[发明专利]齐格勒-纳塔生产的聚乙烯共混物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及多峰聚乙烯产物的制备方法。本发明可有利地用于化学制造，特别是用于烯烃尤其是乙烯(PE)的聚合。

背景技术

聚烯烃如聚乙烯(PE)通过聚合单体如乙烯(CH₂=CH₂)而合成。因为聚烯烃便宜、安全、对大部分环境是稳定的且容易加工，因此，它在许多应用中是有用的。聚乙烯可分为若干类型，例如但不限于LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线性低密度聚乙烯)和HDPE(高密度聚乙烯)以及高分子量(HMW)、中分子量(MMW)和低分子量(LMW)。各类型的聚乙烯具有不同的性质和特性。

烯烃(例如乙烯)聚合经常在环管反应器中使用单体(例如乙烯)、稀释剂和催化剂、任选地活化剂、任选地一种或多种共聚单体以及任选地氢气进行。

环管反应器中的聚合通常在淤浆条件下进行，其中，所产生的聚合物通常是悬浮在稀释剂中的固体颗粒(particle)的形式。用泵使淤浆在反应器中连续地循环以保持聚合物固体颗粒在液体稀释剂中的有效悬浮。聚合物淤浆通过沉降腿从环管反应器排出，所述沉降腿基于间歇原理运行以收取淤浆。所述沉降腿中的沉降用于提高最终作为产物淤浆收取的淤浆的固体浓度。产物淤浆进一步通过加热的闪蒸管线排出到闪蒸罐，在所述闪蒸罐中大部分稀释剂和未反应的单体被闪蒸出来和将其再循环。

在从反应器收集聚合物产物并除去烃残余物后，干燥聚合物产物，产生聚合物树脂。可加入添加剂，且最后可将聚合物混合并制粒，产生聚合物产物。

在混合步骤期间，紧密混合聚合物树脂以及任选的添加剂，以获得尽可能均匀的聚合物产物。优选地，在挤出机中进行混合，其中将各组分混合在一起并将聚合物产物和任选地将添加剂的一些熔融，使得可发生均质混合。然后，将该熔体挤出成棒、冷却并造粒，例如以形成粒料(pellet)。以这种形式，得到的配混物然后可用于制造不同的物体。可分别生产两种或更多种不同的聚乙烯树脂，并随后混合，表示物理共混过程。

但是，在将不同聚烯烃树脂物理共混成多峰聚合物产物的过程中可发生复杂情况，当树脂之一具有高分子量(HMW)时尤其如此。尽管这样的共混物在使用中可为有利的，但是，所述与物理共混有关的复杂情况可能需要复杂的混合机械和/或大量的混合加工或者甚至导致对于在最终产品中的应用而言不是最佳的非均质聚合物混合物。因此，本领域仍需要均质聚合物产物。特别地，本领域仍需要由高分子量(HMW)聚乙烯树脂产生的均质聚合物产物并同时确保低的生产成本和高品质的最终产品。

发明内容

令人惊奇地，本发明人已经发现改善聚烯烃制备方法并克服现有技术中的上述和其它问题中的至少一个的途径。因此，本发明涉及多峰聚乙烯产物的制备方法，所述产物包含至少两种不同的聚乙烯树脂，所述方法包括以下步骤：

(a)在反应器中在齐格勒-纳塔催化剂的存在下产生第一HMW聚乙烯树脂；

(b)单独地在反应器中在齐格勒-纳塔催化剂的存在下产生第二LMW聚乙烯树脂；和

(c)将所述第一聚乙烯树脂和所述第二聚乙烯树脂物理共混在一起以产生多峰聚乙烯产物，

其中用于产生所述第一聚乙烯树脂的齐格勒-纳塔催化剂具有至多15μm的平均粒径(D50)。

优选地，本发明方法涉及多峰聚乙烯产物的制备方法，所述产物包含至少两种不同的聚乙烯树脂，所述方法包括以下步骤：

(a)在反应器中在齐格勒-纳塔催化剂的存在下产生第一HMW聚乙烯树脂，其中所述第一聚乙烯树脂的高负荷熔体指数(HLMI)为0.01-5g/10分钟，其中，所述高负荷熔体指数(HLMI)通过ASTM D-1238的程序采用190℃的温度和21.6kg的负荷测量；

(b)单独地在反应器中在齐格勒-纳塔催化剂的存在下产生第二LMW聚乙烯树脂，其中所述第二聚乙烯树脂的熔体指数(MI₂)为1-150g/10分钟，其中，所述熔体指数MI₂通过ASTM D-1238的程序采用190℃的温度和2.16kg的负荷测量；和

(c)将所述第一聚乙烯树脂和所述第二聚乙烯树脂物理共混在一起以产生多峰聚乙烯产物，

其中用于产生所述第一聚乙烯树脂的齐格勒-纳塔催化剂具有至多15μm的平均粒度(D50)，其中，所述D50通过在Malvern型分析仪上的激光衍射分析测量，和其中步骤(c)在用于连续地熔融和共混所述第一聚乙烯树脂和所述第二聚乙烯树脂的设备(device)中进行。