[发明专利]一种丙烯的聚合方法

说明书

本发明提供了一种丙烯的聚合方法，其通过聚合反应步骤的控制和提高聚合反应温度，可制备同时具有高流动性和高刚性的丙烯聚合物，并且催化剂仍维持了较高的聚合活性。

技术领域

本发明涉及一种丙烯的聚合方法，更具体地说，涉及一种制备具有高熔融指数和高等规度的丙烯聚合物的聚合方法。

技术背景

众所周知，在烯烃聚合反应工艺中，Ziegler-Natta催化剂会随着烯烃聚合反应温度的提高，体现出很多优点。例如，对于丙烯聚合反应来说，随着聚合反应温度的提高，催化剂对分子量调节剂（如氢气）会变得更为敏感，仅在少量氢气存在的情况下，即能生成小分子量的聚合物，这对生产较高熔融指数的聚丙烯产品是十分有利的。目前，对于较高熔融指数的丙烯聚合物，业内普遍采用加入过氧化物的方法使聚合物降解来提高聚合物的熔融指数，这样容易在最终产品留有异味。另外，随着聚合反应温度的提高，生成的聚丙烯的立体规整度也会得到进一步提高，这对生产高刚性的丙烯均聚物产品和高刚韧平衡性能的丙烯共聚物产品也十分有利。目前，业内普遍需要加入一定量的成核剂来提高聚合物产品的刚性，这样造成产品成本的增加。因此，可以认为通过提高聚合反应的温度，来提高聚丙烯产品的质量应该是比较理想的选择。如中国专利CN100457790C所公开了一种的聚合方法，其包含以下三段聚合反应：（1）丙烯预聚合，（2）较低温度聚合，（3）较高温度聚合。该方法通过逐渐提高聚合物反应温度，并控制各聚合反应阶段聚合物的比例， 可得到高弯曲模量和高弯曲强度的丙烯聚合物。但由于该方法中第2步采用常规的较低温度聚合消耗了大部分的催化剂的聚合活性，没有充分发挥出高温聚合带给聚合物性能大幅度的提高。

另外，常规的Ziegler—Natta催化剂对于聚合反应温度的适应性也是有一定限制的。一般地，当聚合反应温度超过85℃时，在没有任何处理的情况下，催化剂的活性会快速衰减，特别是当聚合温度超过100℃时，聚合活性通常降得非常低，失去了工业应用价值。

总之，目前仍没有一种同时兼顾聚合活性、提高聚合物等规度、同时提高氢调性能的丙烯聚合生产工艺及其相应的催化剂，来制备具有高流动性和高刚性丙烯聚合物，同时催化剂仍有具备较高的聚合活性。

发明内容

本发明提供了一种丙烯的聚合方法，该方法包括以下步骤：

（1）在Ziegler-Natta催化剂存在下，在气相或者液相中，将丙烯或含有丙烯的烯烃在-10℃至50℃，0.1-10.0MPa下进行预聚合反应，得到丙烯预聚物，控制预聚倍数为2-3000克聚合物/克催化剂，优选为3-2000克聚合物/克催化剂；

（2）在步骤（1）得到的丙烯预聚物存在下，于91-150℃、优选为91～110℃，1~6MPa，在气相或者液相中，进行丙烯的均聚合反应或丙烯与其他α-烯烃共聚单体存在下的共聚合反应；聚合反应时间0.5~4小时，得到的丙烯聚合物；

（3）任选地，在步骤（2）所得产物的存在下，于50-150℃，1~6MPa下，在气相或者液相中继续进行丙烯的均聚或共聚反应。

本发明上述的各步骤可在一个反应器中进行间歇聚合操作，也可以在不同的反应器中进行连续聚合操作。

在本发明的聚合方法中，第（1）步的预聚合反应的温度控制在-10℃至50℃，优选为为0-30℃，更优选为10-25℃。预聚合压力0.1至10.0MPa，优选为1.0-6.0MPa，更优选为1.5-5.5MPa。预聚合反应优选在液相中，具体可选择采用丙烯的液相本体预聚合。控制预聚倍数为2-3000克聚合物/克催化剂，优选为3-2000克聚合物/克催化剂，更优选为3-1000克聚合物/克催化剂。