[发明专利]一种丙烯无规共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯无规共聚物及其制备方法，更具体地说，涉及一种丙烯和乙烯的无规共聚物及其制备方法和由这种丙烯乙烯无规共聚物制成的组合物和热成型产品。

背景技术

目前，工业上用于制备热水管的丙烯聚合物都是采用常规的Ziegler-Natta催化剂生产的。但常规的Ziegler-Natta催化剂生产的聚合物的分子量分布不够宽，其流变所测的多分散指数PI值比较低。本领域技术人员普遍认为多分散指数PI值与聚合物的分子量分布密切相关，若PI值越低，则意味着聚合物的分子量分布越窄。特别是目前工业生产低熔融指数的聚合物时，其PI值更低，使聚合物加工性能不好，降低生产负荷，另外所加工的物体表面也会不够光滑。这是管材制品所不希望的。通常，工业上可通过采用多釜或多环管的聚合工艺，控制各釜或环管内的氢气浓度不同，使得各釜或各环管生产出不同分子量分布的聚合物，从而使最终的聚合物具有较宽的分子量分布。但此方法也有一定的局限性，若生产低熔融指数聚合物时，需要控制各釜或环管内的氢气浓度较低，很难较大差距地拉开多个反应器内的氢气浓度，因而难以得到所希望分子量分布的聚合物，另外也可能使聚合装置的负荷降低。当然，工业上也有通过在聚合物中加入增塑剂如氟树脂等提高聚合物的加工性能，但此类增塑剂提高的加工性能有限，且价格昂贵。

另外，众所周知，丙烯均聚物的抗冲性能不好。为改善其抗冲性能，人们通过将丙烯与少量的共聚单体如乙烯进行共聚合得到无规共聚物来提高其抗冲性能，这样做的好处是同时降低了聚合物的熔点，使得其制品更容易加工，如管材更容易焊接。但常规Ziegler-Natta催化剂的共聚性能不好，其所得共聚物中的共聚单体在聚合物分子中的分布不够均匀，当其共聚单体含量较低时，所得共聚物的熔点不够低，抗冲性能不够高，当进一步提高其共聚单体含量时，聚合物的二甲苯可溶物提高，又会容易造成聚合物粉料的发粘，不利于工业生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有较宽的分子量分布(PI)且在共聚单体含量较低的情况下其熔点也较低的丙烯无规共聚物，且其二甲苯可溶物也较低，从而使该聚合物具有良好的力学性能，又具有优良的加工性能，所得制品具有良好的表面性能。

本发明提供了一种丙烯乙烯无规共聚物，其特征在于，所述的无规共聚物中乙烯含量为3.2～4.0wt％，共聚物的熔点135～148℃，且采用流变仪测定的共聚物的流变多分散指数PI≥3.5。

在本发明所述的丙烯乙烯无规共聚物中，其乙烯重量含量优选为3.3～3.8wt％；其熔点优选136～145℃，进一步优选138～143℃；其PI值优选PI≥3.7，进一步优选为PI≥4.1。

其中最优选的丙烯乙烯无规共聚物，其特征在于其乙烯含量为3.3～3.8wt％，熔点为138～143℃，其PI≥3.7。

进一步优选的丙烯乙烯无规共聚物，其特征在于其乙烯含量为3.3～3.8wt％，熔点为138～143℃，其PI≤3.9。

对于上述丙烯乙烯无规共聚物，其熔融指数为0.1～0.5g/10min，优选0.15～0.35g/10min。

最优选的丙烯乙烯无规共聚物，其特征在于其乙烯含量为3.3～3.8wt％，熔点为138～143℃，PI≥4.1，其熔融指数为0.15～0.35g/10min。

本发明一种优选的丙烯乙烯无规共聚物，其特征在于，所述的无规共聚物中乙烯含量为3.3～3.8wt％，共聚物的熔点为138～143℃，且采用流变仪测定的共聚物的流变多分散指数PI≥3.7，在230℃、2.16kg压力下测定的熔融指数为0.15～0.35g/10min。

本发明还提供了一种上述的丙烯乙烯无规共聚物制备方法，该方法是在催化剂存在下，连续地进行丙烯和乙烯的共聚合反应，共聚合反应的温度为60℃～85℃，压力为2MPa～5MPa，其中所述的催化剂包含主催化剂、助催化剂和外给电子体化合物的反应产物，其中主催化剂的加入量与丙烯的加入量的质量比为：0.00001～0.0001；

氢气加入量与丙烯加入量的摩尔比为0～0.0005；

乙烯加入量与丙烯加入量的质量比为0.01～0.04；

具体地，该方法是在下述催化剂的存在下进行丙烯和乙烯的共聚合反应，所述催化剂包含主催化剂、助催化剂和外给电子体化合物，其中主催化剂是一种固体催化剂组分，该固体催化剂组分包含镁、钛、卤素和给电子体，所述的给电子体选自下述通式(I)中的至少一种二元醇酯化合物：