Способы регулирования полимеризации олефинов с применением двухкомпонентного металлоценового катализатора спиртовым соединением
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к регулированию полимеризации олефинов с применением двухкомпонентного металлоценового катализатора спиртовым соединением. Описан способ регулирования реакции полимеризации в реакторной системе для полимеризации. Двухкомпонентная система контактирует с олефиновым мономером и необязательно олефиновым сомономером с введением определенного количества спиртового соединения. В результате 1) уменьшают параметр индекса расплава олефинового полимера, 2) увеличивают параметр молекулярной массы олефинового полимера, выбранного из Mw, Mz или и той и другой или 3) уменьшают параметр индекса расплава олефинового полимера и увеличивают параметр молекулярной массы олефинового полимера, выбранного из Mw, Mz. Также описан способ получения олефинового полимера с заданными параметрами. Технический результат – регулирование или контролирование свойств полимеров, не требующих изменения состава катализатора или условий полимеризации. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 4 пр.
Реферат
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Существуют различные способы, которые можно использовать для регулирования или контролирования свойств текучести расплава и характеристик молекулярной массы полимера на основе олефина, полученного с применением двухкомпонентной металлоценовой каталитической системы. Например, можно изменять состав катализатора и условия реакции полимеризации для варьирования свойств текучести расплава и характеристик молекулярной массы получаемого полимера. Однако необходимы дополнительные способы регулирования или контролирования свойств полимеров, не требующие изменения состава катализатора или условий полимеризации. Соответственно, настоящее изобретение направлено на решение этой задачи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее краткое описание приведено для представления в упрощенной форме выбора концепций, которые дополнительно описаны ниже в подробном описании. Настоящее краткое описание не предназначено для выявления требуемых или существенных признаков заявленного предмета. Настоящее краткое описание не предназначено для применения с целью ограничения объема заявленного предмета.
В настоящем документе описаны различные способы и процессы, относящиеся к регулированию полимеризации олефинов с применением двухкомпонентного катализатора. Согласно одному варианту реализации изобретения в настоящем документе предложен способ регулирования реакции полимеризации в реакторной системе для полимеризации, и согласно этому варианту реализации указанный способ может включать:
(i) приведение двухкомпонентной каталитической системы в контакт с олефиновым мономером и, необязательно, олефиновым сомономером в реакторной системе для полимеризации в условиях полимеризации с получением олефинового полимера,
при этом двухкомпонентная каталитическая система содержит первый металлоценовый каталитический компонент, второй металлоценовый каталитический компонент, активатор и сокатализатор; и
(ii) введение определенного количества спиртового соединения в реакторную систему для полимеризации для уменьшения параметра индекса расплава (например, индекса расплава (MI), индекса расплава при повышенном напряжении сдвига (HLMI) и т.п.) олефинового полимера, для увеличения параметра молекулярной массы (например, средневесовой молекулярной массы (Mw), z-средней молекулярной массы (Mz) и т.п.) олефинового полимера или для уменьшения параметра индекса расплава и увеличения параметра молекулярной массы олефинового полимера.
В настоящем документе предложен способ получения олефинового полимера с заданным параметром индекса расплава (например, MI, HLMI и т.п.), заданным параметром молекулярной массы (например, Mw, Mz и т.п.) или заданным параметром индекса расплава и заданным параметром молекулярной массы, при этом согласно такому варианту реализации изобретения указанный способ может включать:
(a) приведение двухкомпонентной каталитической системы в контакт с олефиновым мономером и, необязательно, олефиновым сомономером в реакторной системе для полимеризации в условиях полимеризации,
при этом двухкомпонентная каталитическая система содержит первый металлоценовый каталитический компонент, второй металлоценовый каталитический компонент, активатор и сокатализатор; и
(b) регулирование количества спиртового соединения, введенного в реакторную систему для полимеризации, для получения олефинового полимера с заданным параметром индекса расплава (например, MI, HLMI и т.п.), заданным параметром молекулярной массы (например, Mw, Mz и т.п.) или заданным параметром индекса расплава и заданным параметром молекулярной массы.
В указанных способах и процессах параметры индекса расплава олефинового полимера, такие как MI и HLMI, могут уменьшаться при увеличении количества спиртового соединения, добавленного в реакторную систему для полимеризации. Кроме того, параметры молекулярной массы олефинового полимера, такие как Mw и Mz, могут увеличиваться при увеличении количества спиртового соединения, добавленного в реакторную систему для полимеризации.
