[发明专利]生产聚乙烯组合物的多级方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产乙烯聚合物的方法。特别地，本发明涉及制造多峰乙烯聚合物的方法，其中所述方法包括在三个聚合阶段中进行乙烯的聚合。

背景技术

从WO-A-1996018662中可知本领域的在三个聚合阶段中进行乙烯的聚合，其中乙烯首先在环流反应器中的预聚合步骤中(共)聚合，随后在环流和气相反应器中聚合。在第一步骤中，生产了具有在0.01与50g/10min之间的MFR₂和在925与975kg/m³之间的密度的聚合物。在所述第一阶段中生产的聚合物的量为全部三个反应器的总产量的1至20％，优选为5至15％。

EP-B-1228101公开了一种工艺，其中乙烯首先被均聚以生产低分子量组分，然后被共聚以生产高分子量组分，再然后被均聚或共聚以生产超高分子量组分。所述低分子量组分、高分子量组分和超高分子量组分的相对量分别为30至60％、30至65％和1至30％。

尽管现有技术中公开了所述方法，这里仍旧存在对能够生产具有宽的分子量分布的多峰HDPE组合物的工艺的需求，其中所述工艺运行稳定可靠且聚合物粉体具有良好的加工性能。

因此本发明的目的在于克服现有技术工艺的问题，并提供允许以高的生产速率、高的催化剂生产率和良好的生产经济来生产具有宽的分子量分布的乙烯聚合物组合物的工艺。所制得的聚合物组合物具有优良的加工性能、良好的机械性能和良好的同质性的结合。

发明内容

本发明提供了一种在聚合催化剂的存在下生产多峰乙烯聚合物的方法，包括以下步骤：

-在聚合催化剂的存在下，在30至70℃，优选为40至60℃的温度和1至150巴，优选为10至100巴的压力下在第一聚合阶段聚合乙烯以生产乙烯的第一均聚物或共聚物；

-在氢和乙烯的第一均聚物或共聚物的存在下，在50至115℃，优选为90至105℃的温度和1至150巴，优选为50至100巴的压力下在第二聚合阶段聚合乙烯以生产包含乙烯的第一均聚物或共聚物和乙烯的第二均聚物的第一乙烯聚合物混合物；

-在具有4至10个碳原子的α烯烃共聚单体和所述第一乙烯聚合物混合物的存在下，在50至100℃，优选为65至90℃的温度和10至40巴，优选为15至30巴的压力下在第三聚合阶段使乙烯共聚以生产包含所述第一乙烯聚合物混合物和乙烯的第三共聚物的第二乙烯聚合物混合物；其中所述第一乙烯均聚物具有不大于1.0g/10min的熔体流动速率MFR₂₁；所述第一乙烯聚合物混合物具有10至250g/10min的熔体流动速率MFR₂；以及所述第二乙烯聚合物混合物具有1至50g/10min的熔体流动速率MFR₂₁和935至960kg/m³的密度。

详细说明

尽管本发明涉及生产乙烯聚合物组合物的三级方法，应当理解的是，所述方法可包括以上公开的三个阶段之外的另外的聚合阶段。其可包括额外的聚合阶段，如预聚合阶段，只要此额外的聚合阶段中生产的聚合物不会实质上影响所述聚合物的性能即可。另外，以上公开的三个聚合阶段中的任一个可以两个以上的亚阶段的形式来进行，只要各个这样的亚阶段中生产的聚合物连同其混合物符合各个阶段的聚合物的描述即可。

不过，优选以单级聚合阶段的形式来进行各个第一、第二和第三聚合阶段，以防止所述方法变得不必要地复杂。因此，在最优选的实施方式中，所述方法由三个聚合阶段组成，其可前置一个预聚合阶段。

本发明涉及包含三种乙烯聚合物组分的乙烯聚合物的生产，其中各个组分在专用的聚合阶段生产。所述组分中的一种为乙烯均聚物，两种为乙烯与选自具有4至10个碳原子的α烯烃中的至少一种共聚单体的共聚物。优选地，所述共聚单体选自具有4至8个碳原子的α烯烃及其混合物。特别优选地，所述共聚单体为1-丁烯或1-己烯或它们的混合物。

催化剂

所述聚合在烯烃聚合催化剂的存在下进行。所述催化剂可以是能够生产所需的乙烯聚合物的任意催化剂。适宜的催化剂其中包括基于过渡金属(如钛、锆和/或钒)催化剂的齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta)催化剂。特别地，齐格勒-纳塔催化剂是有用的，因为它们能够以高的生产率来生产具有宽的分子量范围的聚合物。

适宜的齐格勒-纳塔催化剂优选包含负载于颗粒载体上的镁化合物、铝化合物和钛化合物。