一种形成烯烃类聚合物的方法，所述方法包含至少以下步骤：a)使包含烯烃的反应混合物在至少一个反应器中在溶液聚合中聚合以形成聚合物溶液；b)通过至少一个脱挥发器进料至少一部分所述聚合物溶液，以形成呈熔体形式的所述烯烃类聚合物；c)通过热交换器进料至少一部分呈熔体形式的所述烯烃类聚合物，且随后进入制锭设备中以形成聚合物粒子。
Polymerization and separation of low viscosity polymers using ingot making technology
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用制锭技术的低粘度聚合物的聚合和分离相关申请的引用本申请要求2017年7月14日申请的美国临时申请第62/532487号的权益。
技术介绍
使用溶液聚合制备的烯烃类聚合物通常经由水下粒化机成形为丸粒。一般来说，溶液聚合方法在一个或多个充分搅拌的反应器(如一个或多个环管反应器或一个或多个等温反应器)中，和在100到300℃范围内的温度下，和在300到1,000psig范围内的压力下进行。聚合和分离方法公开于以下参考文献中：US2009/0121372、US5340509、US5830982、US5744074、US8203008、EP1397455A1、DE10122437A1(摘要)、US5510454、US5633018、WO1997025364、WO2015191066、US2790201、US4610615和EP0363975A1。尽管水下粒化机可用于高粘度聚合物的粒化，但对于较低粘度的聚合物(例如，在177℃下的粘度≤20,000cP)，此类技术并不适用(稳定)，因为此类聚合物通常不具有维持用于切割的形状所需的熔融强度。因此，对于低粘度聚合物(例如，在177℃下≤5,000cP)，由于熔融强度不足，因此水下粒化是不可能的。在熔体温度降低(接近熔融温度)以增加粘度和熔融强度的情况下，可能在模具孔中冷冻聚合物，这再次引起粒化的问题。在水下粒化中，在丸粒用水冷却的同时，将其在模具面上切割，且切割和冷却过程同时发生。制锭为粒子形成方法，其中锭剂在液滴成形机上、在钢带上形成，且随后在带上冷却。因此，粒子形成和冷却过程分离(不同于水下粒化)。由于聚合物的多个部分粘附到分离设备(例如，液滴成形机)，因此经由制锭分离聚合物产物易于在聚合物锭剂中形成串或纤维。拉伸粘附的聚合物，直至拉力超出聚合物的熔融强度，此时，聚合物自设备分离，并且留下连接至聚合物锭剂顶部的串。从质量和锭剂处理观点来看，在制锭期间的纤维形成是不合乎需要的，因为这些纤维会在传送装备中以及也在制锭机带上断裂和积聚。因此，聚合物锭剂中的此缺陷是不合乎需要的。因此，需要一种形成聚合物粒子的方法，所述方法避免与粒化相关的问题，尤其当连续聚合低粘度烯烃类聚合物时。还需要一种单步骤连续方法，用于聚合且随后制锭(完成)低粘度烯烃类聚合物而无或具有极低的串(纤维)形成。这些需求已经在本文中得到满足。
技术实现思路
一种形成烯烃类聚合物的方法，所述方法包含至少以下步骤：a)使包含烯烃的反应混合物在至少一个反应器中在溶液聚合中聚合以形成聚合物溶液；b)通过至少一个脱挥发器进料至少一部分聚合物溶液以形成呈熔体形式的烯烃类聚合物；c)通过热交换器进料至少一部分呈熔体形式的烯烃类聚合物，且随后进入制锭设备中以形成聚合物粒子。附图说明图1为溶液聚合和分离方法的示意图。具体实施方式一种形成烯烃类聚合物的方法，所述方法包含至少以下步骤：a)使包含烯烃的反应混合物在至少一个反应器中在溶液聚合中聚合以形成聚合物溶液；b)通过至少一个脱挥发器进料至少一部分聚合物溶液以形成呈熔体形式的烯烃类聚合物；c)通过热交换器进料至少一部分呈熔体形式的烯烃类聚合物，且随后进入制锭设备中以形成聚合物粒子。本专利技术方法可包含如本文所述的两个或更多个实施例的组合。在一个实施例中，所述方法为连续方法(例如聚合方法，其中将(一种或多种)单体连续地进料到反应器中，并且将聚合物产物从反应器中连续地去除)。在一个实施例中，对于步骤c，制锭设备包含液滴成形机，并且其中呈熔体形式的烯烃类聚合物与液滴成形机接触并且通过液滴成形机排出。在另一实施例中，经排出的聚合物在带上冷却。在一个实施例中，在烯烃类聚合物在液滴成形机处的温度(T，℃)下的烯烃类聚合物的粘度(η，以cP为单位)满足以下关系：ln(η)≤[0.028T-b(T-T0)+2.96]，其中系数b指示烯烃类聚合物的粘度的温度灵敏度；T0为参考温度(177℃)，且T>Tm+20℃，其中Tm为烯烃类聚合物的熔点；且T为烯烃类聚合物在液滴成形机处的温度；且其中η＝η0e-b(T-T0)，其中η0为烯烃类聚合物在177℃下的粘度(cP)。在一个实施例中，对于步骤b)，至少一部分聚合物溶液流动通过至少两个脱挥发器，以将呈熔体形式的烯烃类聚合物与挥发性溶剂和未反应的单体分离。