Как изложенное выше краткое описание, так и последующее подробное описание содержат примеры и являются только пояснительными. Соответственно, приведенное выше краткое описание и последующее подробное описание не следует рассматривать, как ограничивающие. Кроме того, могут быть описаны признаки или варианты в дополнение к признакам и вариантам, изложенным в настоящем документе. Например, определенные варианты реализации изобретения могут относиться к различным комбинациям и подкомбинациям признаков, рассмотренным в подробном описании.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертеже изображен график распределения молекулярной массы как функции количества изопропанола для примеров 1-4.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Следующие определения приведены для более точного определения терминов, применяемых в настоящем документе. Если не указано иное, указанные определения применимы к настоящему описанию. Если термин используется в данном описании, но специально не определен в настоящем документе, можно использовать определение из IUPAC Compendium of Chemical Terminology, второе издание (1997), при условии, что такое определение не противоречит какому-либо другому описанию или определению, применяемому в настоящем документе, или не делает неясным или невозможным какой-либо пункт формулы изобретения, в котором это определение используют. В случае, если какое-либо определение или употребление, используемое в любом документе, включенном в настоящее описание посредством ссылки, противоречит определению или употреблению, используемому в настоящем документе, преимущество имеет определение или употребление, применяемое в настоящем документе.
Хотя композиции и способы часто описывают в терминах «включающий» различные компоненты или стадии, указанные композиции и способы могут также «состоять по существу из» или «состоять из» различных компонентов или стадий, если не указано другое.
Подразумевают, что термины в единственном числе включают альтернативы во множественном числе, например, по меньшей мере один. Например, подразумевают, что описание «активатора», «олефинового сомономера» и т.п., включает один активатор или олефиновый сомономер или смеси или комбинации более одного активатора, олефинового сомономера и т.п., если не указано иное.
Для любого конкретного соединения или группы, описанной в настоящем документе, подразумевают, что любое представленное название или структура (общая или конкретная) включает все конформационные изомеры, региоизомеры, стереоизомеры и их смеси, которые могут быть получены при применении конкретного набора заместителей, если не указано иное. Такое название или структура (общая или конкретная) также включает все энантиомеры, диастереомеры и другие оптические изомеры (если таковые имеются), неважно в энантиомерной или рацемической формах, а также смеси стереоизомеров, которые будут очевидны специалистам в данной области, если не указано иное. Общая ссылка на пентан, например, включает н-пентан, 2-метилбутан и 2,2-диметилпропан; и общая ссылка на бутиловую группу включает н-бутиловую группу, втор-бутиловую группу, изобутиловую группу и трет-бутиловую группу.
Кроме того, если не указано иное, любая углеродсодержащая группа или соединение, для которого не указано количество атомов углерода, может содержать 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 атомов углерода или любой диапазон или комбинацию диапазонов между перечисленными величинами. Например, если не указано иное, любая углеродсодержащая группа или соединение может содержать от 1 до 20 атомов углерода, от 1 до 18 атомов углерода, от 1 до 12 атомов углерода, от 1 до 8 атомов углерода, от 2 до 20 атомов углерода, от 2 до 12 атомов углерода, от 2 до 8 атомов углерода или от 2 до 6 атомов углерода и т.д. Кроме того, можно использовать другие условные обозначения или уточняющие термины для указания на присутствие или отсутствие конкретного заместителя, конкретную региохимию или стереохимию или присутствие или отсутствие разветвленной исходной структуры или основной цепи. Специалисту в данной области техники понятно что, любая конкретная углеродсодержащая группа ограничена в соответствии с химическими и структурными требованиями для такой конкретной группы.
