用于双轴取向的乙烯共聚物制造技术

包含乙烯和至少一种具有4至8个碳原子的α烯烃的乙烯共聚物，其具有0.940至0.960g/cm3的密度、9至12的分子量分布Mw/Mn和大于500,000的Z均分子量Mz。乙烯共聚物在溶液相聚合条件下在多区反应器系统中制备，且可用于制备双轴取向的聚乙烯(BOPE)膜。备双轴取向的聚乙烯(BOPE)膜。备双轴取向的聚乙烯(BOPE)膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于双轴取向的乙烯共聚物


[0001]包含乙烯和至少一种具有4至8个碳原子的α烯烃且具有0.940至0.960g/cm3的密度的乙烯共聚物在溶液相聚合条件下在多区反应器系统中制备并且可用于形成双轴取向膜。

技术介绍

[0002]双轴取向聚乙烯(BOPE)膜是通过在两个方向(机器方向(MD)和横向方向(TD))上拉伸厚的前体(或基底)膜(通常被称为流延片材)制备。拉伸可以以单一程序(同时双轴拉伸)或以两个顺序程序(顺序双轴拉伸)进行。拉伸过程中使用的设备通常被称为“拉幅机”生产线。
[0003]与传统的吹塑膜相比，BOPE膜可实现高达两倍的刚度(拉伸模量)、改进的拉伸强度、冲击强度、抗穿刺性、抗弯曲开裂性和改进(即更低)的光学雾度。
[0004]BOPE膜适用于各种包装应用。膜的出色性能允许设计出“全聚乙烯包装”(与使用不同类型聚合物制成的包装相反)，并且这有助于回收利用。
[0005]拉幅机方法广泛用于制备双轴取向聚丙烯(BOPP)膜和双轴取向聚对苯二甲酸乙二醇酯(BOPET)膜。然而，聚乙烯相对难以拉伸/双轴取向，且这限制了BOPE的商业用途。因此，存在对在拉幅机BOPE方法中提供更好“拉伸性”的聚乙烯的需要。
[0006]专利技术概述本公开的一个实施方案是乙烯共聚物，其包含乙烯和至少一种具有4至8个碳原子的α烯烃；乙烯共聚物具有0.940至0.960克/立方厘米(g/cm3)的密度；通过ASTM D1238在190℃下使用2.16千克载荷测得的0.5至2.5g/10min(g/10分钟)的熔体指数I2；1.75至1.95的应力指数；11,000至15,000的数均分子量Mn；9至12的多分散性指数(Mw/Mn)；以及500,000至800,000的Z均分子量Mz。
[0007]本公开的一个实施方案是在多区反应器系统中制备乙烯共聚物的溶液相聚合方法，该多区反应器系统包括第一、第二和第三聚合区，其中第一聚合区由具有入口和出口的第一管式反应器限定，聚合方法包括：将溶剂、氢气、齐格勒
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纳塔(Ziegler
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Natta)聚合催化剂、乙烯和至少一种具有4至8个碳原子的α烯烃进料到第一管式反应器的入口以引发聚合反应；将氢气进料到第一管式反应器中位于第一管式反应器入口下游的至少一个位置；其中添加到多区反应器系统中的氢气总量的至少80重量％被添加到第一管式反应器中位于第一管式反应器入口下游的该至少一个位置；并且其中在多区反应器系统中制备的乙烯共聚物总量的20至50重量％是在第一管式反应器中制备的。
[0008]本公开的一个实施方案是在多区反应器系统中制备乙烯共聚物的溶液相聚合方法，该多区反应器系统包括第一、第二和第三聚合区，其中第一聚合区由具有入口和出口的第一管式反应器限定，聚合方法包括：将溶剂、氢气、齐格勒
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纳塔聚合催化剂、乙烯和至少一种具有4至8个碳原子的α烯烃进料到第一管式反应器的入口以引发聚合反应；将氢气进料到第一管式反应器中位于第一管式反应器入口下游的至少一个位置；其中添加到多区反
应器系统中的氢气总量的至少80重量％被添加到第一管式反应器中位于第一管式反应器入口下游的该至少一个位置；乙烯共聚物具有0.940至0.960克/立方厘米(g/cm3)的密度；通过ASTM D1238在190℃下使用2.16千克载荷测得的0.5至2.5g/10min(g/10分钟)的熔体指数I2；1.75至1.95的应力指数；11,000至15,000的数均分子量Mn；9至12的多分散性指数(Mw/Mn)；500,000至800,000的Z均分子量Mz。
[0009]本公开的一个实施方案是一种包含乙烯共聚物的双轴取向聚乙烯膜，该乙烯共聚物包含乙烯和至少一种具有4至8个碳原子的α烯烃；乙烯共聚物具有0.940至0.960克/立方厘米(g/cm3)的密度；通过ASTM D1238在190℃下使用2.16千克载荷测得的0.5至2.5g/10min(g/10分钟)的熔体指数I2；1.75至1.95的应力指数；11,000至15,000的数均分子量Mn；9至12的多分散性指数(Mw/Mn)；以及500,000至800,000的Z均分子量Mz。
[0010]附图简述图1显示本公开的一个实施方案的示意图，其中多区反应器系统包括由第一管式反应器限定的第一聚合区、由釜式反应器限定的第二聚合区和由第二管式反应器限定的第三聚合区。该示意图仅是多区反应器系统的代表并且未按比例绘制。还显示了向多区反应器系统添加氢气的大致位置(位置A和B)。
[0011]图2显示根据本公开制备的乙烯共聚物以及比较聚乙烯的具有折射率检测的凝胶渗透色谱(GPC)。
[0012]图3显示对于根据本公开制备的乙烯共聚物以及比较聚乙烯获得的具有傅里叶变换红外检测的凝胶渗透色谱(GPC
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FTIR)。相对于共聚物分子量(x
