[发明专利]多嵌段支化聚乙烯及其制备方法

权利要求书

1.一种多嵌段支化聚乙烯的制备方法，其特征在于，是以双核苊(α-二亚胺)镍催化剂为主催化剂、烷基铝为助催化剂，再加以链穿梭剂二乙基锌催化乙烯进行均聚，通过链穿梭聚合反应获得所述多嵌段支化聚乙烯；

所述双核苊(α-二亚胺)镍催化剂的化学结构如式I所示，其中R为甲基或异丙基；

所述烷基铝为一氯二乙基铝、倍半乙基氯化铝或二氯乙基铝中的一种；

该制备方法的具体步骤为：

将烷基铝、链穿梭剂二乙基锌和双核苊(α-二亚胺)镍催化剂溶于溶剂中，通入压力为0.4～2.0MPa的乙烯后进行链穿梭聚合反应，控制聚合温度为25～40℃，聚合时间为30～60分钟；聚合结束后，加入酸化乙醇终止聚合反应；将聚合产物沉淀出来，经过滤、洗涤，得到多嵌段支化聚乙烯；

在聚合体系中，双核苊(α-二亚胺)镍催化剂的浓度为2.5～45.5μmol/L，烷基铝中的铝与双核苊(α-二亚胺)镍催化剂中的镍的摩尔比(Al/Ni比)为50～200，链穿梭剂二乙基锌中的锌与双核苊(α-二亚胺)镍催化剂中的镍的摩尔比为10～100；

所用的溶剂为正己烷、正庚烷中的一种；或者是正庚烷与甲苯的混合物，混合物中正庚烷与甲苯的体积比为99:1～10:1；

该方法制备获得的多嵌段支化聚乙烯由作为硬段的半结晶、低支化度的聚乙烯链段和作为软段的无定型、高支化度的聚乙烯链段按照-(软段—硬段—软段—硬段)-_n的连接方式交替连接而成；所述半结晶是指：硬段的熔点为80～133.5℃，结晶度为9.7～47％，玻璃化转变温度为-73～-69℃；低支化度是指：支化度为1～60个支链/1000个碳；所述无定型是指：软段的玻璃化转变温度为-70～-56℃，无明显熔点，结晶度为0～4.5％；高支化度是指：支化度为50～250个支链/1000个碳；

该多嵌段支化聚乙烯的重均分子量为11.1×10⁴～29.1×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.6～4.0，支化度为31.6～118.3个支链/1000个碳，支链中49～58.7mol％为甲基支链，4.9～7.5mol％为乙基支链，3.3～4.7mol％为丙基支链，1.7～5.1mol％为丁基支链，15.1～20.5mol％为戊基支链，12.4～17.5mol％为碳数≥6的支链，结晶度为5.7～42.9％，玻璃化转变温度为–69℃～–61℃，熔点为116.5℃～123.3℃；

所述硬段中各支链的摩尔百分含量占比是：52～100mol％为甲基支链，0～14.6mol％为乙基支链，0～4.8mol％为丙基支链，0～3.6mol％为丁基支链，0～13.6mol％为戊基支链，0～12.5mol％为碳数≥6的支链；所述软段中各支链的摩尔百分含量占比是：44.5～56mol％为甲基支链，3.5～11.7mol％为乙基支链，4.5～14.6mol％为丙基支链，2.5～6.6mol％为丁基支链，11.0～22.4mol％为戊基支链，6.5～15mol％为碳数≥6的支链；

该多嵌段支化聚乙烯具备橡胶的特性，是一种热塑性弹性体：在18～29℃室温下被拉伸到原来的长度的2倍并保持1分钟后除掉外力，能在1分钟内恢复到原来长度的1.5倍以下；拉伸强度不低于10MPa，断裂伸长率不低于500％；

该多嵌段支化聚乙烯是一种多组份的混合物，通过升温淋洗分级的方法，以甲苯为溶剂至少能分离出10～11种组份：其中，

(1)在30℃下淋洗出来的组份含量为3.3～30wt％(重量百分含量)，该组份的重均分子量为3.0×10⁴～21.4×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.4～3.8，支化度为110～220个支链/1000个碳，支链中48～62.8mol％为甲基支链，3～4mol％为乙基支链，10～12mol％为丙基支链，4.7～6.1mol％为丁基支链，10～14mol％为戊基支链，6.3～18.9mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–64.6℃～–61℃，有两个熔点，熔点一为50～60℃，熔点二为110～115℃，结晶度为0.3～2.5％，结晶温度为70～80℃；

(2)在40℃下淋洗出来的组份含量为5.8～10wt％，该组份的重均分子量为10×10⁴～26×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.4～3.8，支化度为120～180个支链/1000个碳，支链中45～60mol％为甲基支链，2～3.5mol％为乙基支链，11～15mol％为丙基支链，1～3mol％为丁基支链，9～13mol％为戊基支链，12.5～20.5mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–64℃～–61℃，有两个熔点，熔点一为65～80℃，熔点二为110～116℃，结晶度为1.5～3.5％，有两个结晶温度，结晶温度一为45～60℃，结晶温度二为80～95℃；

