聚乙烯和用于制备它的催化剂组合物制造技术

技术编号:1560126 阅读:158 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种聚乙烯,它包括乙烯均聚物和/或乙烯与1-链烯烃的共聚物并具有5-30的分子量分布宽度Mw/Mn,0.92-0.955g/cm↑[3]的密度,50000g/mol-500000g/mol的重均分子量Mw和具有0.01-20个分支/1000个碳原子和低于1Mio.g/mol的Z均分子量Mz,它的制备方法,适合它的制备的催化剂以及有这种聚乙烯存在的膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新型聚乙烯,催化剂组合物和制备它的方法,以及涉及有该聚乙烯存在的纤维,模塑制品,膜或聚合物混合物。对于包括聚乙烯的膜的机械强度不断有更高的要求。尤其,需要特别适合于食品包装用膜的生产中的具有高的抗应力开裂性、冲击韧性和刚硬性的产品。同时地良好抗应力开裂性和刚硬性的要求不易满足,因为这些性能彼此背道而驰。尽管刚硬性(劲度)随着提高聚乙烯的密度而提高,但是耐应力开裂性将随着提高密度而下降。在塑料中的应力开裂形成是不改变聚合物分子的物理化学过程。它尤其通过连接用分子链的逐渐屈服或解缠来引起。平均分子量越高,分子量分布越宽,和分子支化度越高(即密度越低),应力开裂形成越不易发生。侧链本身越长,它越不易发生。表面活性物质,尤其皂,和热应力会加速应力开裂形成。另一方面光学性质像透明度一般随密度增加而减少。双峰聚乙烯的性能首先取决于所存在的组分的性能。其次,高分子量组分和低分子量组分的混合质量对于聚乙烯的机械性能具有特别的重要性。差的混合质量尤其导致低的抗应力开裂性并且不利地影响由聚乙烯共混物制成的压力管的蠕变行为。已经发现理想的是使用高分子量、低密度的乙烯共聚物和低分子量高密度乙烯均聚物的共混物(它具有良好的抗应力开裂性)用于中空体和压力管,例如由L.L.Bhm et al.,Adv.Mater.4,234-238(1992)所述。类似的聚乙烯共混物已公开在EP-A-100 843,EP-A 533 154,EP-A 533 155,EP-A 533 156,EP-A 533 160和US 5,350,807中。此类双峰聚乙烯共混物常常通过使用反应器级联布置来生产,即两个或多个聚合反应器串联,并且该低分子量组分的聚合反应是在一个反应器中进行和高分子量组分的聚合反应是在下一个反应器中进行(例如参见,M.Rtzsch,W.Neiβl“Bimodale Polymerwerkstoffe auf derBasis von PP und PE”in“Aufbereiten von Polymeren mit neuartigenEigenschaften”,pp.3-25,VDI-Verlag,Düsseldorf 1995)。这一方法的缺点是需要添加较大量的氢气以产生低分子量组分。以这种方法获得的聚合物因此具有低的乙烯基端基含量,尤其在低分子量组分中。另外,防止在一个反应器中添加的共聚单体或作为调节剂添加的氢气进入到下一个反应器中在技术上是复杂的。包括齐格勒类型或金属茂类型的两种或多种不同烯烃聚合催化剂的催化剂组合物的使用是已知的。例如,有可能使用两种催化剂的组合,其中的一种催化剂生产出的聚乙烯所具有的平均分子量不同于由用于制备具有宽分子量分布的反应器共混物的另一种催化剂所生产的聚乙烯的平均分子量(WO 95/11264)。通过使用以钛为基础的传统齐格勒-纳塔催化剂所形成的乙烯与高级α-烯烃如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯或1-辛烯的共聚物,称为LLDPE(线性低密度聚乙烯),与使用金属茂制备的LLDPE不同。当使用不同的催化剂体系时,由共聚单体的引入所形成的侧链的数量和它们的分布,称为SCBD(短链支化分布)是非常不同的。侧链的数目和分布对于乙烯共聚物的结晶行为具有关键的影响。尽管这些乙烯共聚物的流动性质和因此可加工性主要取决于它们的分子量和分子量分布,但是机械性能因此特别地取决于短链支化分布。然而,短链支化分布也在特殊的加工方法中起着一定作用,例如在薄膜挤出中,其中在膜挤出物的冷却过程中乙烯共聚物的结晶行为是决定膜如何快速地挤出和何种质量的膜被挤出的一个重要因素。