[发明专利]聚烯烃弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及烯烃聚合领域，具体地，涉及聚烯烃弹性体及其制备方法。所述聚烯烃弹性体的分子量呈双峰分布，其制备方法包括：在有机溶剂中，在催化剂和氢气存在下，将乙烯、α烯烃和任选的环烯烃进行聚合反应；其中，所述催化剂含有主催化剂和活化剂，所述活化剂包括含铝化合物中的一种或多种且任选含有有机硼化合物；所述主催化剂为式(1)所示的前过渡金属化合物或其晶体中的一种或多种。本发明的方法通过采用上述前过渡金属化合物或其晶体作为聚合用主催化剂，可以在单一反应器内使用一种催化剂体系就制备得到了明显双峰分布的聚烯烃弹性体。

技术领域

本发明涉及烯烃聚合领域，具体地，涉及聚烯烃弹性体及其制备方法。

背景技术

聚烯烃弹性体是应用广泛的一类高分子材料，通常为乙烯、α烯烃的共聚物，可以作为薄膜、电线电缆护套使用。作为弹性体，其在汽车应用领域应用最广，可以作为树脂增韧材料用于汽车部件，可以作为密封条、胶管胶带等使用。

常规的乙烯、丙烯的共聚物(EP Elastomer)，或乙烯、丙烯及少量非共轭二烯烃的共聚物(EPDM)都属于聚烯烃弹性体。通常高分子量的烯烃弹性体赋予材料良好的力学性能，对于高分子量的EPDM而言，其对应的门尼粘度通常很高(例如超过100)，这给其后期的加工、配合、混炼均带来一定困难。为了解决加工困难问题，通常在产品中加入填充油或在聚合物分子链中引入一定的长链支化结构，来改善产品的加工性能。

除了以上两种方式，制备出宽峰或双峰分布的烯烃弹性体，可以解决上述问题。双峰分布的烯烃弹性体有两个相对分子质量大小不同的部分，大相对分子质量的部分主要提供弹性体的物理机械性能，而小相对分子质量的部分则主要改善其加工性能。所以双峰结构可以使得物理机械性能得到大幅度提高的同时，保证其加工性能不受影响，使得加工性能和物理机械性能之间得到良好的平衡。

制备双峰分布烯烃弹性体的方法，一般可以分成以下几种：

方法一：是制备不同分子量的共聚物，然后采用物理掺混方法，制备得到双峰共聚物。如CN101838365A中采用在两个并联反应釜中分别合成两种分子量的乙烯-α烯烃-非共轭二烯烃共聚物弹性体，然后通过物理混合方式进行，最终得到双峰分布的弹性体。这种制备方法生产成本高，而且很难完全均匀掺合，使产品均匀性能不佳。

方法二：采用多级反应器进行分段聚合，由第一、第二反应器生成不同分子量的产品，通过控制两个反应器不同的聚合条件，来制得双峰分布烯烃弹性体。如EP1472295B1在一个反应器中制得高门尼粘度的弹性体，另一个反应器中制得低门尼粘度的弹性体，再将二者混合便可获得兼具加工性能和物理机械性能的聚烯烃弹性体；然而这样的方法操作繁琐、耗时，效率较低。

方法三：采用单一反应器，通过采用双金属或多金属活性组分催化剂，在单一反应器中使用催化剂复合组分制备双峰分布的烯烃弹性体。如US6340730B1采用一种非茂催化剂和一种半茂催化剂进行复配制备乙烯-己烯共聚物，非茂催化剂合成高分子量低密度部分，半茂催化剂合成低分子量高密度产品，由此利用单活性中心催化剂进行复配达到改变共聚物的分子量分布。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的聚烯烃弹性体的制备方法及其制得的聚烯烃弹性体，该方法通过采用双金属配合物作为聚合主催化剂，从而实现在单一反应器中制得双峰分布的聚烯烃弹性体。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种聚烯烃弹性体的制备方法，所述聚烯烃弹性体的分子量呈双峰分布，该方法包括：在有机溶剂中，在催化剂和氢气存在下，将乙烯、α烯烃和任选的环烯烃进行聚合反应；

其中，所述催化剂含有主催化剂和活化剂，所述活化剂包括含铝化合物中的一种或多种且任选含有有机硼化合物；

所述主催化剂为式(1)所示的前过渡金属化合物或其晶体中的一种或多种；

式(1)