丙烯均聚物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种丙烯均聚物及其制备方法。该丙烯均聚物的制备方法包括以下步骤：S1，将催化剂、助催化剂、外给电子体、氢气及丙烯混合并进行第一聚合反应，得到第一产物体系，第一产物体系中含有第一聚合物；S2，将第一产物体系、氢气及丙烯混合后进行第二聚合反应，得到第二产物体系，该第二产物体系中含有第一聚合物及第二聚合物；以及S3，在第二产物体系中添加成核剂，造粒后得到丙烯均聚物；其中，步骤S1中所采用的催化剂包括至少一种内给电子体；助催化剂为有机铝化合物。本发明专利技术提供的制备方法制得的丙烯均聚物兼具较高的力学性能、较少的二甲苯可溶物以及较宽的分子量分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物制备
，具体而言，涉及一种。
技术介绍
近年来，随汽车工业、高速列车、建筑业、电子、通讯业的迅速发展以及聚丙烯产品 的高性能化，聚丙烯的产量及需求量大幅提高，已经成为近十年来需求量增长最快的通用 塑料。低二甲苯可溶物聚丙烯是聚丙烯新产品开发及高性能化的产品之一，其价格比普通 聚丙稀尚10~15%左右。 低二甲苯可溶物聚丙烯具有较高的结晶度、结晶速度、结晶温度、热塑性温度、表 面耐磨性及光泽度，这大大拓展了其应用范围，使聚丙烯朝工程塑料化方向发展。与普通丙 烯均聚物相比，当具有相同流动性时，低二甲苯可溶物聚丙烯的耐热性、刚性、韧性和光泽 均明显高于普通聚丙烯。低二甲苯可溶物聚丙烯主要应用于汽车、耐用消费品、薄膜、动力 工具和电子电气设施，也可用于家用电器中的空调、炊具、吸尘器等制品。 近年研究表明，降低聚丙烯中二甲苯可溶物的含量，同时拓宽聚丙烯的分子量分 布，可以大大提高聚丙烯的性能，尤其是抗冲击特性，该特性可以防止聚丙烯制品在成型后 损坏。专利CN1266066A公开了一种制备宽分子量分布聚丙稀复合催化剂及其制备方法，但 上述制备方法中聚丙烯复合催化剂的制备工艺复杂，成本高。CN101213249A公开了一种宽 分子量分布丙烯聚合物的制备方法，但是其聚合工艺控制的普适性差，并且制得的丙烯聚 合物中二甲苯可溶物含量较高。专利CN1720270A涉及一种聚丙烯树脂，其熔体流动速率低 于7g/10min，割线弯曲模量大于300000psi，但采用此种方法制得的聚丙烯树脂的分子量 分布低于5。除了宽分子量分布和低二甲苯可溶物不可兼得之外，聚丙烯属于结晶性聚合 物，在加工过程中熔体结晶速度较慢，易形成球晶，从而使现有的聚丙烯制品的力学性能较 差。 基于上述问题，有必要提供一种力学性能优异且兼具宽分子量分布和低二甲苯可 溶物的丙烯均聚物。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种，以解决现有工艺方法 制得的丙烯均聚物力学性能差，且低二甲苯可溶物含量和宽分子量分布无法兼顾的问题。 为了实现上述目的，本专利技术一个方面提供了一种丙烯均聚物的制备方法，该方法 包括以下步骤：S1，将催化剂、助催化剂、外给电子体、氢气及丙烯混合并进行第一聚合反 应，得到第一产物体系，第一产物体系中含有第一聚合物；S2,将第一产物体系、氢气及丙烯 混合后进行第二聚合反应，该第二产物体系中含有第一聚合物及第二聚合物；以及S3,在 第二产物体系中添加成核剂，造粒后得到丙烯均聚物；其中，步骤Sl中所采用的催化剂包 括至少一种内给电子体；助催化剂为有机铝化合物。 进一步地，步骤S3中成核剂选自无机类成核剂、芳基磷酸盐类成核剂、山梨醇类 成核剂、磷酸金属盐类成核剂、松香类成核剂、脱氢枞酸及其盐类成核剂和羧酸金属盐类 成核剂组成的组中的一种或多种；优选地，无机类成核剂选自滑石粉、氧化钙、炭黑、碳酸 钙、云母、高岭土及催化剂残渣组成的组中的一种或多种；芳基磷酸盐类成核剂选自NA10、 NAlI、NA12、NA21和TMP组成的组中的一种或多种；山梨醇类成核剂选自DBS、MDBS、DMDBS 及Milliad3988组成的组中的一种或多种；更优选地，成核剂为芳基磷酸盐类成核剂NA21 或 TMP。 进一步地，步骤Sl中进行第一聚合反应时，当第一聚合物的熔体流动速率控制在 0. 5~4. 0g/10min时，得到第一产物体系；步骤S2中进行第二聚合反应时，当第二聚合物 的熔体流动速率大于50g/10min后，得到丙烯均聚物。 进一步地，步骤S3中，相对于第二产物体系而言，成核剂的添加量为500~3000. ppm，优选为 500 ~2000ppm。 进一步地，外给电子体为烷氧基硅烷类化合物；优选地，烷氧基硅烷类化合物为二 环戊基^烷氧基硅烷；更优选地，^环戊基^烷氧基硅烷为^环戊基^甲氧基硅烷和/或 ^环戊基^乙氧基硅烷。 