在一个实施例中，对于步骤b)，至少一部分聚合物溶液流动通过两个脱挥发器，以将呈熔体形式的烯烃类聚合物与挥发性溶剂和未反应的单体分离。在一个实施例中，烯烃类聚合物熔体的粘度在177℃下≤20,000cP，或≤10,000cP，或≤5,000cP。在一个实施例中，烯烃类聚合物的熔融粘度(177℃)为500到10000cP、或600到9000cP、或700到8000cP、或800到7000cP、或900到6000cP、或1000到5000cP、1200到4500cP、或1400到4000cP、或1600到3500cP。在一个实施例中，烯烃类聚合物的密度为0.855到0.960g/cc、或0.860到0.950g/cc、或0.865到0.940g/cc、或0.870到0.930g/cc、或0.875到0.920g/cc、或0.870到0.910g/cc、0.870到0.900g/cc、或0.870到0.890g/cc、或0.870到0.885g/cc。在一个实施例中，烯烃类聚合物的数目平均分子量(Mn)为5000到30000g/mol、或10000到25000g/mol、或10000到22000g/mol。在一个实施例中，烯烃类聚合物的分子量分布(MWD)为1.80到3.50、或1.90到3.40、或2.00到3.30、或2.10到3.20、或2.20到3.10。在一个实施例中，烯烃类聚合物的分子量分布(MWD)为1.80到3.20、或1.90到3.15、或2.00到3.10、或2.10到3.05、或2.20到3.00。在一个实施例中，烯烃类聚合物的重量平均分子量(Mw)为25000到50000g/mol、或27000到50000g/mol、或30000到50000g/mol。在一个实施例中，烯烃类聚合物的数目平均分子量为4000g/mol到25,000g/mol，并且MWD<3.50、或<3.40、<或3.30、或<3.20。在一个实施例中，烯烃类聚合物的数目平均分子量为4000g/mol到25,000g/mol，并且MWD≤3.50、或≤3.40、或≤3.30、或≤3.20。在一个实施例中，进入液滴成形机的烯烃类聚合物熔体的温度为130℃到280℃、或135℃到270℃、或140℃到260℃、或140℃到250℃。将温度探针(例如，热电偶或RTD)直接插入到聚合物料流中或插入到热电偶套管中，所述热电偶套管在制锭机的液滴成形机上游直接与聚合物料流接触。在一个实施例中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种形成烯烃类聚合物的方法，所述方法包含至少以下步骤：/na)使包含烯烃的反应混合物在至少一个反应器中在溶液聚合中聚合以形成聚合物溶液；/nb)通过至少一个脱挥发器进料至少一部分所述聚合物溶液，以形成呈熔体形式的所述烯烃类聚合物；/nc)通过热交换器进料至少一部分呈熔体形式的所述烯烃类聚合物，且/n随后进入制锭设备中以形成聚合物粒子。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170714 US 62/5324871.一种形成烯烃类聚合物的方法，所述方法包含至少以下步骤：
a)使包含烯烃的反应混合物在至少一个反应器中在溶液聚合中聚合以形成聚合物溶液；
b)通过至少一个脱挥发器进料至少一部分所述聚合物溶液，以形成呈熔体形式的所述烯烃类聚合物；
c)通过热交换器进料至少一部分呈熔体形式的所述烯烃类聚合物，且
随后进入制锭设备中以形成聚合物粒子。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法为连续方法。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中对于步骤c，所述制锭设备包含液滴成形机，并且其中呈熔体形式的所述烯烃类聚合物与所述液滴成形机接触并且通过其排出，并且在带上冷却。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述烯烃类聚合物在所述液滴成形机处的温度(T，℃)下的所述烯烃类聚合物的粘度(η(以cP为单位))满足以下关系：
ln(η)≤[0.028T-b(T-T0)+2.96]，
其中系数b...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·小佐格，S·S·巴韦斯卡尔，金怡，D·S·赖尼尔森，H·W·布恩，K·R·布朗，B·D·小克卢格，
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
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