制备长纤维增强烯烃聚合物和长纤维的方法技术

本发明专利技术提供：一种制备烯烃聚合物的方法，所述烯烃聚合物可以以高收率表现出优异的全同立构规整度，因此适用于增强长纤维；以及一种包含通过该制备方法制备的烯烃聚合物的长纤维。

Preparation of long fiber reinforced olefin polymers and long fibers

The invention provides a method for preparing olefin polymers, the olefin polymers can exhibit excellent total isotactic regularity in high yields, and therefore apply to reinforced long fibers, and a long fiber containing olefin polymers prepared by the preparation method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备长纤维增强烯烃聚合物和长纤维的方法
相关申请的交叉引用本申请要求享有于2015年12月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0185311号以及于2016年3月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0038235号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及长纤维增强烯烃聚合物的制备方法并涉及包含由上述制备方法生产的烯烃聚合物的长纤维。
技术介绍
使用常规齐格勒-纳塔催化剂生产的聚丙烯具有优异的强度和拉伸性，因此被用作提供非织造织物等的纤维。然而，齐格勒-纳塔催化剂由于其低氢反应性而在制造显示高流速的聚合物方面具有局限性。因此，通过提供过量的氢来制备显示高流速的聚合物，并将其与显示低流速的聚合物混合以补偿加工性，或者使显示低流速的聚合物裂化以补偿加工性。然而，存在的问题在于具有相互不同的流速的聚合物的混合或具有低流速的聚合物的裂化导致诸如由其制造的纤维的强度和加工性等的物理性质降低以及导致产生高的总挥发性有机化合物(TVOC)。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供一种制备烯烃聚合物的方法，所述方法可以以高收率呈现出优异的全同立构规整度，因此适用于增强长纤维。本专利技术的另一个目的是提供一种包含通过上述制备方法生产的烯烃聚合物的长纤维。技术方案根据本专利技术的一个实施方式，提供了制备长纤维增强烯烃聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：在负载型催化剂存在下使烯烃单体聚合，在所述负载型催化剂中，由以下化学式1表示的过渡金属化合物、由以下化学式2表示的助催化剂以及由以下化学式3表示的助催化剂负载在载体上。[化学式1]在化学式1中，M为第3族过渡金属、第4族过渡金属、第5族过渡金属、镧系过渡金属和锕系过渡金属中的一种，X1和X2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素中的一种，A为第14族元素中的一种，n为1和20之间的整数，R1为具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有7至30个碳原子的烷基芳基、具有7至30个碳原子的芳基烷基和具有6至30个碳原子的芳基中的一种，R2为氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有7至30个碳原子的烷基芳基、具有7至30个碳原子的芳基烷基和具有6至30个碳原子的芳基中的一种，并且R3至R6各自独立地为具有1至20个碳原子的烷基中的一种，[化学式2]R8-[Al(R7)-O]m-R9在化学式2中，R7、R8和R9各自独立地为氢、卤素、具有1至20个碳原子的烃基和被卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基中的一种，以及m为2以上的整数，[化学式3][L-H]+[W(J)4]-或[L]+[W(J)4]-其中，L为中性或阳离子路易斯碱，W为第13族元素，J各自独立地为具有1至20个碳原子的烃基；具有1至20个碳原子的烃氧基；以及其中上述取代基中的至少一个氢原子被选自卤素、具有1至20个碳原子的烃氧基和具有1至20个碳原子的烃基(氧基)甲硅烷基的至少一种取代基取代的取代基。本文使用的负载型催化剂可以是其中化学式2的助催化剂、化学式1的过渡金属化合物、化学式3的助催化剂被顺序负载在载体上的催化剂。同时，所述负载型催化剂可以包括其中化学式1中的R3和R4各自独立地为具有1至3个碳原子的直链烷基中的一种的过渡金属化合物。所述负载型催化剂可以包括其中化学式1中的R5和R6各自独立地为具有3至6个碳原子的支链烷基中的一种的过渡金属化合物。所述负载型催化剂可以包括其中化学式1中的R1为具有3至6个碳原子的支链烷基中的一种且n为3和9之间的整数的过渡金属化合物。所述负载型催化剂可以包括其中化学式1中的R2为具有1至3个碳原子的直链烷基中的一种的过渡金属化合物。在所述负载型催化剂中，化学式1中的M可以是第4族过渡金属中的一种。同时，可以使用氧化硅、氧化铝、氧化镁或其混合物作为所述载体。根据本专利技术的一个实施方式的制备方法中所用的烯烃单体可以包括选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十四碳烯、1-十六碳烯、1-二十碳烯、降冰片烯、降冰片二烯、乙叉基降冰片烯、苯基降冰片烯、乙烯基降冰片烯、二环戊二烯、1,4-丁二烯、1,5-戊二烯、1,6-己二烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯和3-氯甲基苯乙烯中的至少一种。它们之中，使用丙烯作为所述烯烃单体，由此以高收率提供具有高度立构规整性的聚丙烯。根据上述实施方式的制备方法，可以提供重均分子量为100,000g/mol至500,000g/mol的烯烃聚合物。