RU2791110C2 - Bimodal polyethylene - Google Patents
Bimodal polyethylene Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791110C2 RU2791110C2 RU2020110617A RU2020110617A RU2791110C2 RU 2791110 C2 RU2791110 C2 RU 2791110C2 RU 2020110617 A RU2020110617 A RU 2020110617A RU 2020110617 A RU2020110617 A RU 2020110617A RU 2791110 C2 RU2791110 C2 RU 2791110C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bimodal
- polyethylene
- accordance
- measured
- ethylene
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Область включает бимодальный полиэтилен, содержащие его полиэтиленовые композиции, изготовленные из них продукты, способы их изготовления и применения и изделия, содержащие их.The field includes bimodal polyethylene, polyethylene compositions containing it, products made from them, methods for their manufacture and use, and products containing them.
Уровень техникиState of the art
Полиэтиленовые полимеры имеют многочисленные коммерческие применения. К ним относятся пленки, листы, литьевые изделия и экструдированные изделия. Пленки и листы используются в упаковочных применениях и неупаковочных применениях. Примерами являются сельскохозяйственная пленка, упаковка для пищевых продуктов, мешки для одежды, продуктовые пакеты, мешки для тяжелых условий эксплуатации, промышленные защитные покрытия, паллеты и термоусадочные пленки и пакеты. Изделия, полученные литьем под давлением, включают в себя ведра, морозильные контейнеры, крышки и игрушки. Экструдированные изделия включают трубы и слои покрытия электрических кабелей.Polyethylene polymers have numerous commercial applications. These include films, sheets, molded products and extruded products. Films and sheets are used in packaging applications and non-packaging applications. Examples are agricultural film, food packaging, clothing bags, grocery bags, heavy duty bags, industrial protective covers, pallets and shrink films and bags. Injection molded products include buckets, freezer containers, lids and toys. Extruded articles include pipes and electrical cable coating layers.
Полиэтилены с повышенной термостойкостью («PE-RT») - это класс полиэтиленовых полимеров, определенный в ISO-1043-1, для использования в высокотемпературных и промышленных применениях труб, таких как трубы для транспортировки горячей или холодной воды. Как правило, полимеры PE-RT имеют молекулярную структуру и кристаллическую микроструктуру, которые обеспечивают прочность при гидростатическом давлении при высоких температурах без необходимости сшивания.High Temperature Resistant Polyethylenes ("PE-RT") is a class of polyethylene polymers defined in ISO-1043-1 for use in high temperature and industrial piping applications such as pipes for transporting hot or cold water. Typically, PE-RT polymers have a molecular structure and crystalline microstructure that provide hydrostatic pressure strength at high temperatures without the need for crosslinking.
Некоторые полиэтилены упомянуты в документах US 2005/0054790 A1; US 2015/0017365 A1; US 7250473 B2 и US 9017784 B2.Some polyethylenes are mentioned in US 2005/0054790 A1; US 2015/0017365A1; US 7250473 B2 and US 9017784 B2.
Документ US 2005/0054790 A1, S. Mawson и соавт. относится к процессу полимеризации, каталитическим композициям для полимеризации и способам введения каталитических композиций в реактор полимеризации. Также к способам получения суспензии или раствора каталитического компонента и каталитических композиций. Также к способам контроля свойств полимерных продуктов с использованием каталитических композиций и полимеров, полученных из них.Document US 2005/0054790 A1, S. Mawson et al. relates to a polymerization process, polymerization catalyst compositions, and methods for introducing catalyst compositions into a polymerization reactor. Also to processes for preparing a slurry or solution of a catalyst component and catalyst compositions. Also to methods for controlling the properties of polymer products using catalyst compositions and polymers derived from them.
Документ US 2015/0017365 A1, выданный B-KSohn и соавт., относится к мультимодальной полиолефиновой смоле и полученному из нее литому продукту. Полиолефиновая смола удовлетворяет всем требованиям из следующих (1) - (5), (1) плотность от 0,934 до 0,963 г/см3; (2) индекс текучести расплава (190°C., условие 2,16 кг нагрузки) от 0,01 до 1,0 г/10 мин; (3) Mw/Mn от 12 до 60 (гель-проникающая хроматография); (4) появляются по меньшей мере два пика при измерении молекулярной массы полиолефиновой смолы с помощью гель-проникающей хроматографии; и (5) количество полиолефина, имеющего Mw 10000 или менее, превышает 15 массовых процентов, а количество полиолефина, имеющего Mw 1000000 или более, превышает 1,5 массовых процента, при измерении молекулярной массы полиолефиновой смолы с помощью гель-проникающей хроматографии.US 2015/0017365 A1 issued by B-KSohn et al. relates to a multimodal polyolefin resin and a molded product derived therefrom. The polyolefin resin satisfies all of the following (1) to (5), (1) a density of 0.934 to 0.963 g/cm 3 ; (2) melt flow index (190°C., condition 2.16 kg load) from 0.01 to 1.0 g/10 min; (3) Mw/Mn 12 to 60 (GPC); (4) at least two peaks appear when measuring the molecular weight of the polyolefin resin using gel permeation chromatography; and (5) the amount of the polyolefin having Mw 10,000 or less exceeds 15 mass percent, and the amount of the polyolefin having Mw 1,000,000 or more exceeds 1.5 mass percent, when measuring the molecular weight of the polyolefin resin by gel permeation chromatography.
Документ US 7250473 B2, выданный D. Schramm и соавт., относится к полиэтиленовой смоле, имеющей мультимодальное молекулярно-массовое распределение, при этом указанная смола дополнительно отличается тем, что имеет плотность в диапазоне от примерно 0,925 г/см3 до примерно 0,950 г/см3, индекс расплава (I2) в диапазоне от примерно 0,05 г/10 мин. до примерно 5 г/10 мин и тем, что она содержит по меньшей мере один интерполимер этилена с высокой молекулярной массой и по меньшей мере этиленовый полимер с низкой молекулярной массой, и к композиции, содержащей такую смолу. Также к формованному изделию, содержащему указанную смолу или композицию, в частности, к трубе.Document US 7250473 B2, issued by D. Schramm et al., relates to a polyethylene resin having a multimodal molecular weight distribution, while the specified resin is further characterized in that it has a density in the range from about 0.925 g/cm 3 to about 0.950 g/ cm 3 melt index (I 2 ) in the range of about 0.05 g/10 min. up to about 5 g/10 min and in that it contains at least one high molecular weight ethylene interpolymer and at least a low molecular weight ethylene polymer, and to a composition containing such a resin. Also to a molded article containing said resin or composition, in particular to a pipe.
Документ US 9017784 B2, выданный M. Palmlöf и соавт., относится к трубе, изготовленной из полиэтиленовой композиции, содержащей полиэтиленовую базовую смолу, которая содержит с. сополимер этилена в качестве фракции (А) и d. гомо- или сополимер этилена в качестве фракции (B), при этом фракция (A) имеет более низкую молекулярную массу, чем фракция (B), при этом смола на основе полиэтилена может быть получена в процессе полимеризации, в котором в полимеризации по меньшей мере одной из фракций (A) и (B) используется катализатор с единым центром полимеризации, и основная смола имеет (i) плотность менее 0,940 кг/м3, и (ii) а MFR5 при 190°C/5,00 кг, по меньшей мере, 0,20 г/10 мин., и полиэтиленовая композиция имеет время до разрушения, по меньшей мере, 250 ч, измеренное согласно ISO 1167 при 95°C и 4,3 МПа.Document US 9017784 B2, issued by M. Palmlöf et al., relates to a pipe made from a polyethylene composition containing a polyethylene base resin that contains c. ethylene copolymer as fraction (A) and d. ethylene homo- or copolymer as the fraction (B), wherein the fraction (A) has a lower molecular weight than the fraction (B), while the polyethylene-based resin can be obtained in a polymerization process in which at least one of the fractions (A) and (B) uses a single site catalyst and the base resin has (i) a density of less than 0.940 kg/m3, and (ii) and an MFR 5 at 190°C/5.00 kg of at least at least 0.20 g/10 min., and the polyethylene composition has a time to failure of at least 250 hours, measured according to ISO 1167 at 95°C and 4.3 MPa.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Мы обнаружили проблему, которая вредит производству, использованию и эксплуатационным характеристикам предшествующих полиэтиленовых (PE) композиций, состоящих из предшествующего PE, изготовленного с металлоценовым катализатором («предшествующий MCN-PE»), и предшествующего PE, изготовленного с катализатором Циглера-Натта («предшествующий ZN-РЕ»). Например, их термостойкость, измеренная при повышенной температуре и растягивающем напряжении или давлении, может быть неудовлетворительной для использования в применениях PE-RT.We have discovered a problem that is detrimental to the manufacture, use and performance of prior polyethylene (PE) compositions consisting of a prior metallocene catalyzed PE ("preceding MCN-PE") and a prior PE made with a Ziegler-Natta catalyst ("preceding MCN-PE"). ZN-PE"). For example, their heat resistance, measured at elevated temperature and tensile stress or pressure, may not be satisfactory for use in PE-RT applications.
Техническое решение этой проблемы не было очевидным из предшествующего уровня техники. Проблема, которую необходимо решить с помощью изобретательности, состоит в том, чтобы открыть новую композицию PE, которая имеет улучшенные характеристики PE-RT. Такая новая композиция PE будет полезна в применениях PE-RT.The technical solution to this problem was not obvious from the prior art. The problem to be solved with ingenuity is to discover a new PE composition that has improved PE-RT performance. Such a new PE composition would be useful in PE-RT applications.
Наше техническое решение этой проблемы включает бимодальную полиэтиленовую композицию («бимодальную PE композицию»), изготовленную с использованием бимодальной каталитической системы, описанной ниже, в которой бимодальная PE композиция содержит от более чем 0 до 14 массовых процентов (масс.%) этиленсодержащих цепей, имеющих формульную молекулярную массу (MW) от более чем 0 до 10000 грамм на моль (г/моль) в расчете на общую массу этиленсодержащих компонентов в бимодальной PE композиции. Техническое решение также обеспечивает изготовленные из них продукты, способы их изготовления и применения и содержащие их изделия.Our solution to this problem includes a bimodal polyethylene composition ("bimodal PE composition") made using the bimodal catalyst system described below, in which the bimodal PE composition contains from more than 0 to 14 mass percent (wt.%) of ethylene-containing chains having a formula molecular weight (MW) of greater than 0 to 10,000 grams per mole (g/mol) based on the total weight of the ethylene-containing components in the bimodal PE composition. The technical solution also provides products made from them, methods for their manufacture and use, and products containing them.
Заявляемую бимодальную PE композицию можно применять в ряде промышленных применений, включая трубы.The inventive bimodal PE composition can be used in a number of industrial applications, including pipes.
РисункиDrawings
Фиг. 1 - содержит рисунки структурных формул (про)катализаторов.Fig. 1 - contains drawings of structural formulas of (pro)catalysts.
Фиг. 2 - представляет собой хроматограмму GPC (гель-проникающей хроматографии) из примера 1 бимодальной PE композиции по настоящему изобретению.Fig. 2 is a GPC (Gel Permeation Chromatography) chromatogram from Example 1 of a bimodal PE composition of the present invention.
Фиг. 3 - представляет собой хроматограмму GPC из примера 2 бимодальной PE композиции по настоящему изобретению.Fig. 3 is a GPC chromatogram from Example 2 of a bimodal PE composition of the present invention.
Фиг. 4 - представляет собой график зависимости динамической вязкости от частоты из примеров 1 и 2 по настоящему изобретению в сравнении с мономодальным сравнительным примером 1.Fig. 4 is a plot of dynamic viscosity versus frequency of Examples 1 and 2 of the present invention compared to Monomodal Comparative Example 1.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
Краткое содержание и реферат включены в настоящий документ посредством ссылки. The summary and abstract are incorporated herein by reference.
Неожиданно, бимодальная PE композиция по настоящему изобретению может характеризоваться по меньшей мере одним улучшенным свойством, таким как, например, повышенное (большее) сопротивление медленному росту трещин (метод испытания PENT), пониженное гидростатическое разрушение и/или повышенная технологичность. Бимодальную PE композицию по настоящему изобретению можно применять для изготовления труб, пленок, листов, экструдированных изделий и изделий, полученных литьем под давлением.Surprisingly, the bimodal PE composition of the present invention may have at least one improved property, such as, for example, increased resistance to slow crack growth (PENT test method), reduced hydrostatic failure, and/or improved processability. The bimodal PE composition of the present invention can be used to make pipes, films, sheets, extruded products and injection molded products.
Некоторые варианты реализации настоящего изобретения описаны ниже как пронумерованные аспекты для простого создания перекрестных ссылок. Дополнительные варианты реализации описаны в настоящем документе в другом месте.Some embodiments of the present invention are described below as numbered aspects for easy cross reference. Additional implementation options are described elsewhere in this document.
