[发明专利]间歇制备聚乙烯的方法

说明书

本发明涉及树脂领域，公开了一种间歇制备聚乙烯的方法，该方法可以调节聚乙烯树脂的密度，包括：该方法包括：在碳四饱和烷烃与催化剂的存在下，将乙烯与α‑烯烃在聚合釜中接触进行聚合反应；其中，在聚合反应过程中，每隔一定时间从聚合釜中取样分析，得到聚合釜内乙烯与α‑烯烃的含量比，将所述含量比传送给α‑烯烃进料系统；α‑烯烃进料系统根据所述含量比调节α‑烯烃的进料量，使聚合釜内的乙烯与α‑烯烃的含量比维持在预定范围内；其中，α‑烯烃不包括乙烯。该方法能够有效的解决间歇生产超高分子量聚乙烯装置难于调节聚乙烯树脂密度的难题，提高生产装置的利用率和经济效益。

技术领域

本发明涉及树脂领域，具体涉及一种间歇制备聚乙烯的方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种分子量在150万-800万的聚乙烯树脂。UHMWPE比普通聚乙烯有着更大的分子量，因此具有耐冲击、耐磨损、自润滑、耐低温、耐化学腐蚀等优良性能，并被广泛应用于煤矿业、化学工业、机械行业、纺织工业、人造假肢及其他等领域。UHMWPE树脂生产工艺与普通的高密度聚乙烯HDPE生产相似，可采用HDPE的生产技术生产，不同之处在于UHMW-PE生产无造粒工序，产品为粉末状。超高分子量聚乙烯树脂的制备方法主要是采用Ziegler催化剂，三乙基铝为助催化剂，60-120℃饱和烃为分散介质，乙烯于一定温度和压力条件下聚合，制得不同分子量的产品。但在聚乙烯生产过程中，无论常规低分子量聚乙烯混入UHMWPE树脂，还是UHMWPE树脂混入常规低分子量聚乙烯，都显著降低产品的品质。因此高品质的UHMWPE树脂普遍采用间歇法生产。

另外，超高分子量聚乙烯虽然产品性能优异，其难于加工的特点也制约超高分子量聚乙烯的应用。这造成超高分子量聚乙烯的用户少、用量低。对于生产超高分子量聚乙烯的企业来说，往往不能满负荷生产。这些闲置产能通常还需要生产普通聚乙烯产品。普通的聚乙烯产品根据其用途一般都需要对树脂密度进行调节，而生产超高分子量聚乙烯的装置通常不具有这种能力。

现有技术的间歇法生产聚乙烯的工艺，由于生产过程聚合速率、聚合活性波动大，难于按照连续聚乙烯生产工艺采用的直接向反应器注入共聚单体的方法。因此需要一种能够在间歇法聚乙烯生产中可用的控制方法，来控制聚乙烯树脂的密度，扩大聚乙烯产品的性能范围。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的间歇法制备得到的超高分子量聚乙烯的产品单一、品种少及传统淤浆工艺使用己烷、溶剂油等传统溶剂，需要离心、过滤、烘干等工艺步骤的技术问题，提供一种间歇制备聚乙烯的方法。

本发明的发明人在实验中发现，在碳四饱和烷烃与催化剂的存在下，将乙烯与α-烯烃接触进行聚合反应，生产的聚乙烯密度可以进行调节，可以在生产超高分子量聚乙烯的间歇法装置上，控制聚乙烯产品的密度，生产中高密度的聚乙烯产品，进而扩大聚乙烯产品的性能范围。另外，本申请采用碳四饱和烷烃作为悬浮溶剂生产超高分子量聚乙烯，相比传统淤浆工艺使用己烷、溶剂油等传统溶剂，不需要离心、过滤、烘干等工艺步骤，不需使用离心机、烘干机等设备，降低了生产成本。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种间歇制备聚乙烯的方法，该方法包括：

在碳四饱和烷烃与催化剂的存在下，将乙烯与α-烯烃在聚合釜中接触进行聚合反应；

其中，在聚合反应过程中，每隔一定时间从聚合釜中取样分析，得到聚合釜内乙烯与α-烯烃的含量比，将所述含量比传送给α-烯烃进料系统；α-烯烃进料系统根据所述含量比调节α-烯烃的进料量，使聚合釜内的乙烯与α-烯烃的含量比维持在预定范围内；其中，α-烯烃不包括乙烯。

本发明提供的间歇制备聚乙烯的方法，能够有效的解决间歇生产超高分子量聚乙烯装置难于生产普通聚乙烯的难题，能够增加间歇生产超高分子量聚乙烯装置产品的品种，有效提高生产装置的利用率和经济效益。