分子量分布加宽的聚乙烯的制作方法_2

文档序号:9756405阅读:来源:国知局
儀化合物可彼此组合且在真空(例如50kPa)下 混合。支撑物和含儀化合物可彼此组合且在大气压下混合。支撑物和含儀化合物可彼此组 合且在压力(例如介于约10化Pa到约500kPa范围内的压力)下混合。支撑物和含儀化合物可 在惰性气氛下彼此组合。惰性气氛可为或包括(但不限于)氮气、氣气、氮气或其任何组合。 在另一实例中,支撑物和含儀化合物可在实质上惰性气氛中彼此组合。实质上惰性气氛可 为含有少于约5摩尔%氧气、少于约3摩尔%氧气、少于约2摩尔%氧气、少于约1摩尔%氧 气、少于约0.5摩尔%氧气、少于约0.1摩尔%氧气、或少于约0.05摩尔%氧气的气氛。
[0040] 与支撑物组合的含儀化合物的量可在W下范围内变化:每克支撑物较低的约 0.2mmo 1、约 0.5mmo 1、约 Immo 1、约 1.5mmo 1、或约 2mmo 1 到较高的约 3mmo 1、约 4mmo 1、约 6mmo 1、 约8mmo 1、或约12mmo 1,且适合的范围包含任何较低量和任何较高量的组合。举例来说,与支 撑物组合的含儀化合物的量可在W下范围内变化:每克支撑物约0.3mmo 1到约lOmmo 1、约 Immol 到约7mmol、约1.5mmol到约5mmol、约1.5mmol到约 4mmol、或约2mmol到约3mmol含儀化 合物。
[0041] 如果支撑物添加到含儀化合物中或含儀化合物添加到支撑物中,那么支撑物或含 儀化合物可一次性全部添加或经一段时间添加。含儀化合物可经介于W下范围内的一段时 间添加:较短的约1分钟、约5分钟、约10分钟或约15分钟到较长的约45分钟、约1小时、约2小 时、约4小时、约6小时或更长。举例来说,含儀化合物可经约15分钟到约45分钟、约20分钟到 约1小时、或约30分钟到约1.5小时的时间添加到支撑物中。支撑物和含儀化合物可经在含 儀化合物添加到支撑物中的时间期间连续地或间歇地揽拌。
[0042] 支撑物和含儀化合物可在一种或多种稀释剂存在下彼此组合,W形成其溶液或浆 料。稀释剂(如果存在)可为任何适用于形成支撑物、含儀化合物、或支撑物与含儀化合物的 混合物的浆料的液体介质或液体介质组合。说明性稀释剂可包括(但不限于)一种或多种烧 控、一种或多种芳香族控、一种或多种环烧控、或其任何组合。说明性烧控可包括(但不限 于)戊烧、己烧、庚烧、辛烧、壬烧、癸烧、其结构异构体、其立体异构体、其对映异构体、或其 任何组合。说明性芳香族控可包括(但不限于)苯、甲苯、二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二 甲苯、或其任何组合。说明性环烧控可包括(但不限于)环己烧、甲基环己烧、或其组合。
[0043] 稀释剂(如果存在)的量可足W产生支撑物和含儀化合物的浆料。稀释剂的量可在 W下范围内变化:每克支撑物较低的约0.5g、约1 g、约2g、或约2.5g到较高的约5g、约7g、约 lOg、或约25g,且适合的范围包含任何较低量和任何较高量的组合。举例来说,稀释剂(如果 存在)的量可在W下范围内变化:每克支撑物约1.5g到约25g、约2g到约20g、约1 g到约15g、 约2.5g到约6g、约0.5g到约8g、或约2.5g到约5.5g。