Аспект 1. Бимодальная полиэтиленовая композиция, содержащая полиэтиленовый компонент с более низкой молекулярной массой (LMW) и полиэтиленовый компонент с более высокой молекулярной массой (HMW), в которой каждый из полиэтиленовых компонентов LMW и HMW содержит мономерные звенья, полученные из этилена, и сомономерные звенья, полученные из (C3-C20)альфа-олефинов; и в которой бимодальная полиэтиленовая композиция характеризуется каждым из ограничений (а) - (f): (а) разрешенная бимодальность (разрешенное молекулярно-массовое распределение), показываемая на хроматограмме гель-проникающей хроматографии (GPC) бимодальной полиэтиленовой композиции, где хроматограмма показывает пик, представляющий полиэтиленовый компонент HMW, пик, представляющий полиэтиленовый компонент LMW, и локальный минимум в диапазоне Log (молекулярной массы) («Log(MW)»)) от 3,0 до 7,0 между пиком, представляющим полиэтиленовый компонент HMW и пиком, представляющим полиэтиленовый компонент LMW, измеренные в соответствии со способом испытания на бимодальность, описанным ниже; (b) плотность от 0,9300 до 0,9500 грамм на кубический сантиметр (г/см3), измеренная в соответствии с ASTMD792-13, метод B; (c) индекс расплава, измеренный в соответствии с ASTMD1238-13 при 190 градусах Цельсия (°C) под нагрузкой 2,16 кг (кг) («I2» или «MI2») от 0,010 до менее чем 0,20 грамм на 10 минут (г/10 мин.); (d) показатель текучести, измеренный в соответствии с ASTMD1238-13 при 190°C под нагрузкой 21,6 кг («I21» или «FI21») от 8,0 до 15 г/10 мин.; (e) отношение показателей текучести (FRR) индекса расплава к показателю текучести («I21/I2») от 100,0 до 800,0; и (f) от более 0 до 14 масс.% этиленсодержащих цепей, имеющих формульную молекулярную массу (MW) от более 0 до 10000 грамм на моль (г/моль), в расчете на общую массу этиленсодержащих компонентов в бимодальной PE композиции. Бимодальная полиэтиленовая композиция может содержать от менее чем 100,0 до 86 масс.% этиленсодержащих цепей, имеющих MW более чем 10000 г/моль. В бимодальной полиэтиленовой композиции MW самого легкого компонента массы может отличаться от варианта к варианту реализации, поэтому выражение MW в (f) в виде «от более 0 до 10000 грамм на моль» (т.е. от > 0 до 10000 г/моль) представляет собой четкий способ охватить все такие варианты реализации. Выражение «этиленсодержащие цепи» означает макромолекулы этиленсодержащих компонентов, которые, в свою очередь, являются олигомерами и/или полимерами этилена и, необязательно, одного или нескольких сомономеров (например, альфа-олефинов). Этиленсодержащие компоненты включают полиэтиленовые компоненты LMW и HMW бимодальной полиэтиленовой композиции. Выражение «формульная молекулярная масса» и «MW» означают одно и то же и представляют собой массу макромолекулы, рассчитанную из ее молекулярной формулы.Aspect 1: A bimodal polyethylene composition comprising a lower molecular weight (LMW) polyethylene component and a higher molecular weight (HMW) polyethylene component, wherein the LMW and HMW polyethylene components each contain ethylene-derived monomer units and comonomer units. derived from (C 3 -C 20 )alpha-olefins; and wherein the bimodal polyethylene composition is characterized by each of the constraints of (a) to (f): (a) the resolved bimodality (permitted molecular weight distribution) shown on a Gel Permeation Chromatography (GPC) chromatogram of the bimodal polyethylene composition, where the chromatogram shows a peak, representing the HMW polyethylene component, a peak representing the LMW polyethylene component, and a local minimum in the range of Log (molecular weight) ("Log(MW)")) from 3.0 to 7.0 between the peak representing the HMW polyethylene component and the peak representing polyethylene component LMW measured in accordance with the bimodality test method described below; (b) a density of 0.9300 to 0.9500 grams per cubic centimeter (g/cm 3 ), measured in accordance with ASTM D792-13 Method B; (c) melt index measured in accordance with ASTM D1238-13 at 190 degrees Celsius (°C) under a load of 2.16 kg (kg) ("I 2 " or "MI2") from 0.010 to less than 0.20 grams per 10 minutes (g/10 min.); (d) flow index measured in accordance with ASTM D1238-13 at 190°C under a load of 21.6 kg ("I 21 " or "FI 21 ") from 8.0 to 15 g/10 min.; (e) a flow rate ratio (FRR) of melt index to flow rate (“I 21 /I 2 ”) from 100.0 to 800.0; and (f) from more than 0 to 14 wt.% ethylene-containing chains having a formula molecular weight (MW) from more than 0 to 10,000 grams per mole (g/mol), based on the total weight of the ethylene-containing components in the bimodal PE composition. The bimodal polyethylene composition may contain from less than 100.0 to 86% by weight of ethylene-containing chains having a MW of more than 10,000 g/mol. In a bimodal polyethylene composition, the MW of the lightest mass component may differ from embodiment to embodiment, so the expression for MW in (f) as "greater than 0 to 10,000 grams per mole" (i.e., > 0 to 10,000 g/mol) is a clear way to cover all such implementations. The expression "ethylene-containing chains" means macromolecules of ethylene-containing components, which, in turn, are oligomers and/or polymers of ethylene and, optionally, one or more comonomers (eg, alpha-olefins). The ethylene-containing components include the LMW and HMW polyethylene components of the bimodal polyethylene composition. The expression "formula molecular weight" and "MW" mean the same thing and represent the mass of a macromolecule calculated from its molecular formula.
Аспект 2. Бимодальная PE композиция по аспекту 1 характеризуется по меньшей мере одним, альтернативно каждым из ограничений (a) - (f): (a) локальный минимум Log(MW) на хроматограмме GPC в диапазоне от 4,0 до 6,0 Log(MW), альтернативно от 4,5 до 5,5 Log(MW), альтернативно от 5,0 до 5,5 Log(MW) (например, Log(MW) составляет от 5,05 до 5,25) между пиком, представляющим полиэтиленовый компонент HMW, и пиком, представляющим полиэтиленовый компонент LMW, измеренной в соответствии с Методом испытания на бимодальность; (b) плотность от 0,931 до 0,9450 г/см3, альтернативно от 0,9310 до 0,9400 г/см3, альтернативно от 0,9310 до 0,9390 г/см3, альтернативно от 0,933 до 0,938 г/см3, альтернативно от 0,935 до 0,937 г/см3, измеренная в соответствии с ASTMD792-13 Метод B; (c) индекс расплава (I2) от 0,010 до 0,10 г/10 мин, альтернативно от 0,045 до 0,095 г/10 мин., измеренный в соответствии с ASTMD1238-13 (190°С, 2,16 кг); (d) показатель текучести (I21) от 9 до 14, альтернативно от 11 до 13 г/10 мин.; (e) отношение показателей текучести (I21/I2) от 110 до 600, альтернативно от 120 до 400, альтернативно от 130 до 300, альтернативно от 150 до 200; и (f) от 7,0 до менее 10,0 масс.%, альтернативно от 8,0 до 9,5 масс.% этиленсодержащих цепей, имеющих MW от более 0 до 10000 г/моль, в расчете на общую массу этиленсодержащих компонентов в бимодальной PE композиции.
Аспект 3. Бимодальная PE композиция по аспекту 2 характеризуется по меньшей мере одним, альтернативно каждым из ограничений (a) - (f): (a) локальный минимум Log(MW) на хроматограмме GPC в диапазоне от 5,0 до 5,5 Log(MW) между пиком, представляющим полиэтиленовый компонент HMW, и пиком, представляющим полиэтиленовый компонент LMW, измеренной в соответствии с Методом испытания на бимодальность; (b) плотность от 0,935 до 0,942 г/см3, альтернативно от 0,935 до 0,937 г/см3, измеренная в соответствии с ASTMD792-13, метод В; (c) индекс расплава (I2) от 0,045 до 0,095 г/10 мин., измеренный в соответствии с ASTMD1238-13 (190°С, 2,16 кг); (d) показатель текучести (I21) от 9 до 14, альтернативно от 11 до 13 г/10 мин.; (е) отношение показателей текучести (I21/I2) от 150 до 200; и (f) от 8,0 до 9,5 масс.% этиленсодержащих цепей, имеющих MW от более 0 до 10000 г/моль.
Аспект 4. Бимодальная PE композиция по любому из аспектов 1-3 дополнительно характеризуется любым из ограничений (g) - (l): (g) дисперсия молекулярных масс (Mw/Mn), ĐM (произносится D с чертой M) составляет от 5 до 30,1, альтернативно от 7 до 25, альтернативно от 10,1 до 20,1, все измерено в соответствии с Методом испытаний гель-проникающей хроматографией (GPC), описанным ниже; (h) нет измеряемого, или, альтернативно, нет обнаруживаемого количество длинноцепочечных разветвлений на 1000 атомов углерода («индекс LCB»), измеренных в соответствии с Методом испытания LCB (описанным ниже); (i) значение показателя снижения вязкости при сдвиге (SHI, η*(10)/η*(200)) составляет более 20, альтернативно от> 20 до 90, альтернативно от 30 до 80, альтернативно от 40 до 70, измеренное в соответствии с Методом испытания показателя снижения вязкости при сдвиге, описанным ниже; (j) дисперсия молекулярных масс (Mw/Mn), ĐM, полиэтиленового компонента LMW составляет от 2,5 до 3,5, альтернативно от 2,8 до 3,3, альтернативно от 2,9 до 3,2 после деконволюции полиэтиленовых компонентов LMW и HMW бимодальной PE композиции в соответствии с Методом испытания с деконволюцией, описанным ниже; и (k) Mw/Mn полиэтиленового компонента HMW от 2,5 до 4,5, альтернативно от 3,0 до 4,5, альтернативно от 3,2 до 4,1, альтернативно от 3,3 до 4,0, все измеренные в соответствии с Методом испытаний GPC, описанным ниже, после деконволюции полиэтиленовых компонентов LMW и HMW бимодальной PE композиции в соответствии с Методом испытания с деконволюцией, описанным ниже; (l) каждым из (g), (i), (j) и (k).
Аспект 5. Бимодальная полиэтиленовая композиция по любому из аспектов 1-4 дополнительно характеризуется по меньшей мере одним, альтернативно каждым из ограничений (i) - (iii): (i) результат испытания PENT более 1000 часов, альтернативно более 2000 часов, измеренный при 90°C и 2,4 мегапаскаль (МПа) в соответствии с Методом испытания PENT, описанным ниже; (ii) результат Гидростатического испытания труб более 1000 часов, альтернативно более 2000 часов, измеренный при 90°C и 3,8 мегапаскаль (МПа) в соответствии с Методом гидростатического испытания труб 1, описанным ниже; и (iii) результат Гидростатического испытания труб более 1000 часов, альтернативно более 2000 часов, измеренный при 90°C и 4,0 МПа в соответствии с Методом гидростатического испытания труб 2, описанным ниже. В некоторых аспектах ограничения (i) - (iii) независимо составляют максимум 20000 часов, альтернативно 10000 часов, альтернативно 5000 часов.
Аспект 6. Бимодальная РЕ композиция по любому из аспектов 1-5, в которой сомономерные звенья, полученные из (C3-C20)альфа-олефинов, дополнительно описываются любым из ограничений (i) - (vii): (i) сомономерные звенья, полученные из (C3-C10)альфа-олефинов; (ii) сомономерные звенья, полученные из (C4-C10)альфа-олефинов; (iii) сомономерные звенья, полученные из (C4-C8)альфа-олефинов; (iv) сомономерные звенья, полученные из 1-бутена; (v) сомономерные звенья, полученные из 1-гексена; (vi) сомономерные звенья, полученные из 1-октена; и (vii) комбинацией любых двух от (iv) до (vi).
Аспект 7. Бимодальная полиэтиленовая композиция, полученная сополимеризацией этилена (мономера) и, по меньшей мере, одного (C3-C20)альфа-олефина (сомономера) в смеси бимодальной каталитической системы и раствора корректирующего катализатора в присутствии газообразного молекулярного водорода (H2) и, необязательно, индуцированного конденсирующего агента (ICA) в одном, двух или более реакторах полимеризации (например, в одном газофазном реакторе с псевдоожиженным слоем) в условиях (со)полимеризации; при этом перед смешиванием раствор корректирующего катализатора состоит по существу из (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)циркониевого комплекса (прокатализатора, например, (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)диметилциркония и инертного жидкого растворителя (например, жидкого алкана), а бимодальная каталитическая система состоит по существу из компонента активатора (например, компонента метилалюмоксана), комплекса бис(2-пентаметилфениламидо)этил)амина циркония и комплекса (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)циркония, все они расположены на твердом носителе (например, гидрофобном коллоидном диоксиде кремния); и при этом условия (со)полимеризации включают температуру реакции от 85° до 105°C, альтернативно от 86° до 99°C, альтернативно от 89° до 96°C; молярное отношение газообразного молекулярного водорода к этилену (молярное отношение H2/C2) от 0,0007 до 0,010, альтернативно от 0,0010 до 0,010, альтернативно от 0,0011 до 0,009; и молярное отношение сомономера (Comer) к этилену (молярное отношение Comer/C2) от 0,0005 до 0,02, альтернативно от 0,0007 до 0,015, альтернативно от 0,0010 до 0,013. Полученная бимодальная PE композиция может представлять собой композицию по любому из аспектов 1-6. Сомономер может представлять собой 1-гексен. H2 может присутствовать в реакторе (-ах) в концентрации от 500 до 1000 частей на миллион (ч/млн, масс), альтернативно от 600 до 900 ч/млн, альтернативно от 700 до 800 ч/млн по данным газовой хроматографии (GC). ICA может представлять собой (C4-C20)алкан, такой как изопентан.
