[发明专利]多元共聚聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明提供一种多元共聚聚丙烯的制备方法及制得的聚丙烯，该方法以丙稀为主要聚合单体、乙烯为第一共聚单体、1‑丁烯为第二共聚单体、4‑甲基‑1‑戊烯作为第三共聚单体，并通过Zielger‑Natta球形催化剂体系进行本体聚合，其中，聚合温度为55～70℃，聚合压力为2.5~3.0MPa，聚合反应时间为1～3小时。该方法具有工艺简单、反应平稳以及制得的聚丙烯熔点低、熔程宽和热粘结性好的优点。

技术领域

本发明涉及聚丙烯的制备领域，具体的说，涉及一种多元共聚聚丙烯及其制备方法。

背景技术

利用共聚单体与丙烯进行无规共聚合，可以降低聚丙烯的结晶程度，细化结晶，达到降低其熔融温度的目的。共聚单体含量的高低，一般对聚合物熔点会有显著的影响，但单一共聚单体的加入量过大，以及其在聚合主体里的分布不均对聚合物结晶状况有影响，会导致聚合物的刚性及其它性能的不足，而引入第二甚至第三共聚单体进行聚合，会进一步破坏聚合物的规整性，显著改变这一状况。行业内通常使用1-丁烯、戊烯-1、己烯-1或更高级ɑ烯烃来作为第二、第三共聚单体，目前本领域多元共聚聚丙烯生产方法主要集中在三元共聚，美国专利US6365682阐述了由一个或两个液相反应器和气相反应器串连进行丙稀－乙烯－1-丁烯(或4-甲基-1-戊烯、或1-己烯、或1-庚烯、或1-辛烯)三元共聚的CPP的生产方法，液相反应器可以是一个或两个环管反应器，气相反应器是流化床反应器。三元共聚的聚丙烯，熔点较高、熔程窄、热粘结性不好，不便于后续的产品的开发。

为了解决上述问题，我们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，本发明提供一种通过烯烃多元聚合制备多元共聚聚丙烯的方法及共聚聚丙烯，该聚丙烯具有熔点可控，熔程宽、热粘结性好等特点，适用于薄膜、纤维等领域。

多元共聚聚丙烯的制备方法，包括以丙稀为主要聚合单体、乙烯为第一共聚单体、1-丁烯为第二共聚单体、4-甲基-1-戊烯作为第三共聚单体，并通过Zielger-Natta球形催化剂体系进行本体聚合，其中，聚合温度为55～70℃，聚合压力为2.5～3.0MPa，聚合反应时间为1～3小时；

所述Ziegler-Natta球形催化剂体系由Ziegler-Natta主催化剂、助催化剂和外给电子体组成，所述主催化剂是氯化镁负载钛系催化剂与邻苯二甲酸二乙基酯之间进行酯交换形成的；所述助催化剂为三乙基铝；所述外给电子体为二甲氧基硅烷类结构；所述催化剂体系中Al与Ti的摩尔比为60～250，Al与Si的摩尔比为5～30。Al、Ti与Si在该范围内，催化剂体系具有很好的活性释放规律，尤其是对应与四组分聚合体系。

作为技术方案的进一步改进，外给电子体为二环戊基二甲氧基硅烷。该物质具有调节聚丙烯的立构规整性，控制聚丙烯的无规立构形式的优点。

作为技术方案的进一步改进，聚合温度为60～70℃，在该温度范围内聚合反应更平稳。

作为技术方案的进一步改进，所述催化剂体系中Al与Ti的摩尔为80～180。

作为技术方案的进一步改进，所述催化剂体系中Al与Si的摩尔比为7～15。

作为技术方案的进一步改进，聚合反应时间为1.5小时。

一种上述制备方法制备的多元共聚聚丙烯。目前熔点小于133℃的聚丙烯比较适合生产CPP薄膜、热封膜，而熔点范围在140℃左右的聚丙烯可形成具有较好粘结性能的短纤纤维聚丙烯，本方法制备的聚丙烯因为多个烯烃共聚单体的加入，改变了丙烯的结晶状况，熔点满足生产CPP薄膜、热封膜以及热粘结性纤维的要求。

有益效果：本专利发明所提供的制备方法适合于液相本体釜式工艺的丙烯聚合，在聚丙烯主要工艺条件和设备不做改变的前提下，可以进行多元共聚聚丙烯的制备生产。该制备方法所具有的优点有：本方法无需进行预聚合，聚合过程平稳、工艺控制简单，且聚合物熔点低、熔程宽、热粘结性能好。