[发明专利]一种复配催化剂及在线制备烯烃共混物的方法在审

专利信息
申请号: 202210472477.4 申请日: 2022-04-29
公开(公告)号: CN114874525A 公开(公告)日: 2022-08-09
发明(设计)人: 陈毓明;陶干;历伟;王靖岱;阳永荣 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: C08L23/06 分类号: C08L23/06;C08L23/12;C08L23/08;C08F10/00;C08F4/02
代理公司: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 郑海峰
地址: 310058 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 催化剂 在线 制备 烯烃 共混物 方法
【说明书】:

本发明公开了一种复配型催化剂及在线制备烯烃共混物的方法,所述复配型催化剂是通过在两种不同的催化剂中引入组分C进行复配获得,该复配型催化剂可在单一反应器中在线制备聚烯烃共混物,减少了多反应器、多工段制备聚烯烃共混物的复杂流程,且本发明中通过调节复配催化剂中不同催化剂比例可实现调控聚烯烃共混物的比例,方便多牌号切换生产。

技术领域

本发明涉及一种烯烃聚合用复配催化剂及烯烃共混物的制备,属于合成树脂行业聚烯烃技术领域。

背景技术

聚烯烃塑料即烯烃的聚合物,是通用塑料的一种,它主要包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、热塑性弹性体(POE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等,是一类产量大、应用范围极广的高分子材料。聚烯烃材料在日常生活中以各种形式被广泛生产、加工、制造和使用,被广泛应用在如城市燃气管道、水管管道、填料膜、建筑材料等领域。随着市场需求和材料结构层次的变化,为在竞争中赢得主动,聚烯烃产品开发技术日趋完善,传统方式可以通过将两种或多种聚烯烃基体材料进行后加工共混获得多功能性复合聚烯烃材料,但是这种方式往往还存在着相分离的风险,且有着资源消耗量大、安全、排放和回收等问题。随着对聚烯烃聚合工艺及催化剂开发的深入研究,采用反应器在线共混的方法获得了更多高性能、低成本的产品,且这些产品被市场广泛认可。

与传统的共混后加工工艺或异质材料增强技术明显不同的是,聚烯烃在线共混通过特定的催化剂或生产工艺在聚合阶段就可以得到纳米级原位混合的反应器共混物。这些在线共混物可以采用常规的双螺杆挤出、注塑或吹塑等工艺进行加工处理,并且加工后的产品在强度/刚性/韧性等方面都具有明显的提升,相比与机械共混法,共混效果得到明显改善。如专利CN201180009019.7公开了一种在至少二个串联的淤浆环流反应器中生产用于吹塑应用的双峰聚乙烯共混物,其中一个反应器产生高分子量(HMW)聚乙烯,另一个反应器产生低分子量(LMW)聚乙烯,该方法获得聚乙烯共混物具有优异的简支梁抗冲击性和ESCR。专利CN201811266072.5公开了一种制备低缠结聚烯烃共混物的方法,该方法采用两个聚合反应器,第一反应器制备低分子量的聚烯烃,随后将此聚烯烃传送至第二反应器,通入烯烃制备超(高)分子量聚烯烃,直接化学反应共混制备聚烯烃共混物。虽然专利CN201180009019.7和专利CN201811266072.5均可是实现在线制备共混物,然而这种多反应器在线制备聚烯烃共混物的方式难免存在设备尺寸大、工程投资多、运行成本高、操作流程复杂等显著问题。专利US6828268公开了在单一反应器中同时使用齐格勒-纳塔催化剂与氧化铬催化剂的方法。在反应器中同时使用所述两种催化剂时,因齐格勒-纳塔催化剂需要的助催化剂烷基铝在反应器中的浓度较低,不能满足齐格勒-纳塔催化剂的需求,因而改用烷基锂,使得成本很高。不仅如此,生产的两种聚合物树脂粒子只是“物理级”混合,不能实现分子级混合。另外,两种催化活性中心对反应条件的响应性能不同,导致聚合的稳定控制较困难。两种催化活性中心也互相影响,导致生产出大量低分子量的聚合物,从而降低了聚合物产品的应用性能。

发明内容

本发明目的是解决聚烯烃在线共混获得纳米级原位混合的单反应器共混物领域现有技术所存在的问题,期望提供一种复配型催化剂及在线制备聚烯烃共混物的方法。

为了解决以上技术问题,本发明首先提供一种复配催化剂,其采用如下方法制备:

在密闭的惰性环境中,将单金属催化剂A溶于溶剂A中,单金属催化剂B溶于溶剂B中,然后将两种催化剂溶液转移至反应器A中,加入组分C在设定温度下搅拌,搅拌后通入惰性气体吹扫至反应器A中析出干燥的产物,并用溶剂C洗涤产物,后用惰性气体吹扫析出干燥产物,产物即为复配催化剂;复配催化剂中,催化剂A与催化剂B主要金属元素摩尔比范围为1:1~100:1。

作为本发明的优选方案,加入组分C后的搅拌时间一般可以为1-180min。

根据本发明的一些实施例,所述单金属催化剂A和单金属催化剂B选自茂金属催化剂、Ziegler-Natta催化剂、铬系催化剂、铁系催化剂、FI催化剂、镍系催化剂、铂系催化剂中的一种或多种。

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