[發明專利]乙烯聚合的方法和聚乙烯

有效

• 申請號: 201811260606.3
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN111100224B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 呂新平;亢宇;劉東兵;郭子芳;徐世媛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F10/02
• 分類號: C08F10/02;C08F110/02;C08F4/02;C08F4/643
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發明涉及均相催化烯烴聚合反應技術領域，公開了一種乙烯聚合的方法和由該方法制備得到的聚乙烯。所述乙烯聚合的方法：包括：在惰性氣體存在下，控制聚合反應條件為：溫度為10?100℃，時間為0.5?5h，壓力為0.1?2MPa，在聚乙烯催化劑和烷基鋁化合物助劑存在下，使乙烯單體進行聚合反應，所述烷基鋁化合物與所述聚乙烯催化劑用量的重量比為1：0.1?10，其中，所述聚乙烯催化劑的制備方法包括：(a)提供介孔材料濾餅；(b)將所述介孔材料濾餅依次脫除模板劑和球磨，得到球形介孔材料載體；(c)將該球形介孔材料載體負載鎂組分和/或鈦組分，然后進行噴霧干燥。采用本發明提供的方法制備的聚乙烯具有優異的分子量分布和熔融指數。

技術領域

本發明涉及均相催化烯烴聚合反應技術領域，具體地，涉及一種乙烯聚合的方法和由該方法制備得到的聚乙烯。

背景技術

聚乙烯(PE)是五大合成樹脂之一，是我國合成樹脂中產能最大、進口量最多的品種。聚乙烯主要分為線性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大類。聚乙烯由于價格低廉，性能優異，被廣泛應用于工業、農業、包括、醫療衛生以及能源和交通等領域。

長期以來，聚乙烯催化劑的性能顯著影響著聚乙烯生產工藝的變革。因此，開發出活性較高、穩定性較好、環境友好的聚乙烯催化劑仍然是乙烯聚合生產的主要研究方向。

聚乙烯催化劑的開發應用是繼傳統的Ziegler-Natta催化劑之后，乙烯聚合催化劑領域的又一重大突破，這使得聚乙烯催化劑的研究進入到了一個迅猛發展的階段。由于均相聚乙烯到達高活性所需的催化劑用量大，生產成本高，并且得到的聚合物無粒形，無法在應用廣泛的淤漿法或氣相法聚合工藝上使用，克服上述問題的有效辦法就是把可溶性聚乙烯催化劑進行負載化處理。

目前，有關聚乙烯催化劑負載化研究報道非常多。為確保生成的聚合物具有良好的顆粒形態和較高的密度，使反應器的操作性得到改善，多將催化劑組分負載于形態好、強度適中的無機氧化物如氧化硅或氧化鋁上，以得到顆粒形態良好、機械磨損強度較高及活性適當的聚乙烯催化劑。但受載體孔結構及待負載組分溶解能力等因素限制，催化劑組分在載體上的有效負載量都不高，這就使得負載型催化劑表現出的聚合活性比非負載型或均相型聚乙烯催化劑的更低。

為了深入研究新的載體/催化劑/助催化劑體系，有必要嘗試不同的載體，制備催化性能更優的聚乙烯催化劑以改善乙烯聚合過程中的原料轉化率及催化效率，進而改善制得的聚乙烯產品的外觀形貌及加工流動性，推動載體催化劑和聚烯烴工業的進一步發展。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有的乙烯聚合過程中，聚乙烯催化劑的制備過程中需要分步進行，并且受載體孔結構及待負載組分溶解能力等因素限制，催化劑活性組分在載體上的有效負載量較低，進而導致由現有的負載型聚乙烯催化劑載體制備的負載型聚乙烯催化劑的催化活性差原料轉化率不高，且所得聚乙烯產品的外觀形貌及加工流動性較差的缺陷，提供一種乙烯聚合的方法和由該方法制備得到的聚烯烴。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種乙烯聚合的方法，該方法包括：在惰性氣體存在下，控制聚合反應條件為：溫度為10-100℃，時間為0.5-5h，壓力為0.1-2MPa，在聚乙烯催化劑存在下，使乙烯單體進行聚合反應，所述聚乙烯催化劑的制備方法包括以下步驟：

(a)在模板劑的存在下，將正硅酸乙酯與氨水進行接觸，并將接觸后得到的混合物進行晶化和過濾，得到介孔材料濾餅；

(b)將所述介孔材料濾餅中的模板劑脫除，然后對得到的產物進行球磨，得到球形介孔材料載體；

(c)在惰性氣體存在下，將步驟(b)所得球形介孔材料載體在含有鎂組分前驅體和/或鈦組分前驅體的溶液中進行浸漬處理，得到待噴漿料，然后將所述待噴漿料進行噴霧干燥。

本發明第二方面提供一種由前述方法制備得到的聚乙烯。