[发明专利]利用复合负载型茂金属催化剂的高加工性高密度乙烯类聚合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高密度乙烯类聚合物，其由乙烯均聚物或者乙烯与选自α‑烯烃、环烯烃以及直链、支链以及环状二烯中的至少一种共聚单体的共聚物形成。本发明涉及的高密度聚乙烯树脂具有宽分子量分布以及优异的共聚单体的分布特性，具有长支链结构，因此熔融流动性优异，并且共聚单体集中分布在高分子量体中，因此机械特性优异。本发明的高密度乙烯聚合物因优异的机械特性和熔融流动性，在进行挤出、压缩、注塑、旋转成型等加工时，具有优异的成型加工性。

技术领域

本发明涉及一种利用复合负载型茂金属催化剂的高密度乙烯类聚合物及其制备方法，更具体涉及一种相比于现有的高密度乙烯类聚合物，满足优异的机械特性与优异的成型加工性之间的平衡的高密度聚乙烯聚合物。

本发明的高密度乙烯类聚合物涉及高密度聚乙烯聚合物，其分子量分布宽，并且具有长支链，因而熔融流动性高，加工性优异，并且由于包含高分子量，具有优异的机械特性。

背景技术

聚乙烯树脂因其分子量以及密度而机械、热学特性会受到影响，由此应用领域也会有不同。通常，聚乙烯聚合物的密度越低，透明性和冲击强度等越好，但是会具有耐热性、硬度以及弯曲弹性模量等物理性质变差，耐化学性也变差的缺点。

反之，聚乙烯聚合物的密度越高，其耐热性、硬度以及弯曲弹性模量等物理性质就会越好，并且耐化学性也提升，但是透明性以及冲击强度变差。因此当制造利用乙烯共聚物的注塑产品，特别是盒(cartridge)、桶(Pail)等各种产业用品等时，相当难以制造冲击强度优异的同时耐化学性也优异的注塑产品。特别是市场上所需的各种产业用品等注塑产品要求具有高耐冲击性，因此对于这种技术的需求非常大。

通过各种成型方法，提供很多用途的高密度聚乙烯聚合物。例如，薄膜成型体的代表性的方法有吹胀法(inflation method)，其熔融高密度聚乙烯聚合物，吹入空气并从模具挤出，从而吹胀出熔融聚合物挤出物。并且，获得所需形状的成型体的方法有吹塑成型法(blow molding method)，其将熔融的高密度聚乙烯聚合物吹入模具的空洞中后，将空气吹入模具空洞中的熔融树脂中，从而使熔融树脂膨胀并挤压空洞内壁，由此在空洞内形成熔融聚合物。此外，还有注塑成型法，其将熔融的高密度聚乙烯聚合物压入空洞内，从而填充空洞。

如此，高密度聚乙烯聚合物有多种成型方法，只是这些方法的共同之处在于，首先对聚乙烯聚合物进行加热，以形成熔融状态，然后使其成型。因此，在高密度聚乙烯聚合物的成型加工中，高密度聚乙烯聚合物的加热、熔融时的行为，即熔融特性是极为重要的物理性质。

特别是，在挤出、压缩、注塑或者旋转成型等成型中，熔融特性，尤其是高密度聚乙烯类聚合物的熔融流动性是左右着满意的成型加工性的根本性的物理性质。本发明中所称的成型加工性并不局限于挤出、压缩、注塑或者旋转成型时的加工性。

通常，可以认为，MI、MFI、MFR越大，熔融流动性就越优异。然而，实际上，各种成型方法所要求的作为成型材料的聚合物的性状都有不同，因此用作表示成型加工性的标准的指标根据各种成型方法而不同。例如，注塑成型法中为了获得具有耐冲击性的成型品，倾向于使用分子量分布窄的高密度聚乙烯聚合物。

以往在进行挤出、压缩、注塑或者旋转成型等时所使用的高密度聚乙烯聚合物通常使用钛类的齐格勒-纳塔催化剂或者铬类催化剂来制备。

然而，使用这类催化剂制备的高密度聚乙烯聚合物的分子量分布宽，因此能够提高流动性，但是由于混入有低分子量成分，耐冲击性等机械物理性质明显降低，并且共聚单体(comonomer)集中分布于低分子量体中，导致耐化学性降低。因此无法在保持良好的机械物理性质的同时实现注塑成型中的高速化。

为了解决这种问题，对茂金属催化剂进行了很多研究。美国专利第6525150号公开了一种茂金属催化剂，其利用茂金属的均匀的活性位点，能够制备分子量分布窄，并且对于共聚物来说共聚单体的分布均匀的树脂。然而由于分子量分布窄，虽然机械强度优异，但是成型加工性差。