碳原子的芳香烃有机溶剂、烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝、外给电子体、负载钛和/或钒催化剂以及丙烯、氢气，进行丙烯的淤浆预聚合，得到聚丙烯，其中丙烯与有机溶剂的质量比为1～1000：100；或向预聚合反应器中依次加入烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝、外给电子体、负载钛和/或钒催化剂以及丙烯、氢气，进行丙烯的本体预聚合，得到聚丙烯；在进行上述丙烯的淤浆预聚合或本体预聚合时，氢气与丙烯体积比为0～30：100，负载钛和/或钒催化剂中主金属元素与丙烯的摩尔比为1～1000...

【技术特征摘要】
1.一种高等规聚烯烃合金材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)向预聚合反应器中依次加入5～10个碳原子的烷烃和/或6～10个碳原子的芳香烃有机溶剂、烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝、外给电子体、负载钛和/或钒催化剂以及丙烯、氢气，进行丙烯的淤浆预聚合，得到聚丙烯，其中丙烯与有机溶剂的质量比为1～1000：100；或向预聚合反应器中依次加入烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝、外给电子体、负载钛和/或钒催化剂以及丙烯、氢气，进行丙烯的本体预聚合，得到聚丙烯；在进行上述丙烯的淤浆预聚合或本体预聚合时，氢气与丙烯体积比为0～30：100，负载钛和/或钒催化剂中主金属元素与丙烯的摩尔比为1～1000×10-7，烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝中的Al元素与负载钛和/或钒催化剂中主金属元素的摩尔比为10～200：1，外给电子体与负载钛和/或钒催化剂中主金属元素的摩尔比为0.1～50，聚合温度为-10℃～80℃，聚合时间为0.1～1小时，当反应体系的聚合时间达到0.1～1小时中的任意一时间点后，减压除去剩余丙烯单体和/或有机溶剂，将聚丙烯颗粒输送至聚合反应器；(2)向聚合反应器中加入丙烯、氢气，进行丙烯的本体均聚合得到聚丙烯在进行上述本体聚合时氢气与丙烯体积比为0～30：100，负载钛和/或钒催化剂中主金属元素与丙烯的摩尔比为1～10000×10-8，聚合温度为30℃～100℃，均聚时间为0.1～2小时，当反应体系的均聚时间达到0.1～2小时中的任意一时间点后，减压除去剩余丙烯单体和氢气；(3)向反应器中加入丁烯-1单体和氢气，进行丁烯-1本体聚合反应；在进行上述聚合时，氢气与丁烯-1体积比为0～30：100，负载钛和/或钒催化剂中主金属元素与丁烯-1的摩尔比为1～10000×10-8，聚合温度为0℃～70℃，聚合时间为0.1～2小时；(4)当步骤(3)的反应体系的聚合时间达到0.1～2小时中的任意一时间点后，减压除去未反应余的丁烯-1单体和氢气，循环重复步骤(2)以及(3)，直至总反应时间达到2小时以上，终止干燥后得到聚烯烃合金材料；所述高等规聚烯烃合金材料中聚丁烯质量份数为5-98.9，聚丙烯质量份数为1-80，丙烯-丁烯共聚物质量份数为0.1-15；所述高等规聚丁烯的等规度＞85％，熔点115～129℃；所述高等规聚丙烯的等规度＞85％，熔点155～169℃；所述的丙烯-丁烯共聚物包含丙烯-丁烯的无规共聚物和嵌段共聚物。2.