[发明专利]具有低量凝胶的LLDPE树脂和膜的制备

说明书

发明领域

本发明涉及线型低密度聚乙烯(LLDPE)。更具体地，本发明涉及用于制备具有低量凝胶的LLDPE树脂和膜的方法。

发明背景

聚乙烯分为高密度（HDPE，密度为0.941 g/cm³或更大）、中等密度（MDPE，密度为0.926-0.940 g/cm³）、低密度（LDPE，密度为0.910-0.925 g/cm³）和线型低密度聚乙烯（LLDPE，密度为0.910-0.925 g/cm³）。参见ASTM D4976-98： Standard Specification for Polyethylene Plastic Molding and Extrusion Materials。

LLDPE在商业上通过液相方法（溶液或淤浆）或气相方法生产。液相和气相方法两者通常都采用MgCl₂-负载型的齐格勒-纳塔催化剂。LLDPE树脂为乙烯与5-10重量%的α-烯烃共聚单体如1-丁烯、1-己烯、和1-辛烯的共聚物。该催化剂通常要求提供具有均匀共聚单体分布的LLDPE树脂。共聚单体分布通常确定LLDPE的特性如拉伸特性、抗冲击性、和二甲苯可溶物。

主要的LLDPE的用途是膜应用，包括制备袋、垃圾袋、拉伸包装、购物袋、工业衬料（industrial liners）、透明膜（clarity film）如面包袋、和餐点收缩膜（collation shrink films）。工业面临的一个挑战是减少LLDPE中的凝胶。凝胶来源于若干个源，包括由聚合期间的交联反应、不充分混合、熔体共混期间的均化、和膜挤出期间的均化和交联形成的凝胶。一般说来，凝胶是不被期望的，因为它们负面影响膜性能和外观。例如，高量凝胶可能导致膜在膜生产线中或在随后的通过转换器（converter）进行的拉伸期间破裂。

附图的简要描述

图1示出实施例1、2、4和5以及对比例3、6和7的凝胶缺陷面积(gel defect areas)。

发明概述

本发明涉及制备具有低量凝胶的线型低密度聚乙烯（LLDPE）的方法。该方法包括将乙烯和一种或多种C_3-10 α-烯烃共聚，以制备具有凝胶缺陷面积小于25 ppm，优选小于20 ppm的LLDPE树脂。根据基于光学照相机的方法测量凝胶。在齐格勒-纳塔催化剂存在下进行聚合，所述催化剂包含MgCl₂载体、Ti(IV)络合物、和作为内部电子供体的环醚。优选地，所述环醚为四氢呋喃（THF）。所述齐格勒-纳塔催化剂的Mg/Ti摩尔比大于或等于7。优选地，所述Ti(IV)络合物为TiCl₄。所述负载型催化剂优选由X射线衍射光谱表征，其在5.0°-20.0°之间的2θ衍射角范围中具有至少三个主衍射峰： 2θ 分别为 7.2 ± 0.2°、和11.5 ± 0.2°和14.5 ± 0.2°。优选地，2θ为7.2 ± 0.2°处的峰为最强的，并且在11.5 ± 0.2°处的峰的强度低于2θ为7.2 ± 0.2°处的峰强度的90%。

发明的具体描述

在本发明方法中使用的合适的齐格勒-纳塔催化剂包含MgCl₂载体、Ti(IV)络合物、和作为内部电子供体的环醚。优选地，所述环醚为四氢呋喃（THF）。所述催化剂的Mg/Ti摩尔比大于或等于7。优选地，所述催化剂的Mg/Ti摩尔比在10-100的范围内，并更优选在10-50的范围内。所述催化剂的环醚/Ti的摩尔比优选在0.5-20的范围内，更优选在5-20的范围内，并最优选在10-20的范围内。合适的Ti(IV)络合物优选选自TiX₄和TiX_n(OR)_4-n，其中X为卤素，R为C_1-10烷基，并且n为0-3的数。优选地，X为氯。优选地，所述Ti(IV)络合物为TiCl₄。MgCl₂可以在催化剂制备期间预形成或形成。特别优选的是使用活性形式的MgCl₂。使用MgCl₂的活性形式来负载齐格勒-纳塔催化剂是已知的。例如参见美国专利No. 4,298,718和No. 4,495,338。这些专利的教导以引用的方式并入本文中。