Способ полимеризации и регулирование характеристик полимерной композиции

Изобретение относится к способу полимеризации и регулирования реологических характеристик полимерных композиций. Способ включает введение полимера с высокой молекулярной массой в полимер с низкой молекулярной массой. Полимерные композиции получают полимеризацией мономеров в газофазном полимеризационном реакторе с использованием биметаллической каталитической композиции и по меньшей мере одного регулирующего агента. Регулирующий агент, такой как спирт, простой эфир, кислород или амин, прибавляют или удаляют в количестве, достаточном для регулирования уровня введения полимера с высокой молекулярной массой, уровня полимера с низкой молекулярной массой или их обоих. Полимеризация происходит в псевдоожиженном слое с ожижающей средой, которая включает алкан, выбранный из группы, включающей С₄-C₂₀алканы. При увеличении содержания алкана в реакторе количество регулирующего агента увеличивается для поддержания полимерной композиции при целевом значении индекса текучести I₂₁. Технический результат состоит в улучшении регулирования реологических характеристик. 19 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Способ получения полимерной композиции, обладающей целевым значением индекса текучести I₂₁, включающий введение полимера с высокой молекулярной массой в полимер с низкой молекулярной массой с получением полимерной композиции в одном газофазном полимеризационном реакторе в присутствии способных к полимеризации мономеров, биметаллической каталитической композиции и по меньшей мере одного регулирующего агента, в котором регулирующий агент прибавляют или удаляют в количестве, достаточном для регулирования уровня введения полимера с высокой молекулярной массой, уровня полимера с низкой молекулярной массой или их обоих, в котором газофазный полимеризационный реактор включает псевдоожиженный слой и сжижающую среду, сжижающая среда включает алкан, выбранный из группы, включающей С₄-С₂₀алканы; и в котором при увеличении содержания алкана в реакторе количество регулирующего агента увеличивается для поддержания полимерной композиции при целевом значении ее I₂₁.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полимерная композиция обладает целевым значением I₂₁, составляющим от 3 до 200 дг/мин; и в котором (а) некоторое количество алкана, выбранного из группы, включающей С₄-С₂₀алканы, прибавляют в газофазный полимеризационный реактор; и (b) некоторое количество регулирующего агента, дополнительно вводимой воды или их обоих прибавляют в газофазный полимеризационный реактор;

причем увеличение количества алкана приводит к необходимости дополнительного введения или увеличения количества регулирующего агента, дополнительно вводимой воды или их обоих; и уменьшение количество алкана приводит к необходимости удаления или уменьшения количества регулирующего агента, дополнительно вводимой воды или их обоих.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что значение I₂₁ составляет от 4 до 50 дг/мин, количество алкана, выбранного из группы, включающей C₄-С₂₀алканы, составляет от 0,5 до 10 мас.% в пересчете на загрузку первичного мономера; количество воды составляет от 1 до 50 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера; и количество регулирующего агента составляет от 0,1 до 40 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что газофазный полимеризационный реактор эксплуатируется в режиме конденсации и алкан поступает в реактор в количестве, составляющем от 2 до 50 мас.% в пересчете на полную массу сжижающей среды.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирующий агент находится в туманообразном или газообразном состоянии при температуре от 50 до 120°С и давлении от 1 до 100 бар.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что газофазный полимеризационный реактор дополнительно включает рецикловый трубопровод, в котором регулирующий агент прибавляют в рецикловый трубопровод ниже по потоку от теплообменника.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирующий агент выбран из группы, включающей спирты, простые эфиры, альдегиды, кетоны, амины, О₂, монооксид углерода и их комбинации.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирующий агент выбран из группы, включающей одноатомные C₁-С₁₀спирты и С₂-С₁₀простые моноэфиры, кислород и их комбинации.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирующий агент содержится в количестве, составляющем более 1 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что алкилпроизводное алюминия также дополнительно вводится в газофазный полимеризационный реактор, где алкилпроизводным алюминия являются соединения формулы AlR₃, в которой все R независимо выбраны из группы, включающей галогены, С₁-С₂₀алкилы, С₆-С₂₀арилы и С₁-С₂₀алкоксилы и их замещенные производные.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что значение I₂₁ полимерной композиции уменьшается при увеличении количества алкилпроизводного алюминия в реакторе, где алкилпроизводным алюминия являются соединения формулы AlR₃, в которой все R независимо выбраны из группы, включающей галогены, С₁-С₂₀алкилы, С₆-С₂₀арилы и C₁-С₂₀алкоксилы и их замещенные производные.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что полимерная композиция обладает целевым значением I₂₁, составляющим от 4 до 100 дг/мин; и в котором

(a) некоторое количество алкана, выбранного из группы, включающей С₄-С₂₀алканы, прибавляют в газофазный полимеризационный реактор;

(b) некоторое количество регулирующего агента, дополнительно вводимой воды или их обоих также прибавляют в газофазный полимеризационный реактор; и

