使用一氧化碳分布制备基于乙烯的聚合物的方法技术

本发明专利技术提供一种用于使基于乙烯的聚合物聚合的高压自由基聚合方法，所述方法包含在反应器构造中使乙烯聚合，所述反应器构造包含具有至少两个反应区(第一反应区和位于所述第一反应区下游的反应区)的反应器；并且其中将CO(一氧化碳)添加到位于所述第一反应区下游的至少一个反应区中的反应器中，并且其中，将小于或等于95重量百分比的CO总量馈入所述第一反应区中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的参考本申请要求2014年6月27日申请的美国临时申请第62/018050号的权益并且以引用的方式并入本文中。
技术介绍
提及常规具有所需特性平衡的低密度聚乙烯(LDPE)，其包括如由低发动机负荷、极少内缩定义的良好可加工性，由于边缘下料导致废弃物减少和在高线速度下抽取到极低厚度的能力下降。当在挤压涂布和挤压层压应用中使用时，所需粘合水平是满足最终包装/制品最终用途应用的要求。对于大多数纸和纸板应用，如山形盖顶纸盒、饮品杯、糖小袋等来说，需要具有在高线速度下实现纤维撕裂粘合和/或在降低的涂布/层压温度下实现纤维撕裂粘合的能力。在纸和纸板上挤压涂布各种聚合物(包括低密度聚乙烯(LDPE))的公司一直都存在获得良好“纤维撕裂”粘合的问题，“纤维撕裂”粘合是为了超过纸纤维自身的粘合，在聚合物与纸之间形成粘合所需要的粘合量。当从纸衬底拉聚合物时，如果发生纤维撕裂，那么认为这种粘合是可接受的。如果从纸中拉出聚合物，不含纤维(无纤维撕裂)，那么认为这是不可接受的粘合。在用于制造多层衬底的挤压层压工艺中也需要改善粘合。在以下参考文献中公开了用于涂层和膜的基于乙烯的聚合物：国际公开案第WO2011/071843号、第WO1991/18944号；美国专利第5178960号、第3860538号、第4714741号、第6558809号、第4962164号、第3676401号；GB1448062；EP0230143B1；Ward等人,用于聚偏二氯乙烯的乙烯-一氧化碳可挤压粘合剂共聚物(Ethylene-CarbonMonoxideExtrudableAdhesiveCopolymersforPolyvinylideneChloride),1988年6月《纸浆与造纸工业技能协会杂志》(TappiJournal),第140-144页；斯科特(Scott)等人,《可降解聚合物、原理和应用》(DegradablePolymers,PrinciplesandApplications),第8章：乙烯-一氧化碳共聚物(Ethylene-carbonmonoxidecopolymers),第156-168页,Chapman和Hall(1995)。也参见WO2014/105608和2014年6月27日申请的美国临时62/018014。美国专利6,407,191公开了使用含有羰基的链转移剂以在挤压方法和应用中获得改进的聚合物处理和性能特性。含有羰基的化合物(要求酮和醛)的水平在0.1到0.5wt％范围内。高分子量聚合物的产量将限定用于控制熔融指数的酮或醛链转移剂的水平，并且因此可以并入在聚合物中的最大水平限定为0.5wt％。众所周知，当在越来越高的线速度下用常规聚合物运行挤压涂布线时，结果是不可接受的纤维撕裂粘合。这种粘合涉及当熔融聚合物离开挤压模时和在它开始与纸接触之前(或在空气间隙中时)，所述熔融聚合物的氧化。在更高的线速度下，熔融聚合物帘流的氧化时间更少，这会降低粘合。需要可以用于高速挤压涂布线并且对纸衬底具有良好粘合并且可以在更低熔融温度下和/或在更高的纸衬底线速度下使用的新颖基于乙烯的聚合物。ECO共聚物的极性性质提供优于用于极性底物，如纸、纸板、箔和金属化膜的传统的LDPE的改进的粘合。国际公开案第WO2013/059042号描述使用新鲜乙烯和/或CTA(链转移剂)馈料分布以加宽MWD和提高熔融强度，同时其余处理条件是不变的。国际公开案第WO2013/078018号描述具有较宽MWD和较低可提取性的低密度基于乙烯的聚合物，其在管状反应器中在具有交联能力的所添加的交联剂和/或共聚单体不存在下制得。国际公开案WO2013/078224描述了具有较低可提取性的较宽MWD管状LDPE树脂。需要谨慎地选择和平衡聚合条件以减少更高分子量下的提取。重要的方法参数包括最大聚合温度、反应器压力以及CTA的类型、水平和分布。仍需要具有改进的底物粘合的新基于乙烯的聚合物。另外需要可以在低凝胶水平下在管状反应器中制得的此类聚合物。另外需要也具有较低正己烷可提取含量的此类聚合物。这些需要已经通过以下专利技术满足。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于使基于乙烯的聚合物聚合的高压自由基聚合方法，所述方法包含在反应器构造中使乙烯聚合，所述反应器构造包含具有至少两个反应区(第一反应区和位于第一反应区下游的反应区)的反应器；并且其中将一氧化碳(CO)添加到位于第一反应区下游的至少一个反应区中的反应器中，并且其中，将小于或等于95重量百分比的CO总量馈入第一反应区中。附图说明图1描绘馈入CO对热传递的影响。图2描绘使得乙烯馈料流中的CO的均匀浓缩的方法构造。图3描绘允许乙烯馈料流中的CO的灵活和不均匀的浓度的方法构造。