[发明专利]灵活控制分子量分布的高压自由基聚合方法

说明书

乙烯类聚合物LDPE是在高压聚合方法中制备，所述方法包含至少以下步骤：使用包含以下的反应器配置使包含乙烯的反应混合物聚合：(A)至少两个反应区，第一反应区(反应区1)和i反应区(i≥2的反应区i)，(B)至少两种乙烯进料流，每种进料流包含一百分比的馈送到所述聚合方法的总补充乙烯，其中第一乙烯进料流传送到反应区1并且第二乙烯进料流传送到反应区i，和(C)控制系统，所述控制系统控制所述总补充乙烯在传送到反应区1的所述乙烯进料流中的百分比，和所述总补充乙烯在传送到反应区i的所述乙烯进料流中的百分比。

相关申请的参考

本申请要求2015年6月25日提交的美国临时申请第62/184451号的权益，所述申请以引用的方式并入本文中。

背景技术

通过自由基高压技术产生的聚合物具有广泛范围的应用，例如食品包装、吹塑和铸造膜以及挤出涂层。聚合物的特性经过设计用于特定应用。举例来说，用于膜、泡沫和挤出涂层应用的聚合物材料需要分子量分布在窄到极宽的范围内，熔融强度和/或熔体弹性在低到高范围内，同时在膜应用中必须维持良好的光学特性。此外，通过自由基高压技术产生的聚合物(LDPE和高压共聚物)日益用以改良配位催化剂所制备的线性低密度聚乙烯聚合物(LLDPE)的可加工性。典型地，LLDPE由于长链分枝的水平低或不存在长链分枝并且难以挤出而缺乏熔融强度。通过掺合在LDPE中，可以显著改良应用中的可加工性和线速度，并且可以在改善的经济下进行制造。

众所周知的是常规低密度聚乙烯(LDPE)是使用高压(例如，160MPa到400MPa)技术在高压釜和/或管状反应器中产生。称为自由基剂的引发剂系统典型地沿着反应器在多个点处注射，由此产生多个反应区系统。聚合通常通过在130℃到360℃范围内的温度下馈送自由基引发剂系统而发生。此外，链转移剂(CTA)用以控制聚合物产物的分子特征。众所周知，优先馈送“补充CTA”到乙烯入口(前)进料流或到侧乙烯进料流将分别使聚合物产物的分子量分布(MWD)变窄或变宽，参见USP 3,654,253。归因于常用CTA的相对低转化水平/或活性，馈送到反应器的大量CTA再循环回到聚合反应器系统，其中CTA朝向反应器按比例分布在所有乙烯进料上方。将“补充CTA”添加到反应器进料流中以维持CTA在聚合中的正确含量，这为控制产物熔融指数所需。“补充CTA流”的量，其取决于反应器中的CTA转化水平和其它损失如净化、产物中的残余CTA和/或再循环和压缩机部分中的冷凝，典型地在添加到聚合中的CTA总量的1到20百分比范围内变化。“补充CTA”的馈送位置可以用来改变“前乙烯进料流中的CTA浓度”相对于“侧乙烯进料流中的CTA”的浓度比率。此外，将“补充乙烯”添加到反应器中以补偿转化和损失的乙烯(经由净化等)。典型地，在传递到增压器和/或主压缩机系统后，补充乙烯经由进料流添加到超(副)压缩机系统的吸口(入口)。使用主和/或增压压缩机馈送CTA的常规方法导致反应器进料流中的CTA浓度的变化形式受限制，并且这些变化形式尤其在低活性的CTA下受限制(例如，参见US公开案第2003/0114607号)。

DD 276 598 A3(英文翻译)公开一种对于通过自由基本体聚合并且在10到50ppm氧气作为聚合引发剂的存在下产生乙烯聚合物，针对具有至少两种侧输入流的多区管状反应器调节并调整输入气体流的方法。还公开反应混合物在中压产物分离器和低压产物分离器中的两步排放，和聚合物的分离，以及将未反应的反应气体返回到循环。链调节剂和补充乙烯添加到低压返回气体中。所得气体流以2:1到1:4的比率分成两种气体流，并且向气体流中的一种中以50到500ppm的量添加氧气，并且将两种气体流单独地压缩到中压。氧气和CTA的分布彼此相关，通过这反应区上方的CTA分布不能独立地受控制并且不能与反应区中的最大温度控制分离。