[发明专利]丙烯聚合物组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的含有少量杂质的丙烯聚合物以及该聚合物的制备方法及其用途。

背景技术

被杂质污染的常规聚合物(尽管有时杂质的含量很低)使得该聚合物不适于某些最终应用，例如电容器膜或某些需要高纯度的食品或医学方面的应用。聚合物产品中灰分的含量是不良杂质的指标之一。这些杂质包括金属的和非金属杂质，其通常产生自用于聚合作用的催化剂体系，尤其是铝、钛、硅、卤素(例如Cl和F)和硼残留。特别是使用载体茂金属催化剂时，由于其活性低因此通常需要相当大量的催化剂，这个特定的问题可能会出现。聚合物产品被大量的残留催化剂成分污染是一种负面影响。为使这些残留的水平降到非常低，通常在制备后对聚合物产品进行洗涤。

当然为了高要求的应用，不仅应考虑杂质的含量还要考虑如刚度的产品的机械性能。

WO02/16455公开了一种丙烯均聚物，其分子量分布(MWD)为1.7～5。该聚合物五单元组含量高于93％并且二甲苯可溶物(XS)的含量低于1wt％。而且，此种丙烯均聚物中铝和氯化物的水平低于25ppm。该聚合物是在高氟代三芳基硼(highly fluorinated trisarylboron)活化剂化合物的存在下，采用负载于掺氟二氧化硅(fluorinated silica)的茂金属催化剂通过两阶段法制备的。此外由于采用了基于硼的助催化剂，因此降低了这种丙烯均聚物中铝和氯化物的水平，反过来这也使得该聚合物中出现了硼残留。

发明内容

本发明的目的为提供杂质含量低的另外的丙烯聚合物，使其产品适于高要求的最终应用，例如用于电容器膜、食品包装或医用包装制品。优选该丙烯聚合物适于需要良好机械性能，特别是高刚度的最终应用。

本发明的发现为可以制备在最终丙烯聚合物中包含的残留量显著降低的丙烯聚合物，从而使该聚合物不需要任何洗涤步骤而满足最终应用。以及提供一种采用非常实用的催化剂体系制备该聚合物的方法。

因此，本发明提供一种丙烯聚合物，特别是其包含的铝含量低，并且有利的是其包含的主要来自催化剂的其它残留的量低。因此，本发明的丙烯聚合物含有的铝残留含量低于25ppm，更优选低于10ppm，仍更优选低于9ppm，并且硼残留含量低于25ppm，更优选低于10ppm，仍更优选低于9ppm。

此类含有非常少量的产自催化剂成分的金属或非金属残留的聚合物适于高要求的应用，其中当例如用于电容器膜或用于食品包装或医用包装制品时应该避免上述残留的出现。

在非常优选的实施方案中，丙烯聚合物含有上述少量的Al-和B-残留，并且硅(Si)残留或氯(Cl)残留量降低或者硅残留和氯残留量均降低。优选丙烯聚合物中的硅残留含量低于10ppm，更优选低于5ppm。根据所需的最终应用，聚丙烯聚合物包含的Si-残留甚至可以低于1ppm。丙烯聚合物中的氯含量低于10ppm，更优选低于5ppm。根据所需的最终应用，本发明的丙烯聚合物可以含有甚至低至1ppm的Cl-残留。

在另外的实施方案中，铝、硼和硅残留的总量低于10ppm。在另一个实施方案中Al、B、Si和Cl的总量低于15ppm，更优选低于10ppm。

在上文和下文中使用的术语“铝(Al)、硼(B)、氯(Cl)或硅(Si)含量”或“Al-、B-、Cl-或Si-残留”是指主要产生自催化剂并可从丙烯聚合物中回收的、元素或非元素形式(例如离子/非离子形式，如氧化物形式)的任何Al、B、Cl和Si残留。采用如下文中“测定方法和定义”所定义的方法可以测定这些残留。

在优选实施方案中，所述丙烯聚合物不含有任何产生自催化剂体系的硼残留。该催化剂体系包括一种或多种催化剂成分，这些成分选自一种或多种催化活性成分和非必需的一种或多种作为助催化剂的活化剂。在将该催化剂体系加入聚合反应器之前，可以将这些成分混合，例如负载于载体材料上，或者可以将这些成分分别加入聚合反应器中。

丙烯聚合物中挥发物的量可以进一步作为表现其纯度的特征。挥发物是那些在室温或略微升高的温度下从聚合物中以蒸汽散发出的物质。因此，优选挥发物含量低于400ppm，更优选低于300ppm，仍更优选低于200ppm。用下文中“测定方法和定义”所描述的方法可以测定挥发物的含量。