[发明专利]聚烯烃催化剂的预聚方法

说明书

一、技术领域

本发明是一种对聚烯烃催化剂的预聚方法，属于有机化工中催化剂预处理的技术领域。

二、背景技术

聚烯烃(主要包括聚乙烯和聚丙烯)的均聚和共聚所用的催化剂主要是齐格勒-纳塔负载型催化剂。在催化剂加入反应器催化聚合α-烯烃前一般要对催化剂进行预聚合，使催化剂的活性释放均匀，同时赋予催化剂一定的强度以防止催化剂在反应器内破碎；同时不同的预聚合条件可影响聚合物的等规度和分子量分布范围；另外，催化剂的不同预聚合工艺过程对液相本体法或气相法α-烯烃的均聚物或共聚物的工艺操作性能(如气相流化床的床层稳定性)都有很大的影响；所以聚烯烃催化剂预聚合是合成聚烯烃工艺过程中非常重要的一个环节。目前一般的聚烯烃催化剂的预聚方法所生产的产品，其产品的颗粒尺寸一致性差，抗冲击性能也不理想，因此导致催化效果达不到最佳。

三、发明内容

本发明的目的就是提供一种操作简单、预聚效果好的聚烯烃催化剂的预聚方法。

本发明的聚烯烃催化剂的预聚方法是：将需聚合的稀烃加入到预先已注入惰性溶剂且带有搅拌器的容器中，在加入稀烃之前或之后加入聚烯烃催化剂、助催化剂、给电子体的混合物进行预聚合，预聚合的温度为0～30℃，时间为20～60分钟，预聚合完成后对容器进行氮气置换，再用惰性溶剂稀释催化剂。稀烃为可聚合的直链或支链α-烯烃，碳原子数为2到10之间。聚烯烃催化剂为含有镁和钛的负载性齐格勒-纳塔催化剂。预先注入容器的惰性溶剂为碳原子数4到10的直链或支链烷烃，或是碳原子数为4到10的环烷烃或芳烃，或是这些惰性溶剂的混合物。助催化剂为烷基铝，给电子体的分子式为SIR_m(OR)_4-m。Si/Ti的摩尔比为0.1～10.0，AL/Ti的摩尔比为1-100。

本发明的优点在于使用该方法能控制聚烯烃均聚物和聚烯烃共聚物的聚合过程的稳定性和最终产品的质量，尤其是均聚聚丙烯和乙烯丙烯共聚物。该方法提供的对聚烯烃催化剂的预聚合过程在用于制备不同性能的产品时，如用于合成聚丙烯均聚物和聚丙烯共聚物时，其中的各种化学试剂的配比和具体的处理过程都会不同，所以该方法有非常广泛的应用范围，这种催化剂的预聚合方法能够实现其他现有技术所难以达到的目的。例如如对于合成抗冲共聚级聚丙烯时，通过控制催化剂的预聚合和后处理，可以在控制其聚合物的颗粒尺寸保持一致的前提下，尽量提高催化剂对除丙烯之外的其他直链α-烯烃的活性，主要是乙烯的活性，使聚合物中的乙丙橡胶的重量含量不低于12％，同时乙烯重量含量不低于10％，使最终产品的抗冲击性能达到要求。同时该方法能够适用于目前很多商业用途的聚烯烃催化剂，尤其是大部分市售的聚丙烯催化剂，包括常规聚丙烯高效催化剂，微球催化剂和小球催化剂。

采用本发明预聚后的催化剂加入聚丙烯中试装置由两个本体液相反应釜和两个气相流化床反应釜四釜串联的反应装置和聚烯烃小聚装置后，聚合反应过程中反应平稳，不会发生因为催化剂原因引起的反应釜暴聚或是反应不明显现象，制得的聚合物颗粒形态完整，尤其是对球形催化剂制得的聚合物没有聚合物颗粒破碎现象，并且聚合物颗粒直径更加均一。

采用本发明预聚后的催化剂加入聚丙烯中试装置由两个本体液相反应釜和两个气相流化床反应釜四釜串联的反应装置后，所生产的聚丙烯均聚物等规度很高，并且在因为设备故障导致外加给电子体没有加入时能保证聚丙烯均聚物的等规度不至于过低而发粘，保证气相流化床反应釜的稳定操作和顺畅下料。

采用本发明预聚后的催化剂加入聚丙烯中试装置由两个本体液相反应釜和两个气相流化床反应釜四釜串联的反应装置后，在生产抗冲乙丙嵌段共聚物时能有效地降低了气相釜中聚合体系的粘度，使生产抗冲乙丙嵌段共聚物的牌号范围更宽。

四、具体实施方式