[发明专利]一种聚烯烃弹性体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种聚烯烃弹性体的制备方法，采用两段聚合制备得到聚烯烃弹性体。本发明通过调节聚烯烃弹性体制备过程中投料的工艺，改善了催化剂的催化活性以及制备得到的聚烯烃产品的分子链结构，进而提高了制备得到的聚烯烃产品韧性。采用本发明中的这种聚合工艺制备聚烯烃弹性体，在聚合段聚丁烯主链中引入丙烯(或乙烯)后，破坏了部分聚丁烯链段的规整排列，形成具有橡胶弹性的无定型区，但聚合段共聚单体的投料量是在0％～50％(wt)之间，因此又保留了部分可以结晶的聚丁烯链段作为物理交联点给材料提供强度，使得共聚物具有良好的热塑性，这种特殊的结构赋予材料良好的弹性和优异的韧性。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物技术领域，尤其涉及一种聚烯烃弹性体及其制备方法。

背景技术

聚烯烃弹性体是近年来推出新型高分子材料,它的性能介于橡胶和热塑性塑料之间,既具有橡胶的弹性,又具有热塑性塑料的可加工性。聚烯烃弹性体在聚丙烯增韧改性方面有着广泛的应用,已成为聚丙烯增韧剂的首要选择。

目前大多数聚烯烃弹性体产品都由茂金属催化剂制得，但国内茂金属催化剂制备技术基本处于实验室阶段，无法实现工业化，催化剂成本高；茂金属聚烯烃弹性体聚合工艺复杂，国内暂无成熟聚合工艺，原料成本高，且茂金属催化剂对原料纯度要求高，从而导致茂金属制备的聚烯烃弹性体成本大大提高。

Z-N催化剂经过6代发展，其制备技术及其聚合工艺成熟，对原料纯度要求低，生产成本低，因此开发出Z-N催化体系的聚烯烃弹性体成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚烯烃弹性体及其制备方法。

本发明提供了一种聚烯烃弹性体的制备方法，所述方法采用两段聚合制备得到聚烯烃弹性体。

在本发明中，所述聚烯烃的制备方法包括以下步骤：

(1)在负载钛催化剂、烷基铝化合物和外给电子体的作用下，将丙烯单体、1-丁烯单体和氢气进行聚合反应，得到预聚相；

(2)在烷基铝化合物和外给电子体的作用下，将所述预聚相、1-丁烯、丙烯(或乙烯)单体和氢气进行聚合反应，得到聚烯烃弹性体；

在本发明中，优选在杂质含量为0或杂质含量满足聚合实验的设备或装置中制备本发明中的聚烯烃弹性体。

在本发明中，所述步骤(1)优选为将液相丙烯单体、1-丁烯单体、烷基铝化合物、外给电子体、负载钛的催化剂和氢气进行聚合反应，得到预聚相。在本发明中，所述步骤(1)中聚合反应的温度优选为-10～80℃，更优选为10～70℃，更优选为20～60℃，最优选为30～50℃；所述聚合反应的时间优选为0.1～10小时，更优选为0.3～5小时，最优选为0.5～2小时。在本发明中，所述步骤(1)中的聚合反应达到预定的时间或转化率后，将未反应完的丙烯单体及1-丁烯单体进行回收处理，得到具有催化活性的均匀球形的颗粒(预聚相)。

在本发明中，所述步骤(1)中丙烯单体与1-丁烯单体质量比优选为0.1～100：1，更优选为0.5～30:1，最优选为1～20:1；所述氢气与丙烯单体、1-丁烯单体的总质量比优选为0.001～20:100，更优选为0.01～15:100，最优选为0.1～10：100；所述负载钛的催化剂中钛元素和丙烯单体、1-丁烯单体的摩尔比优选为1～1000×10^-7:1，更优选为10～800×10^-7:1，更优选为100～600×10^-7:1，最优选为200～400×10^-7:1；所述烷基铝化合物中的铝元素与负载钛的催化剂中钛元素的摩尔比优选为10～500:1，更优选为20～300:1，更优选为50～150:1最优选为80～120:1；所述外给电子体与负载钛的催化剂中钛元素的摩尔比优选为0.1～50:1，更优选为1～35:1，更优选为5～25:1，最优选为10～20:1。