В настоящем документе описаны другие численные диапазоны. Когда заявители описывают или раскрывают диапазон любого типа, намерение заявителей состоит в том, чтобы описать или раскрыть по отдельности каждое возможное число, которое может обоснованно включать такой диапазон, в том числе конечные точки указанного диапазона, а также любые поддиапазоны и комбинации поддиапазонов, включенные в настоящий документ, если не указано иное. В качестве типичного примера, заявители раскрывают, что согласно некоторым вариантам реализации изобретения массовое отношение более высокомолекулярного компонента к более низкомолекулярному компоненту может находиться в диапазоне от примерно 1:10 до примерно 10:1. Раскрывая, что массовое отношение более высокомолекулярного компонента к более низкомолекулярному компоненту может находиться в диапазоне от примерно 1:10 до примерно 10:1, заявители намереваются указать, что массовое отношение может представлять собой любое массовое отношение в пределах указанного диапазона и, например, может быть равным примерно 1:10, примерно 1:9, примерно 1:8, примерно 1:7, примерно 1:6, примерно 1:5, примерно 1:4, примерно 1:3, примерно 1:2, примерно 1:1, примерно 2:1, примерно 3:1, примерно 4:1, примерно 5:1, примерно 6:1, примерно 7:1, примерно 8:1, примерно 9:1 или примерно 10:1. Кроме того, массовое отношение может находиться в пределах любого диапазона от примерно 1:10 до примерно 10:1 (например, массовое отношение может находиться в диапазоне от примерно 1:2 до примерно 2:1) и указанное массовое отношение также включает любую комбинацию диапазонов от примерно 1:10 до 10:1. Подобным образом, все другие диапазоны, описанные в настоящем документе, следует толковать аналогично указанным примерам.
Заявители оставляют за собой право на ограничение или исключение любых отдельных членов любой такой группы, включая любые поддиапазоны или комбинации поддиапазонов в пределах указанной группы, которые могут быть раскрыты в соответствии с диапазоном или любым аналогичным способом, если по какой-то причине заявители решили описать настоящее изобретение не в полной мере, например, с учетом информации, что заявители могут быть не осведомлены на момент подачи заявки. Кроме того, заявители оставляют за собой право на ограничение или исключение любых отдельных заместителей, аналогов, соединений, лигандов, структур или их групп или любых членов заявленных групп, если по какой-то причине заявители решили описать настоящее изобретение не в полной мере, например, с учетом информации, что заявители могут быть не осведомлены на момент подачи заявки.
Подразумевают, что термин «замещенный», применяемый для описания группы или цепи атомов углерода, например, при ссылке на замещенный аналог конкретной группы или цепи, описывает группу или цепь, в которой любой не содержащий водород фрагмент формально заменяет водород в такой группе или цепи, и является неограничивающим. В настоящем документе группу или цепь также можно называть «незамещенной» или обозначить с помощью эквивалентных терминов, таких как «не содержащий заместитель», которые относятся к первоначальной группе или цепи. Подразумевают, что «замещенный» является неограничивающим термином и может включать углеводородные заместители, как указано и как понятно специалисту в данной области техники.
Термин «углеводород», применяемый в настоящем описании и формуле изобретения, относится к соединению, содержащему только углерод и водород. Для указания присутствия конкретных групп в углеводороде можно использовать другие условные обозначения (например, галогенированный углеводород указывает на присутствие одного или более атомов галогена, замещающих эквивалентное количество атомов водорода в углеводороде). В настоящем документе термин «гидрокарбиловая группа» используют согласно определению, установленному IUPAC: одновалентная группа, полученная путем удаления водородного атома из углеводорода (то есть, группа, содержащая только углерод и водород). Неограничивающие примеры гидрокарбиловых групп включают, помимо других групп, алкильные, алкенильные, арильные и аралкильные группы в качестве членов.
Используемый в настоящем документе термин «полимер», в общем, включает олефиновые гомополимеры, сополимеры, терполимеры и т.д. Сополимер можно получить из олефинового мономера и одного олефинового сомономера, тогда как терполимер можно получить из олефинового мономера и двух олефиновых сомономеров. Соответственно, «полимер» включает сополимеры, терполимеры и т.п., полученные из любого олефинового мономера и сомономера(ов), описанного в настоящем документе. Подобным образом, этиленовый полимер будет включать этиленовые гомополимеры, этиленовые сополимеры, этиленовые терполимеры и т.д. В качестве примера, олефиновый сополимер, такой как этиленовый сополимер, можно получить из этилена и сомономера, такого как 1-бутен, 1-гексен или 1-октен. Если мономер и сомономер представляли собой этилен и 1-гексен, соответственно, полученный полимер можно классифицировать как сополимер этилена/1-гексена. Кроме того, подразумевают, что термин «полимер» включает все высокомолекулярные полимеры и исключает более низкомолекулярные полимеры или олигомеры. Заявители подразумевают, что термин «полимер» включает олигомеры, полученные из любого олефинового мономера, описанного в настоящем документе (а также из олефинового мономера и одного олефинового сомономера, олефинового мономера и двух олефиновых сомономеров и т.д.).