[0044] 支撑物和含儀化合物可在任何适合的容器或器皿中彼此组合。容器可为开放容器 或能够闭合或密封的容器。容器可包括一种或多种能够混合、渗合或W其它方式揽动支撑 物与含儀化合物的混合物的装置、系统或其组合。举例来说,容器可包括一种或多种混合装 置,如一种或多种机械/动力混合器和/或声学混合器(如声波混合器)。容器可包括一种或 多种能够控制或调整其中溫度的加热护套、加热线圈、内部加热元件、冷却护套、冷却线圈、 内部冷却元件等。
[0045] 第二反应的产物
[0046] 在支撑物和含儀化合物已经混合和/或至少部分地彼此反应所需时间量之后,一 种或多种氯化化合物可与第一混合物或第一反应的产物组合,W产生或形成第二混合物或 第二反应的产物。说明性氯化化合物可为或包括(但不限于)烷基氯化侣、含有一个或多个 氯原子、氣原子、漠原子或其任何组合的面基取代的硅烷、有机氯化物、或其任何组合。说明 性烷基氯化侣可包括(但不限于)二乙基氯化侣、二异下基氯化侣、乙基二氯化侣、乙基倍半 氯化侣、异下基二氯化侣、二乙基漠化侣、或其任何组合。说明性面基取代的硅烷可包括(但 不限于)二甲基二氯硅烷、氯Ξ甲基硅烷、甲基Ξ氯硅烷、二乙基二氯硅烷、叔下基二甲基氯 硅烷、正下基Ξ氯硅烷、Ξ乙氧基氯硅烷、Ξ甲氧基氯硅烷、四氯硅烷、四漠硅烷、二甲基二 漠硅烷、Ξ甲基漠硅烷、或其任何组合。说明性有机氯化物可包括(但不限于)叔下基氯、四 氯甲烧、氯仿、氯甲烧、Ξ漠甲烧、四漠甲烧、或其任何组合。在一个或多个实施例中,一种或 多种氯化化合物可限于一种或多种烷基氯化侣或一种或多种面基取代的硅烷。在一个或多 个实施例中,一种或多种氯化化合物可包括至少一种烷基氯化侣和至少一种面基取代的娃 烧。
[0047] 氯化化合物和第一反应的产物可至少部分地彼此反应,W产生第二反应的产物。 换一种说法,第一反应的产物和氯化化合物的混合物可在反应条件下彼此组合,使得第一 反应的产物和氯化化合物至少部分地彼此反应,W形成反应的第二混合物或反应的第二产 物。举例来说,氯化化合物可与第一反应的产物中的含儀化合物反应,W产生反应的第二混 合物或第二反应的产物。
[0048] 氯化化合物可添加到第一反应的产物中,或相反地,第一反应的产物可添加到氯 化化合物中。氯化化合物可与第一反应的产物直接组合,或氯化化合物可呈溶液或浆料形 式。举例来说,氯化化合物可与一种或多种稀释剂组合,W形成其溶液或浆料。氯化化合物 的溶液或浆料可与第一反应的产物组合,W产生第二混合物或第二反应的产物。适合的稀 释剂可包括(但不限于)上文所论述和描述的一种或多种烧控、一种或多种芳香族控、一种 或多种环烧控、或其任何组合。
[0049] 氯化化合物和第一反应的产物可在任何适合的容器或器皿中彼此组合。举例来 说,氯化化合物可与第一反应的产物在其中制造第一反应的产物的相同器皿中组合。氯化 化合物和第一反应的产物可在容器或器皿中同时彼此组合。如果氯化化合物添加到第一反 应的产物中或第一反应的产物添加到氯化化合物中,那么氯化化合物或第一反应的产物可 一次性全部添加或经一段时间添加。举例来说,氯化化合物可一次性全部添加到第一反应 的产物中。在另一实例中,氯化化合物可经介于W下范围内的一段时间添加到第一反应的 产物中:较短的约1分钟、约5分钟、约10分钟、或约15分钟到较长的约45分钟、约1小时、约2 小时、约4小时、约6小时或更长。在另一实例中,氯化化合物可经约15分钟到约45分钟、约20 分钟到约1小时、或约30分钟到约1.5小时的一段时间添加到第一反应的产物中。氯化化合 物和第一反应的产物可在氯化化合物添加到第一反应的产物中的时间期间连续地或间歇 地揽拌。
