聚烯烃弹性体及其生成方法与流程

本发明涉及烯烃聚合，具体涉及一种聚烯烃弹性体及其生成方法。

背景技术：

1、烯烃聚合物，是指乙烯-辛烯共聚物、乙烯-己烯共聚物和乙烯-丁烯共聚物等乙烯和α-烯烃共聚而成的聚烯烃类弹性体(polyolefin elastomer,poe)。poe分子链内共聚单体的含量更高，密度更低；聚合物分子链均为饱和键，无极性基团，使得聚烯烃类弹性体具有优良的抗老化性、耐腐蚀性、热稳定性和抗水汽透过等特点，故而能够替代如epm、epdm、eva、sbc和ema等一系列通用聚合物，广泛应用于汽车零部件、电线电缆、机械工具、家居用品、玩具、娱乐和运动用品、鞋底、密封件、热熔胶等领域。

2、poe产品的出现离不开均相金属催化剂的发展，目前国内针对poe的研究大多集中于poe产品分类、性能以及共混或交联应用方面。在poe催化剂研究方面，虽然国内科学家都做了大量工作，也取得一些进展，但是在poe催化剂的工业化应用方面还没有相关技术，也未有利用催化剂实现poe聚弹性体大规模连续生产的方法。

3、因此，需要设计一种聚烯烃弹性体及其生成方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供了一种聚烯烃弹性体及其生成方法，该生成方法利用分离进料步骤，来提高聚烯烃弹性体大规模聚合的反应效率和成品质量，进而填补现有技术中关于poe催化剂的工业化生产的相关空白。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种聚烯烃弹性体的生成方法，该生成方法包括：

3、将α-烯烃共聚单体的一部分和乙烯通入反应装置中；

4、将所述α-烯烃共聚单体的另一部分、主催化剂、助催化剂混合通入所述反应装置，以使所述α-烯烃共聚单体与所述乙烯在催化作用下发生聚合反应，得到反应液；其中，所述主催化剂包括茂金属催化剂，所述助催化剂包括助铝催化剂和助硼催化剂；

5、对所述反应液依次进行闪蒸、造粒，得到聚烯烃弹性体。

6、在本发明一示例中，所述将α-烯烃共聚单体的另一部分、主催化剂、助催化剂混合通入所述反应装置，包括：

7、将所述α-烯烃共聚单体的另一部分与所述助铝催化剂混合，得到第一物料；其中，所述α-烯烃共聚单体与所述助铝催化剂的混合时间为2～4分钟；将所述第一物料与所述主催化剂混合，得到第二物料；其中，所述第一物料与所述主催化剂的混合时间小于等于80秒；将所述第二物料与所述助硼催化剂混合，得到第三物料；其中，所述第二物料与所述助硼催化剂混合的混合时间小于等于40秒；将所述第三物料通入所述反应装置。

8、在本发明一示例中，所述茂金属催化剂包括二苯基硅烷基(环戊二烯)(9-芴基)二氯化锆，所述茂金属催化剂的结构式如下所示：

9、

10、在本发明一示例中，所述助铝催化剂选自甲基铝氧烷、乙基铝氧烷和改性甲基铝氧烷中的至少一种；所述助硼催化剂选自全氟苯基硼、三苯碳四(五氟苯基)硼酸盐和n，n-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼化合物中的至少一种。

11、在本发明一示例中，所述聚合反应的压力为3～10mpa，所述聚合反应时间为5～30分钟。

12、在本发明一示例中，所述聚合反应温度大于等于250℃；在所述闪蒸步骤中，所述反应液利用所述聚合反应的余热完成组分蒸发分离。

13、在本发明一示例中，所述α-烯烃共聚单体为3～20个碳原子的直链或带支链的α-烯烃。

14、在本发明一示例中，所述α-烯烃共聚单体选自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、癸烯、1-十二烯、1-十六碳烯中的至少一种。

15、在本发明一示例中，所述α-烯烃共聚单体的一部分相对于全部所述α-烯烃共聚单体的质量占比为70％～80％；部分所述α-烯烃共聚单体的一部分与所述乙烯的进料摩尔比为(0.5～5):1；所述主催化剂的进料浓度为0.001～0.1μmol/ml，所述主催化剂、所述助铝催化剂、所述助硼催化剂的进料摩尔比为1:(100～800):(0.5～2)。