鉴于大量可能的组合,为了良好机械性能和良好可加工性的平衡结合,对于催化剂的平衡组合合而言的各种催化剂的正确组合是难以发现的。金属组分(包括后过渡金属)在以前过渡金属为基础的烯烃聚合催化剂中的添加,以提高现有催化剂的活性或稳定性,已经描述了许多次(Herrmann,C.;Streck,R.;Angew.Makromol.Chem.94(1981)91-104)。已经描述了使用双金属催化剂,在不使用共聚单体的情况下从乙烯合成支化聚合物的方法,其中一种催化剂让乙烯的一部分低聚和另一种让以这一方式形成的低聚物与乙烯进行共聚合(Beach,David L.;Kissin,Yury V.;J.Polym.Sci.,Polym.Chem.Ed.(1984),22,3027-42.Ostoja-Starzewski,K.A.;Witte,J.;Reichert,K.H.,Vasiliou,G.inTransition Metals and Organometallics as Catalysts for OlefinPolymerization.Kaminsky,W.;Sinn,H.(editors);Springer-Verlag;Heidelberg;1988;pp.349-360)。后一参考文献例如描述了含镍低聚催化剂与含铬聚合催化剂的组合使用。WO 99/46302描述了催化剂组合物,它基于(a)铁-吡啶双亚胺组分和(b)其它催化剂如二茂锆或齐格勒催化剂,以及它们用于乙烯和烯烃的聚合反应中的用途。在膜加工中的另一个重要变量是膜泡形状。通过从“普通”方法(其中在离开模头之后膜泡立即强烈地冷却)转换到所谓的“长泡颈(longstalk)”方法,许多的膜性能能够进一步改进。在后一种方法中,冷却环的上唇经过调节得到大的排气口缝隙。结果,冷却空气速度低于常规方法时的速度,甚至当风扇输出额保持相同时。在膜泡周围的静压保持较高。它防止膨胀和因此导致“泡颈”的形成。归因于较小的冷却面,“泡颈”的温度保持高的和由于在模头中流动所引起的聚合物的取向得到部分地松驰。霜白线高度保持无变化。膜泡在强冷却下紧接着在达到霜白线之前在纵向和横向上均匀地和同时地被吹胀。这通常改进了膜的机械性能。另一方面不可能在所有挤出生产线上调节上冷却唇和因此调节膜泡形状。就良好机械性能、良好可加工性和高的光学质量而言,已知的乙烯共聚物共混物仍然是不能令人满意的。仍然希望有一种膜,它具有与由“普通”或“长泡颈”方法进行的挤出模式无关的类似性能。已经吃惊地发现,这一课题能够通过使用特定的催化剂组合物来实现,利用它可以获得具有良好机械性能、良好可加工性和高的光学质量的聚乙烯。我们因此发现一种聚乙烯,它包括乙烯均聚物和/或乙烯与1-链烯烃的共聚物,并具有5-30的分子量分布宽度Mw/Mn,0.92-0.955g/cm3的密度,50 000g/mol-500 000g/mol的重均分子量Mw和具有0.01-20个分支/1000个碳原子和低于1Mio.g/mol的Z均分子量Mz。本专利技术的聚乙烯具有在5-30,优选6-20和特别优选7-15范围内的分子量分布宽度Mw/Mn。本专利技术的聚乙烯的密度是在0.92-0.955g/cm3,优选0.93-0.95g/cm3和特别优选0.935-0.945g/cm3范围内。本专利技术的聚乙烯的重均分子量Mw是在50 000g/mol-500 000g/mol,优选100000g/mol-300 000g/mol和特别优选120 000g/mol-250本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚乙烯,它包括乙烯均聚物和/或乙烯与1-链烯烃的共聚物并具有5-30的分子量分布宽度Mw/Mn,0.92-0.955g/cm↑[3]的密度,50000g/mol-500000g/mol的重均分子量Mw和具有0.01-20个分支/1000个碳原子和低于1Mio.g/mol的Z均分子量Mz。

【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:J基普克S米汉R卡雷尔D利尔格
申请(专利权)人:巴塞尔聚烯烃股份有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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