[发明专利]具有高生产率的由有机过氧化物对引发的乙烯自由基聚合

说明书

本发明涉及一种制备聚乙烯或乙烯共聚物的方法，其包括在下列物质存在的情况下进行乙烯的自由基聚合或共聚合的步骤：‑选自下式的二过缩酮过氧化物的第一过氧化物聚合引发剂：其中R₁，R₂，R₃，R₆，R₇和R₈基团由取代或未取代的直链，支链或环状的C1‑C10烷基组成，‑与所述第一引发剂不同的第二引发剂，其也由式(I)的二过缩酮组成。

发明领域

本发明涉及在宽温度范围内在特定的过氧化物聚合引发剂对的存在下通过高压聚合(高压釜或管式反应器)制备聚乙烯或乙烯共聚物的方法。

现有技术

低密度聚乙烯和乙烯共聚物通常在高压釜或管式反应器中在非常高的压力下，通过连续引入乙烯，一种或多种任选的共聚单体和一种或多种通常在有机溶剂中稀释的有机过氧化物引发剂进行制备。在反应器内的压力通常在500至5000巴之间。反应开始时的温度通常在80-250℃(摄氏度)之间。最大反应温度一般在120-350℃之间。

用这种类型方法通常获得的转化成聚合物的转化率为约15％至25％。类似地，以每克所使用的过氧化物引发剂产生的聚乙烯的克数表示的这种方法的生产率通常为1000-3000g/g，更通常为小于2500g/g。

寻求生产率并因此成本的收益是聚乙烯生产商不断关注的问题。需要提出一种用于制备聚乙烯的方法，其具有高生产率，同时保持有利的转化成聚合物的转化率。

在文献US2650913中已知在2,2-双(叔丁基过氧)丁烷引发剂存在下的乙烯的聚合方法，但该引发剂导致低生产率(参见该文献的实施例1和下文的测试3)。

也已知文献FR2946653，其公开了2,2-二(叔戊基过氧)丙烷，但后者绝对不用作为引发剂。

另外，已知文献US2008/0226891，EP0273090和EP0259537，其公开了2,2-二(叔戊基过氧)丁烷的用途，但是后者用于制备非常不同于乙烯聚合物或乙烯共聚物的聚合物。

最后，已知以申请人的名义提交的文献EP2673307，其中它已经表明，二过缩酮(diperketal)类型的某些有机过氧化物允许在150-200℃的特定引发温度范围时将该方法的生产率提高至大于3000g/g的值。该文献通过其实施例举例说明了2,2-二(叔戊基过氧)丁烷(在异十二烷中稀释至50％，以名称Luperox®520M50的商业形式为已知的)作为LDPE(低密度聚乙烯)的高生产率引发剂的特定益处。

上述过氧化物引发剂是令人满意的，因为它提高了生产率，并且寻求生产率的提高是聚乙烯树脂生产商的主要目标。

然而，还是希望提出生产率的更重大的改善。

发明概述

与本领域技术人员所预期的相反，本申请人惊奇地发现，使用下式的二过缩酮有机过氧化物对(un couple de peroxydes organiques diperketals)允许减少在140℃-200℃的触发温度范围内所使用的过氧化物的比消耗(每克注入的过氧化物产生的聚合物的质量)

其中基团R基本上由C1-C6烷基组成，这两种过氧化物具有为150℃-185℃的1分钟半衰期温度。

由此引起获得大于或等于3000g/g的生产率(对于通常用于这类方法的为140℃-200℃的触发温度范围)并且提高在200℃至290℃(为了更好的热引发进程)的高反应温度(聚合温度)的生产率的可能性，也就是说，使用允许达到通常为295-305℃的非常高的温度(T_max=由聚合放热达到的最高温度)的过氧化物，如使用二叔丁基过氧化物，获得更好的生产率。