[发明专利]无规共聚聚丙烯及其制备方法有效
申请号: | 201710934247.4 | 申请日: | 2017-10-10 |
公开(公告)号: | CN109651547B | 公开(公告)日: | 2022-06-03 |
发明(设计)人: | 胡廷芳;朱军;赵劲操;秦军;吴利平;赵泽;田启超;麻赓;谌基国;马进;冯凯;席军;胡斌;冯宏伟;周卫新 | 申请(专利权)人: | 中国石油天然气股份有限公司 |
主分类号: | C08F210/06 | 分类号: | C08F210/06;C08F210/16;C08F4/646;C08F2/01 |
代理公司: | 北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205 | 代理人: | 陶敏;黄健 |
地址: | 100007 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 共聚 聚丙烯 及其 制备 方法 | ||
本发明提供一种无规共聚聚丙烯及其制备方法。本发明的无规共聚聚丙烯的制备方法,包括如下步骤:1)将预聚合催化剂、助催化剂和改性剂加入到第一气相反应器中,向第一气相反应器通入丙烯、乙烯和氢气进行第一聚合反应,得到第一聚合反应混合物;2)分离所述第一聚合反应混合物中的气相,得到固相第一聚合反应混合物;3)将所述固相第一聚合反应混合物加入到第二气相反应器中,向第二气相反应器通入丙烯、乙烯和氢气进行第二聚合反应,得到无规共聚聚丙烯;其中,所述预聚合催化剂为钛系催化剂,所述钛系催化剂的活性为13000‑30000g/g。本发明的制备方法能够长周期稳定进行,制得的无规共聚聚丙烯力学性能优异。
技术领域
本发明涉及一种聚丙烯材料,具体涉及一种无规共聚聚丙烯及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是由丙烯聚合制得的一种热塑性树脂,按甲基排列位置可分为等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯;其中,等规聚丙烯的甲基排列在分子主链的同一侧,间规聚丙烯的甲基交替排列在分子主链的两侧,无规聚丙烯的甲基无秩序地排列在分子主链的两侧。共聚物型的聚丙烯材料具有较低的热变形温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性等特点,同时具有更强的抗冲击强度。
无规共聚聚丙烯(PPR)是聚丙烯的一种,其高分子链的基本结构用加进不同种类的单体分子加以改性,其中乙烯是最常用的单体,其能引起聚丙烯物理性质的改变。与均聚物相比,无规共聚物改进了光学性能,进一步提高了抗冲击性能,增加了挠性,降低了熔化温度,进而降低了热熔接温度;同时,无规共聚聚丙烯在化学稳定性、水蒸汽隔离性能和器官感觉性能等方面具有与均聚物基本相同的性质。无规共聚聚丙烯可广泛应用于吹塑、注塑、挤塑、薄膜和片材挤压加工领域,可作为家用自来水管、食品包装材料、医药包装材料和日常消费品使用。
无规共聚聚丙烯管材是冷热水输送管的极佳用料,在输送70℃左右的热水且长期内压为1MPa的条件下,使用寿命可达50年。在欧美等发达国家,无规共聚聚丙烯管材的使用量已经达到给水管总量的70%以上,并且每年以超过15%的比率增长。在我国,无规共聚聚丙烯管材的开发和应用起步较晚,但发展十分迅速。
目前,生产聚丙烯材料的方法包括液气四釜串联法、间歇液相本体法等;其中,液气四釜串联法采用两个液相釜和两个气相釜串联,前两个液相釜用于液相本体聚合,后两个气相釜用于气相本体聚合,第四个反应器为气相共聚反应器,其在生产嵌段共聚物时容易控制乙烯和丙烯的配比,然而该方法工艺相对复杂;间歇液相本体法采用单釜间歇操作,其工艺相对简单,然而装置规模小、产品质量较差,应用范围窄,不适合大规模工业化生产。
此外,目前聚丙烯的聚合反应通常采用齐格勒-纳塔催化剂体系(Z-N催化剂体系),该催化剂体系的聚合反应启动快,反应时间短,产品分子量的分布通常较窄;同时,由于无规共聚聚合物的粘性大、块料较多、易堵塞反应器的出料线和输送旋阀,从而使无规共聚聚丙烯材料的生产不易维持长周期稳定运行,无规共聚聚丙烯材料的产量相对较低,不利于其生产和应用。因此,特别期待开发一种既能够实现长周期稳定生产又能够确保产品质量稳定的无规共聚聚丙烯工业生产方法。
发明内容
本发明提供一种无规共聚聚丙烯及其制备方法,该制备方法能够长周期稳定进行,制得的无规共聚聚丙烯力学性能优异。
本发明提供一种无规共聚聚丙烯的制备方法,包括如下步骤:
1)将预聚合催化剂、助催化剂和改性剂加入到第一气相反应器中,向第一气相反应器通入丙烯、乙烯和氢气进行第一聚合反应,得到第一聚合反应混合物;
2)分离所述第一聚合反应混合物中的气相,得到固相第一聚合反应混合物;
3)将所述固相第一聚合反应混合物加入到第二气相反应器中,向第二气相反应器通入丙烯、乙烯和氢气进行第二聚合反应,得到无规共聚聚丙烯;
其中,所述预聚合催化剂为钛系催化剂,所述钛系催化剂的活性为13000-30000g/g。
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