[发明专利]一种聚乙烯蜡生产方法

说明书

本发明公开了一种聚乙烯蜡生产方法，反应容器中加入二乙基锌和催化剂；然后通入氢气和乙烯聚合反应得到聚乙烯蜡。或者，反应容器中加入Z‑N催化剂以及作为助催化剂的有机铝化合物；然后通入氢气和乙烯，聚合反应得到聚乙烯蜡。通过使用本发明制备的催化剂聚合乙烯和氢可以高活性制备具有分子量分布可调和优良品质的聚乙烯蜡。

技术领域

本发明涉及一种聚乙烯蜡生产方法，具体地说是一种根据特定的聚合条件有效地制备聚乙烯蜡的方法。

背景技术

蜡在低温下为塑性固体，但是当温度升高到约100℃时变成低粘度的液体，并且被定义为一种有机混合物或具有烷基(C_nH_2n+f)和分子量为500-10,000g/mol的化合物。蜡具有可燃性和对水的绝缘性和优异防潮性，并且可溶于大多数有机溶剂，但不溶于水。

蜡具有广泛的应用，如蜡烛、纸张和纺织品加工、电气工业、土木建筑、文具、工艺美术品、橡胶化合物、固体润滑剂、粘合剂、化妆品以及药品等。

聚乙烯(PE)蜡是指具有500-10,000g/mol的重均分子量的聚乙烯，并且是由乙烯生产的代表性合成蜡。聚乙烯蜡根据其制备方法、密度、大小和状态分为几个不同的类别。在这方面，聚乙烯聚合物包括蜡、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等，并根据其分子量划分种类。上述物质基本上属于聚乙烯聚合物，但它们具有取决于分子量的不同特性，因此其用途可以彼此不同。

在所述聚乙烯聚合物中，聚乙烯蜡具有对其它基体材料的优异的相容性和分散性，并且也具有优异的电绝缘性能和耐化学性。为了达到控制粘度、淬火效果、表面纹理化、防水和防锈的目的，聚乙烯蜡被广泛应用，如母料、加工材料、热熔粘合剂、油漆、涂料、油墨或类似的目的。在一些应用中，聚乙烯蜡可代替石油蜡、天然蜡和其它合成蜡。

此外，根据制备方法，聚乙烯蜡分为聚合物蜡、热裂解蜡和副产物蜡。

所述聚合物蜡进一步分为LDPE生产过程中产生的高压聚乙烯蜡和淤浆DHPE生产过程中产生的低压聚乙烯蜡。以上两种途径得到的聚乙烯蜡含有低分子量聚合物，使得聚乙烯蜡在后续使用过程中容易挥发可燃气体，同时容易使制品带有一定气味；最重要的使分子量分布较宽，无法满足高端色母料、高端汽车油漆、高端涂料消光剂等产品的需求。

大部分裂解厂家因为控制不好裂解时间、温度和裂解的稳定性，从而导致产品质量和颜色不稳定，只能添加去味剂和漂白助剂等加以改善，从而导致实际使用情况不够理想，且使用后患较多，又因为国内部分聚乙烯蜡厂家迫于成本压力只能添加其他物质用来降低单位成本，反而使产品性能下降。为了改善这些问题，已经进行了各种研究，但在控制反应条件方面仍存在诸多困难。

国外于20世纪50年代初开始工业化生产聚乙烯蜡，三分之二的聚乙烯蜡由小分子聚合而成，三分之一的聚乙烯蜡由聚乙烯生产时产生的副产而得。国外的生产厂家主要有德国的BASD公司、伊士曼公司、美国的ALLIED-SIGNAL公司、CHEMICAL公司，德国的BASF、日本的三样化成株式会社、日本的石油化学工业株式会社以及韩化石油化学株式会社等。我国聚乙烯蜡的生产方法只有两种：裂解法和聚乙烯生产时产生的副产。而且在中国能够查到的生产聚乙烯蜡的方法由韩化石油化学株式会社申请的CN103890016A，该方法为采用茂金属催化剂在双环管工艺条件下生产聚乙烯蜡，该方法生产的茂聚乙烯蜡分子量分布较宽，且茂金属催化剂活性偏低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种聚乙烯蜡生产方法，使用特定催化剂体系制备出具有优异活性和可控分子量分布的聚乙烯蜡。

本发明采用了以下技术方案：

一种聚乙烯蜡生产方法，其特征在于反应容器中加入二乙基锌和催化剂；然后通入氢气和乙烯聚合反应得到聚乙烯蜡。

所述催化剂优选为双(茚基)ZrCl₂催化剂并按照以下步骤制备：