[发明专利]杂化负载型茂金属催化剂和使用该催化剂制备聚乙烯共聚物的方法

说明书

本公开提供了一种用于制备聚乙烯共聚物的杂化负载型茂金属催化剂，所述聚乙烯共聚物能够生产具有优异收缩性和加工性以及优异机械性能的mLLDPE收缩膜，以及使用该催化剂制备聚乙烯共聚物的方法。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2019-0120944号和2020年9月28日提交的10-2020-0126247号的权益，将其公开内容以其整体通过引用并入本文。

本公开涉及一种杂化负载型茂金属催化剂，以及使用该催化剂制备聚乙烯共聚物的方法。

背景技术

烯烃聚合催化剂体系可分为齐格勒-纳塔催化剂和茂金属催化剂，这些高活性催化剂体系为根据其特点而开发的。

齐格勒-纳塔催化剂自1950年代开发以来已广泛应用于商业方法。然而，由于齐格勒-纳塔催化剂为其中混合了多个活性位点的多活性位点催化剂，其特征为所得聚合物具有宽分子量分布。另外，由于共聚单体的组成分布不均，因此存在难以得到所期望的物理性质的问题。

同时，茂金属催化剂包括具有过渡金属化合物作为主要成分的主催化剂和具有铝作为主要成分的有机金属化合物助催化剂。这种催化剂为单活性位点催化剂，它为一种均相复合催化剂，并且由于单活性位点的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。可以通过改变催化剂的配体结构和聚合条件来控制所得聚合物的立构规整性、共聚特性、分子量、结晶度等。

最近，由于环保意识的改变，已经尝试减少许多产品中挥发性有机化合物(VOC)的产生。然而，主要用于制备聚丙烯的齐格勒-纳塔催化剂(Z/N)存在产生大量VOC的问题。特别是，各种市售聚丙烯产品主要为使用齐格勒-纳塔催化剂制备的，但最近，已加快向使用具有低气味和低洗脱特性的茂金属催化剂制备的产品的转化。

同时，低密度聚乙烯(LDPE)是通过使用聚合催化剂将乙烯和α-烯烃共聚生产的，并且越来越多地用于收缩膜。多年来，收缩膜一直用于包装行业来包裹产品。该过程包括包装产品并在烘箱中加热，从而使膜缩回以使包装紧密并适合其最终用途。

众所周知，在收缩膜组合物中使用与低密度聚乙烯(LDPE)共混的线性低密度聚乙烯(LLDPE)。通常使用包含20至40重量％的LLDPE和80至60重量％的LDPE的组合物。实际上，众所周知，在收缩膜组合物中将LLDPE添加到LDPE中是为了避免在由纯LDPE制成的收缩膜收缩过程中可能发生的孔洞的形成。

然而，目前可用的聚乙烯树脂具有显著缺点。低密度聚乙烯(LDPE)树脂具有优异的光学性能和加工性能，但机械性能和刚性较差。

为了补充这些特性，通过与线性低密度聚乙烯(LLDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)混合来生产收缩膜。然而，当LLDPE或HDPE与LDPE混合以提高机械性能时，存在收缩性能降低的问题。

线性低密度聚乙烯(LLDPE)树脂一般具有优良的机械性能，但光学性能一般，加工性较差。事实上，LLDPE会导致气泡不稳定且难以挤出。如果与LDPE混合，它们的加工性能会得到改善，但它们的机械性能会降低。

此外，茂金属催化的线性低密度聚乙烯(mLLDPE)树脂具有优异的机械性能，但其光学性能和加工性能较差，需要专门为mLLDPE设计的宽模口挤出设备。如果与LDPE混合，它们具有优异的光学性能和良好的密封性能，但机械性能降低。

在需要高刚性的地方，LDPE和LLDPE组合物需要过厚的结构。特别是对于LLDPE，优异的冲击和撕裂性能使其减薄能力很有用，但缺乏刚性是主要缺点，因为高刚性是产品包装所需要的。

因此，需要一种用于制备低密度聚乙烯的催化剂，其能够生产用于制备具有优异机械性能同时在热收缩过程中保持高收缩性能的收缩膜的低密度聚乙烯树脂。

发明内容