[發明專利]一類超高分子量聚乙烯及其制備

有效

• 申請號: 202010583913.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN113912758B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 朱本虎;蘇瑋;唐勇;周姣龍;李軍方;孫秀麗;譚凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海有機化學研究所
• 主分類號: C08F110/02
• 分類號: C08F110/02;C08F4/645;D01F6/04;H01M50/443;H01M50/417
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 馬思敏;徐迅

1.一種超高分子量聚乙烯微粒，其特征在于，所述的微粒具有如下特征：

(a)粘均分子量為150萬-1000萬克/摩爾；

(b)≥95wt%可通過150微米的網狀篩，d₅₀為40μm ≤ d₅₀ ≤ 80μm；

且所述的微粒中，高分子鏈上的烷烴支鏈數1/100,000C；

所述的微粒的一次結晶度70%，且二次結晶度55 %；其中，所述的一次結晶度是指第一次升溫測試的結晶度，二次是指第二次升溫測試的結晶度。

2.如權利要求1所述的超高分子量聚乙烯微粒，其特征在于，所述的微粒粘均分子量150萬-800萬克/摩爾。

3.如權利要求1所述的超高分子量聚乙烯微粒，其特征在于，所述的微粒d₅₀為50μm ≤d₅₀ ≤ 70μm。

4.如權利要求1所述的超高分子量聚乙烯微粒，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯微粒是由催化劑及助催化劑在40-80 ℃和0.2-2.0 MPa乙烯壓力下催化乙烯聚合得到的。

5.如權利要求1所述的超高分子量聚乙烯微粒，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯微粒是由催化劑及助催化劑在40-80 ℃和乙烯壓力為0.2-1.5 Mpa乙烯壓力下催化乙烯聚合得到的。

6.如權利要求1所述的超高分子量聚乙烯微粒，其特征在于，所述的微粒的d₉₀為130 μm≤ d₉₀ ≤ 150 μm。

7.一種如權利要求1所述的超高分子量聚乙烯微粒的制備方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯微粒的制備方法包括步驟：用催化劑及助催化劑與乙烯接觸進行催化聚合反應，從而得到所述的超高分子量聚乙烯微粒；

其中，所述的催化劑為催化劑微粒，或包括所述的催化劑微粒的催化劑漿液；所述催化劑微粒的粒徑d₅₀為0.5 μm ≤ d₅₀ ≤1 μm，且所述催化劑的鎂含量為10-30重量份，鋁含量為2-4 重量份，鈦含量為5-10重量份，氯含量30-70重量份；

且所述的催化劑是通過以下方法制備的：

(a) 惰性氣體保護條件下，將無水氯化鎂加入到惰性烴類溶劑和≥2當量氯化鎂的C1-C10的醇的混合液中進行接觸，在60-120 ℃下反應形成均一溶液，然后降溫至-30 ℃以下，在超重力反應器中進行攪拌，得到前體漿液P-I；上述反應中，以無水氯化鎂的用量作為1當量；

(b) 步驟(a)得到的前體漿液P-I在低于-30 ℃的條件下與烷基鋁接觸至少1 h，隨后升溫至60-120 ℃保持2-6 h得到前體漿液P-II；

(c) 將步驟(b)得到的前體漿液P-II降溫至-30 ℃以下，與鈦化合物的惰性烴類溶液接觸0.5-3 h后，升溫至60-120 ℃保持2-6 h，得到催化劑漿液C-III；

(d) 將步驟(c)得到的催化劑漿液C-III過濾，得到催化劑；

任選地，所述的催化劑的制備方法還包括步驟：(e) 將步驟(d)得到的催化劑干燥，得到催化劑粉末；所述的鈦化合物是TiCl₄或TiR₄，其中R是C1-C6的烷基、烯丙基、芐基或NMe₂；或所述的鈦化合物為具有如下式I-IV的一種或幾種所示的結構：

其中，X為SR⁵或P(R⁵)₂；

R¹、R²、R³、R⁴、R⁵各自獨立地為取代或未取代的選自下組的基團：C1-C6烷基、C2-C6烯基、C3-C8環烷基、C6-C10芳基、鹵代的C3-C8環烷基、5-7元雜芳基；

或R³和R⁴，以及與其相連的碳原子共同形成5-7元的飽和、部分不飽和或芳香性的碳環或雜環；

R⁶選自下組：C1-C6的烷基、烯丙基、芐基、C1-C6的硅烷基；

R⁷選自下組：C1-C6烷基、C2-C6烯基或C3-C8環烷基；

其中，所述的雜芳基的骨架上具有1-3個選自下組的雜原子：N、S(O)、P或O；

所述的“取代”是指被選自下組的一個或多個取代基所取代：鹵素、C1-C6烷基、鹵代的C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、鹵代的C1-C6烷氧基。