进一步地，步骤Sl中，以Al元素与Si元素的摩尔比计，助催化剂与外给电子体的 用量比为1~15。 进一步地，内给电子体选自邻苯二甲酸酯，邻苯二甲酸二正丁基酯和邻苯二甲酸 二异丁基酯组成的组中的一种或多种。 进一步地，步骤Sl中，第一聚合反应的反应温度为60~70°C，优选为64~67°C， 反应压力为2. 0~2. 5MPa，优选为2. 2~2. 3MPa ;和/或步骤S2中，第二聚合反应的反应 温度为60~70°C，优选为64~67°C，反应压力为2. 0~2. 5MPa优选为2. 2~2. 3MPa。 进一步地，催化剂还包括钛化合物和载体，且钛化合物中至少含有一个钛-卤键； 优选地，载体为氯化镁。 进一步地，有机铝化合物为三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、三正己基铝和三 正辛基铝中的一种或多种；优选地，有机铝化合物为三乙基铝。 根据本专利技术的另一方面提供了一种丙烯均聚物，由上述制备方法制成。 应用本专利技术的技术方案，在本专利技术提供的制备方法中，在丙烯聚合过程中同时加 入外给电子体以及含有内给电子体催化剂。外给电子体的使用有利于增强催化剂的催化活 性和立体定向性，同时外给电子体与内给电子体的共同作用还有利于提高第一聚合物和第 二聚合物的等规度，制得二甲苯可溶物含量较低的丙烯均聚物。本专利技术先后采用两次气相 聚合。在第一气相聚合反应中，先制备出低熔体流动速率的第一聚合物，然后将含有第一聚 合物的第一产物体系加入到第二聚合反应中；在第二聚合反应中，含有第一聚合物的第一 产物体系的加入，能够制备出含有高熔体流动速率的第二聚合物。除此之外，在含有第二聚 合物的第二产物体系中添加成核剂，有利于提高丙烯均聚物的结晶速度，细化聚丙烯中的 晶粒，从而使丙烯均聚物的抗冲击性和弯曲模量得以提高，具备优异的力学性能。以上各方 面的因素使得采用上述制备方法制得的丙烯均聚物兼具较高的力学性能、较少的二甲苯可 溶物以及较宽的分子量分布。【具体实施方式】 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面结合实施例来详细说明本专利技术。 正如现有技术所描述的，现有工艺方法制得的丙烯均聚物力学性能差且存在低二 甲苯可溶物含量和宽分子量分布无法兼得的缺陷。本专利技术提供了一种丙烯均聚物的制备方 法，该方法包括以下步骤：S1，将催化剂、助催化剂、外给电子体、氢气及丙烯混合并进行第 一聚合反应，得到第一产物体系，第一产物体系中含有第一聚合物；以及S2,将第一产物体 系、氢气及丙烯混合并进行第二聚合反应，得到第二产物体系，该第二产物体系中含有第一 聚合物及第二聚合物；S3,在第二产物体系中添加成核剂，制得丙烯均聚物；其中，催化剂 包括至少一种内给电子体；助催化剂为有机铝化合物。 本专利技术中应用的气相聚合工艺是指Innovene气相聚合工艺。 在本专利技术提供的制备方法中，在丙烯聚合过程中同时加入外给电子体以及含有内 给电子体催化剂。外给电子体的使用有利于增强催化剂的催化活性和立体定向性，同时外 给电子体与内给电子体的共同作用还有利于提高第一聚合物和第二聚合物的等规度，制得 二甲苯可溶物含量较低的丙烯均聚物。同时，该聚合过程中加入了氢气。氢气作为链转移 剂，可以用来控制外给电子体对催化剂的活化作用，从而达到调节聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯均聚物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1，将催化剂、助催化剂、外给电子体、氢气及丙烯混合并进行第一聚合反应，得到第一产物体系，所述第一产物体系中含有第一聚合物；S2，将所述第一产物体系、氢气及丙烯混合后进行第二聚合反应，得到含有第二产物体系，所述第二产物体系中含有所述第一聚合物及第二聚合物；以及S3，在所述第二产物体系中添加成核剂，造粒后得到所述丙烯均聚物；其中，步骤S1中所采用的所述催化剂包括至少一种内给电子体；所述助催化剂为有机铝化合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘义，郭晓东，吴国祥，王勇，高文刚，杜善明，关丰忠，王鹤鸣，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，中国神华煤制油化工有限公司新疆煤化工分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11