[0050] 与第一反应的产物组合的氯化化合物的量可在W下范围内变化:每克支撑物较低 的约0.2mmol、约0.5mmol、约Immol、约1.5mmol、或约2mmol到较高的约5mmol、约7mmol、约 1 Ommo 1、约15mmo 1、或约20mmo 1,且适合的范围包含任何较低量和任何较高量的组合。举例 来说,第二反应的产物可含有每克支撑物约0.25mmo 1到约20mmo 1、约Immo 1到约1 Ommo 1、约 1.5mmo 1到约7mmo 1、或约2mmo 1到约5mmo 1氯化化合物。
[0051] 第一反应的产物和氯化化合物的混合物可加热到介于W下范围内的溫度:例如较 低的约20°C、约25°C、或约30°C到较高的约60°C、约75°C、或约120°C,且适合的范围包含任 何较低溫度和任何较高溫度的组合。如果存在稀释剂,那么第二混合物的溫度可维持低于 稀释剂的沸点。氯化化合物和第一反应的产物可混合、渗合、揽拌、或W其它方式揽动介于 W下范围内的时间:较短的约15分钟、约30分钟、约1小时、约2小时、或约3小时到较长的约5 小时、约10小时、约15小时、约20小时、约25小时或更长。氯化化合物和第一反应的产物可彼 此组合且在真空(例如50kPa)下混合。氯化化合物和第一反应的产物可彼此组合且在大气 压下混合。氯化化合物和第一反应的产物可彼此组合且在压力(例如介于约10化化到约 500k化范围内的压力)下混合。支撑物和第一反应的产物和氯化化合物可在惰性气氛下彼 此组合。
[0化。第Ξ反应的产物
[0053] 在氯化化合物和第一反应的产物已经混合和/或彼此反应所需时间量之后,一种 或多种含铁化合物可与第二混合物或第二反应的产物组合,W产生或形成催化剂。含铁化 合物和第二反应的产物可在其混合期间至少部分地彼此反应。换一种说法,第二反应的产 物可与一种或多种含铁化合物在反应条件下组合,W产生或形成催化剂。举例来说,含铁化 合物可与第二反应的产物反应,W产生反应的第Ξ混合物或催化剂。催化剂可包括含铁化 合物与第二反应的产物之间的反应产物。
[0054] 说明性含铁化合物可包括(但不限于)一种或多种铁面化物、一种或多种铁醇盐、 一种或多种铁酷胺、或其任何组合。说明性铁面化物可包括(但不限于)氯化铁(IV)、漠化铁 (IV)、氣化铁(IV)、舰化铁(IV)、或其任何组合。说明性铁醇盐可包括(但不限于)四异丙基 铁酸盐、乙醇铁(IV)、正下醇铁(IV)、叔下醇铁(IV)、或其任何组合。说明性铁酷胺可包括 (但不限于)四(二甲胺)铁(IV)。
[0055] -种或多种含铁化合物可添加到第二反应的产物中,或相反地,第二反应的产物 可添加到过渡金属化合物中。含铁化合物可与第二反应的产物直接组合,或含铁化合物可 呈溶液或浆料形式。举例来说,含铁化合物可与一种或多种稀释剂组合,W形成其溶液或浆 料。含铁化合物的溶液或浆料可与第二反应的产物组合,W产生催化剂。适合的稀释剂可包 括(但不限于)上文所论述和描述的一种或多种烧控、一种或多种芳香族控、一种或多种环 烧控、或其任何组合。