Подобным образом, область применения термина «полимеризация» включает гомополимеризацию, сополимеризацию, терполимеризацию и т.п., а также процессы, которые тоже могут быть отнесены к процессам олигомеризации. Соответственно, процесс сополимеризации может включать приведение в контакт олефинового мономера (например, этилена) и олефинового сомономера (например, 1-гексена) с получением олефинового сополимера.
Термины «каталитическая композиция», «каталитическая смесь», «каталитическая система» и т.д. не зависят от фактического продукта или композиции, полученной в результате приведения в контакт или взаимодействия исходных компонентов описанной или раскрытой каталитической композиции/смеси/системы, природы активного каталитического участка или назначения сокатализатора, металлоценового соединения(й), любого олефинового мономера, применяемого для получения предварительной смеси для приведения в контакт, или активатора (например, активатора-носителя) после объединения указанных компонентов. Соответственно, термины «каталитическая композиция», «каталитическая смесь», «каталитическая система» и т.д. включают первоначальные исходные компоненты композиции, а также любой продукт(ы), который может образоваться при приведении в контакт указанных первоначальных исходных компонентов, при этом такой термин включает как гетерогенные, так и гомогенные каталитические системы или композиции. В настоящем описании термины «каталитическая композиция», «каталитическая смесь», «каталитическая система» и т.д., можно использовать взаимозаменяемо.
В настоящем документе термины «продукт, образующийся при приведении в контакт», «приведение в контакт» и т.д. используют для описания композиций, в которых компоненты приводят в контакт в любом порядке, любым способом и в течение любого отрезка времени. Например, компоненты можно привести в контакт путем смешивания или перемешивания. Кроме того, если не указано иное, приведение в контакт любого компонента можно осуществить в присутствии или отсутствии любого другого компонента композиций, описанных в настоящем документе. Объединение дополнительных материалов или компонентов можно осуществить любым подходящим способом. Кроме того, термин «продукт, образующийся при приведении в контакт» включает смеси, комбинации, растворы, суспензии, продукты реакции и т.д. или их комбинации. Хотя «продукт, образующийся при приведении в контакт» может включать и часто включает продукты реакции, нет необходимости в том, чтобы соответствующие компоненты взаимодействовали друг с другом. Подобным образом, «приведение в контакт» двух или более компонентов может привести к получению продукта реакции или реакционной смеси. Следовательно, в зависимости от обстоятельств «продукт, образующийся при приведении в контакт» может представлять собой смесь, реакционную смесь или продукт реакции.
Хотя на практике или при проверке настоящего изобретения можно использовать любые способы и материалы, подобные или эквивалентные способам и материалам, описанным в настоящем документе, здесь представлены типичные способы и материалы.
Все упомянутые в заявке публикации и патенты, включены в настоящий документ посредством ссылки с целью описания и раскрытия, например, конструкций и методологий, описанных в публикациях, которые можно использовать применительно к описываемому в настоящий момент изобретению. Публикации, обсуждаемые в тексте, приведены исключительно для их описания до даты подачи настоящей заявки. Никакие сведения в настоящем документе не должны быть истолкованы как признание, что авторы изобретения не имеют права датировать задним числом такое описание на основании предшествующего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем документе описаны способы и процессы, направленные на регулирование полимеризации олефинов с применением двухкомпонентного катализатора в реакторной системе для полимеризации путем добавления спиртового соединения. В указанных способах количество спиртового соединения, добавленного в реакторную систему, можно использовать для регулирования параметра индекса расплава (например, MI, HLMI и т.п.) олефинового полимера и, дополнительно или альтернативно, можно использовать для регулирования параметра молекулярной массы (например, Mw, Mz и т.п.) олефинового полимера. Реакцию полимеризации можно провести в реакторной системе, которая может содержать один реактор, или альтернативно, два или более реакторов, расположенных последовательно или параллельно.
