聚1-丁烯及其制备方法_2

文档序号:9779533阅读:来源:国知局
甲氧基、乙氧基、正丙氧基、 异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、叔戊氧基和新戊氧基。
[0026] 本发明中,C1-C5的直链或支链烷基的实例可以为但不限于:甲基、乙基、正丙基、 异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基和新戊基。
[0027] 根据本发明,所述钛化合物可以为烯烃聚合催化剂中常用的各种钛化合物。所述 钛化合物的实例可以为但不限于:四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基 钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛和三氯一乙氧基钛中的一种或多种。优选地,所述钛 化合物为四氯化钛。
[0028] 根据本发明,所述内给电子体化合物可以为烯烃聚合领域常用的各种内给电子体 化合物,例如:所述内给电子体化合物可以为邻苯二甲酸二酯系化合物中的一种或多种。优 选地,所述内给电子体化合物为邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二 正丙酯、邻苯二甲酸二异丙酯、邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二甲酯中的一种或多种。
[0029] 根据本发明,所述固体组分中各组分的含量可以为本领域的常规选择。例如,在所 述载体为镁化合物时,在所述固体组分中,所述钛化合物、内给电子体化合物和镁化合物的 摩尔比可以为0. 01-50 :0. 01-50 :1。所述固体组分例如可以参照CN102453150A中描述的 方法制得,也可以通过商购获得,在此不再赘述。
[0030] 根据本发明,所述烯烃聚合催化剂体系除含有固体组分以外,还含有有机铝化合 物和外给电子体化合物。
[0031 ] 根据本发明,所述有机铝化合物可以为本领域常用的各种有机铝化合物。一般地, 所述有机铝化合物可以为三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝和二乙基氯化铝中的一种或多 种。优选地,所述有机铝化合物为三乙基铝。
[0032] 根据本发明,所述外给电子体化合物可以为本领域的常规选择。例如,所述外给电 子体化合物可以为能够作为烯烃聚合物催化剂体系的外给电子体化合物的羧酸、酸酐、酯、 酮、醚、醇、有机磷化合物和有机硅化合物中的一种或多种。优选地,所述外给电子体化合物 为选自有机硅化合物中的一种或多种化合物。进一步优选地,所述外给电子体化合物为双 环戊基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷和二异丁基二甲氧基硅中的一种或多种。
[0033] 根据本发明,所述烯烃聚合催化剂体系中,所述固体组分、有机铝化合物以及外给 电子体化合物之间的摩尔比没有特别限定,可以为本领域的常规选择。
[0034] 本发明中,通常所述有机铝化合物中的铝与所述固体组分中的钛的摩尔比可以为 1-300 :1,所述有机铝化合物与所述外给电子体化合物的摩尔比可以为1-40 :1。
[0035] 根据本发明的一种优选实施方式,所述有机铝化合物中的铝与所述固体组分中的 钛的摩尔比为10-80 :1,所述有机铝化合物与所述外给电子体化合物的摩尔比为5-30 :1, 这样可以进一步提高聚1- 丁烯的等规定。
[0036] 本发明对所述烯烃催化剂体系的用量没有特别地限制,可以为烯烃聚合领域常规 的含量。通常来说,为了兼顾聚合反应速率和所得聚合物的分子量,优选情况下,以所述固 体组分计,所述烯烃催化剂体系与含有1-丁烯的单体的用量的质量比为1 :1〇3_1〇6。
