一种制备无规共聚聚丙烯的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备无规共聚聚丙烯的方法。该方法包括以下步骤：1)将丙烯、α‑烯烃进行精制，脱除杂质，氢气进行脱水；2)将α‑烯烃和丙烯混合并通入氢气，并加入给电子体、共聚催化剂和第四代聚丙烯Z‑N催化剂进行聚合反应，当聚丙烯的转化率达到70‑80％时停止聚合反应；3)将步骤2)中未聚合的单体回收，对聚合反应得到的聚丙烯闪蒸，得到不含丙烯的聚丙烯粉料，再通入空气使聚丙烯粉料失活，得到无规共聚聚丙烯。本发明专利技术的制备无规共聚聚丙烯的方法的每釜产量在5‑6吨之间，制造成本经济、环保、绿色、简单。

A method for preparing random copolymerization polypropylene

The invention provides a method for preparing random copolymerization polypropylene. The method comprises the following steps: 1) purifying propylene and alpha olefins, removing impurities and dehydrating hydrogen; 2) mixing alpha olefins with propylene and introducing hydrogen into it, and adding electron donors, copolymerization catalysts and fourth-generation polypropylene Z_N catalysts for polymerization, when the conversion of polypropylene reaches 70_80%, the reaction stops. Polypropylene powder without propylene was obtained by flash evaporation of the unpolymerized monomers in step 2, and then the polypropylene powder was inactivated by air, resulting in random copolymerization of polypropylene. The method for preparing random copolymer polypropylene by the invention has the output of 5_6 tons per kettle, and the manufacturing cost is economical, environmental protection, green and simple.

【技术实现步骤摘要】
一种制备无规共聚聚丙烯的方法
本专利技术涉及高分子塑料中的聚烯烃前功能化化改性领域，特别是涉及一种采用原位一步法直接聚合制备无规共聚聚丙烯的工业级方法。
技术介绍
聚丙烯的无规共聚是指丙烯与α-烯烃共聚单体等的共聚物，共聚单体在分子链上无规分布，共聚单体的引入破坏了均聚聚丙烯分子链中的立构规整性，分子链的结晶速率变慢、总结晶度降低、熔点降低。这类共聚物兼具高韧性、高刚性及强度。由于共聚单体能被包含在聚丙烯的α和γ结晶中，对聚丙烯的结晶干扰少。共聚单体在10％左右时，结晶度可保持在50～60％之间，这是无规共聚聚丙烯刚性和强度高的原因。当共聚单体含量10％以下时，既可包含在α型结晶中，也可包含在γ型结晶中。共聚单体的插入，使正常的等规聚丙烯链段序列变短，导致形成γ型结晶。当共聚单体高于10％后，大部分共聚单体包含在α型结晶中，这类共聚物的透光性取决于球晶多少，用快速冷却方法可使透明率高达90％，而缓慢冷却，因球晶的存在，透光率降至50％。