[发明专利]在脱气容器中处理聚烯烃树脂的方法

说明书

本发明涉及用水在脱气容器中处理树脂的方法，更具体讲，是从低压聚合的低密度乙烯-烃聚合物颗粒中除掉未聚合气体烃单体，同时将催化剂减活化的一种方法。

长期以来已公知，烯烃，例如乙烯可以在聚合反应条件下，应用含有过渡金属化合物的催化剂，例如四氯化钛和助催化剂，例如一种金属有机化合物，例如三乙基铝进行聚合反应。此类催化剂一般称为齐格勒催化剂。

在过去，工业上制造低密度聚乙烯（即密度约0.94克/立方厘米或更低的聚乙烯）是在长型管式反应器中，在无溶剂条件下应用游离基引发剂使乙烯高压均聚（例如，压力在15000磅/平方英寸或更高）而得。近来，研究成功在低压制备低密度聚乙烯的方法，这种方法与传统的高压法相比有明显优越性。有一种低压方法是在共同转让的美国专利4，302，565中公开，因此将其公开的内容用作为本说明的参考内容。用此种低压法制成的聚乙烯可应用公知方法加工成为薄膜，而此类薄膜具极高韧性，适用于包装用途。

上面指明的专利中，公开了一种生产低密度聚乙烯的低压气相方法，其密度为约0.91-0.94克/立方厘米范围熔体流动比值为约22-36范围，并且残余催化剂含量较低，堆积密度较高。该方法中包括在一种高活性镁-钛复合催化剂存在下，将乙烯与一种或多种C₃-C₈α-烯烃共聚合，该催化剂是在特殊活化条件下，用有机铝化合物浸渍于一种多孔惰性载体物质上而制成。由此制得的该等共聚物（当用于这些聚合物时，此处所用的“共聚物”一词也意味着包括乙烯与两种或多种共聚单体的聚合物）是由乙烯作为主要部分（摩尔百分率至少约90%）与一种或多种C₃-C₈α-烯烃作为次要部分（摩尔百分率不超过10%）的共聚物，这些C₃-C₈α-烯烃在比第四个碳原子更靠近双键端的任何碳原子上不得有支链。这类α-烯烃的实例有丙烯、丁烯-1、己烯-1、4-甲基戊烯-1以及辛烯-1。

该催化剂可以这样制备，首先由一种钛化合物（例如TiCl₄）、一种镁化合物（如MgCl₂）以及一种电子给体化合物（例如四氢呋喃）制备一种前体，例如可将该等钛和镁化合物溶解于该电子给体化合物中，然后以结晶法分离得到该前体。然后将一种多孔惰性载体（例如二氧化硅）用该前体浸渍，例如将该前体溶解于该电子给体化合物中，将该载体与所溶解的前体混合，然后干燥以除去该种溶剂。所制得的经浸渍的载体可以用一种活化剂化合物（例如三乙基铝）处理而得到活化。

进行该聚合反应可以将气相的该等单体，例如在流化床中与该经活化的催化剂进行接触反应，温度为约30-105℃，所用低压为1000磅/平方英寸以下（例如，约150-350磅/平方英寸）。

所生成的粒状聚合物会含有包括单体烃在内的气态未聚合单体。为安全起见，应将这些气态单体从粒状树脂中除去，因为当单体烃浓度过高并有氧存在下有爆炸危险。此外，也可要求合理处置这些烃，以符合烃类排放的环境保护标准。

在已有技术中指出了从单体的聚合物中除掉相应的挥发性未聚合单体的技术。例如美国专利4，197，399、3，594，356以及3，450，183。

较近期于1983年2月8日颁发给R.W.Bobst等人并转让给共同受让人的美国专利4，372，758，公开了从固态烯烃聚合物中除掉未聚合气态单体的脱气或排气方法。该种脱气方法通常包括将该固态聚合物（例如，粒状）送到一个脱气容器中，并使该聚合物在该脱气容器中以逆流与惰性的脱气气体相接触，以气提掉从聚合物中释放出的气态单体。

不利的是，在应用齐格勒-纳塔催化剂制造聚乙烯和聚丙烯的方法中，在树脂中残余的催化剂及助催化剂进入该脱气容器后，通过用上述的惰性气体流逆流脱气后并不能减活化。这些残余物在从脱气容器流出时，与空气和水分反应，形成醇类、醛类、酮类和烷烃。与氧反应生成的醇、醛、酮使得树脂带有气味。与水反应生成的烷烃要求适当处置以符合关于烃类排放的环境保护标准。另外，为安全起见，应从树脂中除掉这些气态烃产物，因为当烃的浓度过大时，有氧气存在时有爆炸的危险。