[发明专利]在具有至少两个具有不同链转移剂浓度的反应区的管式反应器中制备乙烯均聚物或共聚物的方法

说明书

发明描述

本发明涉及在自由基聚合引发剂和至少一种链转移剂存在下在110MPa至350MPa的压力和100℃至350℃的温度下在具有至少两个具有不同链转移剂浓度的反应区的管式反应器中制备乙烯均聚物或共聚物的方法，其中在第一反应区中的链转移剂浓度小于具有最高链转移剂浓度的反应区中链转移剂浓度的70%；本发明还涉及可通过这种方法得到的乙烯均聚物或共聚物，所述乙烯均聚物或共聚物用于挤压涂装的用途，和用此类乙烯均聚物或共聚物挤压涂装选自纸、纸板、聚合物膜和金属的底材的方法。

聚乙烯是最广泛使用的市售聚合物。它可通过几种不同方法来制备。首先发现的得到聚乙烯的方法是在高压在自由基引发剂存在下聚合，并且继续成为以高工业实用性制备低密度聚乙烯(LDPE)的有价值方法。LDPE为可用于例如膜、涂料、模塑和线缆绝缘的多种应用的多用途聚合物。因此，仍需要优化其制备方法。

用于在高压下制备LDPE聚合物的常用反应器为管式反应器或搅拌式高压釜反应器。在管式反应器中聚合的优点是可在聚合过程中达到较高周转，过程较容易按比例放大，因此可建立“世界级”设备，并且由于设施的例如电和冷却水的比消耗较低，聚合通常更经济。然而，对于某些应用，在管式高压反应器中制备的LDPE聚合物有某些缺点。与在高压釜LDPE反应器中制备的类似熔体流动速率(MFR)和密度的LDPE聚合物比较，在管式反应器中制备的LDPE聚合物通常具有较窄分子量分布和较低长链分支(LCB)量。

在管式反应器中制备的LDPE劣于在高压釜反应器制备的LDPE的应用实例是挤压涂装。在此方法中，熔融的LDPE通过缝模挤出，并流延成膜，然后涂在底材上，所述底材例如纸、纸板、聚合物膜(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或双向拉伸聚丙烯(BOPP)膜)或金属(例如，铝箔)。对于良好的加工性，LDPE必须显示稳定的卷材(web)，即，从模具流延出的膜不应摆动(oscillate)，并且需要低的颈缩(neck-in)，即，膜的宽度与模具的宽度之比不应太低。另外，为了增强对底材(例如，金属、纸或纸板)的粘着性，需要最高350℃的高加工温度用于产生的聚合物膜的后处理。为了满足这些需要，在具有较高分子量的聚合物链中的一定的分子量分布宽度和相对较高的LCB水平是有利的。

为了加宽在具有多个反应区的管式反应器中通过自由基聚合得到的乙烯共聚物的分子量分布，EP 1 589 043 A2描述在下游反应区具有减少的或不注入链转移剂的方法。WO 2004/108271 A1公开了一种在具有多个反应区的管式反应器中乙烯聚合的方法，其中将不同浓度的链转移剂流在不同位置进料到反应器，并且将富链转移剂流进料到接收贫链转移剂流的下游反应区上游的反应区。然而，得到的乙烯聚合物不完全适用于挤压涂装到例如金属、纸或纸板的底材上。

因此，本发明的目标是克服通过在管式反应器中聚合制备的目前LDPE聚合物的缺点，并提供在管式反应器中制备适用于挤压涂装应用的LDPE聚合物的可能性，所述LDPE聚合物具有比在管式高压反应器中制备的通常的LDPE聚合物更宽的分子量分布和在具有更高分子量的聚合物链中增加的LCB水平。

我们发现，此目的可通过在具有至少两个具有不同链转移剂浓度的反应区的管式反应器中在110MPa至350MPa的压力和100℃至350℃的温度在自由基聚合引发剂和至少一种链转移剂存在下制备乙烯均聚物或共聚物的方法达到，其中在第一反应区中的链转移剂浓度小于具有最高链转移剂浓度的反应区中链转移剂浓度的70%。

另外，我们已发现可通过这种方法得到的乙烯均聚物或共聚物，所述乙烯均聚物或共聚物用于挤压涂装的用途，和用此类乙烯均聚物或共聚物挤压涂装选自纸、纸板、聚合物膜和金属的底材的方法。

本发明的特征和优势可通过以下说明和附图更好地理解，其中图1和3示意性显示可用于本发明的方法的管式聚合反应器的装置。图2描绘现有技术的管式聚合反应器的装置。图4示出了对于本申请的实施例的沿着管式反应器的温度曲线，图5描绘得到的聚合物的分子量分布。