[发明专利]烯烃聚合物的生产方法

说明书

本发明涉及一种生产烯烃均聚物或烯烃共聚物的方法。更具体地说，本发明涉及在金属茂催化剂存在的情况下从烯烃或从烯烃和至少一种可与其共聚合的共聚单体通过连续淤浆聚合，或采用金属茂催化剂通过连续淤浆聚合或连续气相聚合生产烯烃均聚物或烯烃共聚物的方法。

作为用于生产烯烃均聚物或烯烃共聚物(以下均聚物和共聚物统称为“烯烃聚合物”)的常规催化剂，已知有包括含钛化合物和有机铝化合物的含钛催化剂、包括含钒化合物和有机铝化合物的含钒催化剂，和含铬催化剂。

除这些催化剂之外，最近采用所谓的“金属茂催化剂”作为烯烃聚合催化剂，该金属茂催化剂包括含过渡金属的金属茂化合物。已知金属茂催化剂的优点在于它不仅具有高的聚合活性，而且当在金属茂催化剂存在的情况下进行烯烃的均聚或共聚时，可以生产具有窄分子量分布的烯烃均聚物或不仅仅具有窄分子量分布也具有均匀的共聚分布(即，根据构成共聚物的不同组分的单体单元的比例的均匀分布)的烯烃共聚物。还知道当上述具有这种有利性能的烯烃聚合物具有大的分子量时，烯烃聚合物表现出优良的机械性能，如高刚度、高的耐冲击性和高的耐环境应力断裂性能(ESCR)。具有这样优良机械性能的大分子量烯烃聚合物非常有希望作为生产各种制品如瓶、管和薄膜的模塑材料。因此，需要通过采用金属茂催化剂的方法生产大分子量烯烃聚合物。

作为在包括过渡金属化合物的金属茂催化剂存在的情况下聚合烯烃的方法的代表性例子，可以提及溶液聚合方法，其中聚合是在采用所需烯烃聚合物的反应溶剂的条件下进行，因此，生产的所需烯烃聚合物以溶于溶剂的形式存在；和所谓的“颗粒形状型聚合方法”，具体地说，是一种烯烃聚合物以颗粒形状生产的方法。这种颗粒形状方法的例子包括淤浆聚合方法和气相聚合方法。

溶液聚合方法存在的问题在于，所生产的聚合物溶液的粘度随着聚合物分子量的增加而显著增加，因此，生产具有大分子量的聚合物较困难。因此，当需要在金属茂催化剂存在的情况下通过烯烃聚合生产大分子量烯烃聚合物时，必须采用颗粒形状型聚合方法。

另一方面，金属茂催化剂易于形成如下问题。在聚合的初始阶段，金属茂催化剂一般表现出特别高的聚合活性。因此，当金属茂催化剂用于颗粒形状类型聚合方法时，在聚合的初始阶段发生剧烈的聚合反应，由此剧烈地产生聚合热。热产生的速率高于其从反应体系排除的速率。因此，在所生产的颗粒聚合物中形成局部高温部分(热点)，这样的热点温度增加到等于或高于聚合物的熔融温度。获得的熔融聚合物粒子互相融合，由此生产出不定型的聚合物。当在连续聚合方法中形成这样的不定型聚合物时，管道或其它用于从聚合釜取出所生产的聚合物的设施被不定型聚合物堵塞，以致不能从聚合釜通过管道取出所生产的聚合物，这样就不能连续地进行聚合。当生产烯烃聚合物的方法不能连续地进行时，该方法的效率较低，因此在工业规模上实施该方法较困难。

同时，已经试图合成一种优良催化剂，它可以有效地解决上述问题，并且已经采用了许多方法合成这样的优良金属茂催化剂。然而，所采用的合成金属茂催化剂的方法具有的问题是合成催化剂的聚合行为的可重复性差。也就是说，即使采用同样的方法合成金属茂催化剂，每次合成催化剂时，不仅获得的催化剂的聚合活性发生改变，而且获得的催化剂抑制上述问题的能力(如不定型聚合物的出现)也发生改变。因此非常需要开发一种用于生产烯烃聚合物的颗粒形状型聚合方法，其优点在于即使当采用这样的常规金属茂催化剂时，也可以容易和肯定地解决出现不定型聚合物的问题，由此使在工业规模上连续生产烯烃聚合物成为可能。

本发明涉及在金属茂催化剂存在的情况下从烯烃或从烯烃和可共聚合的共聚单体通过连续淤浆聚合或连续气相聚合生产烯烃均聚物或烯烃共聚物的方法，其中使催化剂和氢气接触。本发明涉及一种生产烯烃聚合物的方法，该方法包括(1)提供聚合釜；(2)当连续地将烯烃或烯烃和共聚单体注入聚合釜中时将催化剂输送到聚合釜中，从而实现烯烃的均聚或烯烃和共聚单体的共聚，该催化剂包含：包含具有环状阴离子配体的过渡金属的过渡金属化合物，其中所述环状阴离子配体以η-键合于过渡金属上；包括活化剂化合物的混合物，该活化剂化合物包括阳离子和非配位的相容阴离子，并可以和过渡金属化合物反应形成具有催化活性的金属配合物和任选的有机金属化合物；任选的固体组分；任选的有机铝化合物，其中在聚合釜中该烯烃通过该催化剂发生共聚或在聚合釜中该烯烃和该共聚单体通过该催化剂发生共聚之前，对该催化剂进行氢气处理，其中使该催化剂和氢气接触。