(c) некоторое количество дополнительно вводимого алкилпроизводного алюминия прибавляют в газофазный полимеризационый реактор, где алкилпроизводным алюминия являются соединения формулы AlR₃, в которой все R независимо выбраны из группы, включающей галогены, C₁-С₂₀алкилы, С₆-С₂₀арилы и С₁-С₂₀алкоксилы и их замещенные производные;

причем увеличение количества алкана приводит к необходимости дополнительного введения или увеличения количества регулирующего агента, дополнительно вводимой воды или их обоих; и увеличение количества алкилпроизводного алюминия приводит к необходимости дополнительного введения или увеличения количества регулирующего агента, дополнительно вводимой воды или их обоих, так чтобы поддерживать значение I₂₁ полимерной композиции при его целевом значении.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что значение I₂₁ составляет от 4 до 50 дг/мин; количество алкана, выбранного из группы, включающей С₄-С₂₀алканы, составляет от 0,5 до 10 мас.% в пересчете на загрузку первичного мономера; количество воды составляет от 1 до 50 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера; количество регулирующего агента составляет от 0,1 до 40 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера; и количество алкилпроизводного алюминия составляет от 50 до 200 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера, где алкилпроизводным алюминия являются соединения формулы AlR₃, в которой все R независимо выбраны из группы, включающей галогены, С₁-С₂₀алкилы, С₆-С₂₀арилы и С₁-С₂₀алкоксилы и их замещенные производные.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что присутствие алкана, выбранного из группы, включающей С₄-С₂₀алканы, или увеличение его вводимого количества от 0,5 до 10 мас.% в пересчете на загрузку первичного мономера значение I₂₁ уменьшается на величину, составляющую от 2 до 50%, если вводимое в газофазный полимеризационный реактор количество алкилпроизводного алюминия, где алкилпроизводным алюминия являются соединения формулы AlR₃, в которой все R независимо выбраны из группы, включающей галогены, С₁-С₂₀алкилы, С₆-С₂₀арилы и C₁-С₂₀алкоксилы и их замещенные производные, регулирующего агента и воды остается постоянным.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что присутствие алкана, выбранного из группы, включающей С₄-С₂₀алканы, или увеличение его вводимого количества от 1 до 6 мас.% в пересчете на загрузку первичного мономера значение I₂₁ уменьшается на величину, составляющую от 2 до 50%, если вводимое в газофазный полимеризационный реактор количество алкилпроизводного алюминия, где алкилпроизводным алюминия являются соединения формулы AlR₃, в которой все R независимо выбраны из группы, включающей галогены, С₁-С₂₀алкилы, С₆-С₂₀арилы и C₁-С₂₀алкоксилы и их замещенные производные, регулирующего агента и воды остается постоянным.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что биметаллическая каталитическая композиция включает подложку из неорганического оксида, металлоцен и содержащие титан и магний катализаторы Циглера-Натта.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что способные к полимеризации мономеры представляют собой этилен и/или олефин, выбранный из числа С₃-С₁₀α-олефинов.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что газофазный полимеризационный реактор эксплуатируется при температуре от 50°С до меньшей температуры плавления полимерной композиции.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что способные к полимеризации мономеры, алкилпроизводное алюминия, где алкилпроизводным алюминия являются соединения формулы AlR₃, в которой все R независимо выбраны из группы, включающей галогены, С₁-С₂₀алкилы, С₆-С₂₀арилы и С₁-С₂₀алкоксилы и их замещенные производные и алкан, выбранный из группы, включающей С₄-С₂₀алканы, в количестве, составляющем от 1 до 10 мас.% в пересчете на загрузку первичного мономера, водят в газофазный полимеризационный реактор с получением полимерной композиции, обладающей значением I₂₁, равным А; с последующим введением регулирующего агента в количестве, составляющем от 0,1 до 100 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера, и необязательно воды в количестве, составляющем от 1 до 50 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера в полимеризационный реактор, для получения полимерной композиции, обладающей значением индекса текучести, равным В; в котором значение А меньше значения В на величину, составляющую более 2 дг/мин.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что способные к полимеризации мономеры, дополнительно вводимый водород, алкилпроизводное алюминия, где алкилпроизводным алюминия являются соединения формулы AlR₃, в которой все R независимо выбраны из группы, включающей галогены, С₁-С₂₀алкилы, С₆-С₂₀арилы и С₁-С₂₀алкоксилы и их замещенные производные и алкан, выбранный из группы, включающей C₄-С₂₀алканы, в количестве, составляющем от 1 до 10 мас.% в пересчете на загрузку первичного мономера, вводят в газофазный полимеризационный реактор с получением полимерной композиции, обладающей значением I₂₁, равным А; с последующим введением постоянного количества регулирующего агента в количестве, составляющем от 0,1 до 50 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера, и необязательно воды в количестве, составляющем от 1 до 50 мас.ч./млн в пересчете на загрузку первичного мономера в газофазный полимеризационный реактор, введение регулирующего агента и необязательно воды проводят в рецикловый трубопровод выше по потоку от теплообменника газофазного полимеризационного реактора для получения полимерной композиции, обладающей значением индекса текучести, равным В; в котором значение А меньше значения В на величину, составляющую более 2 дг/мин.