图4显示用于比较聚合CP1、CP2和CP3的反应器温度分布曲线。图5显示随本专利技术聚合IP2、IP4和IP8中形成的聚合物％变化的局部CO频率。图6显示随本专利技术聚合IP2、IP6和IP10中形成的聚合物％变化的局部CO频率。图7显示本专利技术聚合IP2的局部CO和LCB频率。图8显示本专利技术聚合IP6的局部CO和LCB频率。图9显示本专利技术聚合IP10的局部CO和LCB频率。图10描绘表示源自四个反应区操作的简化聚合结构的卡利(Caley)结构。具体实施方式如上文所论述，本专利技术提供一种用于使基于乙烯的聚合物聚合的高压自由基聚合方法，所述方法包含在反应器构造中使乙烯聚合，所述反应器构造包含具有至少两个反应区(第一反应区和位于第一反应区下游的反应区)的反应器，并且其中将一氧化碳(CO)添加到位于第一反应区下游的至少一个反应区中的反应器中，并且其中，将小于或等于95重量百分比的CO总量(添加到反应器中)馈入第一反应区中。本专利技术方法可以包含如本文所描述的两个或更多个实施例的组合。基于乙烯的聚合物可以包含如本文所描述的两个或更多个实施例的组合。如本文所使用的术语“反应器构造”是指聚合方法中所使用的设备；例如反应器类型、压缩器、馈料构造和分离容器。在一个实施例中，将小于或等于90重量百分比，进一步小于或等于80重量百分比，进一步小于或等于70重量百分比，进一步小于或等于60重量百分比，进一步小于或等于50重量百分比的CO总量馈入第一反应区中。在一个实施例中，将小于或等于40重量百分比，进一步小于或等于30重量百分比，进一步小于或等于20重量百分比，进一步小于或等于10重量百分比的CO总量馈入第一反应区中。在一个实施例中，将包含乙烯的第一组合物馈入一个反应区中，并且将包含乙烯的第二组合物馈入另一反应区中。在另一个实施例中，每个组合物进一步包含CO。在另一个实施例中，第一组合物中的CO量与第二组合物中的CO量不同。在一个实施例中，第二组合物中的“CO浓度”是至少1.2，进一步至少1.4，进一步至少为第一组合物中的CO浓度的1.6倍。如本文所使用，术语“CO浓度”是指反应区入口处CO的流动速率(kg/hr)相对于反应区入口处乙烯的累积流动速率(kg/hr)。在一个实施例中，第二组合物中的“CO浓度”是至少1.8，进一步至少2.0，进一步至少为第一组合物中的CO浓度的2.2倍。在一个实施例中，至少一个反应区在305℃到320℃的最大聚合温度下操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使基于乙烯的聚合物聚合的高压自由基聚合方法，所述方法包含在反应器构造中使乙烯聚合，所述反应器构造包含具有至少两个反应区(第一反应区和位于所述第一反应区下游的反应区)的反应器；并且其中将一氧化碳(CO)添加到位于所述第一反应区下游的至少一个反应区中的反应器中，并且其中，将小于或等于95重量百分比的CO总量馈入所述第一反应区中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 US 62/0180501.一种用于使基于乙烯的聚合物聚合的高压自由基聚合方法，所述方法包含在反应器构造中使乙烯聚合，所述反应器构造包含具有至少两个反应区(第一反应区和位于所述第一反应区下游的反应区)的反应器；并且其中将一氧化碳(CO)添加到位于所述第一反应区下游的至少一个反应区中的反应器中，并且其中，将小于或等于95重量百分比的CO总量馈入所述第一反应区中。2.根据权利要求1所述的方法，其中将包含乙烯的第一组合物馈入一个反应区中，并且将包含乙烯的第二组合物馈入另一反应区中。3.根据权利要求2所述的方法，其中每个组合物进一步包含CO。4.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中将小于40重量百分比的总CO馈入所述第一反应区中。5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其中所述第二组合物中的“CO浓度”为所述第一组合物中的“CO浓度”的至少1.2倍。6.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中至少一个反应区在305℃到340℃的最大聚合温度下操作。7.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中上游反应区在比下游反应区的最大聚合温度高至少10℃的最大聚合温度下操作。8.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中所述反应器构造包含至少一个管状反应器。9.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法，其中所述第一反应区的馈料压力小于或等于250MPa。10.根据前述权利要求中的任一权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·J·波毕，T·P·卡里亚拉，S·欣里希斯，J·L·库伯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US