由于结晶度的降低，球晶减少，使无规共聚物抗冲击性能得到改善，当共聚单体含量在10％时，熔点降低至135～145℃。所以无规共聚聚丙烯可广泛应用于吹塑、注塑、薄膜和片材挤压加工领域、自来水管、热水管、食品包装材料、医药包装材料和日常消费品及瓶料等。因此，需要一种高效且简单的制备无规共聚聚丙烯的方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备无规共聚聚丙烯的方法。本专利技术的制备方法不需脱灰、脱无规物、无溶剂回收，流程简单易操作，全流程“三废”排放极少。本专利技术的技术方案如下：根据本专利技术，提供一种制备无规共聚聚丙烯的方法，包括以下步骤：1)将液相丙烯、α-烯烃进行精制、脱除杂质进入计量罐，氢气进行脱水；2)12-23m3的聚合釜中，将α-烯烃和丙烯混合并通入氢气，且加入给电子体、催化剂进行聚合反应，当聚丙烯的转化率达到70-80％时停止聚合反应；将未聚合的丙烯单体回收，打开冷却水至聚合釜内降温至放料温度打开釜底阀，聚丙烯粉料喷入闪蒸釜；3)在闪蒸釜内用闪蒸方法对聚合反应得到的聚丙烯闪蒸，得到不含丙烯的聚丙烯粉料，再通入空气使聚丙烯粉料失活，得到无规共聚聚丙烯；4)将步骤2)和3)中收集的丙烯经压缩机压缩液化后回收。其中，步骤2)和3)中收集的丙烯为气态丙烯。根据本专利技术的一个实施例，该方法还包含步骤：将步骤3)得到的无规共聚聚丙烯过滤，进入包装工序，进自动包装。根据本专利技术的一个实施例，步骤2)的聚合反应中还加入活化剂和分子量调节剂。根据本专利技术的一个实施例，活化剂是三乙基铝。根据本专利技术的一个实施例，分子量调节剂是氢气。根据本专利技术的一个实施例，步骤1)中，脱除杂质包括：脱硫、脱氧、脱水和去除一氧化碳。根据本专利技术的一个实施例，α-烯烃为α-丁烯、α-己烯、α-辛烯中的一种或几种。根据本专利技术的一个实施例，催化剂为共聚催化剂和第四代聚丙烯Z-N催化剂的组合。根据本专利技术的一个实施例，共聚催化剂为二醚类给电子体型Z-N催化剂。根据本专利技术的一个实施例，二醚类给电子体型Z-N催化剂可以是TiCl4/1，3-二醚/MgCl2/AlEt3类催化剂。根据本专利技术的一个实施例，第四代聚丙烯Z-N催化剂可以是TiCl4/邻苯二甲酸酯/MgCl2/AlEt3。根据本专利技术的一个实施例，聚合反应的反应条件为：反应时间3-4h，反应压力2.2-3.5MPa，反应温度60-75℃。升温聚合反应可以为手控和自控。根据本专利技术的一个实施例，聚合反应中的丙烯、α-烯烃、共聚催化剂和第四代聚丙烯Z-N催化剂的组合、给电子体的配比为1:(0.01～0.15)：(0.02×10-3～0.03×10-3):(0.02×10-3～0.05×10-3)。其中，共聚催化剂和第四代聚丙烯Z-N催化剂的质量配比为0.4:1～0.9:1。根据本专利技术，提供一种无规共聚聚丙烯，采用如上所述的方法制备。本专利技术用间歇液相本体法聚合工艺在工业级12-23m3聚合釜原位聚合制得丙烯与α-烯烃无规共聚聚丙烯，实现了该产品工业化生产近400釜约2000吨产品。填补了我国自主研发的间歇液相本体法生产无规共聚聚丙烯工艺和产品的空白，增加了间歇液相本体法工艺生产产品的多样性。本专利技术在12-23m3工业级聚合釜内一步直接聚合，每釜产量在5-6吨之间，制造成本经济、环保、绿色、简单。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1将液相丙烯、α-烯烃进行精制，脱除硫、氧、水和一氧化碳等杂质后进入计量罐，氢气进行脱水后供聚合反应使用。在23m3聚合釜中，投入11m3丙烯、1.02m3丁烯-1、180g氢气，并依次加入活化剂三乙基铝2000ml，DDS(二苯基二甲氧基硅烷)250ml，共聚催化剂(二醚类给电子体型Z-N催化剂体系)80g，第四代聚丙烯Z-N催化剂75g，釜温保持在70℃，釜内压力保持3.0MPa，聚合时间3h，停止聚合反应后，将未反应的丙烯收集、平衡、打开冷却水至聚合釜内降温至放料温度打开釜底阀，聚丙烯粉料喷入闪蒸釜。用闪蒸方法(多次抽真空、充氮气)使丙烯与聚丙烯粉料分离，再通入空气使聚丙烯粉料失活，放料、过滤包装得到无规共聚聚丙烯粉料产品。将聚合反应后收集的气态丙烯经压缩机压缩液化后回收。实施例2将液相丙烯、α-烯烃进行精制，脱除硫、氧、水和一氧化碳等杂质后进入计量罐，氢气进行脱水后供聚合反应使用。在23m3聚合釜中，投入11.4m3丙烯、0.71m3丁烯-1、110g氢气，并依次加入活化剂三乙基铝2000ml，DDS250ml，共聚催化剂(二醚类给电子体型Z-N催化剂体系)60g，第四代聚丙烯Z-N催化剂85g，釜温保持在68℃，釜内压力保持2.7MPa，聚合时间3h，停止聚合反应后，将未反应的丙烯收集、平衡、打开冷却水至聚合釜内降温至放料温度打开釜底阀，聚丙烯粉料喷入闪蒸釜。用闪蒸方法(多次抽真空、充氮气)使丙烯与聚丙烯粉料分离，再通入空气使聚丙烯粉料失活，放料、过滤包装得到无规共聚聚丙烯粉料产品。将聚合反应后收集的气态丙烯经压缩机压缩液化后回收。实施例3将液相丙烯、α-烯烃进行精制，脱除硫、氧、水和一氧化碳等杂质后进入计量罐，氢气进行脱水后供聚合反应使用。在23m3聚合釜中，投入11.9m3丙烯、0.3m3丁烯-1，并依次加入活化剂三乙基铝AlEt32000ml，DDS250ml，共聚催化剂(二醚类给电子体型Z-N催化剂体系)60g，第四代聚丙烯Z-N催化剂90g，釜温保持在75℃，釜内压力保持2.8MPa，聚合时间3h，停止聚合反应后，将未反应的丙烯收集、平衡、打开冷却水至聚合釜内降温至放料温度打开釜底阀，聚丙烯粉料喷入闪蒸釜。用闪蒸方法(多次抽真空、充氮气)使丙烯与聚丙烯粉料分离，再通入空气使聚丙烯粉料失活，放料、过滤包装得到无规共聚聚丙烯粉料产品。将聚合反应后收集的气态丙烯经压缩机压缩液化后回收。实施例4将液相丙烯、α-烯烃进行精制，脱除硫、氧、水和一氧化碳等杂质后进入计量罐，氢气进行脱水后供聚合反应使用。在23m3聚合釜中，投入11.7m3丙烯、0.5m3丁烯-1、180本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备无规共聚聚丙烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将丙烯、α‑烯烃进行精制，脱除杂质，氢气进行脱水；2)将α‑烯烃和丙烯混合并通入氢气，并加入给电子体、共聚催化剂和第四代聚丙烯Z‑N催化剂的组合进行聚合反应，当聚丙烯的转化率达到70‑80％时停止聚合反应；3)将步骤2)中未聚合的单体回收，对聚合反应得到的聚丙烯闪蒸，得到不含丙烯的聚丙烯粉料，再通入空气使聚丙烯粉料失活，得到无规共聚聚丙烯。

【技术特征摘要】
1.一种制备无规共聚聚丙烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将丙烯、α-烯烃进行精制，脱除杂质，氢气进行脱水；2)将α-烯烃和丙烯混合并通入氢气，并加入给电子体、共聚催化剂和第四代聚丙烯Z-N催化剂的组合进行聚合反应，当聚丙烯的转化率达到70-80％时停止聚合反应；3)将步骤2)中未聚合的单体回收，对聚合反应得到的聚丙烯闪蒸，得到不含丙烯的聚丙烯粉料，再通入空气使聚丙烯粉料失活，得到无规共聚聚丙烯。2.根据权利要求1所述的制备无规共聚聚丙烯的方法，其特征在于，所述方法还包含将步骤2)中未反应的丙烯和步骤3)中分离的丙烯收集，并经压缩机压缩液化后回收。3.根据权利要求1所述的制备无规共聚聚丙烯的方法，其特征在于，所述步骤2)的聚合反应中还加入活化剂和分子量调节剂。4.根据权利要求1所述的制备无规共聚聚丙烯的方法，其特征在于，所述α-烯烃为α-丁烯、α...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓芹，陈剑平，刘兴，沈立春，韩华喜，陈书为，
申请(专利权)人：江苏煦和新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32