[0056] 含铁化合物和第二反应的产物可在任何适合的容器或器皿中彼此组合。举例来 说,含铁化合物可与第二反应的产物在其中制造第二反应的产物的相同器皿中组合。含铁 化合物和第二反应的产物可在容器或器皿中同时彼此组合。如果含铁化合物添加到第二反 应的产物中或第二反应的产物添加到含铁化合物中,那么含铁化合物或第二反应的产物可 一次性全部添加或经一段时间添加。举例来说,含铁化合物可一次性全部添加到第二反应 的产物中。在另一实例中,含铁化合物可经介于W下范围内的一段时间添加到第二反应的 产物中:较短的约1分钟、约5分钟、约10分钟、或约15分钟到较长的约45分钟、约1小时、约2 小时、约4小时、约6小时或更长。在另一实例中,含铁化合物可经约15分钟到约45分钟、约20 分钟到约1小时、或约30分钟到约1.5小时的时间段添加到第二反应的产物中。含铁化合物 和第二反应的产物可在含铁化合物添加到第二反应的产物中的时间期间连续地或间歇地 揽拌。
[0057] 与催化剂组合的含铁化合物的量可在W下范围内变化:每克支撑物较低的约 0.0 5mmo 1、约 0.1 mmo 1、约 0.5mmo 1、约 1 mmo 1、或约 2mmo 1 到较高的约 3mmo 1、约 4mmo 1、约 6mmo 1、约8mmol、或约12mmol,且适合的范围包含任何较低量和任何较高量的组合。举例来 说,催化剂可含有每克支撑物约0 . Immo 1到约8mmo 1、约0.5mmo 1到约6mmo 1、约Immo 1到约 4mmo 1、或约2mmo 1到约3mmo 1含铁化合物。
[0058] 含铁化合物和第二反应的产物的混合物可加热到介于W下范围内的溫度:例如较 低的约20°C、约25°C、或约30°C到较高的约60°C、约75°C、或约120°C,且适合的范围包含任 何较低溫度和任何较高溫度的组合。如果存在稀释剂,那么第二混合物的溫度可维持低于 稀释剂的沸点。含铁化合物和第二反应的产物可混合、渗合、揽拌、或W其它方式揽动介于 W下范围内的时间:较短的约15分钟、约30分钟、约1小时、约2小时、或约3小时到较长的约5 小时、约10小时、约15小时、约20小时、约25小时或更长。含铁化合物和第二反应的产物可彼 此组合且在真空(例如50kPa)下混合。含铁化合物和第二反应的产物可彼此组合且在大气 压下混合。含铁化合物和第二反应的产物可彼此组合且在压力(例如介于约10化化到约 500k化范围内的压力)下混合。第二反应的产物和含铁化合物可在空气中或在惰性气氛下 彼此组合。惰性气氛可为或包括(但不限于)氮气、氣气、或其组合。
[0059] 如果稀释剂用于制备催化剂,例如用于制备第一反应的产物、第二反应的产物、 和/或含铁化合物与第二反应的产物的混合物,那么可移除至少一部分稀释剂。稀释剂可使 用任何适合的方法移除。举例来说,稀释剂可通过将制成浆料的催化剂置放在真空下、将浆 料加热到足W挥发稀释剂的溫度、或其组合来从催化剂中移除,W产生干燥的自由流动催 化剂。因此,催化剂可呈浆料形式,即,稀释剂用于制造催化剂,或催化剂可呈粉末形式,即, 不使用稀释剂,或如果存在稀释剂,那么从其中移除足够量的稀释剂W产生粉末状催化剂。 在一个或多个实施例中,催化剂可具有结晶相或结构、非晶相或结构、或结晶和非晶形相的 混合物。
[0060] 在一个或多个实施例中,如果催化剂包括一种或多种烷基氯化侣作为氯化化合 物,那么含铁化合物可包括一种或多种铁醇盐、一种或多种铁酷胺、或其组合。在一个或多 个实施例中,如果催化剂包括一种或多种取代的硅烷作为氯化化合物,那么含铁化合物可 包括一种或多种铁面化物。换一种说法,当含铁化合物是面化铁时,氯化化合物可为一种或 多种取代的硅烷。同样地,当含铁化合物是铁醇盐和/或铁酷胺时,氯化化合物可为一种或 多种烷基氯化侣。在至少一个特定实施例中,当氯化化合物包括一种或多种烷基氯化侣时, 氯化化合物可不含或基本上不含任何有意添加的取代的硅烷。在至少一种其它特定实施例 中,当氯化化合物包括一种或多种取代的硅烷时,氯化化合物可不含或基本上不含任何有 意添加的烷基氯化侣。
