[发明专利]用于制备乙烯共聚物的高压聚合方法

说明书

提供了乙烯共聚物的制备方法，所述方法包括：(a)在管式反应器中使乙烯与至少一种极性共聚单体在至少一种改性剂和至少一种自由基引发剂存在下在包括225‑270MPa的压力的聚合条件下接触；(b)在沿着所述反应器的长度间隔的多个反应区处将所述至少一种自由基引发剂注入所述反应器，其中每个反应区包括入口和出口；(c)在每个反应区的入口处维持温度处于150℃或更低，和在每个反应区的出口处的温度是至少177℃；(d)按占所述共聚物的0.02‑0.986wt％的比率控制改性剂流量；和(e)从所述管式反应器回收乙烯共聚物。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月31日提交的序列号62/539,197的利益，该文献的公开内容据此全文通过参考引入。

技术领域

本发明涉及由管式和/或高压釜反应器制得的含极性共聚单体，特别是乙酸乙烯酯的乙烯共聚物的制备和用途。

背景技术

包含极性共聚单体(例如，乙酸乙烯酯)的高压乙烯共聚物具有广泛的应用，包括膜生产、热熔粘合剂配制、涂料、挤出涂层、挤出和共挤出、吹塑、层压、注塑、电线和电缆和树脂改性。最近，由于它们的透明性、稳定性、耐久性和容易加工，兴趣聚焦于使用高压乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)作为太阳能电池的包封剂。

高压EVA共聚物及其它高压乙烯聚合物，例如低密度聚乙烯(LDPE) 和丙烯酸酯改性聚乙烯(例如EMA、EnBA、EAA)商业上使用两种不同的方法技术制备，一种方法技术采用高压釜反应器(CSTR构思)并且另一种采用管式反应器(活塞流构思)。例如，EP 2 513 162 A公开了形成基于乙烯的聚合物(包括EVA)的高压聚合方法，包括以下步骤：(a)将包含乙烯和非必要的链转移剂体系(CTA体系)的第一进料注入在聚合条件下运转的第一高压釜反应器区以制备第一区反应产物，所述第一反应器区的CTA体系具有转移活性Z1；和(b)(1)将所述第一区反应产物的至少一部分转移到选自第二高压釜反应器区或管式反应器区的并在聚合条件下运转的第二反应器区，和，非必要地，(2)将第二进料新鲜注入第二反应器区以制备第二区反应产物，条件是所述第二反应器区含有具有转移活性Z2的CTA体系；和条件是Z1/Z2之比小于1。

然而，使用不同技术制备的具有相同组成的聚合物之间在产物特性、加工和产品性能方面存在显著差异，这归因于分子结构、分子量分布和长链支化特性等方面的差异。例如，高压釜反应器中制备的高压聚乙烯产物往往显示比管式反应器中制备的相当聚合物更宽的分子量分布和更高的长链支化，导致更好的可流动性、熔体强度和熔体加工性能。然而，当与管式反应器产物相比时，高压釜反应器聚合物往往显示转化率(通量)和最终产物性能(例如，过高收缩率和减小的机械性能)方面的缺陷。

因此令人感兴趣的是找到高压聚乙烯产物的制备方法，该方法将与管式反应器相关的高转化率与高压釜聚合物产物的分子结构特性 (宽分子量分布、长链支化和更低结晶温度)结合。

发明内容

现已发现，可以在管式反应器中制备具有类似高压釜分子结构(例如，宽分子量分布、高长链支化和流变学中一种或多种)的高压乙烯共聚物，而不会牺牲转化率和通量。这已经使用新工艺条件实现(例如，更低的反应器压力、更低的引发剂入口温度同时保持峰值反应器温度基本上不变并控制改性剂流量)。不希望受操作理论限制，据信所述新工艺条件能够实现对分子链增长的更好控制，导致聚合物的类似高压釜的分子结构。

因此，在一类实施方案中，本发明提供乙烯共聚物的制备方法，所述方法包括：

(a)在管式反应器中使乙烯与至少一种极性共聚单体在至少一种改性剂和至少一种自由基引发剂存在下在包括225-270MPa的压力的聚合条件下接触；

(b)在沿着所述反应器的长度间隔的多个反应区处将所述至少一种自由基引发剂注入所述反应器，其中每个反应区包括入口和出口；