[发明专利]聚乙烯及其氯化聚乙烯

说明书

根据本公开的聚乙烯具有这样的分子结构，该分子结构具有窄的颗粒分布和低的超高分子量含量，因此可以通过使聚乙烯与氯反应来制备具有优异的氯化生产率和热稳定性的氯化聚乙烯。并且，还可以制备具有改善的冲击强度的包含该氯化聚乙烯的PVC组合物。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0158328号和于2019年12月9日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0163117号的优先权和权益，它们公开的内容通过引用整体并入本文。

本公开涉及一种聚乙烯及其氯化聚乙烯，所述聚乙烯可以通过实现具有窄的颗粒分布和低的超高分子量含量的分子结构来制备具有优异的氯化生产率和热稳定性以改善PVC共混物的冲击强度的氯化聚乙烯。

背景技术

烯烃聚合催化剂体系可以分为齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂，并且已经根据它们的特性开发了这些高活性催化剂体系。齐格勒-纳塔催化剂自20世纪50年代开发以来，已广泛应用于商业工艺。但是，由于齐格勒-纳塔催化剂是其中混合了多个活性位点的多活性位点催化剂，因此具有所得聚合物具有宽分子量分布的特征。另外，由于共聚单体的组成分布不均匀，因此存在难以获得期望的物理性质的问题。

同时，茂金属催化剂包括以过渡金属化合物为主要成分的主催化剂和以铝为主要成分的有机金属化合物助催化剂。这种催化剂是单一位点催化剂，其是均相的复合催化剂，并且由于单一位点特性而提供具有窄的分子量分布和均匀的共聚单体组成分布的聚合物。所得聚合物的立构规整度、共聚特性、分子量、结晶度等可以通过改变催化剂的配体结构和聚合条件来控制。

美国专利第5,914,289号公开了一种使用茂金属催化剂控制聚合物的分子量和分子量分布的方法，所述茂金属催化剂分别负载在载体上。但是，制备负载型催化剂需要大量溶剂和长时间，并且将茂金属催化剂负载在各个载体上的过程很麻烦。

韩国专利申请第2003-12308号公开了一种控制聚合物的分子量分布的方法，其中通过在载体上负载双核茂金属催化剂和单核茂金属催化剂以及活化剂而在改变反应器中催化剂的组合的同时来进行聚合。然而，该方法在同时实现各个催化剂的特性方面具有局限性。此外，还有一个缺点是茂金属催化剂与所得催化剂的载体组分分离，导致反应器中结垢。

因此，为了解决上述缺点，一直需要通过容易地制备具有优异活性的负载型茂金属催化剂来制备具有期望的物理性质的聚烯烃的方法。

同时，已知通过使聚乙烯与氯反应制备的氯化聚乙烯具有比聚乙烯更好的物理和机械性质，特别是它们可以抵抗恶劣的外部环境，因此可以用作包装材料，例如各种容器，纤维和管材和传热材料。

通常通过以下方式制备氯化聚乙烯：将聚乙烯制成悬浮液，然后与氯反应，或者将聚乙烯置于HCl水溶液中，然后与氯反应，以用氯替换聚乙烯的氢。

为了充分表现氯化聚乙烯的性质，必须将氯在聚乙烯中均匀地取代，这会受到与氯反应的聚乙烯的性质的影响。特别地，氯化聚乙烯(CPE)通过与PVC共混而广泛用于管材和窗户型材的冲击增强剂，并且通常通过使聚乙烯与氯在悬浮液中反应，或者使聚乙烯与氯在HCl水溶液中反应而制备。该PVC共混物产品需要出色的冲击强度，并且该共混物的强度会根据氯化聚乙烯的物理性质而变化。在目前广为人知的通用氯化聚乙烯的情况下，由于使用了由齐格勒-纳塔催化剂制备的聚乙烯，因此，由于分子量分布宽和高的超高分子量含量，聚乙烯中氯分布的均匀性降低。还有一个缺点是当与PVC共混时冲击强度不足。

因此，在氯化聚乙烯中需要优异的氯分布均匀性，以改善PVC共混物的冲击强度。因此，一直需要开发一种制备具有窄的分子量分布和低的超高分子量含量的分子结构的聚乙烯的方法。

发明内容

【技术问题】