[0061] 在一个或多个实施例中,催化剂可不含或基本上不含任何电子供体或供体化合 物。如本文所用,术语"基本上不含任何电子供体"和"基本上不含任何供体化合物"可互换 地使用且意指催化剂含有W催化剂的总重量计少于约1重量%电子供体。举例来说,基本上 不含任何电子供体的催化剂可含有W催化剂的总重量计少于约1重量%、少于约0.7重 量%、少于约0.5重量%、少于约0.3重量%、少于约0.1重量%、或少于约0.05重量%的电子 供体。如本文所用的术语"电子供体"是指供给一个或多个用于化学共价和/或配价键和/或 加合物形成的电子的化合物。电子供体包括醇、硫醇、胺、麟、酸、酬和醋。
[0062] 如本文所用的术语"醇"是指具有式R0H的化合物,其中R是任何经取代或未经取代 的控基。说明性醇包括脂肪族醇、环状醇和芳香族醇。脂肪族醇可例如具有1到约25个碳原 子。说明性脂肪族醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、下醇、2-乙基己醇和1-十二烧醇。说明性 环状醇包括环己醇。说明性芳香族醇包括叔下基苯酪。
[0063] 如本文所用,术语"酸"是指具有式R-0-R/的化合物,其中R和R/独立地选自经取代 和未经取代的控基,或R和R/形成稠环,其中稠环是饱和或不饱和的。含有控基的说明性酸 包括乙酸、二异丙酸、二正下酸、乙基异丙基酸、甲基下基酸、甲基締丙基酸和乙基乙締基 酸。含有稠环的说明性酸包括四氨巧喃和2-甲基四氨巧喃。
[0064] 如本文所用的术语"酬"是指具有式R(C = 0)r的化合物,其中R和R/独立地选自经 取代和未经取代的控基且如另外上文参照酸所描述。说明性酬包括丙酬、甲基乙基酬、环己 酬、环戊基甲基酬、3-漠-4-庚酬和2-氯环戊酬。其它适合的酬可包括其它官能团,如不饱和 度,如在締丙基甲基酬中。
[0065] 如本文所用的术语"醋"是指具有式R(C = 0)〇r的化合物,其中幾基的碳原子与碳 原子形成一个键且与氧原子形成另一个键,且其中R和R/独立地选自经取代或未经取代的 控基。说明性醋可包括脂肪族和芳香族簇酸的烷基醋、环状醋、饱和醋和面代醋。醋的特定 实例可包括乙酸甲醋、乙酸乙醋、丙酸乙醋、丙酸甲醋和苯甲酸乙醋。
[0066] -种或多种共催化剂或活化剂可与催化剂组合。适合的共催化剂可包括(但不限 于)有机金属化合物,如烷基侣化合物。说明性烷基侣化合物可包括(但不限于)二烷基侣面 化物(例如二烷基氯化侣、二烷基氨化侣)、烷基侣面化物(例如烷基氯化侣)、和Ξ烷基侣化 合物。烷基侣化合物中的烷基可包括巧Ij 18个或巧Ij 12个、或巧Ij 10个、或巧化个、或巧化个碳 原子。举例来说,烷基侣化合物中的烷基可为甲基、乙基、丙基、下基、异下基、戊基、己基、庚 基、或辛基。优选地,共催化剂可为或包括Ξ烷基侣化合物,其中烷基包括1到18个或1到12 个、或巧ijlO个、或巧化个、或巧化个碳原子。说明性Ξ烷基侣化合物可包括(但不限于)Ξ乙 基侣、Ξ异下基侣、Ξ正下基侣、Ξ正己基侣、Ξ正辛基侣、Ξ甲基侣、或其任何组合。其它适 合的共催化剂可包括美国专利第3,787,384号、第4,148,754号和第4,481,301号中论述和 描述的那些。