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轴)给出以每1000个主链碳的短链分支数表示的共聚单体含量(y
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轴)。向下倾斜线(从左向右)是通过FTIR测定的短链分支(在每1000个碳原子的短链分支中)。如在图3中可以看出，对于本专利技术实施例1和2，短链分支的数量通常在较高的分子量下减少，且因此共聚单体的掺入被认为是“正常的”。
[0013]图4显示对于根据本公开制备的乙烯共聚物以及比较聚乙烯获得的CTREF洗脱温度曲线。
[0014]图5显示根据本公开制备的乙烯共聚物以及比较聚乙烯的差示扫描量热分析(DSC)和曲线。
[0015]图6显示通过对于根据本公开制备的乙烯共聚物的毛细管流变学获得的表观剪切粘度(以Pa.s为单位)相对于表观剪切速率(以s
‑1为单位)的变化。
[0016]图7显示对于根据本专利技术制备的乙烯共聚物以及比较聚乙烯的DMA频率扫描数据(以Pa.s为单位的复数粘度η*相对于以弧度/秒为单位的频率ω的变化)。
[0017]实施方案的描述如本文所用，术语“单体”是指可以与其自身或其它单体化学反应并化学键合以形成聚合物的小分子。
[0018]如本文所用，术语“α
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烯烃”或“α
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烯烃”用于描述具有含有3至20个碳原子的直链烃链并且在链的一端具有双键的单体；等价的术语是“直链α
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烯烃”。α烯烃也可以被称为“共聚单体”。
[0019]如本文所用，术语“聚乙烯”或“乙烯聚合物”是指由乙烯单体和任选的一种或多种附加单体产生的大分子；无论用于制备乙烯聚合物的特定催化剂或特定方法如何。在聚乙烯领域中，一种或多种附加单体被称为“一种或多种共聚单体”，且通常包括α
‑
烯烃。术语
“
均聚物”是指含有仅一种类型的单体的聚合物。例如，“乙烯均聚物”仅使用乙烯作为可聚合单体制成。术语“共聚物”是指含有两种或更多种单体的聚合物。“乙烯共聚物”是使用乙烯和一种或多种其它类型的可聚合单体(例如α
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种乙烯共聚物，其包含乙烯和至少一种具有4至8个碳原子的α烯烃；所述乙烯共聚物具有0.940至0.960克/立方厘米(g/cm3)的密度；通过ASTM D1238在190℃下使用2.16千克载荷测得的0.5至2.5g/10min(g/10分钟)的熔体指数I2；1.75至1.95的应力指数；11,000至15,000的数均分子量Mn；9至12的多分散性指数(Mw/Mn)；以及500,000至800,000的Z均分子量Mz。2.根据权利要求1所述的乙烯共聚物，其具有40至50的组成分布宽度指数CDBI
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。3.根据权利要求1所述的乙烯共聚物，其具有11,000至12,500的数均分子量Mn。4.根据权利要求1所述的乙烯共聚物，其具有大于11,000至小于12,500的数均分子量Mn。5.根据权利要求1所述的乙烯共聚物，其具有600,000至700,000的Z均分子量Mz。6.根据权利要求1所述的乙烯共聚物，其特征进一步在于含有钛和钒催化剂残留物，其量为0.100至1.5ppm的钛和0.100至1.5ppm的钒(基于乙烯共聚物的重量计)。7.根据权利要求1或4所述的乙烯共聚物，其具有单峰分子量分布。8.根据权利要求1所述的乙烯共聚物，其具有0.940至0.956g/cm3的密度。9.根据权利要求1所述的乙烯共聚物，其具有1.80至1.90的应力指数。10.根据权利要求1所述的乙烯共聚物，其包含聚合的乙烯和1
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丁烯。11.在多区反应器系统中制备乙烯共聚物的溶液相聚合方法，所述多区反应器系统包括第一聚合区、第二聚合区和第三聚合区，其中所述第一聚合区由具有入口和出口的第一管式反应器限定，所述聚合方法包括：将溶剂、氢气、齐格勒
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纳塔聚合催化剂、乙烯和至少一种具有4至8个碳原子的α烯烃进料到所述第一管式反应器的入口以引发聚合反应；将氢气进料到所述第一管式反应器中位于第一管式反应器入口下游的至少一个位置；其中将添加到所述多区反应器系统中的氢气总量的至少80重量％添加到所述第一管式反应器中位于第一管式反应器入口下游的至少一个位置；和其中在所述多区反应器系统中制备的乙烯共聚物总量的20至50重量％在所述第一管式反应器中制得。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二聚合区由具有入口和出口的釜式反应器限定。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第三聚合区由具有入口和出口的第二管式反应器限定。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一管式反应器中位于第一管式反应器入口下游的至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：诺瓦化学品国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：