[发明专利]在管式反应器中制备乙烯共聚物的方法

说明书

本发明涉及一种乙烯和一种可与其共聚单体的共聚物的制备方法。本发明还涉及一种乙烯共聚物。

在Andrew Peacock(2000；Dekker；ISBN0824795466)的Handbook ofPolyethylene(聚乙烯手册)第43-66页中概述了聚乙烯的生产方法。其中有许多种聚乙烯。不同种类的聚乙烯的实例为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和极低密度聚乙烯(VLDPE)。

低密度聚乙烯能够单独、共混或共挤出用于多种包装、建筑、农业、工业和消费品应用中。低密度聚乙烯最大的应用是在例如单和双螺杆挤出机中通过吹塑或铸塑方法生产的薄膜中。由低密度聚乙烯制备的薄膜显示出良好的光学性质、强度、柔韧性、密封性能和化学惰性。其最终用途包括焙烤物品、快餐食品的包装，耐用消费品、一次性尿布、纺织品、农用薄膜和收缩薄膜。

另一应用低密度聚乙烯的重要技术领域是挤出涂敷工艺。在挤出涂敷工艺中，聚合物和底物形成具有特定的协同性能结合的产品。这种对加工和产品的需要以及对质量的要求的增加可以导致一些能够发生在挤出涂敷工艺中的不同问题。这些问题是边缘起伏、边缘撕裂、边缘破裂、凝胶、条纹、接头(lac ing)、横向厚度变化、纵向厚度变化和模头沉积物。

在挤出涂敷中可引起问题的与流变学有关的现象例如是卷料的稳定性、缩幅和牵伸。卷料稳定性是与膜加工有关的问题，这是因为在模头出口和冷却辊之间，数种竞争力的结合使卷料冷却过程变得复杂。缩幅是薄膜宽度的缩减。它能够在底物上导致无涂敷区域。如果熔体弹性高，缩幅会少。牵伸是在没有破裂的情况下和低密度聚乙烯卷料破裂时的最大线速度下，拉伸薄膜成熔体的能力。比弹性的熔体更加粘稠的熔体有利于牵伸。

在挤出涂敷中，薄的聚合物熔体薄膜涂敷在底物上。在高挤出涂敷速度下，即使在熔体卷料上微小的干扰也会导致可以非常迅速酿成大量浪费的严重质量问题。因此要求聚合物具有高的和一致的质量，以避免由于聚合物边缘不稳定性和卷料破裂造成的浪费。

如今通过使用高压釜技术生产的低密度聚乙烯是在挤出涂敷应用中使用的商业用聚乙烯。考虑到与聚合物的分子组成(宽的分子量分布、长链支化)有关的加工性能(卷料稳定性、牵伸和缩幅)，由高压釜方法得到低密度聚乙烯适于在挤出涂敷中应用。

如在“Vacuum control of web s tability improves sheet yield”(“真空控制卷料稳定性提高片材的产率”)(British Plastics and Rubber(英国塑料和橡胶)；1993年1月1日；第4-5页)的描述中，卷料稳定性或卷料宽度变化是在薄膜加工中的一个关键问题，因为在模头出口和冷却辊之间，一些竞争力的结合使卷料冷却过程复杂了。薄膜离开模头时通常比它的成品形状厚许多倍，并且必须在熔融状态下进行拉伸。该伸长比可以介于特定数值之间，并且每一聚合物具有一个有限限度，超过它将不再均匀地拉伸。拉引共振或熔体共振的特点在于在卷料中，尤其接近模头末端有一个环状厚的/薄的图案。

本发明的目的是提供一种低密度聚乙烯共聚物，它提高了在挤出涂敷工艺中卷料的稳定性，同时也获得其它期望的性能。

根据本发明方法的特征在于，在管式反应器中，在290℃和350℃之间的峰值温度下，进行聚合反应，共聚单体是双或多官能(甲基)丙烯酸酯，并且相对于乙烯共聚物的量，并且以0.008mol％和0.200mol％之间的用量使用共聚单体。

根据本发明的优选实施方案，相对于乙烯共聚物的量，采用用量在0.008mol％和0.100mol％之间的共聚单体。

双或多官能(甲基)丙烯酸酯的优选的数量得到期望的分子结构，该分子结构决定产品的最终性能。

根据本发明又一优选方案，在在300℃和340℃之间的温度下进行聚合反应。

根据本发明更一优选方案，在310℃和330℃之间的温度下进行聚合反应。

根据本发明的优选方案，双官能团共聚单体为双官能团(甲基)丙烯酸酯。

优选的二(甲基)丙烯酸酯为1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯(BDDMA)，己二醇二甲基丙烯酸酯(HDDMA)，1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯(1，3-BGDMA)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)，十二烷二醇二甲基丙烯酸酯(DDDMA)，三羟甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)(TMPTMA)和/或三甲基丙烯酸酯(TMA酯)。

最优选的共聚单体是1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯和/或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。