通过外部电子供体调节聚乙烯的分子量分布的制作方法

本发明涉及化学领域，具体地，涉及通过外部电子供体调节聚乙烯的分子量分布。

背景技术：

1、聚乙烯是已得到广泛使用的塑料，因为与其他塑料相比，其价格低，生产成本较低。通常，聚乙烯可由乙烯在溶剂中在悬浮相中聚合进行制备。因此，通过所述方法制备的聚乙烯无法以高于250m/min的速度在拉丝机上成型，导致延误工业生产过程。

2、此外，在生产过程中发现的另一个主要问题是聚乙烯纤维成型过程(formingprocess)中产生的烟尘，聚乙烯纤维成型过程需要热量使聚合物熔融。聚合物同时被熔融和拉伸，导致在生产过程中产生烟尘。初步分析发现，所述烟尘是分子量小于500g/mole的烃类化合物。

3、cn106496802a公开了具有窄分子量分布的复合纤维用乙烯-丙烯共聚物的制备，通过将聚合温度控制在83-85℃内，聚合压力控制在0.3-0.6mpa内，减少了成型过程中产生烟尘的可能性。

4、ep172094294公开了包含丙烯、氢催化剂和选自氨基硅烷的外部电子供体的聚丙烯的聚合方法，用于在溶液条件或浆液条件下在较低泡点或更低下在第一聚合介质中合成聚丙烯。从第一聚合介质中去除氢气，并为分离烯烃/聚烯烃的步骤做准备，然后进入气相反应器中的第二聚合介质中。然后，将所得产物与乙烯反应，以获得熔体流动速率为至少60g/10min的乙烯-丙烯共聚物。所得聚合物可应用于汽车零部件。

5、us8026311b2公开了通过在聚合步骤中加入环己基甲基二甲氧基硅烷和二乙氨基三乙氧基硅烷作为外部电子供体聚合丙烯和乙烯或其他α-烯烃的方法。由此得到了具有较高分子量的乙烯-丙烯共聚物。

6、us7531607b2公开了至少两种不同等级的聚丙烯的制备。在此过程中，聚丙烯的等规度发生了变化，而聚合物的流速保持在预定水平。将一级聚合物转化为二级聚合物包括至少一个聚合反应器。在聚合条件下，使用齐格勒-纳塔(ziegler-natta)催化体系和作为外部电子供体的硅烷基团，可使丙烯聚合物与共聚单体发生反应。

7、尽管齐格勒-纳塔催化剂已经与外部电子供体一起应用于聚丙烯的聚合，但所述方法用于聚乙烯的制备并不广为人知，特别是外部电子供体的应用以及催化剂的使用用于控制分子量分布。

8、综上所述，本发明旨在发现用于控制聚乙烯分子量分布的方法，包括在乙烯的聚合过程中使用齐格勒-纳塔催化剂和作为外部电子供体的硅烷化合物来减少聚乙烯成型过程中产生的烟尘。因此，由根据本发明的方法制备的聚乙烯具有窄分子量分布，并且在生产过程中产生的烟尘较少。

技术实现思路

1、本发明涉及控制聚乙烯的分子量分布和减少聚乙烯生产过程中产生的烟尘，其中，用于制备具有窄分子量分布的聚乙烯的方法包括以下步骤：

2、a)通过将乙烯流、氢气、溶剂、包含钛的齐格勒-纳塔催化剂、助催化剂、选自烷氧基硅烷化合物的外部电子供体置于反应器中，连续聚合乙烯，以产生聚合物浆液；

3、b)从a)中得到的聚合物浆液流中去除残余的反应气体；和

4、c)将b)中的聚合物流与所述溶剂分离。

技术特征：

1.一种用于制备具有窄分子量分布的聚乙烯的方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部电子供体选自结构式(i)所示的烷氧基硅烷：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述外部电子供体选自包括四乙氧基硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、异丁基异丙基二甲氧基硅烷、三甲氧基丙基硅烷、异丁基二甲氧基甲基硅烷和三甲氧基-2-甲基丙基硅烷或它们的混合物的组。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外部电子供体是二环戊基二甲氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，烷氧基硅烷中的硅与齐格勒-纳塔催化剂中的钛的摩尔比在0.1-20的范围内。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述烷氧基硅烷中的硅与齐格勒-纳塔催化剂中的钛的摩尔比在0.25-1的范围内。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述助催化剂是烷基铝化合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述助催化剂是三乙基铝。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化剂的浓度在0.005mmole/l至0.1mmole/l的范围内。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述催化剂的浓度在0.03mmole/l至0.05mmole/l的范围内。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述助催化剂的浓度在0.1mmole/l至2mmole/l的范围内。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述助催化剂的浓度在0.2mmole/l至1mmole/l的范围内。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤a)中的乙烯聚合在60℃至90℃的温度范围和1巴至8巴的压力范围内进行。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括在步骤a)中将具有3-10个碳原子的α-烯烃加入所述反应器中。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，α-烯烃的浓度在聚乙烯重量的0.1％至10％的范围内。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法制备的聚乙烯，其中，聚乙烯的分子量在40,000g/mole至300,000g/mole的范围内，并且所述分子量分布(mw/mn)在4-8的范围内。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法制备的聚乙烯，其中，聚乙烯的密度在0.940g/cm3至0.965g/cm3的范围内，并且熔体流动速率(2.16kg/190℃)在0.1-30g/10min的范围内。

技术总结
本发明涉及一种控制聚乙烯的分子量分布和减少聚乙烯成型过程中的烟尘量的方法，其中用于制备具有窄分子量分布的聚乙烯的方法包括以下步骤：a)通过将乙烯流、氢气、溶剂、包含钛的齐格勒‑纳塔催化剂、助催化剂、选自烷氧基硅烷化合物的外部电子供体置于反应器中，连续聚合乙烯，以产生聚合物浆液；b)从a)中得到的聚合物浆液流中去除残余的反应气体；和c)将b)中的聚合物流与所述溶剂分离。

技术研发人员：W·丘恩切普,N·菲奇苏拉塔翁
受保护的技术使用者：PTT全球化学公共有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14