Например, согласно одному варианту реализации изобретения описан способ регулирования реакции полимеризации в реакторной системе для полимеризации. Согласно этому варианту реализации изобретения указанный способ может включать:
(i) приведение двухкомпонентной каталитической системы в контакт с олефиновым мономером и, необязательно, олефиновым сомономером в реакторной системе для полимеризации в условиях полимеризации с получением олефинового полимера,
при этом двухкомпонентная каталитическая система содержит первый металлоценовый каталитический компонент, второй металлоценовый каталитический компонент, активатор и сокатализатор; и
(ii) введение определенного количества спиртового соединения в реакторную систему для полимеризации для (I) уменьшения параметра индекса расплава (например, MI, HLMI и т.п.) олефинового полимера; (II) увеличения параметра молекулярной массы (например, Mw, Mz и т.п.) олефинового полимера; или (III) уменьшения параметра индекса расплава и увеличения параметра молекулярной массы олефинового полимера.
Таким образом, добавление спиртового соединения (например, увеличение количества спиртового соединения) может привести к уменьшению параметра индекса расплава олефинового полимера. Иллюстративными и неограничивающими примерами параметров индекса расплава являются MI (г/10 мин, ASTM D1238, 190°С и масса 2,16 кг) и HLMI (г/10 мин, ASTM D1238, 190°С и масса 21,6 кг). Дополнительно или альтернативно, добавление спиртового соединения (например, увеличение количества спиртового соединения) может привести к увеличению параметра молекулярной массы олефинового полимера. Иллюстративными и неограничивающими примерами параметров молекулярной массы являются Mw и Mz (в г/моль, определяют с помощью гельпроникающей хроматографии (GPC) или другого подходящего аналитического метода).
Согласно другому варианту реализации изобретения описан способ получения олефинового полимера с заданным параметром индекса расплава (например, MI, HLMI и т.п.), заданным параметром молекулярной массы (например, Mw, Mz и т.п.) или заданным параметром индекса расплава и заданным параметром молекулярной массы. Согласно этому варианту реализации изобретения указанный способ может включать:
(a) приведение двухкомпонентной каталитической системы в контакт с олефиновым мономером и, необязательно, олефиновым сомономером в реакторной системе для полимеризации в условиях полимеризации,
при этом двухкомпонентная каталитическая система содержит первый металлоценовый каталитический компонент, второй металлоценовый каталитический компонент, активатор и сокатализатор; и
(b) регулирование количества спиртового соединения, введенного в реакторную систему для полимеризации, для получения олефинового полимера с заданным параметром индекса расплава (например, MI, HLMI и т.п.), заданным параметром молекулярной массы (например, Mw, Mz и т.п.) или заданным параметром индекса расплава и заданным параметром молекулярной массы.
Таким образом, добавление спиртового соединения (например, увеличение количества спиртового соединения) можно использовать для получения олефинового полимера с заданным параметром индекса расплава или заданным параметром молекулярной массы или и то и другое.
В указанных способах спиртовое соединение можно ввести (например, добавить, инжектировать и т.п.) в реакторную систему для полимеризации с помощью любого подходящего средства, например, в отдельности или с применением носителя (например, газа-носителя, жидкого носителя и т.п.). Спиртовое соединение можно ввести в реакторную систему для полимеризации в любом подходящем месте внутри реакторной системы. Согласно одному из вариантов реализации изобретения спиртовое соединение можно добавить непосредственно в реактор для полимеризации внутри реакторной системы для полимеризации, тогда как согласно другому варианту реализации изобретения помимо непосредственного введения в реактор для полимеризации спиртовое соединение можно ввести в реакторную систему для полимеризации в место загрузки или место входа, например, в рециркулируемый поток. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения спиртовое соединение можно добавить в реактор само по себе, тогда как согласно другим вариантам реализации изобретения спиртовое соединение можно добавить в реактор с помощью носителя или растворителя, неограничивающие примеры которого могут включать, но не ограничиваться ими, изобутан, н-бутан, н-пентан, изопентан, неопентан, н-гексан, гептан, октан, циклогексан, циклогептан, метилциклогексан, метилциклогептан, бензол, толуол, ксилол, этилбензол и т.д. или их комбинации. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения спиртовое соединение можно добавить в реактор вместе с олефиновым мономером/сомономером, таким как 1-бутен, 1-гексен или 1-октен и т.д. Согласно конкретным вариантам реализации изобретения, рассмотренным в настоящем документе, спиртовое соединение можно добавить в реакторную систему для полимеризации вместе с двухкомпонентной каталитической системой. Дополнительные варианты загрузки реакторной системы для полимеризации приведены в патенте США №7615596, описание которого в полном объеме включено в настоящий документ посредством ссылки.
