[發明專利]用于制備多峰高密度聚乙烯的方法

在審

• 申請號: 201980045456.0
• 申請日: 2019-05-30
• 公開（公告）號: CN112384539A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: A·T·德蘭;A·R·阿爾布尼亞;J·J·鄭;J·托爾曼;J·賈米森;R·圖佩
• 申請（專利權）人: 博里利斯股份公司
• 主分類號: C08F110/02
• 分類號: C08F110/02;C08F2/00;C08L23/08
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 王慶云;尹吉偉

本發明提供一種用于制備熔體流動速率(MFR₂)為0.1g/10min至4.0g/10min的多峰高密度聚乙烯(HDPE)的方法，所述方法包括：(i)在第一聚合階段中，在齊格勒?納塔催化劑存在下使乙烯聚合，以制備MFR₂為10g/10min至500g/10min的第一乙烯均聚物；(ii)在第二聚合階段中，在所述催化劑和所述第一乙烯均聚物存在下使乙烯聚合，以制備包含所述第一乙烯均聚物和第二乙烯均聚物的乙烯均聚物混合物，所述混合物的MFR₂為50g/10min至1000g/10min；以及(iii)在第三聚合階段中，在所述催化劑和所述乙烯均聚物混合物存在下使乙烯和至少一種α?烯烴共聚單體聚合，以制備所述多峰HDPE。

技術領域

本發明涉及一種用于生產聚乙烯聚合物的方法，該聚乙烯聚合物適于注射或壓縮成型制品，特別適于制造蓋或封閉件(closure)。本發明還涉及聚乙烯聚合物本身、包含所述聚合物的注射或壓縮成型制品，并且涉及所述聚合物用于生產注射或壓縮成型制品(例如蓋和封閉件)的用途。本發明的方法包括三個不同的聚合階段，生產具有一系列特定性質的多峰高密度聚乙烯，其使得能夠形成在良好的可加工性和耐應力開裂性方面具有有利特征的成型制品。

背景技術

注射成型可用于制造各種各樣的制品，包括具有相對復雜的形狀和一系列尺寸的制品。注射成型例如適于制造用作用于食品和飲料應用的蓋和封閉件的制品，所述蓋和封閉件例如用于容納碳酸或非碳酸飲料的瓶子，或用于非食品應用，例如用于化妝品和藥品的容器。

注射成型是將聚合物熔融然后通過注射填充到模具中的成型工藝。在初始注射過程中，使用高壓，并壓縮聚合物熔體。因此，在注射到模具中時，聚合物熔體開始膨脹或“松弛”以填充模具。但是，該模具的溫度低于聚合物熔體的溫度，因此，隨著聚合物熔體冷卻，容易發生收縮。為了補償這種影響，需要施加背壓。此后，將聚合物熔體進一步冷卻以使成型制品能夠從模具中移出而不會引起變形。

注射成型制品的一個重要性能是其耐應力開裂性。應當理解，本發明的注射成型制品不應表現出脆性破壞，因此應具有高的耐應力開裂性。然而，以FNCT(6MPa，50℃)測得的耐應力開裂性的增加通常與拉伸強度的降低(例如，拉伸模量降低)有關。因此，較低的密度導致高ESCR(FNCT)但較低的拉伸強度。還應當理解，注射成型制品優選是剛性的。為了生產更薄的蓋，例如，剛度就需要更高。

拉伸模量的降低與較高的FNCT有關，特別是對于HDPE。本發明人尋求了新的HDPE，特別是為蓋和封閉件市場而開發的，其具有改進的耐應力開裂性，同時保持良好的剛度。然而，為了增加挑戰，這些改進不能以聚合物的可加工性或所形成的任何制品的外觀為代價。必須維持或甚至改善可加工性以滿足客戶需求。注射成型制品生產迅速，任何可加工性的降低都會增加循環時間，從而降低加工效率。

如在WO 2014/180989和WO 2017/093390中所描述的，通常以兩階段方法制備用于蓋和封閉件應用的多峰HDPE。這些方法之前可以預先進行預聚合步驟。

本發明人驚奇地發現，采用至少三階段聚合方法，任選地預先進行預聚合步驟，導致聚合物的生產，特別是HDPE均聚物的生產，其具有可加工性和機械性能(如ESCR和剛度)的改善的平衡。

例如在WO 2010/054732、WO 2016/198271、WO 2015/086812和WO 2015/086812中已描述了包含三個階段的多階段聚合。但是，在任何這些文件中都沒有考慮通過這些方法制備的產品特別是對注射成型應用(例如在蓋和封閉件市場中)的適用性。

發明內容

從一個方面來看，本發明提供一種用于制備熔體流動速率(MFR₂)為0.1g/10min至4.0g/10min的多峰高密度聚乙烯(HDPE)的方法，所述方法包括：