[发明专利]支化半结晶乙烯－丙烯组合物

说明书

发明领域

本发明涉及无凝胶、无二烯的支化半结晶高C₃乙烯-丙烯组合物，和用单点催化剂化合物制备支化半结晶高C₃乙烯-丙烯组合物的方法。

发明背景

常称为EPR聚合物的这类橡胶状乙烯-丙烯共聚物是公知的，并已在工业上基本上得到认可。已知这些共聚物具有良好的性能，如耐气候性、耐臭氧和热稳定性，并且该聚合物已用于汽车领域，如作为结构材料和作为电线电缆包皮等。然而，常规乙烯-丙烯橡胶共聚物通常难以加工，除非配混大量的其它物质。

已提出许多建议来改进乙烯-丙烯橡胶共聚物的加工性。在Yamamoto等人的US4,125,699，公开了在含钒聚合催化剂的存在下制备的具有相对高乙烯含量的乙烯-丙烯共聚物。Yamamoto等人的共聚物据说由于相对宽的分子量分布因此具有改进的加工性。然而，钒催化剂活性相当低，因此很多(如果不是绝大多数的话)近年来的工业乙烯-丙烯橡胶共聚物用钛基催化剂生产，原因在于这些催化剂可得到较高的催化活性。

由于存在长链支化因此在其它类型的聚合物中改进了加工性。例如，EP190 889A2公开了制备高能辐射聚丙烯，据信该聚丙烯具有大量的游离丙烯单元长支链。EP384 431公开了在基本上无氧下用过氧化物分解聚丙烯来得到类似产物。

长链支化聚丙烯的其它例子包括US5,541,236，该专利通过将两个PP主链桥连引入长支链而形成H型聚合物，和US5,514,761，该专利用在主链中加入的二烯来达到类似的效果。然而，在这些方法中难以避免形成交联和凝胶。

因此，仍需要具有改进加工性的乙烯-丙烯共聚物组合物。

发明概述

本发明通过提供具有改进的喷涂性、弹性和分子量的无凝胶、无二烯、支化的乙烯-丙烯(EP)组合物，从而满足了这个需要。该乙烯-丙烯组合物的较高分子量区域的重均支化指数g′小于0.95。另外，提供了一种有效生产支化乙烯-丙烯组合物的新方法，包括：

a)在反应器中、在约50℃至180℃的温度下，将丙烯单体和乙烯单体与惰性烃溶剂或稀释剂和催化剂组合物接触，该催化剂组合物含有一种多种能制备乙烯-丙烯聚合物的单点催化剂混合物，其中反应器中丙烯和乙烯单体与惰性烃溶剂或稀释剂之比小于2.0，另外，其中丙烯单体和乙烯单体与惰性烃溶剂或稀释剂占反应器总内含物不超过90％。

b)回收支化乙烯-丙烯组合物，其中乙烯-丙烯组合物的较高分子量区域的重均支化指数g′小于0.95。发明详述

本发明提供了一种制备无凝胶、无二烯、支化EP的新方法。另外，本发明的支化EP产物是新的。乙烯-丙烯组合物的较高分子量区域的重均支化指数g′小于0.95。优选乙烯-丙烯组合物的较高分子量区域的重均支化指数g′小于0.90。更优选小于0.85。这些支化特性产生具有改进了流变性能的聚合物。

本发明支化乙烯-丙烯的不寻常性能是在聚合物的高分子量范围内存在显著量的支化。这种支化产生改进的熔体强度和剪力变稀、及其它独特的物理性能。在这种情形下，使用支化乙烯-丙烯的重均支化指数g′决定支化的量。将重均支化指数g′定义为g′＝[IV]_br/[IV]_lin|_Mw，其中[IV]_br是支化聚合样品的特性粘度，[IV]_lin是线性聚合物样品的特性粘度。本领域中公知随着g′值降低，支化度增加。参见B.H.Zimm和W.H.Stockmayer，“化学物理杂志(J.Chem.，Phts)”，17，1301(1949)。

关于本发明的乙烯-丙烯组合物的分子量分布，使用下面定义：

低分子量区域：具有分子量低于峰MW(M_p)的聚合物产品的那部分。

高分子量区域：具有分子量高于峰MW(M_p)的聚合物产品的那部分。

优选本发明的乙烯-丙烯聚合物具有高的丙烯含量，其中聚合物的大多数单体含量是丙烯。即，乙烯-丙烯聚合物的丙烯含量大于50％。更优选，乙烯-丙烯聚合物的丙烯含量为75-95％。最优选，乙烯-丙烯聚合物的丙烯含量为80-90％。