В целом, признаки способов, описанных в настоящем документе (например, двухкомпонентная каталитическая система, первый металлоценовый каталитический компонент, второй металлоценовый компонент, активатор, сокатализатор, олефиновый мономер, олефиновый сомономер, условия полимеризации, реакторная система для полимеризации, спиртовое соединение, количество спиртового соединения, параметр индекса расплава, параметр молекулярной массы, среди прочего) описаны в настоящем документе независимо, при этом перечисленные признаки можно сочетать в любой комбинации для дополнительного описания раскрытых способов.
В некоторых способах, описанных в настоящем документе, двухкомпонентную каталитическую систему можно привести в контакт с олефиновым мономером и необязательно олефиновым сомономером в реакторной системе для полимеризации, и в указанную реакторную систему можно добавить спиртовое соединение. Как будет понятно специалисту в данной области техники, наряду с указанными перечисленными компонентами в реакторную систему для полимеризации можно ввести дополнительные компоненты, при этом такие не перечисленные компоненты включены в настоящее изобретение. Например, при работе реакторной системы для полимеризации - конечно, в зависимости от типа реактора для полимеризации, в реактор для полимеризации и реакторную систему для полимеризации также можно добавить или ввести требуемый олефиновый полимер и т.п., наряду с другими факторами - растворителями, разбавителями, ожижающими газами, рециркулируемыми потоками и т.п.
Массовое отношение первого металлоценового каталитического компонента ко второму металлоценовому каталитическому компоненту в двухкомпонентной каталитической системе в общем не ограничено каким-либо конкретным диапазоном массовых отношений. Тем не менее, согласно некоторым вариантам реализации изобретения массовое отношение первого металлоценового каталитического компонента ко второму металлоценовому каталитическому компоненту может находиться в диапазоне от примерно 1:100 до примерно 100:1, от примерно 1:50 до примерно 50:1, от примерно 1:25 до примерно 25:1, от примерно 1:10 до примерно 10:1 или от примерно 1:5 до примерно 5:1. Соответственно, подходящие диапазоны для массового отношения первого металлоценового каталитического компонента ко второму металлоценовому каталитическому компоненту могут включать, но не ограничиваться ими, от примерно 1:15 до примерно 15:1, от примерно 1:10 до примерно 10:1, от примерно 1:8 до примерно 8:1, от примерно 1:5 до примерно 5:1, от примерно 1:4 до примерно 4:1, от примерно 1:3 до примерно 3:1, от примерно 1:2 до примерно 2:1, от примерно 1:1,8 до примерно 1,8:1, от примерно 1:1,5 до примерно 1,5:1, от примерно 1:1,3 до примерно 1,3:1, от примерно 1:1,25 до примерно 1,25:1, от примерно 1:1,2 до примерно 1,2:1, от примерно 1:1,15 до примерно 1,15:1, от примерно 1:1,1 до примерно 1,1:1 или от примерно 1:1,05 до примерно 1,05:1 и т.д.
В соответствии с вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе, массовое отношение первого металлоценового каталитического компонента ко второму металлоценовому каталитическому компоненту можно поддерживать по существу постоянным (например, в пределах +/- 5%), например, для получения конкретного сорта полимера. При таких обстоятельствах добавление спиртового соединения можно использовать для контролирования, регулирования, оптимизирования и т.п. способа получения и свойств такого конкретного сорта полимера без необходимости варьирования состава катализатора.
Необязательно, при необходимости дополнительных контролируемых параметров в способе полимеризации с применением двухкомпонентного катализатора, помимо применения спиртового соединения, способы, описанные в настоящем документе, могут дополнительно включать стадию регулирования массового отношения первого металлоценового каталитического компонента ко второму металлоценовому каталитическому компоненту.