(3)在50℃下淋洗出来的组份含量为3.4～6.5wt％，该组份的重均分子量为12.8×10⁴～30×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.6～3.6，支化度为90～150个支链/1000个碳，支链中58～67mol％为甲基支链，3～5.5mol％为乙基支链，7.9～11mol％为丙基支链，0～3mol％为丁基支链，7～13mol％为戊基支链，7.5～15mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–69℃～–64℃，有两个熔点，熔点一为80～90℃，熔点二为110～120℃，结晶度为3～6％，有两个结晶温度，结晶温度一为55～70℃，结晶温度二为80～95℃；

(4)在60℃下淋洗出来的组份含量为3.4～6.5wt％，该组份的重均分子量为14×10⁴～34×10⁴g/mol，分子量分布指数为3.2～3.8，支化度为46～100个支链/1000个碳，支链中75～90mol％为甲基支链，0～2.5mol％为乙基支链，0～2mol％为丙基支链，0～3mol％为丁基支链，6～15mol％为戊基支链，4～9mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–72℃～–68℃，熔点为90～100℃，结晶度为10～16％，结晶温度为75～85℃；

(5)在70℃下淋洗出来的组份含量为5.5～8wt％，该组份的重均分子量为17×10⁴～40×10⁴g/mol，分子量分布指数为3.5～4.0，支化度为26～70个支链/1000个碳，支链中80～95mol％为甲基支链，0～2mol％为乙基支链，0～2mol％为丙基支链，0～3mol％为丁基支链，3～17mol％为戊基支链，1～5mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–72℃～–68℃，熔点为95～110℃，结晶度为15～25％，结晶温度为80～95℃；

(6)在80℃下淋洗出来的组份含量为5.5～9wt％，该组份的重均分子量为20×10⁴～48×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.7～3.2，支化度为17～60个支链/1000个碳，支链中70～85mol％为甲基支链，10～18mol％为乙基支链，0～2mol％为丙基支链，0～3mol％为丁基支链，0～3mol％为戊基支链，5～12mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–74℃～–69℃，熔点为105～115℃，结晶度为20～30％，结晶温度为90～100℃；

(7)在90℃下淋洗出来的组份含量为11.5～20wt％，该组份的重均分子量为23×10⁴～60×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.5～3.2，支化度为10～40个支链/1000个碳，支链中88～98mol％为甲基支链，0～2mol％为乙基支链，0～2mol％为丙基支链，0～3mol％为丁基支链，0～3mol％为戊基支链，2～6mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–68℃～–60℃，熔点为110～120℃，结晶度为25～35％，结晶温度为95～105℃；

(8)在100℃下淋洗出来的组份含量为9～16wt％，该组份的重均分子量为24×10⁴～60×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.2～3.0，支化度为10～30个支链/1000个碳，支链中90～100mol％为甲基支链，0～2mol％为乙基支链，0～2mol％为丙基支链，0～2mol％为丁基支链，0～2mol％为戊基支链，0～2mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–70℃～–64℃，熔点为115～125℃，结晶度为25～33％，结晶温度为100～110℃；

(9)在110℃下淋洗出来的组份含量为7～14wt％，该组份的重均分子量为20×10⁴～60×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.2～3.0，支化度为8～25个支链/1000个碳，支链中70～80mol％为甲基支链，0～2mol％为乙基支链，0～2mol％为丙基支链，0～2mol％为丁基支链，0～2mol％为戊基支链，20～30mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–68℃～–62℃，熔点为120～130℃，结晶度为30～38％，结晶温度为105～115℃；

(10)在120℃下淋洗出来的组份含量为2.5～7wt％，该组份的重均分子量为20×10⁴～60×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.5～3.0，支化度为5～20个支链/1000个碳，支链中95～100mol％为甲基支链，0～1mol％为乙基支链，0～1mol％为丙基支链，0～1mol％为丁基支链，0～1mol％为戊基支链，0～1mol％为碳数≥6的支链，玻璃化转变温度为–71℃～–67℃，熔点为120～130℃，结晶度为36～40％，结晶温度为105～115℃；

(11)淋洗温度高于120℃的组份含量为0～5wt％，该组份的重均分子量为15×10⁴～40×10⁴g/mol，分子量分布指数为2.5～3.0，支化度为0～10个支链/1000个碳，支链中100mol％为甲基支链，玻璃化转变温度为–63.8℃～–61℃，熔点为122～130℃，结晶度为35～40％，结晶温度为108～115℃。

2.权利要求1所述方法制备获得的多嵌段支化聚乙烯或包含该多嵌段支化聚乙烯聚合物的组合物作为下述任一产品的应用，或在制造下述任一产品中的应用：薄膜、多层膜的至少一层、层压制品的至少一层、发泡制品、聚丙烯冲击改性剂、纤维、无纺布、注射成型制品、吹塑制品、旋转模塑制品或粘合剂。