[发明专利]采用高速催化分散技术制备苯乙烯聚合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备苯乙烯聚合物的方法，以及更具体而言，涉及一种具有高间同立构规正度的苯乙烯聚合物的方法。

背景技术

通常，苯乙烯聚合物通过采用茂金属催化剂的聚合反应而制备。茂金属催化剂由烷基铝化合物，例如甲基铝氧烷活化，并且含有与环烷二烯(cycloalkandienyl)基或其衍生物键合的4族过渡金属。

本领域公知具有间同立构规正度的苯乙烯聚合物的制备伴随胶凝化，因此应防止凝胶生长成整块凝胶。为此目的，美国专利号5,037,907披露了一种包括刮涂反应器的内壁的搅拌器的垂直槽型反应器，以及一种使用该反应器制备苯乙烯聚合物的方法。

根据美国专利号5,037,907，通过使用该反应器作为聚合反应介质，大量的聚合颗粒分散在单体的液体状态中以在颗粒表面诱导聚合反应，因此理论上，可以防止聚合物团块的快速形成。然而，实际上，在低转化区不能防止这种大颗粒或团块的形成。尤其是，当聚合物混合不充分时，聚合物更可能聚成团块。

美国专利号5,254,647披露了一种用于制备苯乙烯聚合物的刮板式表面反应器(wiped surface reactor)。该刮板式表面反应器使用两对常规螺杆混合单体以防止在颗粒开始快速生长的低转化区凝结。然后，将搅动的苯乙烯聚合物转移到流化床型反应器(powder bed type reactor)。结果，可以获得高转化率。

尽管流化床型反应器表现出低混合效率，可是可以制得相对均一的产物。另外，通过使用刮板式表面反应器，防止了快速聚合反应并且因此可容易地控制聚合反应。然而，根据反应器的柱体中安装的桨叶的结构，反应器的旋转受到限制。结果，装入到柱体中的反应物没有充足的用于反应的停留时间。另外，螺杆结构的使用导致处理能力降低和高制备成本。

作为涉及制备苯乙烯聚合物的其它参考文献，美国专利号5,484,862披露了一种改进的液相流化床型反应器以及美国专利6,242,542披露了为串连反应器或并联反应器中的反应器的返混反应器(back-mixed reactor)。

然而，制备具有间同立构规正度的苯乙烯聚合物的常规方法伴随凝胶的形成，并且具有2mm或更大的平均粒径的大颗粒以团块形式粘附反应器的内壁或搅拌器。结果，反应物的转移困难，并且在随后的反应中混合困难。

因此，根据上述这些专利的苯乙烯的制备需要昂贵的仪器以及因此制备的苯乙烯具有低聚合生产力。另外，存在由不能防止凝胶化引起的产品性质劣化的危险。

发明内容

技术方案

本发明提供了一种通过防止在聚合反应过程中发生的凝胶化而制备具有高活性、高立体有规性以及均一分子量分布的苯乙烯的方法。

本发明也提供了一种使用该方法制备的苯乙烯聚合物。

根据本发明的一个技术方案，提供了一种制备苯乙烯聚合物的方法，该方法包括：使用高速均化搅拌器均匀混合苯乙烯单体；含有13族金属的有机金属化合物助催化剂和惰性有机溶剂的助催化剂混合物；以及茂金属催化剂和惰性有机溶剂的催化剂混合物以制得良好混合并精细均化的混合物；以及向反应器中加入均化混合物以起始聚合反应。

根据本发明的另一个技术方案，提供了一种使用该方法制备的苯乙烯聚合物。

有益效果

根据本发明，使用高速均化搅拌器使催化剂在单体中快速分散，从而可根本防止当制备间同立构苯乙烯聚合物时发生的凝胶的形成，并且可以制备具有高活性、良好立体有规性以及均一分子量分布的苯乙烯聚合物。

附图说明

通过参照附图详细地描述其示例性实施方式，本发明的上述和其它特征和优点将变得更显而易见，其中：

图1为说明根据本发明的一个实施方式使用高速均化搅拌器和反应器制备苯乙烯聚合物的方法的示意图；

图2为说明根据本发明的另一个实施方式使用多个串联的高速均化搅拌器制备苯乙烯聚合物的方法的示意图；

图3为说明根据本发明的另一个实施方式使用高速均化搅拌器和反应器制备苯乙烯聚合物的方法的示意图；以及

图4为说明根据本发明的另一个实施方式使用多个串联和并联的高速均化搅拌器制备苯乙烯聚合物的方法的示意图。

具体实施方式