[发明专利]聚乙烯3-甲基-1-丁烯淤浆聚合

说明书

技术领域

本发明涉及新的高生产率的制备烯烃共聚体(interpolymer)的方法，包括在淤浆反应器中使用包括单位点催化剂的负载催化剂体系聚合至少一种3-取代C_4-10烯烃和另一种C_2-8烯烃。本发明还涉及可由该方法获得的共聚体。

背景技术

烯烃，例如乙烯，经常与共聚单体共聚合，以便获得具有特殊性能的聚合物。因此通常使乙烯与共聚单体，例如1-己烯或1-辛烯共聚合，以便获得例如相对于乙烯均聚物密度降低的聚合物。降低共聚体密度通常积极地影响其许多机械性能，潜在地使该聚合物在许多终端应用中更加有用。因此共聚单体通常用于调整聚合物的性能，以适应其目标应用。存在非常多的市售乙烯共聚体，例如包括1-己烯或1-辛烯作为共聚单体。

较大比例的烯烃聚合物，例如聚乙烯，在工业上使用单位点催化剂体系制备，因为所得聚合物倾向于更加均匀，由此使其组成比使用其它催化剂体系制备的聚合物更可控，以及更适合于任何特殊应用。当在工业烯烃聚合期间使用包括单位点催化剂的催化剂体系时，单位点催化剂体系与适当的单体一起连续引入反应器系统中，同时连续移出所需聚合物。连续添加新鲜催化剂体系是必要的，因为当从反应器系统中移出所需聚烯烃时，还移出一定量的催化剂体系。因此重要的是提供额外的催化剂体系，以便维持聚合反应。

但是这一制造装置的缺点是与所需聚合物一起从反应器移出的催化剂体系存在于聚合物内，与其紧密混合。这意味着聚合物必须进行提纯以去除催化剂体系，否则在聚合物材料进一步处理和应用期间，催化剂体系，通常以部分化学改性的催化剂体系残余物的形式，将仍旧残留在聚合物材料内。换言之，催化剂体系作为杂质存在于聚烯烃中。

出于许多原因，聚合物，例如聚乙烯中存在催化剂体系残余物是不合要求的，例如

-如果残余物形成尺寸与纤维或薄膜厚度相同或更大的颗粒，则它们使得加工成例如纤维或薄膜困难

-它们降低聚合物在其最终用途中的性能，例如其可能降低使用该聚合物形成的薄膜的光学性能，在薄膜中形成视觉可观察到的不均匀性，经常被称为凝胶、斑点(specs)或鱼眼

-它们可能使聚合物不适用于其中要求存在的杂质水平低于一定标准的应用，例如食品和/或医疗应用

-由于其过渡金属含量，它们可能起聚合物降解促进剂的作用，最终导致变色和机械强度损失。

从聚合物中去除催化剂体系残余物的提纯步骤，通常称为去灰分，可以通过用任选与液态烃或水混合的醇(例如异丙醇)萃取和洗涤由反应器获得的聚合物粉末来进行。有时液态烃用于例如与合适的金属络合剂，例如乙酰丙酮酸盐结合的目的。但是很清楚这种处理步骤复杂，并且没有这种提纯步骤的方法比具有去灰分步骤的方法更便宜和更易于操作。

因此通常理想的是设法将形成给定量聚合物所需的催化剂体系量减到最少。这一点有助于省略克服上述工艺和使用中的问题所需的去灰分步骤，以及通过降低每吨聚合物的催化剂体系成本，来降低聚合物的生产成本。其还将与处理催化材料有关的任何安全风险减到最少。另外每千克最终聚合物使用较少量的催化剂体系的能力在有些情况下能够使生产装置提高其生产率，而不必增加其反应器尺寸。

有许多已知的方法通常将提高给定催化剂体系的催化剂体系生产率(即吨聚合物/千克催化剂体系)。这些包括提高反应器中的停留时间，提高聚合温度，提高单体的浓度和/或共聚单体的浓度。但是所有这些方法具有严重的缺点。

增加停留时间只能通过降低生产率来实现，这是经济不利的，或只能通过提高反应器中的聚合物浓度来实现，这样可能容易导致反应器中积垢和/或结块并最终为了清洗而导致长期停车。提高单体的浓度对生产经济性具有负面影响，原因是降低了单体的相对转化率。提高共聚单体的浓度增加了共聚单体的引入，并因此实际上导致产生与目标不同的共聚体。从常用操作温度提高聚合温度大概是迄今最通常使用的策略，但是与增加停留时间一样，其可能导致反应器中的反应器积垢和/或结块，并再次导致为了清洗反应器而长期停车。

鉴于上述缺点，需要能够使形成给定量聚合物所需的催化剂体系量减到最少的制备烯烃聚合物，特别是烯烃共聚体的替代聚合方法。特别需要能够使反应在常规温度和压力条件下以及在常规反应器中进行的方法。