[发明专利]一种超低密度聚乙烯的制备方法

说明书

一种超低密度聚乙烯的制备方法，属于茂金属超低密度聚乙烯技术领域。其特征在于，制备过程为：向装有茂金属聚乙烯催化剂的气相法反应器中通入乙烯、己烯进行共聚反应，气相法反应器中控制乙烯分压在39%~47%，氢气浓度在100~130ppm，己烯与乙烯摩尔比值0.015~0.025:1，反应完成即得茂金属超低密度聚乙烯；所述的茂金属聚乙烯催化剂包括载体以及负载在载体上的茂锆催化剂和烷基铝氧烷，所述的载体为以硅胶为核、以聚(4‑乙烯基吡啶)为壳的核‑壳结构复合载体。本发明采用新型茂锆催化剂，生产超低密度聚乙烯，催化剂活性高，共聚单体用量减少一倍。

技术领域

一种超低密度聚乙烯的制备方法，属于茂金属超低密度聚乙烯技术领域。

背景技术

大部分α-烯烃的均聚物或共聚物的生产是在气相法流化床反应器中进行。美国专利US4302566公开了典型的流化床反应器，它用于乙烯均聚以及乙烯共聚物的生产。气相流化床聚合反应是在催化剂颗粒的表面上形成了烯烃聚合物，包括催化剂颗粒和聚合物的固体颗粒悬浮在流化床区域中，即以颗粒的形式获得聚合物。所以，在聚合反应之后没有必要进行颗粒的沉淀，颗粒的分离等，简化了生产工艺。因此，气相法流化床聚合工艺以其操作简单、方便而广泛应用于聚乙烯的工业化生产。

聚乙烯的密度一般为0.915 g/cm³~0.970 g/cm³，其中0.915 g/cm³~0.920 g/cm³为低密度聚乙烯，低于0.915 g/cm³为超低密度聚乙烯。从国内包装膜领域薄膜改性剂的原料看，国外大公司均有适合做薄膜改性剂的专用料，如以三井SP1520、SP1540为代表的超低密度产品，目的是改善薄膜的热封性能、热封温度低、低温抗冲击好、提高薄膜的透明性，该类产品的市场价格相对较高；埃克森3518为代表的MFR在4g/10min左右的产品，用于流延膜的生产，该类产品的市场价格也相对较高；包装膜领域的主打产品是PP流延膜，但是很多包装企业在尝试用茂金属聚乙烯进行改性，用以降低薄膜的起封温度及耐穿刺性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种分子量分布宽，加工性能好的超低密度聚乙烯的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该超低密度聚乙烯的制备方法，其特征在于，制备过程为：向装有茂金属聚乙烯催化剂的气相法反应器中通入乙烯、己烯进行共聚反应，气相法反应器中控制乙烯分压在39%~47%，氢气浓度在100ppm~130ppm，己烯与乙烯摩尔比值0.015~0.025：1，反应完成即得茂金属超低密度聚乙烯；所述的茂金属聚乙烯催化剂包括载体以及负载在载体上的茂锆催化剂和烷基铝氧烷，所述的载体为以硅胶为核、以聚4-乙烯基吡啶为壳的核-壳结构复合载体。

本发明在气相法聚乙烯装置上采用新型茂金属催化剂与关键工艺条件的改变配合成功制得超低密度聚乙烯，用于对PP及PE包装膜进行改性；采用的新型茂金属催化剂所使用的载体为以硅胶为核、以聚4-乙烯基吡啶为壳的核-壳结构复合载体，活性高、具有优良的共聚性能、氢调性能，能够满足本发明的低浓度单体的聚合条件。本发明中将共聚单体的浓度减少一半，控制件乙烯分压在39%~43%，己烯与乙烯摩尔比值0.015~0.025，催化剂活性8000~15000倍（催化剂与聚乙烯对比）。本发明加入定量的己烯用于调节聚乙烯产品的密度、用氢气调节聚乙烯产品的分子量。最终制得短支链数量高于LLDPE，而支链分支比LDPE短而且较规整，不存在长链分支的超低密度聚乙烯。

所述的茂金属超低密度聚乙烯的熔融指数MFR_2.16：1.0 g/10min ~2.0 g/10min、密度：0.905 g/cm³~0.913 g/cm³。密度达到超低密度聚乙烯的密度范围。

优选的，所述的硅胶的颗粒粒径为0.7μm ~1.1μm。