[发明专利]一种聚丙烯的生产方法

权利要求书

1.一种聚丙烯的生产方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一、催化剂的负载：按金属铈杂化POSS络合物、四氯化钛与无水无氧四氢呋喃摩尔比1:1：40~60，将金属铈杂化POSS络合物加入到无水无氧四氢呋喃溶液中，然后于60~70min内逐滴滴加四氯化钛，滴加完毕，于30~40℃无水无氧条件下搅拌反应3~5h后，于40~50℃减压蒸馏去除溶剂，固体用无水无氧甲醇洗涤3次，即得POSS负载四氯化钛催化剂，备用；

步骤二、第一次聚合：将POSS负载四氯化钛催化剂折合四氯化钛计，以丙烯、八乙烯基POSS和四氯化钛质量比5kg:0.2kg：2.5g，依次将液体丙烯、八乙烯基POSS、和POSS负载四氯化钛催化剂加入到聚合釜A中，于4~5 MPa的压力下，80~90℃聚合30min，至丙烯转化率达到75~80%后，终止反应，得混合物料；

步骤三、第二次聚合：以丙烯、混合物料、氢气质量体积比1000kg：105kg：8 Nm³，先向聚合釜B内通入氢气，然后于3~4MPa的压力下将液体丙烯和聚合釜A中的混合物料依次加入到聚合釜B中，升温至40~50℃聚合3~5h至丙烯转化率大于等于75%后，终止反应；即可；

其中，所述金属铈杂化POSS络合物的制备方法为：

步骤(1)、在装配有冷凝回流管和磁力搅拌子的500mL单口圆底烧瓶中依次加入360mL异丙醇，71.38g苯基三甲氧基硅烷，7.45g去离子水和9.50g氢氧化钠；将烧瓶置于油浴锅中，使其在70℃搅拌回流4h；然后冷却到室温，继续搅拌15h；反应完成后，经抽滤除去溶剂得到白色滤饼，再用异丙醇对滤饼洗涤抽滤3次，滤饼即为苯基笼状倍半硅氧烷四醇钠盐；

步骤(2)、在500mL四口烧瓶中加入57.80g苯基笼状倍半硅氧烷四醇钠盐、15.18g三乙胺和300mL无水THF，冰浴搅拌0.5h，在氮气保护下，注入21.16g甲基二氯硅烷，在冰浴条件下反应3h，然后升至25℃继续反应15h；反应结束后，经抽滤除去不溶反应物，将溶液在温度40℃下减压蒸馏30min，再用甲醇对析出的固体洗涤过滤三次，即得两个硅氢基团的POSS；

步骤(3)、在500mL四口烧瓶中加入23.04g含两个硅氢基团的POSS、100mL甲苯和0.17g卡尔斯特铂金催化剂，温度升至95℃；将3.13g甲基丙烯酸叔丁酯溶解于100mL甲苯中，在氮气保护下将甲基丙烯酸叔丁酯溶液缓慢滴加到反应体系中；滴加完成后回流反应36h；反应完成后，将溶液在温度65℃下减压蒸馏30min，析出的白色固体用甲醇洗涤三次，即得单酯基POSS；

步骤(4)、在500mL四口烧瓶中加入20g单酯基POSS和200mL无水THF，升温至75℃搅拌回流0.5h后，加入0.4g对苯甲磺酸，并滴加2滴水，保持溶液在75℃下回流8h；反应完成后，将溶液在温度40℃下减压蒸馏30min；将析出的白色粉末溶解于30mL氯仿中，用50mL去离子水在分液漏斗中洗涤溶液三次，最后将有机相在温度40℃下减压蒸馏30min，即得单羧基POSS；

步骤(5)、在500mL四口烧瓶中加入7.2g单羧基POSS和100mL THF，搅拌均匀，然后将0.53g醋酸铈超声溶解于150mL甲醇中，并缓慢滴入四口烧瓶中，滴加完成温度保持在20℃，继续反应10h；反应完成后将溶液在温度40℃下减压蒸馏30min，得到的固体用50mL氯仿溶解过滤；并将滤液在温度40℃下减压蒸馏30min，析出的固体用甲醇洗涤三次，即得金属铈杂化POSS络合物。

2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯的生产方法，其特征在于：还包括步骤四、闪蒸灭活：未反应完的液相丙烯排出，并经冷凝器冷凝回收，当压力降至0.05Mpa后，将聚合釜B中的固相喷入闪蒸釜进行闪蒸分离和催化剂灭活，得聚丙烯。

3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯的生产方法，其特征在于：聚合釜A 中的混合物料终止反应后，降温至30~35℃以下后，立即且直接排入聚合釜B中，降温过程中保持压力不变。

4.根据权利要求3所述的一种聚丙烯的生产方法，其特征在于：所述聚合釜A中的物料终止反应后，从80~90℃降温至30~35℃以下所需时间小于等于10min。

5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯的生产方法，其特征在于：所述混合物料为丙烯和八乙烯基POSS的共聚物、丙烯、八乙烯基POSS和POSS负载四氯化钛催化剂的混合物。