[发明专利]可流动的富共聚单体的聚丙烯的方法

说明书

本发明涉及一种用于制备富共聚单体的聚丙烯的新方法。

对于许多最终应用，需要包含高量的共聚单体含量的聚丙烯。这样的聚丙烯可以是无规丙烯共聚物或异相聚丙烯。

异相聚丙烯(HECO)是具有基质相和分散相的聚合物。基质相通常为丙烯均聚物或丙烯共聚物，而分散相经常为弹性体材料，如包括乙烯和/或其他高级的α-烯烃(类)的丙烯共聚物。在一些要求高的应用中，先进的高冲击强度材料是希望的。仅仅用包含相当大量的弹性体材料的异相聚丙烯(HECO)才能实现高冲击强度水平。这样的大量的弹性体材料的一个有害的副作用是异相聚丙烯粉末(HECO)变粘。

对于其他特定的应用，大量的共聚单体需要被结合到无规聚丙烯中，以得到具有高挠性、柔软性和冲击强度的材料。而且，用具有高共聚单体含量的无规聚丙烯改善了光学性质以及可密封性。然而，共聚单体含量越高，聚合物材料引起粘性问题的风险越高。

粘性材料易于附聚，且导致在输送管、漏斗和容器中成片。在严重情况下，粘性的聚丙烯粉末也可能引起系统的堵塞。这个粘性问题特别地出现在吹扫料斗、旋转给料器和到挤出机或粉末料斗的输送管线的底部以及在粉末料斗自身中。换言之，在聚丙烯粉末已被挤出成粒料之前，粘性问题是特别危急的。

因此，本发明的目的是提供一种用于制备富共聚单体的聚丙烯的方法，其中该聚合物可以容易地从聚合单元输送到挤出单元。

本发明的发现是，如果在聚合序列的最后反应器中制备具有低二甲苯冷可溶物(XCS)含量或具有相当高特性粘度(IV)的非晶相部分的聚合物级分，那么可以序列聚合方法得到自由流动的富共聚单体的聚丙烯。

因而，本发明涉及一种用于制备聚丙烯组合物(PPC-F)的方法，所述组合物(PPC-F)包括衍生自下列的单元：

(i)丙烯；和

(ii)以通过傅里叶变换红外光谱术(FTIR)测量的至少4.0重量％的量存在的除丙烯之外的至少一种C₂至C₂₀α-烯烃，且

所述方法包括以下步骤：

(a)在至少一个第一反应器(R-1)中制备第一聚丙烯(PP-1)，所述第一聚丙烯(PP-1)的根据ISO 6427测量的二甲苯冷可溶物(XCS)含量为不超过4.0重量％；

(b)将所述第一聚丙烯(PP-1)转移到第二反应器(R-2)中；

(c)在所述第二反应器(R-2)中在所述第一聚丙烯(PP-1)的存在下制备第二聚丙烯(PP-2)，由此得到第一聚丙烯组合物(PPC-1)，所述第二聚丙烯(PP-2)包括衍生自下列的单元：

(i)丙烯，和

(ii)以至少9.0重量％的量存在的除丙烯之外的至少一种C₂至C₂₀α-烯烃；

(d)将所述第一聚丙烯组合物(PPC-1)转移到第三反应器(R-3)中；

(e)在所述第三反应器(R-3)中在所述第一聚丙烯组合物(PPC-1)的存在下制备第三聚丙烯(PP-3)，由此得到所述聚丙烯组合物(PPC-F)，其中，

(i)所述第三聚丙烯(PP-3)的二甲苯冷可溶物(XCS)含量为9.0重量％以下，

或者

(ii)所述第三聚丙烯(PP-3)的二甲苯冷可溶物(XCS)级分的非晶相部分(AM)的特性粘度(IV)为至少3dl/g。

进一步地，可以理解的是，在步骤(a)中，使用至少一个浆料反应器，如环流式反应器。另一方面，在步骤(c)和步骤(e)中，所述第二反应器(R-2)和所述第三反应器(R-3)分别是气相反应器。特别地，可以理解的是，所述第三反应器(R-3)是所述方法中的最后反应器，即所述聚丙烯组合物(PPC-F)从所述第三反应器(R-3)排出。

出人意料地，已经发现，用以上所限定的聚合序列，可制备具有高共聚单体含量、不是粘性的、即具有高流动性的聚丙烯组合物。特别地，已经发现，在最后反应器中，必须制备比在前面的反应器中制备的聚合物材料粘性更低的聚合物材料(参见表1)。不与理论结合，假定在最后反应器中制备的聚合物材料的至少一部分用作在前面的反应器中制备的粘性聚合物的薄片。因此，与具有相同性质但是以常规方式(即在最后反应器中制备粘性材料)制备的聚合物材料相比，聚合物颗粒是粘性更低的。

下面更详细地描述在各个反应器中制备的各个组分。