[發明專利]一種聚丙烯材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011181867.3
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN114426731A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 盧瑞真;蔣文軍;封水彬;周小群
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/098;C08K3/26
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;卑瑩

本發明提供了一種聚丙烯材料，包括如下組分和/或如下組分的反應產物：聚丙烯、抗氧劑和鹵素吸收劑。所述聚丙烯的合成方法，包括如下步驟：1)使包含丙烯、催化劑和給電子體的原料發生預聚合反應，得到預聚合產物；2)使所述預聚合產物與丙烯和氫氣發生第一聚合反應，得到第一聚合產物；3)使所述第一聚合產物與丙烯和氫氣發生第二聚合反應，得到所述聚丙烯。該聚丙烯材料具有較低的低熔體流動速率，可以滿足PP擠出板材的原料要求。

技術領域

本發明涉及聚丙烯的技術領域，具體涉及一種聚丙烯材料及其制備方法和應用。

背景技術

聚丙烯擠出板材具有質輕、厚度均勻、表面光滑平整、耐熱性好、機械強度高、優良的化學穩定性和電絕緣性、無毒等特征，可廣泛應用于化工容器、機械、電子、電器、食品包裝、醫藥、裝潢和水處理等領域，可替代不銹鋼、木材及其他結構材料用于制作水箱、包裝容器、汽車部件等，耐酸堿設備，電鍍設備、太陽能光伏設備、環保設備，廢水、廢氣排放設備用，洗滌塔，無塵室，半導體廠及其相關工業之設備，也是制造塑料水箱的首選材料。

發明內容

用于生產PP擠出板材的原料以低熔體流動速率的均聚聚丙烯為主。板材的厚度一般為2～50mm，寬度不超過25m。厚度大于20mm的板材近年來市場需求量逐年增大。厚板材生產速度較慢，要求樹脂的熔體流動速率較低易于擠出成型，且有良好的剛性。

本發明的目的是提供一種聚丙烯材料及其制備方法和應用，該聚丙烯材料具有較低的低熔體流動速率，可以滿足PP擠出板材的原料要求。

第一方面，本發明提供了一種合成聚丙烯的方法，包括如下步驟：

1)使包含丙烯、催化劑和給電子體的原料發生預聚合反應，得到預聚合產物；

2)使所述預聚合產物與丙烯和氫氣發生第一聚合反應，得到第一聚合產物；

3)使所述第一聚合產物與丙烯和氫氣發生第二聚合反應，得到所述聚丙烯。

根據本發明的一些實施方式，所述步驟1)中的催化劑包括主催化劑和助催化劑。

根據本發明的優選實施方式，所述主催化劑為第四代Z-N催化劑，該第四代催化劑采用芳香族雙酯和硅氧烷的組合，如北京奧達公司的DQC-401，該催化劑具有聚合活性含量高、立構定向性高、氫調平衡等特點，催化劑粒子破碎少，聚合物細粉含量低。

根據本發明的優選實施方式，所述助催化劑包括三乙基鋁。

根據本發明的優選實施方式，所述給電子體為二環戊基二甲氧基硅烷。

根據本發明的優選實施方式，所述主催化劑和助催化劑的摩爾比為1：2-1：5。

根據本發明的優選實施方式，所述助催化劑和丙烯的摩爾比為0.1-0.35。

根據本發明的優選實施方式，所述助催化劑和給電子體的摩爾比為5-20。

根據本發明的優選實施方式，所述步驟1)中的反應溫度為12-30℃，反應壓力為2.5-5.0MPa，反應時間為8-30min。

根據本發明的優選實施方式，所述步驟1)包括：

使丙烯在主催化劑、助催化劑和外給電子體的共同作用下，在預聚合反應器預聚合生成預聚合產物。

根據本發明的優選實施方式，所述步驟2)中的氫氣濃度為140-300ppm，反應溫度為70±5℃，反應壓力為2.5-5.0MPa，反應時間為40-48min。

根據本發明的優選實施方式，所述步驟2)包括：

由步驟1)得到的預聚合產物與新鮮丙烯和氫氣進入第一環管反應器，發生第一聚合反應，得到第一聚合產物。