另外，根据上述制备方法，可以提供立构规整度为95重量％以上的烯烃聚合物。同时，根据本专利技术的另一个实施方式，提供了包含通过上述制备方法制备的烯烃聚合物的长纤维。除了上述烯烃聚合物以外，所述长纤维可以进一步包含选自有机纤维、天然纤维、再生纤维、半合成纤维、合成纤维、基于沥青的碳纤维、芳香聚酰胺纤维和硼纤维的至少一种增强纤维。基于100重量份的所述烯烃聚合物，这些增强纤维的含量可以为5重量份至50重量份。所述长纤维具有优异的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。例如，所述长纤维的拉伸强度可以为975kgf/cm2至1,000kgf/cm2，弯曲强度可以为1,320kgf/cm2至1,400kgf/cm2，以及冲击强度可以为28.0kgf*cm/cm至30kgf*cm/cm。技术效果在根据本专利技术的一个实施方式的制备方法中，可以通过使用其中具有特定结构的过渡金属化合物与两种助催化剂一起被负载在载体上的负载型催化剂来以高收率获得具有优异的全同立构规整度的烯烃聚合物。特别地，所述负载型催化剂可以表现出高活性，优异的工艺稳定性和高氢反应性，从而提供具有规则和优异形态的具有高流速的烯烃聚合物。这样的烯烃聚合物表现出高的加工性同时具有优异的机械性质，例如拉伸强度和弯曲强度，因此作为长纤维增强树脂非常有用。它们被用作长纤维增强树脂，并且与通用长纤维增强树脂相比，其优点在于，总挥发性有机化合物(TVOC)显著的低。具体实施方式下面将详细描述根据本专利技术的具体实施方式的制备长纤维增强烯烃聚合物的方法以及包含通过上述制备方法等提供的烯烃聚合物的长纤维。根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种制备长纤维增强烯烃聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：在负载型催化剂存在下使烯烃单体聚合，在所述负载型催化剂中，由以下化学式1表示的过渡金属化合物、由以下化学式2表示的助催化剂以及由以下化学式3表示的助催化剂负载在载体上。[化学式1]在化学式1中，M为第3族过渡金属、第4族过渡金属、第5族过渡金属、镧系过渡金属和锕系过渡金属中的一种，X1和X2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素中的一种，A为第14族元素中的一种，n为1和20之间的整数，R1为具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有7至30个碳原子的烷基芳基、具有7至30个碳原子的芳基烷基和具有6至30个碳原子的芳基中的一种，R2为氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有7至30个碳原子的烷基芳基、具有7至30个碳原子的芳基烷基和具有6至30个碳原子的芳基中的一种，并且R3至R6各自独立本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备长纤维增强烯烃聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：在负载型催化剂存在下使烯烃单体聚合，在所述负载型催化剂中，由以下化学式1表示的过渡金属化合物、由以下化学式2表示的助催化剂以及由以下化学式3表示的助催化剂负载在载体上，[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.23 KR 10-2015-0185311;2016.03.30 KR 10-2011.一种制备长纤维增强烯烃聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：在负载型催化剂存在下使烯烃单体聚合，在所述负载型催化剂中，由以下化学式1表示的过渡金属化合物、由以下化学式2表示的助催化剂以及由以下化学式3表示的助催化剂负载在载体上，[化学式1]在化学式1中，M为第3族过渡金属、第4族过渡金属、第5族过渡金属、镧系过渡金属和锕系过渡金属中的一种，X1和X2彼此相同或不同，并且各自独立地为卤素中的一种，A为第14族元素中的一种，n为1和20之间的整数，R1为具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有7至30个碳原子的烷基芳基、具有7至30个碳原子的芳基烷基和具有6至30个碳原子的芳基中的一种，R2为氢、具有1至20个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有7至30个碳原子的烷基芳基、具有7至30个碳原子的芳基烷基和具有6至30个碳原子的芳基中的一种，并且R3至R6各自独立地为具有1至20个碳原子的烷基中的一种，[化学式2]R8-[Al(R7)-O]m-R9在化学式2中，R7、R8和R9各自独立地为氢、卤素、具有1至20个碳原子的烃基和被卤素取代的具有1至20个碳原子的烃基中的一种，以及m为2以上的整数，[化学式3][L-H]+[W(J)4]-或[L]+[W(J)4]-其中，L为中性或阳离子路易斯碱，W为第13族元素，J各自独立地为具有1至20个碳原子的烃基；具有1至20个碳原子的烃氧基；以及其中上述取代基中的至少一个氢原子被选自卤素、具有1至20个碳原子的烃氧基和具有1至20个碳原子的烃基(氧基)甲硅烷基的至少一种取代基取代的取代基。2.根据权利要求1所述的制备长纤维增强烯烃聚合物的方法，其中，所述负载型催化剂是化学式2的助催化剂、化学式1的过渡金属化合物、化学式3的助催化剂被顺序负载在载体上的催化剂。3.根据权利要求1所述的制备长纤维增强烯烃聚合物的方法，其中，使用了包含其中化学式1中的R3和R4各自独立地为具有1至3个碳原子的直链烷基中的一种的过渡金属化合物的催化剂。4.根据权利要求1所述的制备长纤维增强烯烃聚合物的方法，其中，使用了包含其中化学式1中的R5和R6各自独立地为具有3至6个碳原子的支链烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：盧庆燮，李琪树，全相珍，安相恩，崔智胡，郑载晔，朴喜廣，李尚勳，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR