[發明專利]一種三元無規共聚聚丙烯及其制備方法、包含其的聚丙烯管材及其制備方法

在審

• 申請號: 202011373691.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112375170A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 劉城
• 申請（專利權）人: 劉城
• 主分類號: C08F210/06
• 分類號: C08F210/06;C08F210/16;C08F210/08;C08F4/649;C08L23/14;C08K5/134;C08K5/13;C08K5/526;C08K5/098;C08K5/00
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 潘育敏

本發明涉及高分子合成技術領域，公開了一種三元無規共聚聚丙烯，該聚丙烯包括乙烯2.5wt.％～4.5wt.％，丁烯?1 1.2wt.％～3.2wt.％，余量為丙烯。公開了其制備方法，丙烯在主催化劑、助催化劑和外給電子體的共同作用下，在預聚合反應器內發生預聚合反應，得到丙烯預聚物；丙烯預聚物與新鮮丙烯、乙烯和丁烯?1在氣相反應釜中反應得到三元無規共聚聚丙烯。本申請的三元無規共聚聚丙烯適用于聚丙烯擠出管材的生產，生產出的管材具有較好的低溫抗沖性，較低的玻璃化轉變溫度以及較好的剛韌平衡，并且能夠提高聚丙烯管材的擠出加工性。

技術領域

本發明屬于高分子合成技術領域，具體地說，涉及一種三元無規共聚聚丙烯及其制備方法、包含其的聚丙烯管材及其制備方法。

背景技術

聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規聚丙烯(isotactic polypropylene)、無規聚丙烯(atactic polypropylene)和間規聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三種。其中，甲基排列在分子主鏈的同一側稱為等規聚丙烯；甲基無秩序地排列在分子主鏈的兩側稱為無規聚丙烯；甲基交替排列在分子主鏈的兩側稱為間規聚丙烯。一般在工業生產的聚丙烯樹脂中，等規聚丙烯含量約為95％，其余為無規聚丙烯或間規聚丙烯。工業化的聚丙烯產品以等規聚合物為主要成分，無規聚合物使用較少。

聚丙烯(PP)樹脂具有密度低、耐熱性好、以及良好的剛度、硬度和可焊接性等優勢，其中尤為突出的是良好的耐應力開裂及耐化學品性能。聚丙烯制品與高密度聚乙烯制品相比，聚丙烯制品的透明性也更好，使得聚丙烯制品在新型建筑管材行業中得到了廣泛的應用。以丙烯無規共聚基料制得的無規共聚聚丙烯管(PPR管)，具有質量輕、優異的抗沖擊性能、長期耐蠕變性能好、耐壓耐熱、耐化學腐蝕等優點，是新一代節能環保型塑料管材。但目前國內聚丙烯制品仍有相當一部分依靠進口，國內品質不夠好，其中PPR管材聚丙烯的結構與國外同類產品相較，綜合性能差，尤其是抗低溫沖擊性，使得生產的聚丙烯(PP-R)管材在冬季施工會出現裂紋或破損的情況。

發明內容

本發明解決的技術問題

當前的聚丙烯管材存在抗低溫沖擊性差，造成管材出現裂紋或破損的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明的第一目的在于，提供一種三元無規共聚聚丙烯，能夠在低溫下獲得高抗沖性，具有較低的玻璃化轉化溫度，同時具有良好的擠出加工性。

本發明的第二目的在于提供一種三元無規共聚聚丙烯的制備方法，使得聚合單體能夠充分接觸反應活性中心，從而提升反應活性。

本發明的第三目的在于提供一種三元無規共聚聚丙烯管材，具有較低的玻璃化轉變溫度以及較好的剛韌平衡。

本發明的第四目的在于提供一種三元無規共聚聚丙烯管材的制備方法。

本發明采用的技術方案

第一，本發明提供了一種三元無規共聚聚丙烯，該聚丙烯包括乙烯2.5wt.％～4.5wt.％，丁烯-1 1.2wt.％～3.2wt.％，余量為丙烯。

第二，本發明提供了一種三元無規共聚聚丙烯的制備方法，包括如下步驟：

丙烯在主催化劑、助催化劑和外給電子體的共同作用下，在預聚合反應器內發生預聚合反應，得到丙烯預聚物；

丙烯預聚物與新鮮丙烯、乙烯和丁烯-1在氣相反應釜中反應得到三元無規共聚聚丙烯；

所述主催化劑為ZN催化劑，各組分按重量百分比計，包括鎂12％～22％、硅膠3％～10％、鈦1.5％～5％、鹵素36％～65％、內給電子體5％～15％和元素硼0.03％～0.08％；內給電子體為鄰苯二甲酸二丁酯，外給電子體為異丁基異丙基二甲氧基硅烷和環己基乙基二甲氧基硅烷的復配物。