[發明專利]用于制備高壓自由基乙烯共聚物的方法

在審

• 申請號: 201780035839.0
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN109312005A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: O·J·波比;S·欣里希斯;H·A·布朗;B·I·喬杜里;J·O·奧斯比;T·P·卡里亞拉
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C08F2/00
• 分類號: C08F2/00;C08F210/02
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 吳培善;王國祥

一種形成乙烯類聚合物的高壓聚合方法，所述方法包含至少以下步驟：使用反應器系統使包含乙烯和至少一種共聚單體的反應混合物聚合，所述反應器系統包含反應器配置和以下：(A)至少兩個反應區，區(反應區1)和第i區(反應區i，其中i≥2)，(B)至少兩個乙烯類進料流，各自包含一定百分比的饋入到所述聚合方法的總補充乙烯，并且其中將第一流傳送到反應區1并且將第二流傳送到反應區i；(C)控制系統，其控制所述傳送到反應區1的流中的總補充乙烯的百分比，和所述傳送到反應區i的流中的總補充乙烯的百分比，并且其中饋入到所述第一反應區的所述至少一種共聚單體的摩爾濃度與到所述反應器配置中的所有乙烯類進料的總和中的共聚單體的摩爾濃度的比率(Q)滿足以下等式1：0.23ln(r1)?2.16≤Q≤?0.25ln(r1)+2.15(等式1)；并且其中所述共聚單體具有如下的反應性比率(r1)：0.3≤r1≤5.0，和≤150℃的沸點(1atm)。

對相關申請的引用

本申請要求2016年6月24日提交的美國臨時申請第62/354,457號的權益，所述申請以引用的方式并入本文中。

背景技術

高壓釜和管式反應器系統可以用于生產高壓均聚物和共聚物。高分子量，通常是乙烯和不飽和官能化共聚單體的固體共聚物，如除其它之外眾所周知乙酸乙烯酯(VA)、丙烯酸乙酯(EA)、正丁基乙烯基醚(nBVE)、烯丙醇和乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS)。所選共聚單體相對于乙烯的反應性可以在極高(例如對于丙烯酸乙酯)到等于(例如對于乙酸乙烯酯)或極低(例如對于正丁基乙烯基醚)之間變化。由于回混條件，高壓釜反應器將在反應區內制備均質共聚物，而在管式反應器區內制備的共聚物的均質性在高反應性共聚單體的情況下將是非均質的，并且當使用具有等于或低于乙烯的反應性的單體時將更均質。此外，管式反應器具有更高的表面積與體積比，由此它具有更高的熱傳遞能力并且因此具有更高的轉化能力。

所產生的共聚物的特性可以受所選共聚單體的類型和含量影響，例如乙酸乙烯酯的使用將影響聚合物的軟化點、最終熔融和粘合特性，而例如乙烯基三甲基甲氧基硅烷共聚單體用于影響W&C應用中的交聯行為。由于高壓聚合中的長鏈支化機理，可以重新開始最初形成的聚合物分子，由此聚合物分子可以由在管式反應器區內不同反應區中和/或在的不同反應條件下制備的聚合物鏈組成。當在管式反應器中使用高反應性共聚單體時，這通常導致非均質的共聚單體內置結構，而具有與乙烯相同、相似或低于乙烯的反應性的共聚單體引起在高壓釜和/或管式反應器工藝中產生更均質的共聚物。

大聚合物分子可以具有在10,000到超過100,000中變化的碳原子數。這些大聚合物分子由主鏈和具有不同的優先級和先后順序的鏈段(長鏈分支)組成。對于聚合物分子的官能性，具有最低優先級和先后順序的鏈段中的共聚單體水平由于其在聚合物分子的外球面中的位置而具有重要性。圖5描繪較大聚合物分子的最終結構，其通過將長鏈分支添加到起始聚合物主鏈而形成。通常，初始主鏈和長鏈分支很長，但由于LCB分支頻率增加，沿反應器進一步添加的長鏈分支變得較小，如圖4所描繪。

當假定兩個聚合階段時，位于大聚合物分子的外層或外球面中的較短長鏈分支通常在第二聚合階段期間形成，而位于大聚合物分子內的聚合物鏈段通常在第一聚合階段期間形成。在第一和第二聚合階段中應用的共聚單體濃度將影響較大分子中內置共聚單體的水平和分布。在如乙酸乙烯酯的情況下的粘合性或在VTMOS的情況下的交聯的聚合物特性將受到較大聚合物分子和/或較小聚合物分子的外球面中較高水平的共聚單體的積極影響，并且可能潛在地與具有更高但更均質的共聚單體分布的共聚物的性能相匹配。

當在管式和/或高壓釜反應器系統中應用具有與乙烯相同、相似或比乙烯低的反應性的共聚單體時，本發明能夠產生具有共聚物中官能性共聚單體的多樣化和/或受制分布的共聚物。具有與乙烯相同、相似或比乙烯低的反應性的共聚單體的本發明分布引起在如粘合劑膜、粘合劑中的多樣化和改善的性質和電線和電纜應用中改善的交聯等。

發明內容

一種形成乙烯類聚合物的高壓聚合方法，所述方法包含至少以下步驟：