[0037] 根据本发明,所述气相聚合反应器的数量可以根据实际应用场合进行适当的选 择。例如:气相聚合反应器可以为一个,也可以为多个(例如:2个)。根据本发明的方法, 在所述气相聚合反应器为多个时,所述多个气相聚合反应器相互之间可以为并联连接,也 可以为串联连接。在所述多个气相聚合反应器为串联连接时,前一个气相聚合反应器输出 的物料在下一个气相聚合反应器中与另一部分含有1- 丁烯的单体接触。
[0038] 根据本发明,所述气相聚合反应器可以为本领域常用的各种气相聚合反应器,例 如:流化床反应器和卧式搅拌床气相聚合反应器。根据本发明的聚1-丁烯制备方法特别适 于在卧式搅拌床气相聚合反应器中实施。
[0039] 在本发明的一种优选的实施方式中,所述气相聚合反应器为卧式搅拌床气相聚合 反应器,且所述卧式搅拌床气相反应器为一个卧式搅拌床气相聚合反应器。
[0040] 根据本发明,优选所述聚合反应在氢气存在下进行,在此情况下,氢气能够与增长 的聚1-丁烯分子链发生链转移反应,从而使聚合反应终止,得到相对分子量较小的聚合 物,从而起到调节聚1-丁烯相对分子量的作用。氢气与所述含有1-丁烯的单体的摩尔比 比可以为 0. 001-0. 1 :1,优选为 0. 008-0. 1:1。
[0041] 根据本发明,所述气相连续聚合反应过程中,所述气相聚合反应器的料位可以为 30-70%,优选为 40-60%。
[0042] 本发明中,所述料位是指反应器中的固体和液体的体积占反应器体积的百分数。
[0043] 本发明中,所述连续聚合反应后单体的单程转化率通常可以为15-30%。优选所述 方法还包括,将排出气相聚合反应器的所述物料进行闪蒸分离,将未反应的含1- 丁烯的单 体重新通入所述气相聚合反应器中进行气相连续聚合反应。所述闪蒸分离的具体过程为本 领域常规的选择,在此不再赘述。
[0044] 本发明还提供了上述方法制得的聚1-丁烯。由本发明的方法制得的聚1-丁烯具 有较高的等规度(97%以上),聚1-丁烯中残留催化剂含量少,适用于管材的制备。
[0045] 以下结合实施例详细说明本发明。
[0046] 以下实施例和对比例中,催化剂的固体组分采用CN102453150A中实施例1描述的 方法得到,其中的内给电子体化合物为邻苯二甲酸二正丁酯。
[0047] 催化剂的活性采用气相聚合方法测得。
[0048] 等规度的测定:将聚1-丁烯在沸腾的乙醚中萃取48h后测得不溶物所占的百分含 量。
[0049] 聚1- 丁烯中钛和铝元素含量采用型号为DX320L的X荧光光谱仪(购自深圳德谱 仪器有限公司)进行测量,含量分析范围为lppm。
[0050] 聚1- 丁烯熔点的测试在Q2000型差示扫描量热仪仪器上进行,测试方法为:升温 速率为KTC /min,温度范围为30-180°C,结果取降温数据和第二次升温数据。
[0051] 实施例1
[0052] 本实施例用来说明根据本发明的聚1- 丁烯以及制备方法。
[0053] 将催化剂固体组分以0. 61g/h连续加入50m3的连续卧式搅拌床气相反应器中, 用泵连续加入三乙基铝,其加入量使得三乙基铝中的铝与催化剂固体组分中的钛的摩尔比 Al/Ti = 50,连续加入二异丙基二甲氧基硅烷外给电子体(其中,外给电子体与催化剂固体 组分中的钛的摩尔比为Si/Ti = 10)。然后,向所述反应器中通入1-丁烯以及氢气进行聚 合反应,其中,反应器内的压力为I. IMPa,反应器内的温度为65°C,反应器中的氢气/1- 丁 烯摩尔比(H2/C4)为0.008,1-丁烯和氢气在反应器中的平均停留时间为60!^11,反应器料 位为40%。
[0054] 聚合过程中没有出现聚合物颗粒堵塞反应器的物料排出管道的现象。催化剂活性 以及制备的聚1-丁烯的性质在表1中示出。
[0055] 实施例2
[0056] 本实施例用来说明根据本发明的聚1- 丁烯以及制备方法。
[0057] 将催化剂固体组分以0. 61g/h连续加入50m3的连续卧式搅拌床气相反应器中, 用泵连续加入三乙基铝,其加入量使得三乙基铝中的铝与催化剂固体组分中的钛的摩尔比 Al/Ti = 50,连续加入二异丙基二甲氧基硅烷外给电子体(其中,外给电子体与催化剂固体 组分中的钛的摩尔比为Si/Ti = 20)
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