[发明专利]具有新组成分布的乙烯共聚物及其制备方法

说明书

本发明提供具有新组成分布的齐格勒‑纳塔催化乙烯共聚物及其制备方法，其中共聚单体结合到高分子量聚合物分子，并均匀地分布在整个聚乙烯链之间。具有新组成分布的树脂具有比常规ZN乙烯共聚物更窄但比单中心催化乙烯共聚物更宽的受控分子量分布。具有新组成分布的树脂显示优良的撕裂强度和冲击强度。

发明背景。

发明领域

本发明涉及具有约0.870g/cc或更高密度的齐格勒-纳塔(Ziegler-Natta, ZN)催化乙烯-α烯烃共聚物、其制备方法和由此新组成制成的制品。

相关技术描述

各种类型的聚乙烯在本领域已知。低密度聚乙烯(LDPE)一般在高压用自由基引发剂制备，且一般具有0.9100-0.9400g/cc的密度。高密度聚乙烯(HDPE)通常具有0.9400至0.9600g/cc的密度，其用齐格勒-纳塔类型催化剂或单中心类型催化剂(例如金属茂催化剂)在低压或中压制备。HDPE一般不用共聚单体来聚合，或者利用少量共聚单体，比LLDPE具有更少短支链(SCB)。线型低密度聚乙烯(LLDPE)一般以与HDPE相同的方式制备，不同之处在于其结合相对较高量的α-烯烃共聚单体。例如，用共聚单体如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯使足够的SCB结合到聚合物（否则为线型聚合物），以将所得聚合物的密度压低到LDPE的范围。

常规齐格勒-纳塔催化聚乙烯共聚物，例如LLDPE，具有相对宽的分子量分布和相对宽的共聚单体分布二者，其中共聚单体主要结合到低分子量聚合物分子或短聚乙烯链，而长聚乙烯链或高分子量聚合物分子不包含有意义量的共聚单体。换句话讲，常规齐格勒-纳塔催化乙烯共聚物显示在不同分子量聚合物链之间不均匀的SCB分布。这种组成均匀性的缺乏与几个缺点有关，包括由低分子量材料造成的“感官”问题和认为由均聚物级分的结晶性所致的非最佳冲击强度。

单中心催化剂一般产生具有窄组成分布的树脂，其中共聚单体基本均匀地分布在不同分子量的聚合物链之间。因此，已知单中心催化共聚物的短支链分布和聚合物链分布两者都是均匀的。

众所周知组成分布影响共聚物的性质。例如，可萃取物含量、撕裂强度、落镖冲击、热封强度和环境应力抗裂性(ESCR)均可受组成分布影响。通过挤出机压力和电动机负载检测，已知显示宽组成分布和宽分子量分布的常规齐格勒-纳塔催化LLDPE具有优良的加工性。在膜应用中，常规齐格勒-纳塔催化LLDPE(ZN LLDPE)显示与拉伸强度和撕裂强度相关的优良物理性能，但显示低落镖冲击强度。已知具有窄组成分布和窄分子量分布的单中心催化LLDPE(mLLDPE)产生具有高落镖冲击和穿刺性能的韧性膜。但单中心催化LLDPE显示不利的加工性和弱的膜拉伸性能(例如，MD撕裂强度)。

因此，得到显示ZN LLDPE类型加工性和高于或相当于ZN LLDPE的撕裂强度和比起mLLDPE相当或更佳的落镖冲击强度的聚乙烯树脂是非常期望的。理论上，可通过在膜制造期间增加纵向取向量来提高膜的韧度(例如，MD拉伸强度)。然而，在聚乙烯膜领域的常识表明，通过在制造期间增加膜中的纵向(MD)取向，其它物理性将显著降低，例如，MD撕裂强度。

在现有技术中已知，关于Super-Hexene ZN LLDPE对提高韧度性能(例如，落镖冲击)同时保持常规ZN LLDPE的MD撕裂的某些优点。Super-Hexene LLDPE的分子量分布比常规ZN聚合物窄，但组成分布仍相似于该常规ZN LLDPE。因此，落镖冲击强度仍显著低于基于单中心催化剂的LLDPE。

因此，需要显示优良加工性和期望的物理性能的平衡的新LLDPE组成。已发现，本发明的树脂符合这些需要，显示高于Super-Hexene ZN LLDPE的MD撕裂强度，和比起mLLDPE相当或更佳的落镖冲击强度。

发明概述