多峰聚乙烯制造技术

本发明专利技术涉及具有多峰摩尔质量分布、具有940‑948kg/m3范围的密度、具有1.0‑3.5g/10min范围的MFI190/5和包含45‑47wt％的乙烯共聚物A和53‑55wt％的乙烯共聚物B的聚乙烯，其中所有百分比基于组合物总重量，其中乙烯‑1‑丁烯共聚物A具有70和110cm3/g之间的粘度数以及960和973kg/m3之间的密度。聚乙烯适合用于管涂层应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及多峰聚乙烯，优选双峰聚乙烯和钢管涂层组合物包含多峰聚乙烯，优选双峰聚乙烯。双峰高密度聚乙烯(HDPE)的生产方法汇总于“PE100Pipesystems”的第16-20页(由Bromstrup编辑；第二版,ISBN3-8027-2728-2)。经由低压淤浆方法生产双峰高密度聚乙烯(HDPE)由Alt等人在“Bimodalpolyethylene-Interplayofcatalystandprocess”(Macromol.Symp.2001,163,135-143)中描述。在两级级联方法中，反应器可使用单体、氢气、催化剂/助催化剂和从该方法循环的稀释剂的混合物连续进料。在该反应器中，乙烯聚合作为放热反应在例如0.2MPa(2bar)和1MPa(10bar)之间的压力和例如75℃和85℃之间的温度下发生。来自聚合反应的热量通过外部冷却来除去。聚乙烯特征尤其由催化剂体系和催化剂、共聚单体和氢气的浓度来确定。两级级联方法的概念在第137-138页由Alt等人“Bimodalpolyethylene-Interplayofcatalystandprocess”(Macromol.Symp.2001,163)阐述。反应器以级联设置，其中每个反应器中具有不同的条件，包括例如在第一反应器中高的氢含量和在第二反应器中低的氢含量。这允许生产具有双峰分子质量分布和在聚乙烯链中希望的共聚单体含量的HDPE。出于单体效率的原因，通常实践是使第二反应器之后获得的聚合物悬浮液或\淤浆\流入所谓的后反应器。在该反应器中发生最后的聚合，得到大于99％的所用单体的转化率。然后使悬浮液流入悬浮液接收器和分离离开接收器的悬浮液，例如经由沉降池离心机。将所得湿聚合物进料至流化床干燥器和液体部分返回反应器。在干燥后发生挤出步骤。在尤其通过蒸馏纯化之后，循环来自聚合物干燥的溶剂。在溶剂循环过程中得自预蒸馏的所谓的富含蜡的溶剂流浓缩为聚乙烯蜡。一般地，形成副产物例如蜡被认为是生产双峰HDPE中的复杂因素，因为处理和除去这些蜡要求特别的关注和投资，显著转变为经济惩罚。EP1539836公开了可在使用Ziegler催化剂经由级联或间歇悬浮方法制备单峰、双峰或多峰聚乙烯生产方法中形成蜡。包含聚乙烯的钢管涂层公开于DidierNohazic等人的“LatestDevelopmentsinThreeComponentPolyethyleneCoatingSystemsforGasTransmissionPipelines”(CORROSION2000,3月26-31日,2000Orlando)。包含环氧树脂、粘合剂和聚乙烯化合物的三组分聚乙烯体系对于钢管保护是已知的。高密度聚乙烯(HDPE)体系是用于要求最高的国内和国际项目的参考。HDPE具有优良的特性和与例如粘合剂和环氧底漆组合，该三组分体系表现出关于耐冲击性(高和低温)，耐压痕性，ESCR(耐环境应力开裂性)和RCP(快速裂纹扩展性)，耐应力开裂性和耐UV性的显著性能。基于均聚物A和共聚物B的顶层化合物可使用双峰技术生产。除了优异的物理特性以外，它还允许由于其高熔体强度和可挤出性的高速生产。持续需要改进高密度聚乙烯的特性。本专利技术的目的是提供这样的HDPE等级，其在机械负载下具有需要的行为例如应力应变行为和耐慢性裂纹增长以及需要的服务寿命和耐化学性。本专利技术的另一目的是该方法导致尽可能更少的蜡形成。用作顶层组合物的聚乙烯为具有双峰摩尔质量分布、具有940-948kg/m3范围的密度、具有1.0-3.5g/10min范围的MFI190/5和包含45-47wt％的乙烯-1-丁烯共聚物A和53-55wt％的乙烯-1-丁烯共聚物B的聚乙烯，其中所有百分比基于组合物总重量，其中乙烯-1-丁烯共聚物A具有70和110cm3/g之间的粘度数以及960和973kg/m3之间的密度。在本专利申请中，范围“……之间”或“从……”例如70和110cm3/g之间指的是≥70且≤110cm3/g的范围。乙烯-1-丁烯共聚物B的粘度数和密度是达到双峰聚乙烯最终产物的MFI190/5和密度值的结果。乙烯-1-丁烯共聚物B可具有300-450cm3/g范围的粘度数和920和930kg/m3之间的密度。