[发明专利]丙烯－乙烯共聚物和它们的制备方法

说明书

本发明涉及丙烯-乙烯共聚物和涉及在悬浮液中对它们进行制备的特定方法。特别地，本发明提供丙烯-乙烯无规共聚物，该共聚物以一套特定的性能和呈现良好的机械和光学性能的平衡为特征。众所周知，在本领域中全同聚丙烯被赋予了优良性能的杰出组合，这使其适用于非常多的用途；但是，由于其过高的刚性它呈现出冲击强度不够高的缺点。已经通过适当地改变合成方法或将其与橡胶共混做了尝试以消除这种缺点。

对于合成方法的改变主要在于将一个或多个共聚步骤引入丙烯定向均聚方法中组成。特别地，  已知对于某些应用通过丙烯与少量(0.5～4％wt)共聚单体如乙烯和/或α烯烃如1-丁烯、1-戊烯和1-己烯共聚来降低丙烯均聚物的结晶度是有用的。以这种方式，可获得所谓的无规结晶丙烯共聚物，该共聚物与均聚物相比时主要特征在于较好的柔韧性和透明性。

这些材料可以用于很多应用领域，例如，举例来说灌溉管、用于输送饮用水和其它液体食物的管、加热设备、单层瓶(清洁剂用)、多层瓶(饮料用)、用于各种包装和刚性食物容器的单层或多层膜。

尽管丙烯无规共聚物具有良好的透明性，但是它们，特别是在低温下，不提供能够满意地用于以上列举的应用的明显好于均聚物的抗冲击性能。

很早就已经知道，聚丙烯的抗冲击性能可以通过将足量的弹性体丙烯-乙烯共聚物通过机械共混或顺序聚合加入到均聚物中从而产生所谓的多相共聚物而得到改善。这种在许多专利如USP 4,634,740或WO01/92406中描述的解决办法通常导致材料的透明性下降。此外，由于多相共聚物的结晶部分使得熔融温度出现在相对高的值，所以这些材料的可加工性会受到负面影响。

在另一方面，已经认识到通过提高乙烯在本领域无规丙烯共聚物中的含量会获得不利的性能平衡，这是由于溶于二甲苯的级分的增加并没有通过光学性能的进一步提高来得到补偿，特别是当聚合物被减粘裂化(通过过氧化降解(peroxidic degradation))以产生具有较高熔体流动速率的较低分子量的聚合物的时候。申请者现在已经找到新的丙烯无规共聚物，该共聚物以一套特定的性能以及在它们的反应器级状态和在较低分子量减粘裂化时都展示出优异的光学、冲击和可加工性能的平衡为特征。这些聚合物可以通过特定的方法获得，所述方法包含构成本发明另一目的的特定催化剂组分的使用。

因此，本发明的丙烯-乙烯共聚物以下列性质为特征：

-由IR光谱测定的乙烯含量为4.5-7％wt；

-M_w/M_n(通过GPC)为3.5～5.5；

-M_z/M_w(通过GPC)低于4；

-没有2-1区域反转(regioinversion)，和

-熔融温度(T_m)(无核级(non-nucleated grade))低于143℃。

以上性质优选地表现于反应器级聚合物中并且特别是在任何下降流处理如成核，或过氧化处理(peroxidic treatment)之前。优选地，乙烯含量为5～6.5％wt，更优选地为5～6％。

优选地，M_w/M_n(通过以下描述的方法测定)为3.5～5.3，并且特别地为3.5～4.5；M_z/M_w值优选地低于3.8并且更优选地低于3.5。

熔融温度(通过以下明确描述的DSC方法在无核聚合物(nonnucleated polymer)上测定)通常为120～140℃，优选地为125～135℃。在本发明的优选方面，共聚物以落在上述范围内的单熔融峰为特征。在一些情况中，该峰具有不对称的形状，出现位置朝向更高温度熔点的肩峰。

此外，共聚物以在135℃萘满中的特性粘度[η]高于1.5，优选地高于1.8为特征。

熔体流动速率可以为0.01～50，优选地为0.05～20并且更优选地为0.1～5；还更优选熔体流动速率为0.1～2。

所述共聚物还以非常低的低聚物含量为特征，该低聚物含量通常少于1％，并且特别地当已经用过氧化物降低聚合物的M_w后，少于0.5％，特别地低于0.4％。根据本发明，低聚物级分被认为是根据以下报道的方法在25℃可溶于二甲苯，具有通过以下报道的方法确定的低于1000的平均分子量(Mw)的聚合物部分。