Аспект 8. Способ получения бимодальной полиэтиленовой композиции, включающий приведение в контакт этилена (мономера) и по меньшей мере одного (C3-C20)альфа-олефина (сомономера) со смесью бимодальной каталитической системы и раствора корректирующего катализатора в присутствии газообразного молекулярного водорода (H2) и индуцированного конденсирующего агент (ICA) в одном, двух или более реакторах полимеризации (например, в одном газофазном реакторе с псевдоожиженным слоем) в условиях (со)полимеризации, в результате чего получают бимодальную полиэтиленовую композицию; при этом перед смешиванием раствор корректирующего катализатора состоит по существу из (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)циркониевого комплекса (прокатализатора, например, (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)диметилциркония и инертного жидкого растворителя (например, жидкого алкана), а бимодальная каталитическая система состоит по существу из компонента активатора (например, компонента метилалюмоксана), комплекса неметаллоценового лиганда с металлом 4-й группы (например, комплекса бис(2-пентаметилфениламидо)этил)амин-циркония) и комплекса металлоценового лиганда с металлом 4-й группы (например, комплекс (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)циркония), все они расположены на твердом носителе (например, гидрофобном коллоидном диоксиде кремния); и при этом условия (со)полимеризации включают температуру реакции от 85° до 105°C, альтернативно от 86° до 104°C, альтернативно от 86° до 99°C, альтернативно от 89° до 96°C; молярное отношение газообразного молекулярного водорода к этилену (молярное отношение H2/C2) от 0,0007 до 0,010, альтернативно от 0,0010 до 0,010, альтернативно от 0,0011 до 0,009; и молярное отношение сомономера (Comer) к этилену (молярное отношение Comer/C2) от 0,0005 до 0,02, альтернативно от 0,0007 до 0,015, альтернативно от 0,0010 до 0,013. Полученная бимодальная PE композиция может представлять собой композицию по любому из аспектов 1-6. Сомономер может представлять собой 1-гексен. H2 может присутствовать в реакторе (-ах) в концентрации от 500 до 1000 частей на миллион (ч/млн, масс.), альтернативно от 600 до 900 ч/млн, альтернативно от 700 до 800 ч/млн по данным GC. В альтернативном варианте реализации аспекта 7 или 8 бимодальную каталитическую систему можно получать и затем подавать в реактор(ы) полимеризации в виде суспензии (например, взвеси) в минеральном масле, а раствор корректирующего катализатора можно получать, а затем подавать в реактор(ы) полимеризации в виде раствора, например, в жидком алкане.
Аспект 9. Бимодальная полиэтиленовая композиция по аспекту 7 или способ по аспекту 8 могут быть дополнительно описаны любым из ограничений (i) - (vi): (i) где бимодальная каталитическая система состоит по существу из комплекса бис(2-пентаметилфениламидо)этил)аминциркония и комплекса (тетраметилциклопентадиенил) (н-пропилциклопентадиенил)циркония в их молярном соотношении от 1,0:1,0 до 5,0:1,0 соответственно, альтернативно от 1,5:1,0 до 2,5:1,0, альтернативно от 2,0:1,0 до 4,0:1,0, от 2,5:1,0 до 3,49:1,0, альтернативно от 2,7:1,0 до 3,3:1,0, альтернативно от 2,9:1,0 до 3,1:1,0, альтернативно 1,5:1,0, альтернативно 2,0:1,0 и компонента метилалюмоксана, все из которых нанесены распылением на твердый носитель; (ii) где бимодальная каталитическая система дополнительно состоит в основном из минерального масла, а твердый носитель представляет собой гидрофобный коллоидный диоксид кремния (например, коллоидный диоксид кремния, обработанный диметилдихлорсиланом); (iii) где смесь представляет собой суспензию бимодальной каталитической системы в минеральном масле и растворе корректирующего катализатора и где смесь предварительно готовят и затем подают в реактор(ы) полимеризации; (iv) где раствор корректирующего катализатора получают растворением (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил) цирконийдиметила в инертном жидком растворителе (например, жидком алкане) с получением раствора корректирующего катализатора; (v) где реактор(ы) полимеризации представляет собой один газофазный реактор с псевдоожиженным слоем, а способ представляет собой газофазную полимеризацию; и (vi) каждое из (i) - (v). Молярное соотношение комплекса бис(2-пентаметилфениламидо)этил)аминоциркония к комплексу (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)циркония может быть основано на молярном соотношении их соответствующих содержаний атомов Zr, которое можно рассчитать из масс ингредиентов (например, масс бис(2-пентаметилфениламидо)этил)амино цирконийдибензила и (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорида) или можно измерить аналитически.Aspect 9 The bimodal polyethylene composition of aspect 7 or the process of aspect 8 may be further described by any of the limitations of (i) to (vi): (i) wherein the bimodal catalyst system consists essentially of a bis(2-pentamethylphenylamido)ethyl)aminezirconium complex and (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium complex in their molar ratio from 1.0:1.0 to 5.0:1.0, respectively, alternatively from 1.5:1.0 to 2.5:1.0 , alternatively 2.0:1.0 to 4.0:1.0, 2.5:1.0 to 3.49:1.0, alternatively 2.7:1.0 to 3.3: 1.0, alternatively 2.9:1.0 to 3.1:1.0, alternatively 1.5:1.0, alternatively 2.0:1.0 and a component of methylalumoxane, all of which are sprayed onto a solid carrier; (ii) wherein the bimodal catalyst system further consists primarily of mineral oil and the solid support is hydrophobic fumed silica (eg, fumed silica treated with dimethyldichlorosilane); (iii) where the mixture is a suspension of a bimodal catalyst system in mineral oil and a correction catalyst solution, and where the mixture is pre-prepared and then fed into the polymerization reactor(s); (iv) wherein the correction catalyst solution is prepared by dissolving (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl) zirconium dimethyl in an inert liquid solvent (eg liquid alkane) to form a correction catalyst solution; (v) where the polymerization reactor(s) is a single gas phase fluidized bed reactor and the process is a gas phase polymerization; and (vi) each of (i) - (v). The molar ratio of bis(2-pentamethylphenylamido)ethyl)aminozirconium complex to (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium complex can be based on the molar ratio of their respective Zr atom contents, which can be calculated from the masses of the ingredients (e.g., the masses of bis(2-pentamethylphenylamido )ethyl)amino zirconiumdibenzyl and (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium dichloride) or can be measured analytically.
Аспект 10. Изготовленное изделие, содержащее сформованную форму из бимодальный полиэтиленовой композиции по любому из аспектов 1-7.
Аспект 11. Изготовленное изделие по аспекту 10, выбранное из: труб, пленок, листов, экструдированных изделий и изделий, отлитых под давлением. Изготовленное изделие может представлять собой трубу, альтернативно пленку, альтернативно пленку, полученную экструзией с раздувом. Пленки и листы можно применять в упаковочных применениях и неупаковочных применениях. Примерами являются сельскохозяйственная пленка, упаковка для пищевых продуктов, мешки для одежды, продуктовые пакеты, мешки для тяжелых условий эксплуатации, промышленные защитные покрытия, паллеты и термоусадочные пленки и пакеты. Изделия, полученные литьем под давлением, включают в себя ведра, морозильные контейнеры, крышки и игрушки. Экструдированные изделия включают трубы и слои покрытия электрических кабелей.Aspect 11 The article of manufacture of
Аспект 12. Труба, состоящая из бимодальной PE композиции по любому из аспектов 1-7 и 9 и определяющая внутреннее объемное пространство, через которое может транспортироваться вещество. Труба может иметь цилиндрическую форму и обладать цилиндрической стенкой, определяющей внутреннее объемное пространство, через которое может транспортироваться вещество.Aspect 12. A pipe comprising a bimodal PE composition according to any one of aspects 1-7 and 9 and defining an internal volumetric space through which a substance can be transported. The pipe may be cylindrical in shape and have a cylindrical wall defining an internal volumetric space through which a substance can be transported.
Аспект 13. Способ транспортировки вещества, включающий перемещение вещества через внутреннее объемное пространство трубы по аспекту 12. Транспортируемое вещество может представлять собой текучую среду, такую как газ, пар, жидкость, взвесь или их комбинацию любых двух из них. Например, вещество может представлять собой воду. В некоторых аспектах транспортируемая вода может находиться при температуре от 1° до 99°C.Aspect 13. The method of transporting a substance, including the movement of a substance through the internal volume of the pipe according to aspect 12. The transported substance can be a fluid medium, such as a gas, vapor, liquid, slurry, or a combination of any two of them. For example, the substance may be water. In some aspects, the transported water may be at a temperature of from 1° to 99°C.
Бимодальная PE композиция может содержать остаток или побочные продукты, образованные из бимодальной каталитической системы и раствора корректирующего катализатора, использованных для получения бимодальной PE композиции. Бимодальная полиэтиленовая композиция при необходимости может иметь ноль, один, два или более необязательных компонентов. Примерами необязательных компонентов являются добавки, такие как красители, антиоксиданты, технологические добавки (для обработки полимеров), смазочные материалы, поглотители кислорода, поглотители хлора, соединения, устойчивые к экстракции воды, и дезактиваторы металлов. В некоторых аспектах бимодальную PE композицию по любому из аспектов 1-7 и 9 (i) получают способом полимеризации, который не содержит катализатор Циглера-Натта, (ii) не содержит титана, или (iii) оба (i) и (ii). Например, способ по аспекту 8 не содержит катализатора Циглера-Натта, и полученная таким образом бимодальная PE композиция не содержит титана.The bimodal PE composition may contain residue or by-products formed from the bimodal catalyst system and the correction catalyst solution used to form the bimodal PE composition. The bimodal polyethylene composition may optionally have zero, one, two or more optional components. Examples of optional components are additives such as colorants, antioxidants, processing aids (for polymer processing), lubricants, oxygen scavengers, chlorine scavengers, compounds resistant to water extraction, and metal deactivators. In some aspects, the bimodal PE composition of any of aspects 1-7 and 9 (i) is prepared by a polymerization process that does not contain a Ziegler-Natta catalyst, (ii) does not contain titanium, or (iii) both (i) and (ii). For example, the method of
10000. Число, равное 1,0000x104, альтернативно 10 000,0.10000. A number equal to 1.0000x10 4 , alternatively 10,000.0.
Активатор (для активации прокатализаторов с образованием катализаторов). Также известен как сокатализатор. Любое металлосодержащее соединение, материал или комбинация соединений и/или веществ, независимо от того, удерживаются они или не удерживаются на материале носителя, которые могут активировать прокатализатор, давая катализатор и компонент активатора. Активация может включать, например, отщепление по меньшей мере одной уходящей группы (например, по меньшей мере одного X в любой из структурных формул на фиг. 1) от металла прокатализатора (например, M в любой из структурных формул на фиг. 1) с получением катализатора. Катализатор может быть в общем назван путем замены части уходящей группы из названия прокатализатора на «комплекс». Например, катализатор, полученный путем активации бис(2-пентаметилфениламидо)этил)аминоцирконийдибензила, можно назвать «комплекс бис(2-пентаметилфениламидо)этил)аминоцирконий». Катализатор, полученный активацией (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорида или (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдиметила, можно назвать «комплекс (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконий». Катализатор, полученный активацией (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорида, может быть таким же или отличным от катализатора, полученного активацией (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдиметила. Металл активатора, как правило, отличается от металла прокатализатора. Молярное соотношение содержания металла в активаторе к содержанию металла в прокатализаторе (-ах) может составлять от 1000:1 до 0,5:1, альтернативно от 300:1 до 1:1, альтернативно от 150:1 до 1:1. Активатором может быть кислота Льюиса, некоординирующий ионный активатор или ионизирующий активатор, или основание Льюиса, алкилалюминий или алкилалюмоксан. Алкилалюминий может представлять собой триалкилалюминий, галогенид алкилалюминия или алкоксид алкилалюминия (этоксид диэтилалюминия). Триалкилалюминий может представлять собой триметилалюминий, триэтилалюминий («TEAl»), трипропилалюминий, триизобутилалюминий и подобные. Галогенид алкилалюминия может представлять собой хлорид диэтилалюминия. Алкилалюмоксан может представлять собой метилалюмоксан (МАО), этилалюмоксан или изобутилалюмоксан. Активатор может представлять собой МАО, который представляет собой модифицированный метилалюмоксан (ММАО). Соответствующие компоненты активаторов могут представлять собой производные кислот Льюиса, некоординирующий ионный активатор, ионизирующий активатор, основания Льюиса, алкилалюминий или алкилалюмоксан соответственно. Компоненты активаторов могут иметь структуру или состав, отличный от активатора, из которого они получены, и могут быть побочным продуктом активации прокатализатора или производным побочного продукта. Примером производного побочного продукта является компонент метилалюмоксан, который образуется при удалении летучих веществ во время распылительной сушки бимодальной каталитической системы, изготовленной с метилалюмоксаном. Активатор может быть коммерчески доступным. Активатор можно подавать в реактор(ы) полимеризации (например, один газофазный реактор с псевдоожиженным слоем) отдельным потоком от подачи в него сырья реагентов, используемых для получения бимодальной каталитической системы (например, бимодальной каталитической системы на носителе) и/или раствора корректирующего катализатора. Активатор можно подавать в реактор(ы) полимеризации в «мокром режиме» в виде его раствора в инертной жидкости, такой как минеральное масло или толуол, в режиме взвеси в виде суспензии, или в сухом режиме режима в виде порошка.Activator (for activation of procatalysts to form catalysts). Also known as a cocatalyst. Any metal-containing compound, material, or combination of compounds and/or substances, whether or not retained on a carrier material, that can activate a pronatalistic agent to produce a catalyst and an activator component. Activation may include, for example, cleavage of at least one leaving group (for example, at least one X in any of the structural formulas in Fig. 1) from the procatalyst metal (for example, M in any of the structural formulas in Fig. 1) to obtain catalyst. A catalyst can be generically named by replacing the leaving group portion of the procatalyst name with "complex". For example, a catalyst obtained by activating bis(2-pentamethylphenylamido)ethyl)aminozirconiumdibenzyl may be referred to as "bis(2-pentamethylphenylamido)ethyl)aminozirconium complex". The catalyst obtained by activating (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium dichloride or (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconiumdimethyl can be called "(tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium complex". The catalyst obtained by activation of (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium dichloride may be the same or different from the catalyst obtained by activation of (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconiumdimethyl. The activator metal is generally different from the procatalyst metal. The molar ratio of the metal content of the activator to the metal content of the procatalyst(s) may be from 1000:1 to 0.5:1, alternatively from 300:1 to 1:1, alternatively from 150:1 to 1:1. The activator may be a Lewis acid, a non-coordinating ionic activator or an ionizing activator, or a Lewis base, an aluminum alkyl, or an alkylalumoxane. The alkylaluminum may be a trialkylaluminum, an alkylaluminum halide or an alkylaluminum alkoxide (diethylaluminum ethoxide). The trialkylaluminum may be trimethylaluminum, triethylaluminum ("TEAl"), tripropropylaluminum, triisobutylaluminum, and the like. The alkyl aluminum halide may be diethyl aluminum chloride. The alkylalumoxane may be methylalumoxane (MAO), ethylalumoxane or isobutylaluminumoxane. The activator may be MAO, which is modified methylalumoxane (MMAO). Suitable activator components may be Lewis acid derivatives, non-coordinating ionic activator, ionizing activator, Lewis bases, alkylaluminum or alkylalumoxane, respectively. Activator components may have a structure or composition different from the activator from which they are derived and may be a by-product of procatalyst activation or a by-product derivative. An example of a by-product derivative is the methylalumoxane component, which is formed by the removal of volatiles during spray drying of a bimodal catalyst system made with methylalumoxane. The activator may be commercially available. The activator may be fed to the polymerization reactor(s) (e.g., a single gas-phase fluidized bed reactor) as a separate stream from the feedstock of the reactants used to form the bimodal catalyst system (e.g., the supported bimodal catalyst system) and/or the correction catalyst solution. The activator may be fed to the polymerization reactor(s) in a "wet" mode as a solution thereof in an inert liquid such as mineral oil or toluene, in a slurry mode as a slurry, or in a dry mode as a powder.