Согласно некоторым вариантам реализации изобретения условия полимеризации можно поддерживать по существу постоянными (например, в пределах +/- 5%), например, для получения конкретного сорта полимера. Типичные условия полимеризации включают абсолютную температуру, манометрическое давление, время пребывания, % твердой фазы и т.д. Как описано выше, при таких обстоятельствах добавление спиртового соединения можно использовать для контролирования, регулирования, оптимизирования и т.п., способа получения и свойств конкретного сорта полимера.
Необязательно, при необходимости дополнительных контролируемых параметров в способе полимеризации с применением двухкомпонентного катализатора, помимо применения спиртового соединения, способы, описанные в настоящем документе, могут дополнительно включать стадию регулирования по меньшей мере одного условия полимеризации (например, температуры, давления, времени пребывания и т.п.).
Неожиданно было обнаружено, что в указанных способах параметры индекса расплава, такие как MI и HLMI олефинового полимера, могут уменьшаться при увеличении количества спиртового соединения, добавленного в реакторную систему для полимеризации. Также неожиданно было обнаружено, что параметры молекулярной массы, такие как Mw и Mz олефинового полимера, могут увеличиваться при увеличении количества спиртового соединения, добавленного в реакторную систему для полимеризации. Спиртовое соединение можно добавить в реакторную систему для полимеризации (например, в реактор для полимеризации) отдельно, вместе с носителем, вместе с двухкомпонентной каталитической системой и т.п. Количество спиртового соединения, добавленного в реакторную систему, не имеет особенных ограничений при условии, что количество спиртового соединения, добавленного в реакторную систему, является достаточным для воздействия на по меньшей мере один параметр олефинового полимера, выбранный из MI, HLMI, Mw и Mz, как описано в настоящем документе, и не оказывает значительного негативного воздействия на активность катализатора или скорость получения полимера (например, 20%+ снижение активности катализатора, скорости получения полимера или обеих указанных характеристик). Хотя и не ограничиваясь этим, количество добавленного спиртового соединения находится в диапазоне молярных отношений моль гидроксильных (-ОН) групп спиртового соединения к общему количеству моль первого металлоценового каталитического компонента и второго металлоценового каталитического компонента, обычно составляющем от примерно 10:1 до примерно 1000:1. Такое молярное отношение основано на соответствующих количествах гидроксильных групп спиртового соединения, первого металлоценового каталитического компонента и второго металлоценового каталитического компонента, загружаемых в реакторную систему (например, в реактор для полимеризации). В качестве неограничивающего примера молярного отношения 50:1, в реакторной системе для полимеризации непрерывного действия общее количество первого и второго металлоценовых каталитических компонентов, загружаемых в реактор(ы) за определенный интервал времени, может составлять «Y» моль/час; таким образом, в случае молярного отношения 50:1 количество спиртового соединения, загружаемого в реактор(ы), будет равно «50Y» моль/час (моль гидроксильных групп).
Согласно некоторым вариантам реализации изобретения такое молярное отношение (количество моль гидроксильных групп спиртового соединения к общему количеству моль металлоценовых компонентов) может находиться в диапазоне от примерно 10:1 до примерно 1000:1, от примерно 10:1 до примерно 750:1, от примерно 10:1 до примерно 500:1, от примерно 20:1 до примерно 1000:1, от примерно 20:1 до примерно 750:1, от примерно 20:1 до примерно 500:1, от примерно 20:1 до примерно 250:1, от примерно 20:1 до примерно 200:1 или от примерно 20:1 до примерно 100:1. Согласно конкретным вариантам реализации изобретения, рассматриваемым в настоящем документе, молярное отношение может находиться в диапазоне от примерно 25:1 до примерно 1000:1, от примерно до примерно 25:1 до примерно 500:1, от примерно 25:1 до примерно 100:1, от примерно 50:1 до примерно 1000:1, от примерно 100:1 до примерно 1000:1 или от примерно 50:1 до примерно 500:1.
Неожиданно было обнаружено, что в описанных способах отношение Mz/Mw олефинового полимера может уменьшаться при увеличении количества спиртового соединения, добавленного в реакторную систему для полимеризации. Однако также неожиданно было обнаружено, что добавление спиртового соединения может по существу не оказывать влияния на Mn олефинового полимера. В этом отношении «по существу» не влияет (по существу не изменяет Mn) означает, что Mn после добавления спиртового соединения находится в пределах +/- 20% относительно Mn перед добавлением спиртового соединения. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения Mn может находиться в пределах +/- 10% или, альтернативно, +/- 5%.
