[发明专利]具有支化结构的乙烯/丙烯共聚物的制备方法和该共聚物

说明书

本发明涉及一种制备具有支化结构的乙烯/丙烯共聚物的方法，所述方法将丙烯和乙烯进行聚合反应，所述聚茂金属催化剂包括茂金属化合物以及助催化剂，所述茂金属化合物的结构为Q₂Si(2‑R₁‑4‑R₂‑Ind)(2‑R₁’‑4‑R₂’‑Ind)MX₂，其中，Q表示碳原子数为1‑6的烷基；R₁和R₁’分别为甲基、乙基、丙基或异丙基，且R₁和R₁’不同；R₂和R₂’分别为氢、异丙基、苯基或萘基，R₂和R₂’相同或不同；M为锆或铪；X为卤素或碳原子数为1‑5的烷基，所述烷基优选为甲基；Ind为茚基。本发明还涉及由该方法制得的共聚物。

技术领域

本发明涉及一种共聚物的制备方法，尤其涉及一种高分子共聚物的制备方法。本发明还涉及由该方法制得的共聚物。

背景技术

聚丙烯是大量使用的通用塑料。聚丙烯中共聚少量的乙烯单体可以显著改善树脂的透明性，低温性能也有改善。聚丙烯树脂的一个主要缺陷是熔体强度低，这限制了聚丙烯树脂的应用：在吹膜领域，为了避免气泡破裂，通常要使用高分子量的聚丙烯树脂，但分子量高树脂熔体的黏度也大，导致生产效率降低，能耗增高。

为了提高熔体强度，文献中有几种方法：1)使用自由基处理聚丙烯，形成长链支化结构。2)丙烯和二烯烃共聚。3)丙烯和大分子单体在特定条件下发生共聚反应，制备长链支化聚丙烯。

然而自由基处理会导致聚丙烯链的降解或者交联，用于产生自由基的过氧化物也会使产品具有气味。丙烯和二烯烃共聚方法的主要问题是二烯烃的用量比较难以控制，二烯烃稍微过量就会导致产物交联，在实际生产中操作难度很大，同时二烯烃的残留也会导致产品的气味问题。

丙烯和大分子单体的共聚没有前两种方法的缺点，但丙烯和大分子单体的共聚反应也比较困难。已有文献(Macromolecular Rapid Communications,2000,21,1103；Macromolecular Rapid Communications,2001,22,1488)公开了一种使用特定的茂金属催化剂，首先丙烯聚合生成聚丙烯大分子单体，然后在第二步使用同一催化剂催化丙烯和大分子单体的共聚反应，制备出支化聚丙烯。然而，这一方法需要在120℃进行反应，这一温度远高于通常工业上丙烯聚合反应温度，而且这一温度下茂金属催化剂的活性也会受到极大影响，因此这一方法难于在工业上实现应用。

文献(Macromolecules,2002,35,3838)发现通过大分子单体共聚方法制备的支化聚丙烯的支化结构在¹³C NMR谱图上在化学位移为44.88、44.74、44.08和31.74ppm的位置有共振峰。

也有的研究使用复合催化剂体系，首先使用一种催化剂制备出大分子单体，然后使用另外一种催化剂催化烯烃单体和大分子单体共聚，制备长链支化聚合物，然而这一方法在操作上比较复杂，同时由于两种催化剂生成的聚合物分子量通常并不完全一致，导致共聚物的分子量分布变宽。因此，最佳的制备支化聚合物的方法应该是使用一种催化剂，并在比较接近工业生产的反应条件下进行。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的发明人经过大量实验，出乎意料地发现，使用特定的茂金属化合物催化剂来催化丙烯/乙烯的聚合反应，可以一步制得具有支化结构的乙烯/丙烯共聚物。

本发明提供了一种制备具有支化结构的乙烯/丙烯共聚物的方法，所述方法使用茂金属催化剂来催化丙烯和乙烯进行聚合反应，所述茂金属催化剂包括茂金属化合物和助催化剂，所述茂金属化合物的结构为