16、本发明还提供一种聚烯烃弹性体，该聚烯烃弹性体采用上述任一项示例所述的生成方法制备获得。

17、本发明提供了一种聚烯烃弹性体及其生成方法，该聚烯烃弹性体的生成方法，首先将乙烯和α-烯烃共聚单体的一部分通入反应装置中混合，使得乙烯和α-烯烃共聚单体在聚合反应前充分混合，以提高后续反应效率；而后将α-烯烃共聚单体的另一部分与主催化剂和助催化剂混合后再通入反应装置，从而在去除α-烯烃共聚单体中杂质的同时使得通入反应装置的主催化剂和助催化剂所提供的金属活性点位提前被α-烯烃共聚单体所包围，进而减少杂质对催化活性中心的影响，并进一步加快乙烯和α-烯烃共聚单体围绕金属活性点位的聚合反应，提升聚合反应中催化剂活性，使得该生成方法能够高效率且高质量的大规模合成聚烯烃弹性体。

18、综上，该聚烯烃弹性体的生成方法，无需在反应装置中添加惰性溶剂，在简化生产流程、降低生产成本的同时，保障了聚合反应的效率和稳定性，提高了产品的生产质量。

技术特征：

1.一种聚烯烃弹性体的生成方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述将α-烯烃共聚单体的另一部分、主催化剂、助催化剂混合通入所述反应装置，包括：

3.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述茂金属催化剂包括二苯基硅烷基(环戊二烯)(9-芴基)二氯化锆，所述茂金属催化剂的结构式如下所示：

4.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述助铝催化剂选自甲基铝氧烷、乙基铝氧烷和改性甲基铝氧烷中的至少一种；所述助硼催化剂选自全氟苯基硼、三苯碳四(五氟苯基)硼酸盐和n，n-二甲基苯胺四(五氟苯基)硼化合物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述聚合反应的压力为3～10mpa，所述聚合反应时间为5～30分钟。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的生成方法，其特征在于，所述聚合反应温度大于等于250℃；在所述闪蒸步骤中，所述反应液利用所述聚合反应的余热完成组分蒸发分离。

7.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述α-烯烃共聚单体为3～20个碳原子的直链或带支链的α-烯烃。

8.根据权利要求7所述的生成方法，其特征在于，所述α-烯烃共聚单体选自丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、癸烯、1-十二烯、1-十六碳烯中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的生成方法，其特征在于，所述α-烯烃共聚单体的一部分相对于全部所述α-烯烃共聚单体的质量占比为70％～80％；部分所述α-烯烃共聚单体的一部分与所述乙烯的进料摩尔比为(0.5～5):1；所述主催化剂的进料浓度为0.001～0.1μmol/ml，所述主催化剂、所述助铝催化剂、所述助硼催化剂的进料摩尔比为1:(100～800):(0.5～2)。

10.一种聚烯烃弹性体，其特征在于，采用权利要求1至9任一所述的生成方法制备获得。

技术总结
本发明提供一种聚烯烃弹性体及其生成方法，属于烯烃聚合技术领域。该聚烯烃弹性体的生成方法，包括将乙烯和α‑烯烃共聚单体的一部分通入反应装置中；将α‑烯烃共聚单体的另一部分与主催化剂和助催化剂混合通入反应装置，以使α‑烯烃共聚单体与乙烯在催化作用下发生聚合反应，得到反应液；对反应液依次进行闪蒸、造粒，得到聚烯烃弹性体；其中，所述主催化剂包括茂金属催化剂，所述助催化剂包括助铝催化剂和助硼催化剂。该生成方法，无需在反应装置中添加惰性溶剂，在简化生产流程、降低生产成本的同时，保障了聚合反应的效率和稳定性，提高了产品的生产质量。

技术研发人员：卜立敏,彭占录,李俊清,华慧芳,牛雅昊,苏建萍,丁等荣,王孝森
受保护的技术使用者：江苏斯尔邦石化有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23