Кроме того, согласно некоторым вариантам реализации изобретения стадия введения спиртового соединения в реакторную систему для полимеризации неожиданно может по существу не оказывать влияния (в пределах +/- 20%; согласно некоторым вариантам реализации изобретения в пределах +/- 10% или, альтернативно, +/- 5%) на активность двухкомпонентной каталитической системы (или, например, может по существу не оказывать влияния на скорость получения олефинового полимера). Специалисту в данной области техники хорошо понятно, что избыток спиртового соединения по сравнению с некоторыми компонентами двухкомпонентной каталитической системы может существенно понизить активность катализатора и скорость получения полимера и, в конечном счете, может «прекратить» реакцию. Таким образом, фактическое максимальное количество спиртового соединения, добавленного в реакторную систему для полимеризации, ограничено.
Согласно одному из вариантов реализации изобретения спиртовое соединение можно добавлять в реакторную систему для полимеризации непрерывно. Например, спиртовое соединение можно добавлять в реактор всякий раз, когда в реактор добавляют олефиновый мономер или металлоценовые каталитические компоненты или и то и другое. Альтернативно, спиртовое соединение можно добавлять в реактор периодически, по мере необходимости, или в импульсном режиме. Прерывистое добавление в реактор для полимеризации рассмотрено, например, в патенте США №5739220 и в публикации патента США №2004/0059070, описания которых в полном объеме включены в настоящий документ посредством ссылки.
Добавление спиртового соединения можно использовать для получения олефиновых полимеров, имеющих различные скорости потока расплава и молекулярные массы. Например, MI олефинового полимера (например, сополимера этилена/α-олефина) может составлять менее примерно 50, менее примерно 25, менее примерно 10 или менее примерно 5 г/10 мин. Рассмотренные диапазоны MI олефиновых полимеров, полученных с применением способов, описанных в настоящем документе, могут включать, но не ограничиваются ими, от 0 до примерно 25 г/10 мин, от 0 до примерно 5 г/10 мин, от 0 до примерно 1 г/10 мин, от 0 до примерно 0,5 г/10 мин, от примерно 0,005 до примерно 5 г/10 мин, от примерно 0,005 до примерно 2 г/10 мин, от примерно 0,005 до примерно 1 г/10 мин, от примерно 0,01 до примерно 20 г/10 мин, от примерно 0,01 до примерно 2 г/10 мин, от примерно 0,01 до примерно 1 г/10 мин, от примерно 0,05 до примерно 15 г/10 мин, от примерно 0,05 до примерно 5 г/10 мин, от примерно 0,05 до примерно 1 г/10 мин, от примерно 0,05 до примерно 0,5 г/10 мин, от примерно 0,1 до примерно 2 г/10 мин, от примерно 0,1 до примерно 1 г/10 мин или от примерно 0,1 до примерно 0,8 г/10 мин.
HLMI полученного олефинового полимера может составлять, например, менее примерно 200, менее примерно 100, менее примерно 50 или менее примерно 25 г/10 мин. Рассмотренные диапазоны HLMI олефиновых полимеров, полученных с применением способов, описанных в настоящем документе, могут включать, но не ограничиваются ими, от 0 до примерно 100 г/10 мин, от 0 до примерно 50 г/10 мин, от 0 до примерно 25 г/10 мин, от 0 до примерно 20 г/10 мин, от примерно 0,005 до примерно 100 г/10 мин, от примерно 0,005 до примерно 50 г/10 мин, от примерно 0,005 до примерно 25 г/10 мин, от примерно 0,01 до примерно 100 г/10 мин, от примерно 0,01 до примерно 75 г/10 мин, от примерно 0,01 до примерно 10 г/10 мин, от примерно 0,1 до примерно 50 г/10 мин, от примерно 0,1 до примерно 20 г/10 мин, от примерно 0,1 до примерно 15 г/10 мин, от примерно 0,1 до примерно 10 г/10 мин, от примерно 0,5 до примерно 100 г/10 мин, от примерно 0,5 до примерно 25 г/10 мин или от примерно 1 до примерно 15 г/10 мин.
Согласно некоторым вариантам реализации изобретения средневесовая молекулярная масса (Mw) олефинового полимера, полученного путем применения способов, описанных в настоящем докуме