[发明专利]聚合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及新颖聚合物，它与主链的重复单元与此新颖聚合物相等、分子量、分子量分布和结晶度与其基本相同的常规聚合物相比，熔体张力(MT(克))基本相同或更低，流动活化能更大。本发明更具体涉及上述聚合物中具有新颖结构的支化聚烯烃，所述的支化聚烯烃主要含有乙烯单元和作为侧链的基本没有甲基支链的烯烃链、还涉及它的制造方法。

背景技术

由高压自由基法制造的低密度聚乙烯(LDPE)公知为支化聚烯烃，并且LDPE的侧链具有非线型树状结构。这种结构的模塑性(moldability)佳和熔融加工性好，但另一方面，它的缺点是会使聚合物的机械强度降低。

因此在需要机械强度的应用中，通常使用由乙烯和高级α-烯烃共聚而成的线型低密度聚乙烯(LLDPE)。但是，LLDPE的侧链长度比LDPE短许多，所以LLDPE不具备优良的模塑性，而这正是LDPE的优点。

由于这个原因，人们热衷于开发机械强度和熔融加工性优于LDPE的支化聚乙烯。例如，如国际专利国家公报No.502303/1996所述，通过使用茂金属催化剂而制成的大单体与乙烯共聚获得的支化聚合物满足上述的性能。由此公开文本中所述的方法所制成的聚合物具有和LLDPE相似的结构，并且它的侧链不会变得完全线性，还带有甲基支链。虽然此结构的聚合物的机械强度优于LDPE，但是甲基支链使机械强度降低，因此根据用途不同，该聚合物的机械强度有时不能令人满意。

日本公开专利公报No.316711/1998和No.38418/2000中，披露了通过大单体和α-烯烃的共聚而制造支化聚合物的方法，但是仍不知道抑制侧链的甲基支链形成的方法。对于上述公报中所述的发明，难以将侧链的重均分子量控制在1,000-10,000的范围内，并且它对于制备主链和侧链组成不同的支化聚合物的制造方法有局限性。

国际专利国家公报No.502303/1996中，披露了一种支化聚烯烃，它包含：C2-C30α-烯烃的均聚物或共聚物的主链(b)；包含C2-C30α-烯烃的均聚物或共聚物的至少含有250个碳原子的侧链(a)，所述的侧链以0.1-5侧链/1000主链碳原子的平均频率沿聚合物主链分布，所述的支化聚合物的重均分子量至少为30,000，Mw/Mn不大于6。

鉴于上述的先有技术，本发明人发现了新颖的聚合物，它与主链的重复单元与此新颖聚合物相等、分子量、分子量分布和结晶度与它基本相同的常规聚合物相比，熔体张力(MT(克))基本相同或更低，流动活化能更大。本发明人还发现了上述聚合物中具有新颖结构的支化聚烯烃，所述的支化聚烯烃主要含有乙烯单元和作为侧链的几乎没有甲基支链的烯烃链，以及此支化聚烯烃的制造方法。本发明人对几乎不含任何甲基支链和具有确定重均分子量的支化聚烯烃作为支化聚烯烃进行研究，结果发现通过使用含有特定的两种不同的过渡金属化合物的催化剂，可获得所需的支化聚烯烃。本发明是在此发现的基础上完成的。

也就是说，本发明的目的是提供具有在常规聚合物中观察不到的有特征性的熔体张力和流动活化能的新颖聚合物，特别地，本发明的目的是提供模塑性和机械强度佳的支化聚烯烃及其制造方法。

发明内容

本发明的新颖聚合物是与主链的重复单元、分子量、分子量分布和结晶度与它基本相同的常规聚合物相比熔体张力(MT(克))基本相同或更低、流动活化能(Ea(千焦/摩尔))比常规聚合物的Ea值加上5千焦/摩尔所获得的值更大的聚合物。

在本发明的实施方式中，要求主链的重复单元由碳和氢、以及任选的氧构成，聚合物基本上为热塑性。此聚合物的另一实施方式是有支链和主链由含2-8个碳原子的烯烃构成的聚合物。

本发明的支化聚烯烃的第一实施方式是包含50-100摩尔％来自乙烯的重复单元和0-50摩尔％来自含3-7个碳原子的α-烯烃的重复单元的支化聚烯烃，它具有以下性质：

流动活化能(Ea(千焦/摩尔))和α-烯烃的含量(C(重量％))满足以下关系：

在α-烯烃的碳原子数为3和C≥10重量％的情况下：

Ea≥0.130×C+28.7，

在α-烯烃的碳原子数为4-7和C≥4.1重量％的情况下：

Ea≥0.385×C+28.7，

在α-烯烃的碳原子数为3和C＜10重量％的情况(包括α-烯烃含量为0的情况)和在α-烯烃的碳原子数为4-7和C＜4.1重量％的情况下：

Ea≥30，

以及