[发明专利]一种高等规聚丁烯合金的工业生产方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是石油化工领域，具体涉及的是一种聚丁烯合金生产方法，更具体涉及的是一种液相本体聚合制备聚丁烯釜内合金材料的工业化生产方法及其装置。

背景技术

通常，聚丙烯具有密度小、价格低、加工性好等特点，其屈服强度、拉伸强度、表面硬度及弹性模量均较优异。但PP低温下耐冲击性能差、成型收缩率大、易老化、耐热蠕变性差，大大限制了其某些应用范围。

全同聚丁烯是一种半结晶型聚合物，具有的特性包括高抗挠性、突出的耐蠕变形和高温下的抗张强度。但是其从熔体中冷却固化时间长，往往需要7天以上才呈现出稳定的性能。

制备通过合成的方法改变聚丁烯树脂的结构或组成得到一种新型聚丁烯材料，在不影响聚1-丁烯树脂高温抗蠕变性和柔性的前提下，尽量缩短成型周期，提高其强度及模量等。聚丁烯与聚丙烯物理共混存在两相分散问题及界面问题，从而影响聚丁烯合金制品的性能。釜内原位聚合制备聚丁烯合金，不仅可以有效改善两相分散问题，同时少量共聚物的原位合成可明显改善合金的相界面问题，还可通过聚合工艺参数的调节来调节合金的组分含量、分子量及其分布等参数。因此釜内原位聚合制备聚丁烯合金可以更好体现聚丁烯及聚丙烯的原有性能。

改变聚丁烯树脂结构的方法，中国专利(公开号：CN1090855A)、日本专利(特开昭61-108615和60-38414)、美国专利(US4048419、3944529)提出了1-丁烯与其他α-烯烃共聚制备聚丁烯共聚物弹性体。日本专利(特开昭61-108647和特开昭61-118449)和美国专利655397将丙烯共聚物与1-丁烯共聚物共混制成聚丁烯组合物。三井化学(中国专利ZL01144854.7)报道了聚丁烯树脂由1-丁烯单元80～100mol％以上和碳原子2-10的α-烯烃单元(20mol％以下)组成，熔体流动速率0.01-10g/10min。美国专利(US 6998458)报道了一种1-丁烯均聚物或1-丁烯共聚物的制备。

共聚合的方法多报道采用溶液法或气相法。中国专利(ZL 03800736.3，巴塞尔聚烯烃公司)报道了采用溶液聚合法合成1-丁烯均聚物或含有至多20wt％其他α-烯烃的1-丁烯共聚物，Mw/Mn小于6，熔体强度大于2.8g。中国专利(授权号ZL 99800235.6，蒙特尔技术公司)报道了采用溶液聚合法或气相聚合法合成1-丁烯均聚物或含有至多20wt％其他α-烯烃的1-丁烯共聚物，Mw/Mn大于6，聚合物非常适合制备管材。中国专利(公开号CN 1032172A，奈斯特公司)报道了含5-12个碳原子的液态烃先进行预聚，用这种预聚合的催化剂组合物，在1-丁烯气相中聚合，得到高结晶度聚1-丁烯。这种高结晶度的聚1-丁烯由1-丁烯和低于10％的其他不饱和单体单元组成的共聚物组成。

上述的聚丁烯或聚丁烯组合物通过共聚降低聚丁烯的熔点，但也降低材料的模量、强度及热变形温度等性能。

从聚合物链规整性的角度进行聚合物结构调控，中国专利(公开号CN 1989199A，巴塞尔聚烯烃公司)报道了采用茂金属催化剂合成1-丁烯聚合物组合物，该组合物包括全同立构1-丁烯基聚合物和无规立构1-丁烯基聚合物，其中，全同立构1-丁烯基聚合物分子量分布Mw/Mn等于或小于4。中国专利(CN 101044172A，巴塞尔聚烯烃公司)报道了采用茂金属催化剂合成一种1-丁烯共聚物，任选地含有0～30mol％乙烯、丙烯或其他α-烯烃衍生的单体单元，该1-丁烯共聚物分子量分布Mw/Mn小于4，按照ISO1133(190℃，2.16kg)测定的熔体流动速率200～1000，用四氢萘在135℃测定的特性粘度低于0.8dl/g。茂金属催化剂合成的聚丁烯组合物分子量分布较窄，分子量不高，且合成的聚丁烯立构规整性不高。

青岛科技大学(中国专利ZL 200710013587.X)报道了采用本体沉淀聚合法合成聚丁烯(丁烯均聚物)的新聚合工艺，其主要报道了高全同聚丁烯均聚物的合成方法，未涉及共聚单体和共聚合。

中国发明专利ZL 201010198121.3报道了一种聚丁烯合金材料的合成，所制备的聚丁烯合金中，聚丁烯的质量含量为50～99％，聚丙烯的质量含量为1～40％，丁烯-丙烯共聚物的含量为0～10％。该专利技术未报道单体回收系统，且为一种间歇式的聚合方法。

目前聚丁烯合金尚未实现工业化，因此未见对其工业化生产工艺的方法、步骤和装置的公开。

发明内容