[发明专利]一种生产高等规度聚丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产聚丙烯的方法。具体地说，涉及一种用浆液法生产高等规度聚丙烯的方法。

技术背景

聚丙烯是以丙烯为单体通过聚合而成的聚合物，是通用塑料当中的一个重要品种，现在已成为最重要的热塑性产品之一。由于聚丙烯分子非线型，主链上含有不对称碳原子，造成其叔碳上的甲基有不同的空间排列方式，因而存在三种不同立构的聚丙烯，即等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯。从分子结构来看，主链上的甲基全部排列在分子链的一侧的为等规聚丙烯，甲基在主链两侧交替排列的为间规聚丙烯，甲基在主链两侧不规律排列则为无规聚丙烯。目前工业生产的聚丙烯为三种聚丙烯的混合物，大多为等规聚丙烯，含有少量的间规和无规聚丙烯，通常的，等规聚丙烯在整个聚合物中占的质量百分数定义为聚合物的等规指数即等规度，对于聚丙烯的等规度，工业上一般通过正庚烷抽提的方法来测定。

聚丙烯的等规度越高，结晶能力越强，在同等条件下可获得更高结晶度和更高的熔点，其刚性、强度、硬度和耐热变形性能都更好。因此获得等规度更高的聚丙烯成为聚丙烯研究的重要方向之一。

聚丙烯的生产主要采用齐格勒-纳塔催化剂体系，其等规度与采用的催化剂相关，从而可以通过改变催化剂的组分来调节聚丙烯的等规度。例如CN1097596C公开了几种不同组分的催化剂在相同条件下制备出具有不同等规度的聚丙烯。

聚丙烯的等规度也与丙烯聚合的工艺条件有关。例如CN1097596C公开了通过改变外给电子体的种类、用量，聚合的温度、时间，是否溶剂聚合以及溶剂的种类来调整聚丙烯的等规度。

在相同的聚合条件下，不同催化剂制备的聚丙烯的等规度存在差别；而对于同一催化剂，采用不同的聚合条件和不同的外给电子体得到的聚丙烯的等规度可能差别更大。因此，如果想要得到等规度高的聚丙烯，在采用合适的催化剂的同时，聚合的工艺条件也要优化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种生产聚丙烯的方法，利用该方法生产等规度高的聚丙烯。

一种生产高等规度聚丙烯的方法，其特征在于在溶剂的存在下，丙烯、含镁/钛的催化剂组分、助催化剂和有机硅化合物在反应器中反应，用氢气调节聚合物分子量，反应温度为30～120℃，反应时间为0.1～10小时，反应压力为0.05～10MPa。

具体地说：

所述的含镁/钛催化剂组分是通过把卤化镁溶解于有机环氧化物、有机磷化合物、硅烷化合物和惰性溶剂中，形成均匀溶液；在助析出剂存在下用钛的卤化物或其衍生物析出含镁/钛的固体物沉淀，在该固体物沉淀上负载或不负载电子给体化合物，用惰性稀释剂洗涤后得到含镁/钛催化剂组分。

上述含镁/钛催化剂组分中的卤化镁选自二卤化镁、二卤化镁的水合物或醇合物以及二卤化镁分子式中其中一个卤原子被烃基或烃氧基所置换的衍生物中的一种，或它们的混合物。上述的二卤化镁具体为：二氯化镁、二溴化镁、二碘化镁，优选二氯化镁。

上述含镁/钛催化剂的组分中的有机环氧化合物选自碳原子数在2～8的脂肪族烯烃、二烯烃或卤代脂肪族烯烃或二烯烃的氧化物、缩水甘油醚和内醚中的至少一种。例如：环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、丁二烯氧化物，丁二烯双氧化物、环氧氯丙烷、甲基缩水甘油醚、二缩水甘油醚等。

上述含镁/钛的催化剂组分中的有机磷化合物为正磷酸或亚磷酸的烃基酯或卤代烃基酯。例如：正磷酸三甲酯、正磷酸三乙酯、正磷酸三丁酯、正磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯或亚磷酸苯甲酯等。

为了使溶解更加充分，在该溶剂体系中可任选地加入惰性溶剂，通常这种惰性溶剂包括芳烃类化合物或烷烃类化合物，芳烃类化合物包括苯、甲苯、二甲苯、一氯代苯、二氯代苯、三氯代苯、一氯甲苯及其衍生物；烷烃包括碳原子数为3～20的直链烷烃、支链烷烃或环烷烃中的一种或它们的混合物，如丁烷，戊烷，己烷，环己烷，庚烷等，只要有助于卤化镁溶解的都可以使用。上述的惰性溶剂可单独使用，也可组合使用。

上述含镁/钛的催化剂组分中的硅烷化合物的通式为R_nSi（OR₁）_4-n，式中n为0≤n≤4的整数，R和R₁为同种或不同种的烷基，环烷基，芳基，卤化烷基等，R也可以为卤素或氢原子。例如：四丁氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、环己基甲基二乙氧基硅烷等。