Бимодальная. Имеющая по меньшей мере 2, но не ограничивающаяся 2, пика в распределении молекулярной массы (MWD), таком как MWD, измеренная гель-проникающей хроматографией (GPC). Также известна как мультимодальная. В некоторых аспектах имеется 2 или 3 пика, альтернативно только 2 пика в MWD.Bimodal. Having at least 2, but not limited to 2, peaks in a molecular weight distribution (MWD), such as MWD measured by gel permeation chromatography (GPC). Also known as multimodal. In some aspects there are 2 or 3 peaks, alternatively only 2 peaks in MWD.
Бимодальная каталитическая система. Комбинация двух или более каталитических соединений, независимо используемых для повышения скорости полимеризации одного и того же олефинового мономера и/или сомономера, и дающих бимодальную полиэтиленовую композицию. В некоторых аспектах бимодальная каталитическая система имеет только два катализатора и ее получают из двух и только двух соединений прокатализаторов. Одно из каталитических соединений может представлять собой металлоценовое каталитическое соединение, а другое - неметаллоценовое каталитическое соединение. Одно из каталитических соединений в условиях (со)полимеризации дает полиэтиленовый компонент с более низкой молекулярной массой (LMW), а другое каталитическое соединение дает полиэтиленовый компонент с более высокой молекулярной массой (HMW). Полиэтиленовые компоненты LMW и HMW вместе составляют бимодальную полиэтиленовую композицию, которая может представлять собой полиэтиленовую композицию по настоящему изобретению, изготовленную с бимодальной каталитической системой и имеющую мультимодальное (например, бимодальное) молекулярно-массовое распределение. Обычно бимодальная каталитическая система, способ, использующий ее, и бимодальная PE композиция по настоящему изобретению не содержат катализатора Циглера-Натта и каких-либо остатков или побочных продуктов из него.bimodal catalytic system. A combination of two or more catalyst compounds independently used to increase the rate of polymerization of the same olefin monomer and/or comonomer and yield a bimodal polyethylene composition. In some aspects, the bimodal catalyst system has only two catalysts and is made from two and only two procatalyst compounds. One of the catalyst compounds may be a metallocene catalyst compound and the other a non-metallocene catalyst compound. One of the catalyst compounds under (co)polymerization conditions produces a lower molecular weight polyethylene component (LMW) and the other catalyst compound produces a higher molecular weight polyethylene component (HMW). The polyethylene components LMW and HMW together constitute a bimodal polyethylene composition, which may be a polyethylene composition of the present invention made with a bimodal catalyst system and having a multimodal (eg, bimodal) molecular weight distribution. Generally, the bimodal catalyst system, the process using it, and the bimodal PE composition of the present invention are free of the Ziegler-Natta catalyst and any residues or by-products thereof.
Бимодальную каталитическую систему можно получать путем приведения в контакт по меньшей мере двух прокатализаторов, имеющих отличные друг от друга структуры, с по меньшей мере одним из активаторов. Каждый прокатализатор может независимо содержать атом металла, по меньшей мере один лиганд, связанный с атомом металла, и по меньшей мере одну уходящую группу, связанную с атомом металла и замещаемую от него. Каждый металл может представлять собой элемент любой из Групп с 3 по 14, например, металл Группы 4. Каждая уходящая группа представляет собой Н, незамещенную алкильную, арильную группу, аралкильную группу, атом галогена, алкоксигруппу или первичную или вторичную аминогруппу. В металлоценах по меньшей мере один лиганд представляет собой циклопентадиенильную или замещенную циклопентадиенильную группу. В неметаллоценах ни один лиганд не является циклопентадиенильной или замещенной циклопентадиенильной группой, а вместо этого по меньшей мере один лиганд имеет по меньшей мере один атом O, N и/или P, который координируется с атомом металла. Обычно лиганд(ы) неметаллоцена имеет по меньшей мере два атома O, N и/или P, которые координируются в многодентатном (например, бидентатном или тридентатном) режиме связывания с атомом металла. Дискретные структуры означают, что прокатализаторы и полученные из них катализаторы имеют отличные друг от друга лиганды и одинаковые или различные атомы металла, а также либо одинаковые, либо различные уходящие группы.A bimodal catalyst system can be obtained by contacting at least two procatalysts having different structures from each other with at least one of the activators. Each procatalyst may independently contain a metal atom, at least one ligand associated with the metal atom, and at least one leaving group associated with and displaceable from the metal atom. Each metal may be an element of any of
Одним из прокатализаторов, пригодных для получения катализатора бимодальной каталитической системы и/или получения раствора корректирующего катализатора, может быть металлоценовое соединение любой из формул (I) - (IX), а другим из прокатализаторов может быть не металлоцен любой из формул (A) и (B), где формулы приведены на фиг. 1. One of the procatalysts suitable for producing a bimodal catalyst system catalyst and/or for producing a correction catalyst solution may be a metallocene compound of any of formulas (I) to (IX), and another of the procatalysts may be a non-metalocene of any of formulas (A) and ( B), where the formulas are shown in FIG. 1.
В формуле (I), фиг. 1, каждая из групп от R1 до R10 независимо представляет собой Н, (С1-С20)алкильную, (С6-С20)арильную или (С7-С20)аралкильную группу; М представляет собой металл Группы 4; а каждый Х независимо представляет собой Н, галогенид, (С1-С20)алкильную или (С7-С20)аралкильную группу. В некоторых аспектах каждый из R7-R10 представляет собой H в формуле (I).In formula (I), fig. 1, each of the groups from R 1 to R 10 independently represents H, (C 1 -C 20 )alkyl, (C 6 -C 20 )aryl or (C 7 -C 20 )aralkyl group; M is a
В формуле (II), фиг. 1, каждая из групп R1-R6 независимо представляет собой Н, (С1-С20)алкильную, (С6-С20)арильную или (С7-С20)аралкильную группу; М представляет собой металл Группы 4 (например, Ti, Zr или Hf); а каждый Х независимо представляет собой Н, галогенид, (С1-С20)алкильную или (С7-С20)аралкильную группу.In formula (II), fig. 1, each of the groups R 1 -R 6 independently represents H, (C 1 -C 20 )alkyl, (C 6 -C 20 )aryl or (C 7 -C 20 )aralkyl group; M is a
В формуле (III), фиг. 1, каждая из групп R1-R12 независимо представляет собой Н, (С1-С20)алкильную, (С6-С20)арильную или (С7-С20)аралкильную группу, где по меньшей мере один из R4-R7 не является Н; М представляет собой металл Группы 4 (например, Ti, Zr или Hf); а каждый Х независимо представляет собой Н, галогенид, (С1-С20)алкильную или (С7-С20)аралкильную группу. В некоторых аспектах каждый из R9-R12 представляет собой H в формуле (III).In formula (III), fig. 1, each of the groups R 1 -R 12 independently represents H, (C 1 -C 20 )alkyl, (C 6 -C 20 )aryl or (C 7 -C 20 )aralkyl group, where at least one of R 4 -R 7 is not H; M is a
В некоторых аспектах каждый X в формулах (I) - (III) независимо представляет собой галогенид, (C1-C4)алкил или бензил; альтернативно Cl или бензил. В некоторых аспектах каждый галогенид в формулах (I) - (III) независимо представляет собой Cl, Br или I; альтернативно Cl или Br; альтернативно Cl. В некоторых аспектах каждый М в формулах (I) - (III) независимо представляет собой Ti, Zr или Hf; альтернативно Zr или Hf; альтернативно Ti; альтернативно Zr; альтернативно Hf. In some aspects, each X in formulas (I) - (III) independently represents a halide, (C 1 -C 4 )alkyl or benzyl; alternatively Cl or benzyl. In some aspects, each halide in formulas (I) - (III) is independently Cl, Br, or I; alternatively Cl or Br; alternatively Cl. In some aspects, each M in formulas (I) - (III) independently represents Ti, Zr or Hf; alternatively Zr or Hf; alternatively Ti; alternatively Zr; alternatively hf.
В формулах (IV) - (IX), фиг. 1, Me обозначает метил (СН3), Pr обозначает пропил (т.е. СН2СН2СН3), а каждый заместитель “l” на кольце обозначает метильную группу. In formulas (IV) - (IX), fig. 1, Me is methyl (CH 3 ), Pr is propyl (ie, CH 2 CH 2 CH 3 ), and each “l” substituent on the ring is a methyl group.
В формулах (А) и (В), фиг. 1, М представляет собой атом переходного металла Группы 3-12 или атом металла главной группы - Группы 13 или 14, или атом металла Группы 4, 5 или 6. М может представлять собой атом металла Группы 4, альтернативно Ti, Zr или Hf; альтернативно Zr или Hf; альтернативно Zr. Каждый Х независимо представляет собой уходящую группу, описанную выше, такую как анионная уходящая группа. Нижний индекс у равен 0 или 1; если y равен 0, группа L' отсутствует. Нижний индекс n представляет формальную степень окисления атома металла М и равен +3, +4 или +5; альтернативно n равен +4. L представляет собой элемент Группы 15 или 16, такой как азот или кислород; L' представляет собой элемент Группы 15 или 16 или группу, содержащую Группу 14, такую как углерод, кремний или германий. Y представляет собой элемент Группы 15, такой как азот или фосфор; альтернативно азот. Z представляет собой элемент группы 15, такой как азот или фосфор; альтернативно азот. Нижний индекс m равен 0, -1, -2 или -3; альтернативно -2; и представляет собой общий формальный заряд Y, Z и L в формуле (A) и общий формальный заряд Y, Z и L' в формуле (B). R1, R2, R3, R4, R5, R6 и R7 независимо представляют собой Н, (С1-С20)гидрокарбильную группу, (С1-С20)гетерогидрокарбильную группу или (С1-С20)органогетерильную группу, где (С1-C20)гетерогидрокарбильная группа и (C1-C20)органогетерильная группа каждая независимо имеют по меньшей мере один гетероатом, выбранный из Si, Ge, Sn, Pb или P. Альтернативно, R1 и R2 ковалентно связаны друг с другом, образуя двухвалентную группу формулы -R1a--R2a- и/или R4 и R5 ковалентно связаны друг с другом с образованием двухвалентной группы формулы –R4a—R5a-, где -R1a--R2a и –R4a—R5a- независимо представляют собой (С1-C20)гидрокарбиленовую группу, (C1-C20)гетерогидрокарбиленовую группу или (C1-C20)органогетериленовую группу. R3 может отсутствовать; альтернативно R3 представляет собой Н, атом галогена, (C1-C20)гидрокарбильную группу, (C1-C20)гетерогидрокарбильную группу или (C1-C20)органогетерильную группу. R3 отсутствует, если, например, L представляет собой О, Н или алкильную группу. R4 и R5 могут представлять собой (C1-C20)алкильную группу, (C6-C20)арильную группу, замещенную (C6-C20)арильную группу, (C3-C20)циклоалкильную группу, замещенную (C3-C20)циклоалкильную группу, (C8-C20)бициклическую аралкильную группу или замещенную (C8-C20) бициклическую аралкильную группу. R6 и R7 могут представлять собой H или отсутствовать. R* может отсутствовать или может представлять собой водород, группу, содержащую атом Группы 14, галоген или группу, содержащую гетероатом.In formulas (A) and (B), Fig. 1, M represents a Group 3-12 transition metal atom or a main Group 13 or 14 metal atom, or a
В некоторых аспектах бимодальная каталитическая система может содержать комбинацию металлоценового каталитического соединения и неметаллоценового каталитического соединения. Металлоценовое каталитическое соединение может представлять собой металлоценовый комплекс лиганд-металл, такой как металлоценовый комплекс лиганд-металл группы 4, который можно получать путем активации (с помощью активатора) соединения прокатализатора, выбранного из (пентаметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорида, бис(н-бутилциклопентадиенил)цирконийдихлорида, (пентаметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдиметила и бис(н-бутилциклопентадиенил)цирконийдиметила. Неметаллоценовое каталитическое соединение может представлять собой комплекс неметаллоценовый лиганд-металл, такой как комплекс неметаллоценовый лиганд-металл Группы 4, который можно получать путем активации (с помощью активатора) соединения прокатализатора, выбранного из бис (2-(2,4,6-триметилфениламидо)этил)аминцирконийдибензила и бис (2-(пентаметилфениламидо)этил)аминцирконийдибензила.In some aspects, the bimodal catalyst system may comprise a combination of a metallocene catalyst compound and a non-metallocene catalyst compound. The metallocene catalyst compound may be a metallocene ligand-metal complex, such as a
В некоторых аспектах бимодальную каталитическую систему можно получать путем активации, в соответствии со способом приведения в контакт с активатором, комбинации металлоценового соединения прокатализатора, которое представляет собой (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорид, и неметаллоценового соединения прокатализатора, которое представляет собой бис (2-пентаметилфениламидо)этил)аминцирконийдибензил. (Тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорид представляет собой соединение формулы (II), где М представляет собой Zr, каждый X представляет собой Cl, R6 представляет собой пропил (CH2CH2CH3), а каждый из R1-R4 представляет собой метил. Бис(2-пентаметилфениламидо)этил)аминцирконийдибензил представляет собой соединение прокатализатора формулы (A), где M представляет собой Zr, каждый X представляет собой бензил, R1 и R2 каждый представляют собой CH2CH2; R3 представляет собой Н; L, Y и Z - все представляют собой N; и R4 и R5 каждый представляют собой пентаметилфенил; а R6 и R7 отсутствуют.In some aspects, a bimodal catalyst system can be obtained by activating, in accordance with the method of contacting with an activator, a combination of a metallocene procatalyst compound that is (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium dichloride and a non-metallocene procatalyst compound that is bis(2 -pentamethylphenylamido)ethyl)aminezirconiumdibenzyl. (Tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium dichloride is a compound of formula (II) wherein M is Zr, each X is Cl, R 6 is propyl (CH 2 CH 2 CH 3 ) and each R 1 -R 4 is methyl. Bis(2-pentamethylphenylamido)ethyl)aminezirconiumdibenzyl is a procatalyst compound of formula (A) wherein M is Zr, each X is benzyl, R 1 and R 2 are each CH 2 CH 2 ; R 3 is H; L, Y and Z are all N; and R 4 and R 5 are each pentamethylphenyl; and R 6 and R 7 are absent.
