[發明專利]一種聚合物組合物、其制備方法、應用及其合成裝置

在審

• 申請號: 202010213939.1
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111363222A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 包崇龍;陽永榮
• 申請（專利權）人: 杭州雙安科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08F110/02;C08F210/16;C08F2/01;B01J8/06
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 賈艷華

本發明提供了一種聚合物組合物、其制備方法、應用及其合成裝置。所述聚合物組合物包括第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物，其中，所述第一聚合物為第一乙烯均聚物，所述第二聚合物為第二乙烯均聚物或由乙烯與第一α?烯烴共聚形成的第一共聚物，所述第三聚合物為第三乙烯均聚物或由乙烯與第二α?烯烴共聚形成的第二共聚物，其中，所述第一聚合物的重均分子量在250萬以上；以所述聚合物組合物的總質量計作100％，所述第一聚合物的含量在5％以上。該產品同時獲得了使用和加工兩方面的優異性能。

技術領域

本發明提供了一種聚合物組合物及其制備方法，特別是乙烯均聚物與另外的乙烯均聚物或由乙烯和α-烯烴聚合形成的共聚物的組合物以及合成其的方法及裝置。

背景技術

聚乙烯作為塑料應用非常廣泛，例如膜、管道、吹塑、拉伸的帶和纖維、注塑、帽和罩、擠出涂層等。對于不同的應用，都需要特定的性質，這些性質涉及聚乙烯的宏觀性質。聚乙烯根據宏觀性質可分為若干類型，例如但不限于LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(線性低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、VLDPE(極低密度聚乙烯)和ULDPE(超低密度聚乙烯)，或高分子量聚乙烯(HMWPE)、中分子量聚乙烯(MMWPE)和低分子量聚乙烯(LMWPE)。分子量超過250萬的聚乙烯被稱為超高分子量聚乙烯。各類型的聚乙烯具有不同的性質和特性。人們用不同的方式表示聚乙烯的分子量大小，其中重均分子量是最常用的方法。而同時由于分子量的直接測量比較復雜，人們在實際應用中通過測量熔體流動速率來表示分子量的大小。熔體流動速率是指塑料在規定溫度和恒定負荷下，其熔體在一定時間內流過標準毛細管的重量值，以克/10分鐘表示。一般熔體流動速率越小，則平均分子量越大。除了用熔體流動速率測定平均分子量大小外，人們還通過凝膠色譜(GPC)方法來測定不同大小分子所占的比例，這種測量可以得到分子量分布曲線(橫坐標為分子量，縱坐標為所含各種分子的質量百分數)或聚合度分布曲線(橫坐標為聚合度，縱坐標為聚合度分布幾率)，這種曲線使人們對聚乙烯的微觀結構有了更好的認識。

聚乙烯加工性能可通過測定熔體流動速率(流動性)、螺旋流動、流變、熔體強度等性質進行評價，機械性能通過測定拉伸性能、韌性和抗蠕變性等來評價。為賦予聚乙烯更好的機械性能，通常需要提高聚乙烯的分子量，但為平衡其加工過程的流動性，同時也需要增加小分子的含量。在多數情況下，分子的大小對加工性能和機械性能有相反的影響，因此人們設計出所謂“雙峰”或“多峰”聚乙烯。這種雙峰結構的聚乙烯是指其聚合度分布曲線上出現兩個峰值。因為對于乙烯聚合而言，同類催化劑在一個反應器(同一反應條件)中只能制備出“單峰”的聚乙烯，這種雙峰聚乙烯通常在兩到三個串聯的不同反應條件下運行的聚合反應器才能制備，例如CN101790544A、CN101035817B和CN1903896A所提到的在至少兩個串聯的反應器內進行烯烴聚合的組合工藝生產雙峰聚乙烯的方法，CN105814100A和CN105793291A公開了至少三個組合反應器生產多峰聚乙烯的方法，而專利WO 0170872 A1、WO 07028552 A1、WO 06018245 A1、WO 06053709 A1、CN101400933A和CN105814100A分別描述了雙峰或多峰聚乙烯在管道、膜和纖維上的應用。

雙峰結構的設計是提升產品性能的一個有效的方法，但并非具有“雙峰”結構就可以具有好的產品性能，其中一個關鍵的要求是高分子量的分子鏈上需具有一定數量的支鏈，這種分子鏈被稱為“系帶”分子，它們通過連接兩個或多個“微晶”提高了產品整體的力學性能。利用聚合反應直接制備具有雙峰結構的聚乙烯即所謂“原位”聚合得到高的微觀混合均勻程度是必需的，因為已經發現在反應之后例如后加工過程重新熔融兩種不同分子量的聚乙烯，即采用后“混配”的方法制得的產品性能達不到所需要的微觀混合均勻度的要求，產品的性能也有所下降。因此當前的“雙峰”技術是通過“原位”聚合得到小分子和具有支鏈的高分子兩種組分從而實現機械性能和流動性的同時提升。