[发明专利]乙丙橡胶、其制备方法及其在可溶性包装膜领域的应用

说明书

本发明提供了一种乙丙橡胶、其制备方法及其在可溶性包装膜领域的应用。该制备方法包括：在惰性介质和催化剂的存在下，以乙烯、丙烯和氢气为原料进行聚合反应，得到乙丙橡胶，其中，惰性介质包括惰性溶剂和氮气，或者，惰性介质包括惰性溶剂和惰性气体，催化剂包括油溶性钒催化剂VAL_nX_m，1≤n≤3，1≤m≤3，A为氧、硫或硒，L为配体，X为卤素。使聚合反应过程在改性钒催化体系的催化作用下进行，有利于大幅提高乙烯丙烯的反应活性、反应速率和反应的立体选择性，进而能够合成出具有相对分子量分布较窄、超高乙烯含量、一定的结晶度乙烯‑丙烯无规共聚物。在后续应用过程中具有良好的相容性，油溶性好，‑20℃下72h无析出。

技术领域

本发明涉及橡胶领域，具体而言，涉及一种乙丙橡胶、其制备方法及其在可溶性包装膜领域的应用。

背景技术

国内二元乙丙橡胶主要用于生产润滑油黏度指数改进剂，市场容量大概在2万吨左右。为了保证其具有优异的剪切安定性，黏度指数改进剂用乙丙橡胶的相对分子质量一般较低，从而导致其在常温状态下也会发生“冷流”，因此需要使用包装膜将其与外包装袋隔离，或直接用包装膜进行包装。

乙丙橡胶包装膜按是否溶于基础油划分，可分为非溶性包装膜和可溶性包装膜。市场上的非溶性包装膜主要有乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)及线性低密度聚乙烯(LLDPE)等。当需要将非溶性包装膜溶于基础油时，就得把非溶性包装膜扒掉，否则会有析出物。但由于其相对分子质量较低，性状粘软，较难扒膜，这给后续的生产带来很大困难，因而非溶性包装膜已为市场所淘汰。而可溶性包装内膜能良好的溶于基础油中，不会析出，省去了剥离包装膜的过程，省时省力。

目前国内关于包装膜的生产和科研报道较多，但关于可溶性乙丙橡胶包装膜的研究还未见报道。因而开发一种用于油溶性包装膜的乙丙橡胶变得非常必要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种乙丙橡胶、其制备方法及其在可溶性包装膜领域的应用，以解决现有的乙丙橡胶在基础油中的可溶性较差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面提供了一种乙丙橡胶的制备方法，该乙丙橡胶的制备方法包括：在惰性介质和催化剂的存在下，以乙烯、丙烯和氢气为原料进行聚合反应，得到乙丙橡胶，其中，惰性介质包括惰性溶剂和氮气，或者，惰性介质包括惰性溶剂和惰性气体，催化剂包括具有式(Ⅰ)所示结构的油溶性钒催化剂：VAL_nX_m (Ⅰ)，其中，1≤n≤3，1≤m≤3，A为氧、硫或硒，L为配体，X为卤素。

进一步地，配体选自有机磷酸酯或乙氧基；优选地，有机磷酸酯选自二烷基磷酸酯、二烷基硫代磷酸酯、二烷基二硫代磷酸酯、硒代磷酸酯、二硒代磷酸酯、环状磷酸酯、环状硫代磷酸酯、二烷基次磷酸、杂环次磷酸、杂环硫代次磷酸、稠环磷酸酯或稠环硫代磷酸酯。

进一步地，以惰性溶剂的体积计，油溶性钒催化剂的加入量为0.05～1.0mmol/L，优选为0.1～0.6mmol/L；更优选为0.2～0.4mmol/L。

进一步地，催化剂还包括助催化剂，助催化剂为烷基铝催化剂；优选地，烷基铝催化剂选自三异丁基铝、一氯二异丁基铝、一氯二乙基铝、三氯三乙基二铝、二氯一乙基铝和三乙基铝中的一种或多种；更优选地，烷基铝催化剂为三氯三乙基二铝与二氯一乙基铝的混合物。

进一步地，烷基铝催化剂为三氯三乙基二铝与二氯一乙基铝的混合物，且三氯三乙基二铝与二氯一乙基铝的摩尔比为1～3，优选为2～3，更优选为2.5～2.8。

进一步地，助催化剂中Al元素与油溶性钒催化剂中V元素的摩尔比为5～100:1，优选为5～40:1，更优选为6～15:1。