Каждое из каталитических соединений бимодальной каталитической системы независимо может не наноситься, альтернативно наноситься на материал носителя, в этом последнем случае бимодальная каталитическая система представляет собой каталитическую систему на носителе. Когда каждое каталитическое соединение нанесено на носитель, каталитические соединения могут находиться на одном и том же материале носителя (например, на одних и тех же частицах), или на разных материалах носителя (например, на разных частицах). Бимодальная каталитическая система включает смеси каталитических соединений без носителя в виде суспензии и/или в виде раствора. Материалом носителя может быть диоксид кремния (например, коллоидный диоксид кремния), оксид алюминия, глина или тальк. Коллоидный диоксид кремния может быть гидрофильным (необработанным), альтернативно гидрофобным (обработанным). В некоторых аспектах носитель представляет собой гидрофобный коллоидный диоксид кремния, который можно получить обработкой необработанного коллоидного диоксида кремния обрабатывающим средством, таким как диметилдихлорсилан, полидиметилсилоксановая жидкость или гексаметилдисилазан. В некоторых аспектах обрабатывающее средство представляет собой диметилдихлорсилан.Each of the catalyst compounds of the bimodal catalyst system may independently be not supported, alternatively supported on a support material, in this latter case the bimodal catalyst system is a supported catalyst system. When each catalyst compound is supported, the catalyst compounds may be on the same support material (eg, on the same particles) or on different support materials (eg, on different particles). The bimodal catalyst system comprises unsupported mixtures of catalyst compounds in suspension and/or solution form. The carrier material can be silica (eg colloidal silica), alumina, clay or talc. Colloidal silica may be hydrophilic (untreated), alternatively hydrophobic (treated). In some aspects, the carrier is hydrophobic fumed silica, which can be obtained by treating untreated fumed silica with a treating agent such as dimethyldichlorosilane, polydimethylsiloxane fluid, or hexamethyldisilazane. In some aspects, the treating agent is dimethyldichlorosilane.
В некоторых аспектах бимодальная каталитическая система представляет собой бимодальную каталитическую систему, описанную в любой из следующих ссылок: US 7193017 B2; US 7312279 B2; US 7858702 B2; US 7868092 B2; US 8202940 B2; и US 8378029 B2 (например, столбец 4/строка 60 - столбец 5/строка 10 и столбец 10/строки 6 – 38 и Пример 1).In some aspects, the bimodal catalyst system is the bimodal catalyst system described in any of the following references: US 7193017 B2; US 7312279 B2; US 7858702 B2; US 7868092 B2; US 8202940 B2; and US 8378029 B2 (
Бимодальную каталитическую систему можно подавать в реактор(ы) полимеризации в «сухом режиме» или «мокром режиме», альтернативно в сухом режиме, альтернативно в мокром режиме. При сухом режиме подачу осуществляют в виде сухого порошка или гранул. При мокром режиме подачу осуществляют в виде суспензии бимодальной каталитической системы в инертной жидкости, такой как минеральное масло. Бимодальная каталитическая система коммерчески доступна под маркой PRODIGY™ BimodalCatalysts, например, BMC-200, от UnivationTechnologies, LLC.The bimodal catalyst system can be fed to the polymerization reactor(s) in a "dry mode" or "wet mode", alternatively in a dry mode, alternatively in a wet mode. In the dry mode, the feed is carried out in the form of a dry powder or granules. In wet mode, the feed is carried out as a suspension of the bimodal catalyst system in an inert liquid such as mineral oil. The bimodal catalyst system is commercially available under the name PRODIGY™ BimodalCatalysts, such as BMC-200, from Univation Technologies, LLC.
(С3-С20)альфа-олефин. Соединение формулы (I): H2C=C(H)-R (I), где R представляет собой (C1-C18)алкильную группу с прямой цепью. (C1-C18)алкильная группа представляет собой одновалентный незамещенный насыщенный углеводород, имеющий от 1 до 18 атомов углерода. Примерами R являются метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил, гептил, октил, нонил, децил, ундецил, додецил, тридецил, тетрадецил, пентадецил, гексадецил, гептадецил и октадецил. В некоторых вариантах реализации (C3-C20)альфа-олефин представляет собой 1-пропен, 1-бутен, 1-гексен или 1-октен; альтернативно 1-бутен, 1-гексен или 1-октен; альтернативно 1-бутен или 1-гексен; альтернативно 1-бутен или 1-октен; альтернативно 1-гексен или 1-октен; альтернативно 1-бутен; альтернативно 1-гексен; альтернативно 1-октен; альтернативно комбинация любых двух из 1-бутена, 1-гексена и 1-октена. (C3-C20)Альфа-олефин, который используется в качестве сомономера, из которого образуются сомономерные звенья полиэтиленового компонента LMW, может быть тем же, или альтернативно отличаться от (C3-C20)альфа-олефина, из которого образуются сомономерные звенья полиэтиленового компонента HMW.(C 3 -C 20 ) alpha-olefin. The compound of formula (I): H 2 C=C(H)-R (I), where R represents a (C 1 -C 18 )straight chain alkyl group. A (C 1 -C 18 )alkyl group is a monovalent unsubstituted saturated hydrocarbon having 1 to 18 carbon atoms. Examples of R are methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl and octadecyl. In some embodiments, the (C 3 -C 20 )alpha-olefin is 1-propene, 1-butene, 1-hexene, or 1-octene; alternatively 1-butene, 1-hexene or 1-octene; alternatively 1-butene or 1-hexene; alternatively 1-butene or 1-octene; alternatively 1-hexene or 1-octene; alternatively 1-butene; alternatively 1-hexene; alternatively 1-octene; alternatively a combination of any two of 1-butene, 1-hexene and 1-octene. The (C 3 -C 20 ) alpha olefin which is used as the comonomer from which the comonomer units of the LMW polyethylene component are formed may be the same or alternatively different from the (C 3 -C 20 ) alpha olefin from which the comonomer units are formed. links of the polyethylene component HMW.
Состоящий по существу из, состоит по существу из и тому подобное. Частично замкнутые выражения, которые исключают все, что может повлиять на основные и новые характеристики того, что они описывают, но в остальном допускают все остальное. Применительно к описанию варианта реализации бимодальной каталитической системы, состоящей по существу из бис (2-пентаметилфениламидо)этил)аминдибензилциркония и (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорида, оба расположены на твердом носителе и активированы активирующим агентом, выражение означает, что вариант реализации не содержит катализатора Циглера-Натта или какого-либо органического лиганда, кроме бис(2-пентаметилфениламидо)этил)амина, бензила, тетраметилциклопентадиенила и н-пропилциклопентадиенильного лигандов. Одна или несколько бензильных и хлоридных уходящих групп могут отсутствовать у Zr в бимодальной каталитической системе. Выражение «состоящий по существу из» применительно к описанию «раствора корректирующего катализатора» означает, что раствор корректирующего катализатора не находится на носителе (то есть не находится на твердом веществе в виде частиц) и не содержит катализатора Циглера-Натта или любого органического лиганда, кроме тетраметилциклопентадиенила и н-пропилциклопентадиенильного лигандов. Выражение «состоит по существу из» применительно к сухому инертному газу для продувки означает, что сухой инертный газ для продувки не содержит, альтернативно имеет менее 5 частей на миллион в расчете на общую массу по массе газа воды или любого реакционноспособного соединения, которое может окислять компонент настоящей реакции полимеризации. В некоторых аспектах любое, альтернативно, каждое «содержащий» или «содержит» может быть заменено на «состоящий по существу из» или «состоит по существу из» соответственно; альтернативно, «состоящий из» или «состоит из», соответственно.Consisting essentially of, consists essentially of, and the like. Partially closed expressions that exclude anything that might affect the main and new characteristics of what they describe, but otherwise allow everything else. When used to describe an embodiment of a bimodal catalyst system consisting essentially of bis(2-pentamethylphenylamido)ethyl)aminedibenzylzirconium and (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium dichloride, both located on a solid support and activated with an activating agent, the expression means that the embodiment is not contains a Ziegler-Natta catalyst or any organic ligand other than bis(2-pentamethylphenylamido)ethyl)amine, benzyl, tetramethylcyclopentadienyl and n-propylcyclopentadienyl ligand. One or more benzyl and chloride leaving groups may be absent from Zr in the bimodal catalyst system. The expression "consisting essentially of" when used to describe "correct catalyst solution" means that the correction catalyst solution is not supported (i.e., not on a particulate solid) and does not contain a Ziegler-Natta catalyst or any organic ligand other than tetramethylcyclopentadienyl and n-propylcyclopentadienyl ligands. The expression "consists essentially of" when applied to dry inert purge gas means that the dry inert purge gas does not contain, alternatively has less than 5 parts per million, based on total mass by mass of gas, of water or any reactive compound that can oxidize the component real polymerization reaction. In some aspects, any, alternatively, each "comprising" or "comprises" can be replaced by "consisting essentially of" or "consists essentially of" respectively; alternatively, "consisting of" or "consists of", respectively.
Состоящий из и состоит из. Закрытые выражения, которые исключают все, что конкретно не описано ограничением, которое оно изменяет. В некоторых аспектах любое, альтернативно, каждое выражение «по существу состоящий из» или «по существу состоит из» может быть заменено выражением «состоящий из» или «состоит из», соответственно.Consisting of and consists of. Closed expressions that exclude anything not specifically described by the constraint it modifies. In some aspects, any, alternatively, each expression "essentially consisting of" or "essentially consists of" can be replaced by the expression "consisting of" or "consists of", respectively.
Условия (со)полимеризации. Любая влияющая на результат переменная или комбинация таких переменных, таких как состав катализатора; количество реагента; молярное соотношение двух реагентов; отсутствие мешающих материалов (например, H2O и O2); или параметр процесса (например, скорость или температура подаваемого материала), стадия или последовательность, которые являются эффективными и полезными для способа сополимеризации по настоящему изобретению в реакторе(-ах) полимеризации для получения бимодальной PE композиции по настоящему изобретению. (co)polymerization conditions. Any variable or combination of such variables that affects the result, such as the composition of the catalyst; amount of reagent; the molar ratio of the two reactants; no interfering materials (eg H 2 O and O 2 ); or a process parameter (eg, feed rate or temperature), step, or sequence that is effective and beneficial to the copolymerization process of the present invention in the polymerization reactor(s) to produce the bimodal PE composition of the present invention.
По меньшей мере одно, альтернативно, каждое из условий (со)полимеризации может быть фиксированным (то есть неизменным) во время производства бимодальной PE композиции по настоящему изобретению. Такие фиксированные условия (со)полимеризации могут обозначаться в настоящем документе как стационарные условия (со)полимеризации. Стационарные условия (со)полимеризации полезны для вариантов реализации с непрерывным производством бимодальной PE композиции по настоящему изобретению, имеющей одинаковые свойства полимера.At least one, alternatively, each of the (co)polymerization conditions may be fixed (ie unchanged) during the production of the bimodal PE composition of the present invention. Such fixed (co)polymerization conditions may be referred to herein as stationary (co)polymerization conditions. Stationary (co)polymerization conditions are useful for continuous production embodiments of the bimodal PE composition of the present invention having the same polymer properties.