一种高等规聚烯烃合金材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)向预聚合反应器中依次加入5～10个碳原子的烷烃和/或6～10个碳原子的芳香烃有机溶剂、烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝、外给电子体、负载钛和/或钒催化剂以及丙烯、氢气，进行丙烯的淤浆预聚合，得到聚丙烯，其中丙烯与有机溶剂的质量比为1～1000：100；或向预聚合反应器中依次加入烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝、外给电子体、负载钛和/或钒催化剂以及丙烯、氢气，进行丙烯的本体预聚合，得到聚丙烯；在进行上述丙烯的淤浆预聚合或本体预聚合时，氢气与丙烯体积比为0～30：100，负载钛和/或钒催化剂中主金属元素与丙烯的摩尔比为1～1000×10-7，烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝中的Al元素与负载钛和/或钒催化剂中主金属元素的摩尔比为10～200：1，外给电子体与负载钛和/或钒催化剂中主金属元素的摩尔比为0.1～50，聚合温度为-10℃～80℃，聚合时间为0.1～1小时，当反应体系的均聚时间达到0.1～1小时中的任意一时间点后，减压除去剩余的全部丙烯单体和/或有机溶剂，将聚丙烯颗粒输送至聚合反应器；(2)向聚合反应器加入丁烯-1、氢气，进行丁烯-1的本体聚合得到聚丁烯；在进行上述本体聚合的聚合反应温度为0℃～70℃，氢气与丁烯体积比为0～30：100，负载钛和/或钒催化剂中主金属元素与丁烯-1的摩尔比为1～10000×10-8，均聚时间为0.1～2小时，当反应体系的聚合时间达到0.1～2小时中的任意一时间点后，减压除去未反应的丁烯-1单体和氢气；(3)向聚合反应器加入丙烯单体和氢气，进行丙烯本体聚合反应；在进行上述聚合时，氢气与丙烯体积比为0～30：100，步骤(1)的负载钛和/或钒催化剂中主金属元素与丙烯的摩尔比为1～10000×10-8，聚合温度为30℃～100℃，聚合时间为0.1～2小时；(4)当步骤(3)的反应体系的聚合时间达到0.1～2小时中的任意一时间点后，减压除去未反应残余的丙烯单体和氢气，循环重复步骤(2)以及(3)，直至总反应时间达到2小时以上，终止干燥后得到聚烯烃合金材料；所述高等规聚烯烃合金材料中聚丁烯质量份数为5-98.9，聚丙烯质量份数为1-80，丙烯-丁烯共聚物质量份数为0.1-15；所述高等规聚丁烯的等规度＞85％，熔点115～129℃；所述高等规聚丙烯的等规度＞85％，熔点155～169℃；所述的丙烯-丁烯共聚物包含丙烯-丁烯的无规共聚物和嵌段共聚物。3.一种高等规聚烯烃合金材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)向预聚合反应器中依次加入5～10个碳原子的烷烃和/或6～10个碳原子的芳香烃有机溶剂、烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝、外给电子体、负载钛和/或钒催化剂以及丁烯-1、氢气，进行丁烯-1的淤浆预聚合，得到聚丁烯，其中丁烯与有机溶剂的质量比为1～1000：100；或向预聚合反应器中依次加入烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝、外给电子体、负载钛和/或钒催化剂以及丁烯-1、氢气，进行丁烯-1的本体预聚合，得到聚丁烯；在进行上述丁烯的淤浆预聚合或本体预聚合时，氢气与丁烯-1体积比为0～30：100，负载钛和/或钒催化剂中主金属元素与丁烯-1的摩尔比为1～1000×10-7，烷基铝或烷基卤化铝或氢化烷基铝中的Al元素与负载钛和/或钒催化剂中主金属元素的摩尔比为10～200：1，外给电子体与负载钛和/或钒催化剂中主金属元素的摩尔比为0.1～50，聚合温度为-10℃～60℃，聚合时间为0.1～2小时，当反应体系的均聚时间达到0.1～1小时中的任意一时间点后，减压除去剩余的全部丁烯-1单体和/或有机溶剂，将聚丁烯颗粒输送至聚合反应器；(2)向聚合反应器加入丁烯-1、氢气，进行丁烯-1的本体聚合得...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺爱华，姜秀波，刘晨光，邵华锋，
申请(专利权)人：青岛科技大学，黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37