[0067] 可与催化剂组合的共催化剂的量可在W下范围内变化:催化剂中所含的每毫摩尔 铁较低的约0 . Immol、约0.5mmol、约Immol、约2mmol、或约3mmol到较高的约lOmmol、约 20mmo 1、约50mmo 1、约1 OOmmo 1、或约SOOmmo 1。举例来说,催化剂/共催化剂混合物中的共催 化剂的浓度可在W下范围内变化:催化剂中所含的每毫摩尔铁约0.5mmo 1到约150mmo 1、约 Immo 1 到约 1 OOmmo 1、约 Immo 1 到约 75mmo 1、约 Immo 1 到约 50mmo 1、约 2mmo 1 到约 30mmo 1、约 2mmol 到约 20mmol、约 3mmol 到约 15mmol、或约 3mmol 到约 lOmmol。
[0068] 已令人惊讶且出乎意料地发现,用本文所论述和描述的催化剂中的一者或多者制 造的聚乙締和聚乙締共聚物具有独特特性。举例来说,已令人惊讶且出乎意料地发现,用本 文所论述和描述的一种或多种催化剂制造的聚乙締和其共聚物可具有长链分支化CB)和较 宽分子量分布(MWD)。据相信此特性组合在用齐格勒-纳塔催化剂制造的聚乙締当中为独特 的。LCB为在反应器中制造的粒状聚合物所固有的。LCB和所得烙体强度和其它相关特性在 粒化方法期间不经显著改性。较宽MWD和LCB的组合产生具有实质上增加的挤出可加工性的 聚合物,W及随之而来的粒化成本减少与电力消耗减小和/或制造速率增大。
[0069] 术语"聚乙締"是指具有至少50重量%乙締衍生单元的聚合物。举例来说,聚乙締 可具有至少50重量%乙締衍生单元、至少70重量%乙締衍生单元、至少80重量%乙締衍生 单元、90重量%乙締衍生单元、95重量%乙締衍生单元、或100重量%乙締衍生单元。聚乙締 可W是均聚物或具有一个或多个其它单体单元的共聚物,包括Ξ元共聚物。因此,聚乙締可 包括例如一种或多种其它締控和/或α-締控共聚单体。说明性α-締控共聚单体可包括(但不 限于)具有3到约20个碳原子的那些,如C3-C2〇a-締控、C3-Ci2a-締控、C3-C8a-締控、C3-C6a締 控、C3-Csa締控、C4-C6Q締控、C4-Csa締控、或C40締控。适合的α-締控共聚单体可为直链或支 链或可包括两个不饱和碳-碳键(二締)。可使用两种或更多种共聚单体。适合的共聚单体的 实例可包括(但不限于)线性C3-C12Q-締控和具有一个或多个C1-C3烷基分支或芳基的α-締 控。
[0070] 适用的共聚单体的实例包括丙締;1-下締;3-甲基-1-下締;3,3-二甲基-1-下締; 1-戊締;具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-戊締;1-己締;具有一个或多个甲基、 乙基或丙基取代基的1-己締;1-庚締;具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-庚締; 1-辛締;具有一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-辛締;1-壬締;具有一个或多个甲基、 乙基或丙基取代基的1-壬締;乙基、甲基或二甲基取代的1-癸締;1-十二締;W及苯乙締 ;W 及其组合。尤其优选的共聚单体包括1-下締、1-己締和1-辛締。
[0071] 如果使用一种或多种共聚单体,那么单体(即,乙締)可W约50重量%到约99.9重 量%单体、优选地约70重量%到约99重量%单
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