Альтернативно, по меньшей мере одно, альтернативно, два или более из условий (со)полимеризации могут изменяться в пределах их определенных рабочих параметров во время производства бимодальной PE композиции по настоящему изобретению с целью перехода от производства первого варианта реализации бимодальной PE композиции по настоящему изобретению, имеющей первый набор свойств полимера, ко второму варианту реализации бимодальной PE композиции по настоящему изобретению, имеющей второй набор свойств полимера, при этом первый и второй наборы свойств полимера различны и находятся каждый в пределах ограничений, описанных в настоящем документе для бимодальной PE композиции по настоящему изобретению. Например, при прочих равных условиях (со)полимеризации более высокое молярное соотношение подаваемого (С3-С20)альфа-олефинового сомономера/этилена в способе сополимеризации по настоящему изобретению дает более низкую плотность получаемого продукта бимодальной PE композиции по настоящему изобретению. При данном молярном соотношении сомономер/этилен молярное отношение прокатализатора раствора корректирующего катализатора по отношению к общему количеству молей каталитических соединений бимодальной каталитической системы может изменяться для регулирования плотности, индекса расплава, показателя текучести, молекулярной массы и/или отношения текучестей расплава. Чтобы проиллюстрировать подход к выполнению переходов, выполните один из описанных ниже примеров сополимеризации по настоящему изобретению для достижения стационарных условий (со)полимеризации. Затем измените одно из условий (со)полимеризации, чтобы начать производить новый вариант бимодальной PE композиции по настоящему изобретению. Отберите пробу нового варианта и измерьте его свойство. При необходимости повторяйте стадии изменения условия/отбора пробы продукта/измерения свойства с интервалами до тех пор, пока измерение не покажет, что получено желаемое значение для свойства. Пример такого изменения рабочего параметра включает изменение рабочей температуры в пределах вышеупомянутого диапазона от 85° до 100°С, например, путем перехода от первой рабочей температуры 90°С ко второй рабочей температуре 95°С, или путем изменения от третьей рабочей температуры 95°C к четвертой рабочей температуре 90°C. Аналогичным образом, еще один пример изменения рабочего параметра включает изменение молярного соотношения молекулярного водорода к этилену (H2/C2) от 0,0011 до 0,0013 или от 0,0012 до 0,0011. Аналогичным образом, другой пример изменения рабочего параметра включает изменение молярного отношения сомономера (Comer) к этилену (молярное отношение Comer/C2) от 0,011 до 0,014 или от 0,014 до 0,011. Комбинации двух или более вышеупомянутых иллюстративных изменений включены в настоящий документ. Переход от одного набора к другому набору условий (со)полимеризации допускается в пределах значения «условий (со)полимеризации», поскольку рабочие параметры обоих наборов условий (со)полимеризации находятся в пределах, определенных для них в настоящем документе. Выгодное следствие описанного выше перехода состоит в том, что любое описанное значение свойства для бимодальной PE композиции по настоящему изобретению, или ее полиэтиленового компонента LMW или HMW, может быть достигнут специалистом в данной области техники с учетом изложенных в настоящем документе идей. Alternatively, at least one, alternatively, two or more of the (co)polymerization conditions may be changed within their defined operating parameters during the production of the bimodal PE composition of the present invention in order to transition from the production of the first embodiment of the bimodal PE composition of the present invention, having a first set of polymer properties to a second embodiment of a bimodal PE composition of the present invention having a second set of polymer properties, wherein the first and second sets of polymer properties are different and are each within the limitations described herein for the bimodal PE composition of the present invention . For example, other things being equal (co)polymerization conditions, a higher molar ratio of (C 3 -C 20 )alpha-olefin comonomer/ethylene feed in the copolymerization process of the present invention results in a lower product density of the bimodal PE composition of the present invention. At a given comonomer/ethylene molar ratio, the molar ratio of procatalyst of the correction catalyst solution relative to the total moles of catalyst compounds of the bimodal catalyst system can be varied to control density, melt index, flow index, molecular weight, and/or melt flow ratio. To illustrate the transition approach, run one of the copolymerization examples of the present invention described below to achieve stationary (co)polymerization conditions. Then change one of the (co)polymerization conditions to start producing a new version of the bimodal PE composition of the present invention. Take a sample of the new variant and measure its property. If necessary, repeat the change condition/product sampling/property measurement steps at intervals until the measurement indicates that the desired value for the property is obtained. An example of such a change in operating parameter includes changing the operating temperature within the aforementioned range of 85°C to 100°C, for example by changing from a first operating temperature of 90°C to a second operating temperature of 95°C, or by changing from a third operating temperature of 95°C to the fourth operating temperature of 90°C. Similarly, another example of changing the operating parameter involves changing the molar ratio of molecular hydrogen to ethylene (H2/C2) from 0.0011 to 0.0013, or from 0.0012 to 0.0011. Similarly, another example of changing the operating parameter involves changing the molar ratio of comonomer (Comer) to ethylene (molar ratio Comer/C2) from 0.011 to 0.014, or from 0.014 to 0.011. Combinations of two or more of the above illustrative variations are included herein. The transition from one set to another set of (co)polymerization conditions is allowed within the meaning of "(co)polymerization conditions", as long as the operating parameters of both sets of (co)polymerization conditions are within the limits defined for them in this document. An advantageous consequence of the transition described above is that any described property value for the bimodal PE composition of the present invention, or its LMW or HMW polyethylene component, can be achieved by a person skilled in the art in view of the ideas set forth herein.
Условия (со)полимеризации могут дополнительно включать реактор полимеризации под высоким давлением, в жидкой фазе или газовой фазе и способ полимеризации для получения бимодальной PE композиции по настоящему изобретению. Такие реакторы и способы в целом хорошо известны в данной области техники. Например, реактор/способ полимеризации в жидкой фазе может быть в фазе раствора или в фазе суспензии, как описано в US 3324095. Реактор/способ полимеризации в газовой фазе может использовать индуцированный конденсирующий агент и может проводиться в конденсационном режиме полимеризации, как описано в US 4453399; US 4588790; US 4994534; US 5352749; US 5462999 и US 6489408. Реактор/способ полимеризации в газовой фазе может представлять собой реактор/способ с псевдоожиженным слоем, как описано в US 3709853; US4003712; US 4011382; US 4302566; US 4543399; US 4882400; US 5352749; US 5541270; EP-A-0 802 202 и бельгийском патенте № 839380. В этих патентах раскрыты способы полимеризации в газовой фазе, в которых среда полимеризации либо механически перемешивается, либо псевдоожижается непрерывным потоком газообразного мономера и разбавителя. Другие рассматриваемые газофазные процессы включают последовательные или многостадийные процессы полимеризации, такие как описаны в US 5627242; US5665818; US5677375; EP-A-0 794 200; EP-B1-0 649 992; EP-A-0 802 202 и EP-B-634421.The (co)polymerization conditions may further include a high pressure, liquid phase or gas phase polymerization reactor and a polymerization process for producing the bimodal PE composition of the present invention. Such reactors and methods are generally well known in the art. For example, a liquid phase polymerization reactor/method may be in a solution phase or a slurry phase, as described in US 3,324,095. ; US 4588790; US 4994534; US 5352749; US 5,462,999 and US 6,489,408. The gas phase polymerization reactor/process may be a fluidized bed reactor/process as described in US 3,709,853; US4003712; US 4011382; US 4302566; US 4543399; US 4,882,400; US 5352749; US 5541270; EP-A-0 802 202 and Belgian Patent No. 839380. These patents disclose gas phase polymerization processes in which the polymerization medium is either mechanically agitated or fluidized by a continuous flow of gaseous monomer and diluent. Other contemplated gas phase processes include sequential or multi-stage polymerization processes such as those described in US 5,627,242; US5665818; US5677375; EP-A-0 794 200; EP-B1-0 649 992; EP-A-0 802 202 and EP-B-634421.
Условия (со)полимеризации для газофазных или жидкофазных реакторов/способов могут дополнительно включать одну или несколько добавок, таких как агент переноса цепи, промотор или поглотитель. Агенты переноса цепи хорошо известны и могут представлять собой алкилметаллы, такие как диэтилцинк. Промоторы хорошо известны, например, в US 4988783, и могут включать хлороформ, CFCl3, трихлорэтан и дифтортетрахлорэтан. Поглотители могут представлять собой триалкилалюминий. Суспензионная или газофазная полимеризации могут осуществляться без (намеренно добавленных) поглотителей. Условия (со)полимеризации для газофазных реакторов/полимеризаций могут дополнительно включать некоторое количество (например, от 0,5 до 200 ч/млн в расчете на всю подачу в реактор) агентов для контроля статики и/или добавок для непрерывности, таких как стеарат алюминия или полиэтиленимин. Агенты для контроля статики можно добавлять в газофазный реактор для ингибирования образования или накопления в нем статического заряда. The (co)polymerization conditions for gas phase or liquid phase reactors/processes may further include one or more additives such as a chain transfer agent, promoter or scavenger. Chain transfer agents are well known and may be alkyl metals such as diethyl zinc. Promoters are well known, for example in US 4988783, and may include chloroform, CFCl3, trichloroethane and difluorotetrachloroethane. The scavengers may be trialkylaluminum. Suspension or gas phase polymerizations can be carried out without (deliberately added) scavengers. The (co)polymerization conditions for gas phase reactors/polymerizations may additionally include some (e.g., 0.5 to 200 ppm based on total reactor feed) static control agents and/or continuity additives such as aluminum stearate or polyethyleneimine. Static control agents may be added to the gas phase reactor to inhibit the formation or accumulation of static charge therein.
Условия (со)полимеризации могут дополнительно включать использование молекулярного водорода для контроля конечных свойств компонентов полиэтилена LMW и/или HMW или бимодальной PE композиции по настоящему изобретению. Такое использование H2 в целом описано в PolypropyleneHandbook 76-78 (HanserPublishers, 1996). При прочих равных условиях использование водорода может увеличить индекс расплава (MI) или показатель его текучести (FI), при этом на MI или FI оказывает влияние концентрация водорода. Молярное соотношение водорода к всему мономеру (H2/мономер), водорода к этилену (H2/C2) или водорода к сомономеру (H2/α-олефин) может составлять от 0,0001 до 10, альтернативно от 0,0005 до 5, альтернативно от 0,001 до 3 от 0,001 до 0,10.The (co)polymerization conditions may further include the use of molecular hydrogen to control the final properties of the LMW and/or HMW polyethylene components or bimodal PE composition of the present invention. Such use of H 2 is generally described in Polypropylene Handbook 76-78 (HanserPublishers, 1996). Other things being equal, the use of hydrogen can increase the melt index (MI) or flow index (FI), while MI or FI is affected by the concentration of hydrogen. The molar ratio of hydrogen to total monomer (H 2 /monomer), hydrogen to ethylene (H 2 /C 2 ) or hydrogen to comonomer (H 2 /α-olefin) can be from 0.0001 to 10, alternatively from 0.0005 to 5, alternatively 0.001 to 3 0.001 to 0.10.
Условия (со)полимеризации могут включать парциальное давление этилена в реакторе(-ах) полимеризации независимо от 690 до 3450 килопаскалей (кПа, от 100 до 500 фунтов на квадратный дюйм абсолютного (фунт/кв.дюйм абс.), альтернативно от 1030 до 2070 кПа (от 150 до 300 фунт/кв.дюйм абс.), альтернативно от 1380 до 1720 кПа (от 200 до 250 фунт/кв.дюйм абс.), альтернативно от 1450 до 1590 кПа (от 210 до 230 фунт/кв.дюйм абс.), например, 1520 кПа (220 фунт/кв.дюйм абс.). 1000 фунт/кв.дюйм абс. = 6,8948 кПа.The (co)polymerization conditions may include the partial pressure of ethylene in the polymerization reactor(s) independently from 690 to 3450 kilopascals (kPa, from 100 to 500 pounds per square inch absolute (psi abs.), alternatively from 1030 to 2070 kPa (150 to 300 psig), alternatively 1380 to 1720 kPa (200 to 250 psig), alternatively 1450 to 1590 kPa (210 to 230 psig) 1520 kPa (220 psi abs.) 1000 psi abs = 6.8948 kPa.
Сухой. Обычно содержание влаги составляет от 0 до менее 5 частей на миллион в расчете на все части по массе. Материалы, подаваемые в реактор(ы) полимеризации во время реакции полимеризации в условиях (со)полимеризации, обычно являются сухими.Dry. Typically, the moisture content is from 0 to less than 5 parts per million, based on all parts by weight. The materials fed into the polymerization reactor(s) during the polymerization reaction under (co)polymerization conditions are usually dry.
Этилен. Соединение формулы H2C=CH2. Полимеризуемый мономер.Ethylene. Compound of formula H 2 C=CH 2 . polymerizable monomer.
Подаваемые материалы. Количества реагентов и/или реактивов, которые добавляют или «подают» в реактор. В режиме непрерывной полимеризации каждая подача независимо может быть непрерывной или прерывистой. Количества или «подаваемые материалы» можно измерять, например, путем дозирования, чтобы контролировать количества и относительные количества различных реагентов и реактивов в реакторе в любой заданный момент времени.Submitted materials. The amounts of reactants and/or reactants that are added or "feed" to the reactor. In the continuous polymerization mode, each feed can independently be continuous or intermittent. Amounts or "feeds" can be measured, for example, by dosing, to control the amounts and relative amounts of various reactants and reagents in the reactor at any given time.
Пленка: для целей заявки свойства измеряли на однослойных пленках толщиной 25 микрометров. Film: For the purposes of the application, properties were measured on single layer films 25 micrometers thick.
Более высокой молекулярной массы (HMW). Относительно LMW, имеющий более высокую среднемассовую молекулярную массу (Mw). Полиэтиленовый компонент HMW бимодальной PE композиции по настоящему изобретению может иметь Mw от 10000 до 1000000 г/моль. Нижняя предельная точка Mw для полиэтиленового компонента HMW может составлять 20000, альтернативно 50000, альтернативно 100000, альтернативно 150000, альтернативно 200000, альтернативно 250000, альтернативно 300000 г/моль. Верхняя предельная точка Mw может составлять 900000, альтернативно 800000, альтернативно 700000, альтернативно 600000 г/моль. В описании бимодальной PE композиции по настоящему изобретению нижняя часть диапазона Mw для полиэтиленового компонента HMW может перекрывать верхнюю часть диапазона Mw для полиэтиленового компонента LMW, при условии, что в любом из вариантов реализации бимодальной PE композиции по настоящему изобретению конкретная Mw для полиэтиленового компонента HMW больше, чем конкретная Mw для полиэтиленового компонента LMW. Полиэтиленовый компонент HMW можно получать с катализатором, полученным путем активации комплекса неметаллоценовый лиганд-металл Группы 4.Higher molecular weight (HMW). Relative to LMW, having a higher weight average molecular weight (Mw). The HMW polyethylene component of the bimodal PE composition of the present invention may have a Mw of 10,000 to 1,000,000 g/mol. The lower limit point Mw for the HMW polyethylene component may be 20,000, alternatively 50,000, alternatively 100,000, alternatively 150,000, alternatively 200,000, alternatively 250,000, alternatively 300,000 g/mol. The upper limit point Mw may be 900,000, alternatively 800,000, alternatively 700,000, alternatively 600,000 g/mol. In describing the bimodal PE composition of the present invention, the lower Mw range for the HMW polyethylene component may overlap the upper Mw range for the LMW polyethylene component, provided that in any embodiment of the bimodal PE composition of the present invention, the specific Mw for the HMW polyethylene component is greater than than the specific Mw for the LMW polyethylene component. The HMW polyethylene component can be produced with a catalyst obtained by activating a
Инертный. В целом, не (заметно) реакционноспособный или не (заметно) нарушающий реакцию полимеризации по настоящему изобретению. Выражение «инертный» применительно к подаче газа для продувки или этилена означает содержание молекулярного кислорода (O2) от 0 до менее чем 5 частей на миллион в расчете на все части по массе подачи газа для продувки или этилена.Inert. In general, not (noticeably) reactive or not (noticeably) disruptive of the polymerization reaction of the present invention. The expression "inert" when applied to the purge gas or ethylene supply means a molecular oxygen (O 2 ) content of 0 to less than 5 ppm based on all parts by weight of the purge gas or ethylene supply.