聚乙烯和共聚物A的密度根据ISO1183来确定。聚乙烯和共聚物A的粘度数根据ISO1628-3来确定。树脂的MFI190/5根据ASTMD1238使用190℃的温度在负载5kg下确定。本专利技术的优点在于聚乙烯顶层组合物基于共聚物A和共聚物B，导致聚乙烯具有低量的蜡。本专利技术的另一优点在于获得了产物要求，例如ESCR、冲击性和可加工性。本专利技术的聚乙烯可以用于包含环氧树脂、粘合剂和聚乙烯化合物的三组分涂料体系。该组合物导致改进的钢管保护。用于钢管涂层的材料需要满足ISO/DIS21809-1等级B材料。根据本专利技术的优选实施方案，用作顶层组合物的聚乙烯具有943-947kg/m3范围的密度和具有2.0-2.5g/10min范围的MFI190/5。根据本专利技术的优选实施方案，乙烯-1-丁烯共聚物A具有≥75和≤100cm3/g范围的粘度数。根据本专利技术的优选实施方案，共聚物A的密度为963和967kg/m3之间。根据本专利技术的优选实施方案，共聚物A的粘度数为90和100cm3/g之间。根据本专利技术的优选实施方案，高密度聚乙烯使用多步骤淤浆聚合方法使用级联反应器在ZieglerNatta催化剂体系存在下来生产。根据本专利技术的优选实施方案，高密度聚乙烯使用多步骤淤浆聚合方法使用级联反应器在催化剂体系存在下生产，所述催化剂体系包含(I)通过以下反应获得的固体反应产物：a)烃溶液，其包含1)有机含氧镁化合物或含卤素的镁化合物，和2)有机含氧钛化合物，和b)具有式AlRnX3-n的铝卤化物，其中R为含有1–10个碳原子的烃结构部分，X为卤素和0<n<3，和(II)具有式AlR3的铝化合物，其中R为含有1–10个碳原子的烃结构部分。用于制备催化剂体系的方法可包括以下的反应：I.通过以下反应获得的固体反应产物：a)烃溶液，其包含1.有机含氧镁化合物或含卤素的镁化合物，和2.有机含氧钛化合物，和b)具有式AlRnX3-n的铝卤化物，其中R为含有1–10个碳原子的烃结构部分，X为卤素和0<n<3，和将来自(I)的反应产物与以下组合：II.具有式AlR3的铝化合物，其中R为含有1–10个碳原子的烃结构部分。在包含有机含氧镁化合物和有机含氧钛化合物的烃溶液与组分(Ib)反应的过程中，固体催化剂前体沉淀和在沉淀反应之后将所得混合物加热以完成反应。在聚合之前或期间计量加入铝化合物(II)和铝化合物(II)可称为助催化剂。适合的有机含氧镁化合物包括例如镁烷氧化物如镁甲氧基化物、镁乙氧基化物和镁异丙氧基化物，和烷基烷氧化物例如镁乙基乙氧基化物和所谓的碳化镁烷氧化物例如乙基碳酸镁。优选地，有机含氧镁化合物为镁烷氧化物。优选镁烷氧化物为镁乙氧化物Mg(OC2H5)2。适合的含卤素的镁化合物包括例如二卤化镁和二卤化镁络合物，其中卤素优选为氯。优选烃溶液包含有机含氧镁化合物作为(I)(a)(1)。适合的有机含氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有双峰摩尔质量分布的聚乙烯，其具有940‑948kg/m3范围的密度，具有1.0‑3.5g/10min范围的MFI190/5和包含45‑47wt％的乙烯‑1‑丁烯共聚物A和53‑55wt％的乙烯共聚物B，其中所有百分比基于组合物总重量，其中乙烯‑1‑丁烯共聚物A具有70和110cm3/g之间的粘度数以及960和973kg/m3之间的密度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.16 EP 14177261.61.具有双峰摩尔质量分布的聚乙烯，其具有940-948kg/m3范围的密度，具有1.0-3.5g/10min范围的MFI190/5和包含45-47wt％的乙烯-1-丁烯共聚物A和53-55wt％的乙烯共聚物B，其中所有百分比基于组合物总重量，其中乙烯-1-丁烯共聚物A具有70和110cm3/g之间的粘度数以及960和973kg/m3之间的密度。2.根据权利要求1所述的聚乙烯，其特征在于乙烯-1-丁烯共聚物A具有90和100cm3/g之间的粘度数。3.根据权利要求1-2任一项所述的聚乙烯，其特征在于乙烯-1-丁烯共聚物A具有963和967kg/m3之间的密度。4.根据权利要求1-3任一项所述的聚乙烯，其具有943-947kg/m3范围的密度和具有2.0-2.5g/10min范围的MFI190/5。5.用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·加尔格，E·J·C·詹森，GJ·贝金克，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL