一种间歇制备高性能聚烯烃弹性体或其混合物的方法技术

本发明专利技术提供了一种间歇制备聚烯烃，特别是间歇制备高性能聚烯烃弹性体或其混合物的方法。所述制备过程中采用高温高压夹套式反应釜，使反应物料充分搅拌均匀，反应体系粘度增加，通过控制不同温度、压力、催化剂的配比、助剂的加入量等，实现物料粘度控制，制备不同结构的高分子结构，测试聚合反应动力学。最后通过真空、高温条件下脱挥，将脱除未反应的聚合单体以及溶剂。所述制备方法可以适合多种类型聚烯烃的制备，特别适合高性能聚烯烃弹性体或其混合物的制备。其混合物的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种间歇制备高性能聚烯烃弹性体或其混合物的方法


[0001]本专利技术属于聚烯烃弹性体制备
，涉及一种间歇制备聚烯烃的方法，尤其涉及一种间歇制备高性能聚烯烃弹性体或其混合物的方法。

技术介绍

[0002]聚烯烃弹性体是高端聚烯烃的发展方向之一。在绿色低碳清洁能源发展的大条件下，光伏产业发展的如火如荼，聚烯烃弹性体需求快速增长。高性能聚烯烃弹性体最主要的应用领域主要来自于高端管材、工业管道、汽车零配件、医疗设备、假体性植入物等，利用聚烯烃弹性体改性的相关材料，已被广泛应用于汽车零部件、电线电缆、机械工具、家居用品、玩具、娱乐和运动用品、鞋底、密封件、热熔胶等领域。而且聚烯烃弹性体可以取代橡胶、柔性PVC、EPDM、EPR、EMA、EVA、TPV、SBC和LDPE 等材质，应用于不同产品，如汽车挡板，柔性导管，输送带，印刷滚筒，运动鞋，电线电缆、汽车部件、耐用品、挤出件、压模件、密封材料、管件和织物涂层等，也可以作为低温抗冲改良剂来改善PP的低温抗冲性能，同时可以作为热塑性弹性体运用于汽车领域。
[0003]当前高性能聚烯烃的工艺技术以陶氏化学开发的Insite溶液法聚合工艺以及埃克森美孚开发的Exxpol高压聚合技术为主。其他生产企业有：日本三井、韩国LG、韩国SK等。然而，对于某些聚烯烃弹性体制备而言，如聚丙烯弹性体，其聚合温度在60～90℃之间时，生成的聚合物粘性大，形态保持不了，严重堵塞反应釜和管道，工业化不能形成连续生产，但是现有催化剂体系，其最佳的聚合温度不能更低。
[0004]因此，如何找到一种更为适宜的制备方式，解决上述聚烯烃制备过程中存在的问题，具体更好的适应性，同时利于工业化应用，满足工业化应用的多方面要求，已成为业内诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种间歇制备聚烯烃的方法，特别是一种间歇制备高性能聚烯烃弹性体或其混合物的方法。本专利技术提供的制备方法，采用适宜的反应釜及催化剂体系，能够满足聚烯烃弹性体的特性，而且工艺具有符合聚烯烃弹性体高温高压的条件，符合现有催化剂评价，聚合条件评价等优势，更加适于工业化生产和实际应用。
[0006]本专利技术提供了一种间歇制备聚烯烃的方法，包括以下步骤：
[0007]1)将预处理后的反应原料置于反应釜中，在一定的温度下进行预混合后，得到预混合物料；
[0008]所述反应原料包括聚合单体、催化剂体系、分子量调节剂和溶剂；
[0009]2)将上述步骤得到的预混合物料进行聚合反应后用灭活剂进行淬灭，得到聚烯烃。
[0010]优选的，所述预处理的方式包括净化柱处理；
[0011]所述预处理后的反应原料为无水无氧的反应原料或含水量小于 10ppm的反应原料；
[0012]所述净化柱包括两两串联的净化柱；
[0013]所述净化柱的填料包括活化后3A分子筛和/或三氧化二铝Al2O3。
[0014]优选的，所述预混合的温度为25～100℃；
[0015]所述预混合的时间为10～30min；
[0016]所述聚合单体选自C2～C10的烯烃中的一种或多种；
[0017]所述催化剂体系选自催化烯烃聚合或齐聚的均相或非均相催化剂体系。
[0018]优选的，所述聚合单体包括乙烯、丙烯、1
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丁烯、1
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己烯、1
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辛烯和环烯烃中的一种或多种；
[0019]所述催化剂体系包括主催化剂和助催化剂；
[0020]所述主催化剂选自均相的Ziegler
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Natta催化剂或负载的 Ziegler
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Natta催化剂、均相的或负载的茂金属催化剂、均相的或负载的非茂金属催化剂以及均相的或负载的稀土金属催化剂中的一种或多种；
[0021]所述助催化剂选自烷基铝、甲基铝氧烷、改性的甲基铝氧烷、硼烷类化合物和硼酸盐中的一种或多种。
[0022]优选的，所述分子量调节剂选自可以直接对烯烃聚合发生链转移的化合物；
[0023]所述分子量调节剂包括氢气；
[0024]所述溶剂选自C3～C20的直链烷烃溶剂和/或C6～C10的芳烃溶剂；
[0025]所述聚烯烃包括聚烯烃弹性体。
[0026]优选的，所述聚合反应的温度为25～200℃；
[0027]所述聚合反应的压力为0.1～7Mpa；
[0028]所述聚烯烃包括1
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聚丁烯、含有丁烯的丁烯/乙烯共聚物、无规聚丙烯、乙烯/a
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烯烃共聚物、乙烯/丙烯无规共聚物、乙烯/丙烯/二烯烃三元橡胶、超支化聚乙烯、降冰片烯均聚物、降冰片烯共聚物和聚烯烃多嵌段共聚物中的一种或多种；
[0029]所述聚烯烃弹性体包括聚烯烃热塑性弹性体。
[0030]优选的，所述灭活剂包括烷基铝类灭活剂；
[0031]所述淬灭后还包括脱挥步骤；
[0032]所述脱灰步骤包括沉降抽滤脱挥处理和挤压造粒脱挥处理。
[0033]优选的，所述沉降抽滤脱挥处理具体包括以下步骤：
[0034]将聚合反应后的反应出料，经沉降抽滤后，再进行烘干处理；
[0035]所述挤压造粒脱挥处理具体包括以下步骤：
[0036]将沉降抽滤脱挥处理后的物料，经造粒螺杆挤出机进行挤压造粒。
[0037]优选的，所述烷基铝类灭活剂包括醇类化合物；
[0038]所述烷基铝类灭活剂包括带有活泼氢的烷基铝类灭活剂；
[0039]所述挤压造粒过程中还加入助剂。
[0040]优选的，所述烷基铝类灭活剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种；
[0041]所述助剂包括抗氧剂、除酸剂和填料中的一种或多种；
[0042]所述聚烯烃包括能够溶解或者溶胀在所述聚合单体和溶剂的混合液中的聚烯烃。
[0043]本专利技术提供了一种间歇制备聚烯烃的方法，包括以下步骤，首先将预处理后的反应原料置于反应釜中，在一定的温度下进行预混合后，得到预混合物料；所述反应原料包括聚合单体、催化剂体系、分子量调节剂和溶剂；然后将上述步骤得到的预混合物料进行聚合反应后用灭活剂进行淬灭，得到聚烯烃。与现有技术相比，本专利技术提供的间歇制备高性能聚烯烃弹性体或其混合物的方法，制备过程中采用高温高压夹套式反应釜，使反应物料充分搅拌均匀，反应体系粘度增加，通过控制不同温度、压力、催化剂的配比、助剂的加入量等，实现物料粘度控制，制备不同结构的高分子结构，测试聚合反应动力学。最后通过真空、高温条件下脱挥，将脱除未反应的聚合单体以及溶剂。本专利技术提供的间歇制备方法可以适合多种类型聚烯烃的制备，特别适合高性能聚烯烃弹性体或其混合物的制备。
[0044]实验结果表明，采用本专利技术提供的间歇制备聚烯烃的工艺和系统，以乙烯/辛烯共聚物弹性体为例，该制备方法的聚合活性为 8.6
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间歇制备聚烯烃的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将预处理后的反应原料置于反应釜中，在一定的温度下进行预混合后，得到预混合物料；所述反应原料包括聚合单体、催化剂体系、分子量调节剂和溶剂；2)将上述步骤得到的预混合物料进行聚合反应后用灭活剂进行淬灭，得到聚烯烃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理的方式包括净化柱处理；所述预处理后的反应原料为无水无氧的反应原料或含水量小于10ppm的反应原料；所述净化柱包括两两串联的净化柱；所述净化柱的填料包括活化后3A分子筛和/或三氧化二铝Al2O3。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预混合的温度为25～100℃；所述预混合的时间为10～30min；所述聚合单体选自C2～C10的烯烃中的一种或多种；所述催化剂体系选自催化烯烃聚合或齐聚的均相或非均相催化剂体系。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合单体包括乙烯、丙烯、1
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丁烯、1
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己烯、1
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辛烯和环烯烃中的一种或多种；所述催化剂体系包括主催化剂和助催化剂；所述主催化剂选自均相的Ziegler
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Natta催化剂或负载的Ziegler
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Natta催化剂、均相的或负载的茂金属催化剂、均相的或负载的非茂金属催化剂以及均相的或负载的稀土金属催化剂中的一种或多种；所述助催化剂选自烷基铝、甲基铝氧烷、改性的甲基铝氧烷、硼烷类化合物和硼酸盐中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分子量调节剂选...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柏慧，刘军，胡文娟，冯春玉，董博，袁文博，赵永臣，栾波，马韵升，
申请(专利权)人：黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：