Индуцированный конденсирующий агент (ICA). Инертная жидкость, используемая для охлаждения материалов в реакторе(-ах) полимеризации (например, реакторе с псевдоожиженным слоем). В некоторых аспектах ICA представляет собой (C5-C20)алкан, альтернативно (C11-C20)алкан, альтернативно (C5-C10)алкан. В некоторых аспектах ICA представляет собой (C5-C10)алкан. В некоторых аспектах (C5-C10)алкан представляет собой пентан, например, нормальный пентан или изопентан; гексан; гептан; октан; нонан; декан или комбинацию любых двух или более из них. В некоторых аспектах ICA представляет собой изопентан (то есть 2-метилбутан). Способ полимеризации по настоящему изобретению, в котором используется ICA, может обозначаться в настоящем документе как работа в режиме индуцированный конденсации (ICMO). Концентрацию в газовой фазе измеряли с использованием газовой хроматографии путем калибровки процента площади пика к мольному проценту (мол.%) с помощью стандарта газовой смеси с известными концентрациями соответствующих компонентов газовой фазы. Концентрация может составлять от 1 до 10 мол.%, альтернативно от 3 до 8 мол.%.Induced Condensing Agent (ICA). An inert liquid used to cool materials in a polymerization reactor(s) (eg, a fluidized bed reactor). In some aspects, ICA is (C 5 -C 20 )alkane, alternatively (C 11 -C 20 )alkane, alternatively (C 5 -C 10 )alkane. In some aspects, ICA is a (C 5 -C 10 )alkane. In some aspects, the (C 5 -C 10 )alkane is pentane, such as normal pentane or isopentane; hexane; heptane; octane; nonane; dean, or a combination of any two or more of them. In some aspects, the ICA is isopentane (ie, 2-methylbutane). The polymerization process of the present invention that uses ICA may be referred to herein as induced condensation mode operation (ICMO). The gas phase concentration was measured using gas chromatography by calibrating the peak area percent to mole percent (mol %) with a gas mixture standard with known concentrations of the respective gas phase components. The concentration may be from 1 to 10 mol.%, alternatively from 3 to 8 mol.%.
Более низкой молекулярной массы (LMW). Относительно HMW, имеющий более низкую среднемассовую молекулярную массу (Mw). Полиэтиленовый компонент LMW бимодальной PE композиции по настоящему изобретению может иметь Mw от 3000 до 100000 г/моль. Нижняя предельная точка Mw для полиэтиленового компонента LMW может составлять 5000, альтернативно 8000, альтернативно 10000, альтернативно 12000, альтернативно 15000, альтернативно 20000 г/моль. Верхняя предельная точка Mw может составлять 50000, альтернативно 40000, альтернативно 35000, альтернативно 30000 г/моль. Полиэтиленовый компонент LMW можно получать с катализатором, полученным путем активации комплекса металлоценовый лиганд-металл Группы 4. Как упомянуто выше, бимодальная PE композиция имеет максимум от более 0 до 14 масс.% полиэтиленовых полимеров, имеющих Mw от более 0 до 10000 г/моль, в расчете на общую массу полиэтиленовых полимеров в бимодальной PE композиции.Lower molecular weight (LMW). Relative to HMW, having a lower weight average molecular weight (Mw). The polyethylene component LMW of the bimodal PE composition of the present invention may have a Mw of 3,000 to 100,000 g/mol. The lower limit point Mw for the polyethylene component LMW may be 5000, alternatively 8000, alternatively 10000, alternatively 12000, alternatively 15000, alternatively 20000 g/mol. The upper limit point Mw may be 50,000, alternatively 40,000, alternatively 35,000, alternatively 30,000 g/mol. The LMW polyethylene component can be produced with a catalyst obtained by activation of a
Полиэтилен. Макромолекула или совокупность макромолекул, состоящих из повторяющихся звеньев, в которых от 50 до 100 мол.%, альтернативно от 70 до 100 мол.%, альтернативно от 80 до 100 мол.%, альтернативно от 90 до 100 мол.%, альтернативно от 95 до 100 мол.%, альтернативно любой из вышеуказанных диапазонов, в которых верхняя предельная точка составляет <100 мол.%, таких повторных звеньев получены из этиленового мономера, и, в аспектах, в которых присутствует менее 100 мол.% этиленовых повторяющихся звеньев, остальные повторяющиеся звенья являются сомономерными звеньями, полученными по меньшей мере из одного (C3-C20)альфа-олефина; или совокупность таких макромолекул. Полиэтилен низкой плотности (LDPE): обычно имеющий плотность от 0,910 до 0,940 г/см3, измеренную в соответствии с ASTMD792-13, Метод B. В некоторых аспектах бимодальная PE композиция представляет собой бимодальную композицию LDPE, альтернативно бимодальную композицию линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE). LLDPE: обычно имеет плотность от 0,910 до 0,940 г/см3, измеренную в соответствии с ASTMD792-13, Метод B, и по существу линейную структуру основной цепи.Polyethylene. Macromolecule or set of macromolecules consisting of repeating units, in which from 50 to 100 mol.%, alternatively from 70 to 100 mol.%, alternatively from 80 to 100 mol.%, alternatively from 90 to 100 mol.%, alternatively from 95 up to 100 mol%, alternatively any of the above ranges in which the upper limit point is <100 mol%, such repeat units are derived from ethylene monomer, and, in aspects in which less than 100 mol% ethylene repeat units are present, the remainder repeating units are comonomer units derived from at least one (C 3 -C 20 )alpha-olefin; or a collection of such macromolecules. Low density polyethylene (LDPE): typically having a density of 0.910 to 0.940 g/cm 3 measured in accordance with ASTM D792-13, Method B. In some aspects, the bimodal PE composition is a bimodal LDPE composition, alternatively a bimodal linear low density polyethylene composition ( LLDPE). LLDPE: typically has a density of 0.910 to 0.940 g/cm 3 measured in accordance with ASTM D792-13 Method B and a substantially linear backbone structure.
Прокатализатор. Также называется прекатализатором или каталитическим соединением (в отличие от активного каталитического соединения), обычно материал, соединение или комбинация соединений, которые не проявляют или имеют чрезвычайно низкую полимеризационную активность (например, эффективность катализатора может составлять от 0 или <1000) в отсутствие активатора, но после активации с помощью активатора дает катализатор, который проявляет каталитическую эффективность по меньшей мере в 10 раз большую, чем, если таковая имеется, у прокатализатора.Procatalyst. Also called a precatalyst or catalyst compound (as opposed to an active catalyst compound), usually a material, compound, or combination of compounds that exhibits no or extremely low polymerization activity (e.g., catalyst efficiency can be between 0 or <1000) in the absence of an activator, but after activation with an activator, provides a catalyst that exhibits a catalytic efficiency at least 10 times greater than, if any, that of the pronatalistic.
Разрешенный (хроматограмма GPC). Распределение молекулярных масс, имеющее два пика, разделенных промежуточным локальным минимумом. Например, разрешенная хроматограмма GPC полимеров по настоящему изобретению, представленная графиком dW/dLog(MW) в зависимости от Log(MW), который показывает значения локальных максимумов dW/dLog(MW) для пиков полиэтиленовых компонентов LMW и HMW и значение локального минимума dW/dLog(MW) при Log(MW) между максимумами. По меньшей мере некоторое разделение пиков для полиэтиленовых компонентов LMW и HMW на хроматограмме GPC. Как правило, разделение не может быть до базовой линии.Resolved (GPC chromatogram). A molecular weight distribution that has two peaks separated by an intermediate local minimum. For example, the resolved GPC chromatogram of the polymers of the present invention, represented by a plot of dW/dLog(MW) versus Log(MW), which shows the local maximum values dW/dLog(MW) for the peaks of the polyethylene components LMW and HMW and the value of the local minimum dW/ dLog(MW) at Log(MW) between peaks. At least some separation of the peaks for the polyethylene components LMW and HMW in the GPC chromatogram. As a rule, the division cannot be up to the baseline.
Запуск или перезапуск реактора(-ов) полимеризации, проиллюстрированный реактором с псевдоожиженным слоем. Запуск повторно введенного в эксплуатацию реактора с псевдоожиженным слоем (холодный запуск) или перезапуск реактора с псевдоожиженным слоем в переходном состоянии (теплый запуск/переход) включает период времени, который предшествует достижению условий (со)полимеризации. Запуск или повторный запуск могут включать использование затравочного слоя, предварительно загруженного или загруженного, соответственно, в реактор с псевдоожиженным слоем. Затравочный слой может состоять из порошка полиэтилена. Полиэтилен затравочного слоя может представлять собой PE, альтернативно бимодальный PE, альтернативно ранее изготовленный вариант реализации бимодальной PE композиции по настоящему изобретению. Starting or restarting the polymerization reactor(s), illustrated by a fluidized bed reactor. Starting a recommissioned fluidized bed reactor (cold start) or restarting a fluidized bed reactor in a transitional state (warm start/transition) includes a period of time that precedes the achievement of (co)polymerization conditions. Starting or restarting may include the use of a seed bed, pre-loaded or loaded, respectively, in the fluidized bed reactor. The seed layer may consist of polyethylene powder. The seed layer polyethylene may be PE, alternatively bimodal PE, alternatively a previously manufactured embodiment of the bimodal PE composition of the present invention.
Запуск или перезапуск реактора с псевдоожиженным слоем может также включать переходы газовой атмосферы, включающие продувку воздуха или другого нежелательного газа(-ов) из реактора сухим (безводным) инертным газом для продувки с последующей продувкой сухого инертного газа для продувки из реактора сухим газообразным этиленом. Сухой инертный газ для продувки может состоять по существу из молекулярного азота (N2), аргона, гелия или смеси любых двух или более из них. Когда реактор с псевдоожиженным слоем находится в нерабочем состоянии, перед запуском (холодный запуск) он содержит атмосферу воздуха. Сухой инертный газ для продувки можно использовать для удаления воздуха из повторно введенного в эксплуатацию реактора с псевдоожиженным слоем на ранних стадиях запуска, чтобы получить реактор с псевдоожиженным слоем, имеющий атмосферу, состоящую из сухого инертного газа для продувки. Перед повторным запуском (например, после изменений в затравочных слоях или перед изменением альфа-олефинового сомономера) реактор с псевдоожиженным слоем в переходном состоянии может содержать атмосферу нежелательного альфа-олефина, нежелательного ICA или другого нежелательного газа или пара. Сухой инертный газ для продувки можно использовать для удаления нежелательного пара или газа из реактора с псевдоожиженным слоем в переходном состоянии на ранних стадиях повторного запуска, чтобы получить реактор с псевдоожиженным слоем, имеющий атмосферу, состоящую из сухого инертного газа для продувки. Любой сухой инертный газ для продувки сам может быть удален из реактора с псевдоожиженным слоем сухим газообразным этиленом. Сухой газообразный этилен может дополнительно содержать газообразный молекулярный водород, так, что сухой газообразный этилен подается в реактор с псевдоожиженным слоем в виде их смеси. Альтернативно сухой молекулярный газообразный водород можно вводить отдельно и после того, как атмосфера реактора с псевдоожиженным слоем будет переведена на этилен. Переходы газовой атмосферы можно осуществлять до, во время или после нагрева реактора с псевдоожиженным слоем до температуры реакции условий (со)полимеризации.Starting or restarting a fluidized bed reactor may also include gas atmosphere transitions comprising purging air or other unwanted gas(s) from the reactor with dry (anhydrous) inert gas to purge followed by purging dry inert gas to purge out of the reactor with dry ethylene gas. The dry inert purge gas may consist essentially of molecular nitrogen (N 2 ), argon, helium, or a mixture of any two or more of these. When the fluidized bed reactor is idle, it contains an atmosphere of air prior to start-up (cold start). The dry inert purge gas can be used to remove air from a recommissioned fluidized bed reactor in the early stages of startup to provide a fluidized bed reactor having a dry inert purge atmosphere. Prior to restart (eg, after seed bed changes or before alpha olefin comonomer change), the fluidized bed reactor in the transition state may contain an atmosphere of unwanted alpha olefin, unwanted ICA, or other unwanted gas or vapour. The dry inert purge gas can be used to remove unwanted vapor or gas from the fluidized bed reactor in the transitional state in the early stages of restart to provide a fluidized bed reactor having a dry inert purge atmosphere. Any dry inert purge gas itself can be removed from the fluidized bed reactor with dry ethylene gas. The dry ethylene gas may further comprise molecular hydrogen gas such that the dry ethylene gas is fed to the fluidized bed reactor as a mixture of the two. Alternatively, dry molecular hydrogen gas can be introduced separately and after the fluidized bed reactor atmosphere has been converted to ethylene. Gas atmosphere transitions can be performed before, during or after heating the fluidized bed reactor to the reaction temperature of the (co)polymerization conditions.
Запуск или повторный запуск реактора с псевдоожиженным слоем также включает введение в него исходных реагентов и реактивов. Реагенты включают этилен и альфа-олефин. Реагенты, подаваемые в реактор с псевдоожиженным слоем, включают газообразный молекулярный водород и индуцированный конденсирующий агент (ICA), а также смесь бимодальной каталитической системы и раствора корректирующего катализатора. Starting or restarting the fluidized bed reactor also includes the introduction of the original reagents and reagents. Reactants include ethylene and alpha-olefin. The reactants fed to the fluidized bed reactor include gaseous molecular hydrogen and an induced condensing agent (ICA), as well as a mixture of a bimodal catalyst system and a correction catalyst solution.
Раствор корректирующего катализатора. Любое из металлоценовых соединений прокатализаторов или неметаллоценовых соединений прокатализаторов, описанных ранее, растворенное в инертном жидком растворителе (например, жидком алкане). Раствор корректирующего катализатора смешивают с бимодальной каталитической системой для получения смеси, и эту смесь используют в реакции полимеризации по настоящему изобретению для модификации по меньшей мере одного свойства полученной таким образом бимодальной PE композиции по настоящему изобретению. Примерами такого по меньшей мере одного свойства являются плотность, индекс расплава MI2, показатель текучести FI21, отношение показателей текучести и молекулярно-массовая дисперсия (Mw/Mn), ĐM. Смесь бимодальной каталитической системы и раствора корректирующего катализатора можно подавать в реактор(ы) полимеризации в «мокром режиме», альтернативно из нее можно удалять летучие компоненты и подавать в «сухом режиме». При сухом режиме подачу осуществляют в виде сухого порошка или гранул. Если смесь содержит твердый носитель, при влажном режиме ее подают в виде суспензии или взвеси. В некоторых аспектах инертная жидкость представляет собой жидкий алкан, такой как гептан.Correction catalyst solution. Any of the metallocene procatalyst compounds or non-metallocene procatalyst compounds described above, dissolved in an inert liquid solvent (eg liquid alkane). The correction catalyst solution is mixed with a bimodal catalyst system to obtain a mixture, and this mixture is used in the polymerization reaction of the present invention to modify at least one property of the thus obtained bimodal PE composition of the present invention. Examples of such at least one property are density, melt index MI2, flow index FI21, flow ratio and molecular weight dispersion (Mw/Mn), ĐM. The mixture of the bimodal catalyst system and the correction catalyst solution can be fed to the polymerization reactor(s) in a "wet mode", alternatively it can be devolatilized and fed in a "dry mode". In the dry mode, the feed is carried out in the form of a dry powder or granules. If the mixture contains a solid carrier, in the wet mode it is served as a suspension or slurry. In some aspects, the inert liquid is a liquid alkane such as heptane.
Катализаторы Циглера-Натта. Гетерогенные материалы, которые повышают скорости реакции полимеризации олефинов и, как правило, представляют собой продукты, которые получают приведением в контакт неорганических соединений титана, таких как галогениды титана, нанесенных на носитель из хлорида магния, с активатором. Активатор может представлять собой алкилалюминиевый активатор, такой как триэтилалюминий (TEA), триизобутилалюминий (TIBA), хлорид диэтилалюминия (DEAC), этоксид диэтилалюминия (DEAE) или дихлорид этилалюминия (EADC).Ziegler-Natta catalysts. Heterogeneous materials which increase the reaction rates of the polymerization of olefins and are generally products which are obtained by contacting inorganic titanium compounds such as titanium halides supported on a magnesium chloride support with an activator. The activator may be an aluminum alkyl activator such as triethylaluminum (TEA), triisobutylaluminum (TIBA), diethylaluminum chloride (DEAC), diethylaluminum ethoxide (DEAE) or ethylaluminum dichloride (EADC).
В качестве преимущества мы обнаружили бимодальный PE по настоящему изобретению. Он неожиданно обладает по меньшей мере одним улучшенным свойством, таким как, например, повышенное (большее) сопротивление медленному росту трещин (метод испытания PENT), пониженное гидростатическое разрушение (например, увеличенное время до гидростатического разрушения) и/или повышенная технологичность. As an advantage, we have found the bimodal PE of the present invention. It unexpectedly has at least one improved property, such as, for example, increased (greater) resistance to slow crack growth (PENT test method), reduced hydrostatic failure (eg, increased time to hydrostatic failure), and/or improved processability.
Испытательные образцы вариантов реализации незаполненных и наполненных композиций могут быть отдельно изготовлены в формованные под давлением пластины. Механические свойства этих композиций могут быть охарактеризованы с использованием образцов для испытаний, вырезанных из формованных под давлением пластин. Test samples of embodiments of unfilled and filled compositions can be separately manufactured into injection molded plates. The mechanical properties of these compositions can be characterized using test specimens cut from injection molded plates.
Соединение включает все его изотопы, и в природном виде, и изотопно-обогащенные формы. Обогащенные формы можно использовать в медицине или для борьбы с контрафакцией.A compound includes all of its isotopes, both naturally occurring and isotopically enriched forms. Enriched forms can be used in medicine or to combat counterfeiting.
В некоторых аспектах любое соединение, композиция, состав, смесь или продукт реакции в настоящем документе могут быть свободны от любого из химических элементов, выбранных из группы, состоящей из: H, Li, Be, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, лантаноидов и актиноидов; при условии, что химические элементы, необходимые для соединения, композиции, состава, смеси или продукта реакции (например, C и H, требуемые для полиолефина, или C, H и O, требуемые для спирта), не исключаются.In some aspects, any compound, composition, formulation, mixture, or reaction product herein may be free of any of the chemical elements selected from the group consisting of: H, Li, Be, B, C, N, O, F, Na , Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Rb, Sr , Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Cs, Ba, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au , Hg, Tl, Pb, Bi, lanthanides and actinides; provided that the chemical elements required for the compound, composition, composition, mixture or reaction product (eg C and H required for a polyolefin or C, H and O required for an alcohol) are not excluded.
Применяется следующее, если не указано иное. Альтернативно предшествует отдельный вариант реализации. ASTM означает организацию по стандартам, ASTMInternational, Западный Коншохокен, Пенсильвания, США. IEC означает организацию по стандартизации, Международная электротехническая комиссия, Женева, Швейцария. ISO означает организацию по стандартизации, Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария. Любой сравнительный пример используется только в целях иллюстрации и не будет предшествующим уровнем техники. Не содержит или отсутствует означает полное отсутствие; альтернативно не обнаруживается. IUPAC - это Международный союз теоретической и прикладной химии (Секретариат IUPAC, ResearchTrianglePark, Северная Каролина, США). Может означает разрешенный выбор, не императив. Рабочий означает функционально действенный или эффективный. Необязательный (необязательно) означает отсутствует (или исключено), альтернативно присутствует (или включено). Части на миллион приведены по массе. Свойства измеряют с использованием стандартного метода испытаний и условий для измерения (например, вязкость: 23°C и 101,3 кПа). Диапазоны включают конечные точки, поддиапазоны и целые и/или дробные значения, включенные в них, за исключением того, что диапазон целых чисел не включает дробные значения. Комнатная температура: 23°С. ± 1°C. Замещенный применительно к соединению означает наличие вместо водорода одного или нескольких заместителей, вплоть до полного замещения и включая его.The following applies unless otherwise noted. Alternatively, a separate embodiment precedes. ASTM means Standards Organization, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, USA. IEC means the Standards Organization, International Electrotechnical Commission, Geneva, Switzerland. ISO means the Standards Organization, International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland. Any comparative example is used for illustrative purposes only and will not be prior art. Does not contain or absent means complete absence; alternatively not found. IUPAC is the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC Secretariat, ResearchTrianglePark, North Carolina, USA). May means a permitted choice, not an imperative. Working means functionally efficient or efficient. Optional (optional) means absent (or excluded), alternatively present (or included). Parts per million are by weight. Properties are measured using a standard test method and measurement conditions (eg viscosity: 23° C. and 101.3 kPa). Ranges include endpoints, subranges, and the integer and/or fractional values included therein, except that the integer range does not include fractional values. Room temperature: 23°C. ± 1°C. Substituted in relation to a compound means the presence of one or more substituents instead of hydrogen, up to and including complete substitution.
Если не указано иное, для определения характеристик используйте следующие заготовки.Unless otherwise noted, use the following blanks to determine specifications.
Метод испытания на бимодальность: определяют наличие или отсутствие разрешенной бимодальности путем нанесения графика dWf/dLogM (отклик масс-детектора) на оси y в зависимости от LogM на оси x, чтобы получить кривую хроматограммы GPC, содержащую значения локального максимума Log(MW) для пиков полиэтиленовых компонентов LMW и HMW, и наблюдают наличие или отсутствие локального минимума между пиками полиэтиленовых компонентов LMW и HMW. DWf представляет собой изменение массовой доли, dLogM также называется dLog(MW) и представляет собой изменение логарифма молекулярной массы, а LogM также называется Log(MW) и представляет собой логарифм молекулярной массы. Bimodality Test Method: Determine the presence or absence of allowed bimodality by plotting dWf/dLogM (mass detector response) on the y-axis versus LogM on the x-axis to obtain a GPC chromatogram curve containing the local maximum Log(MW) values for the peaks polyethylene components LMW and HMW, and observe the presence or absence of a local minimum between the peaks of the polyethylene components LMW and HMW. DWf is the change in mass fraction, dLogM is also called dLog(MW) and is the change in the logarithm of the molecular weight, and LogM is also called Log(MW) and is the logarithm of the molecular weight.
Метод испытания с деконволюцией: разделяют хроматограмму, полученную с помощью Метода испытания на бимодальность, на девять (9) распределений молекулярной массы по Шульцу-Флори. Такой способ деконволюции описан в US6534604. Присваивают самые низкие четыре распределения MW полиэтиленовому компоненту LMW, а пять самых высоких распределений MW - полиэтиленовому компоненту HMW. Определяют соответствующие массовые проценты (масс.%) для каждого из полиэтиленовых компонентов LMW и HMW в бимодальной полиэтиленовой композиции по настоящему изобретению с использованием суммированных значений массовых долей (Wf) полиэтиленовых компонентов LMW и HMW, а соответствующие среднечисленные молекулярные массы (Mn) и среднемассовые молекулярные массы (Mw) по известной математической обработке агрегированных распределений MW по Шульцу-Флори.Deconvolution Test Method: Divide the chromatogram obtained using the Bimodality Test Method into nine (9) Schultz-Flory molecular weight distributions. Such a deconvolution method is described in US6534604. Assign the lowest four MW distributions to the LMW polyethylene component and the highest five MW distributions to the HMW polyethylene component. The respective weight percentages (wt.%) for each of the polyethylene components LMW and HMW in the bimodal polyethylene composition of the present invention are determined using the summed values of the mass fractions (Wf) of the polyethylene components LMW and HMW, and the corresponding number average molecular weights (Mn) and weight average molecular mass (Mw) according to the well-known mathematical processing of the aggregated distributions of MW according to Schultz-Flory.
Метод определения плотности: измеряют в соответствии с ASTMD792-13, Стандартные методы испытаний для определения плотности и удельного веса (относительной плотности) пластмасс методом вытеснения, Метод B (для испытания твердых пластмасс в жидкостях, отличных от воды, например, в жидком 2-пропаноле). Результаты выражают в единицах грамм на кубический сантиметр (г/см3).Density Method: Measured in accordance with ASTM D792-13, Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement Method B (for testing solid plastics in liquids other than water, such as liquid 2-propanol ). The results are expressed in units of grams per cubic centimeter (g/cm 3 ).
Показатель текучести (190°С, 21,6 кг, «I21») Метод испытания: используют ASTMD1238-13, Стандартный метод определения скоростей истечения расплава термопластиков с помощью экструзионного пластометра, используя условия 190°C/21,6 килограмма (кг). Результаты выражают в единицах грамм, истекших за 10 минут (г/10 мин) или эквивалент в дециграммах за 1,0 минуту (дг/1 мин).Flow Index (190°C, 21.6 kg, "I 21 ") Test Method: Uses ASTMD1238-13, Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics Using an Extrusion Plastometer Using Conditions of 190°C/21.6 kilograms (kg) . Results are expressed in units of grams elapsed per 10 minutes (g/10 min) or the equivalent in decigrams per 1.0 minute (dg/1 min).
Соотношения текучестей: (190°C, «I21/I2») Метод определения: рассчитывают путем деления значения из Метода испытания показателя текучести FI21 на значение из Метода испытания индекса расплава I2.Flow ratios: (190°C, "I 21 /I 2 ") Method of determination: Calculated by dividing the value from the FI Flow Index Test Method 21 by the value from the Melt Index Test Method I 2 .
Метод гель-проникающей хроматографии (GPC): Метод определения среднемассовой молекулярной массы: определяют Mw, среднечисленную молекулярную массу (Mn) и Mw/Mn с использованием хроматограмм, полученных на приборе для высокотемпературной гель-проникающей хроматографии (HTGPC, PolymerLaboratories). HTGPC оборудован линиями передачи, дифференциальным рефрактометрическим детектором (DRI) и тремя колонками PolygerLaboratoriesPLgel 10 µmMixed-B, все из которых находятся в печи, поддерживаемой при 160°C. В методе используется растворитель, состоящий из TCB, обработанного BHT, при номинальном расходе 1,0 миллилитр в минуту (мл/мин.) и с номинальным объемом закалывания 300 микролитров (μL). Готовят растворитель путем растворения 6 г бутилированного гидрокситолуола (BHT, антиоксидант) в 4 литрах (л) 1,2,4-трихлорбензола (TCB) квалификации ч.д.а. и фильтрованием полученного раствора через тефлоновый фильтр 0,1 мкм (μм) с получением растворителя. Растворитель дегазируют с помощью встроенного дегазатора, прежде чем он попадет в прибор HTGPC. Калибруют колонки с помощью серии стандартов монодисперсного полистирола (PS). Отдельно готовят известные концентрации испытуемого полимера, растворенного в растворителе, путем нагревания его известных количеств в известных объемах растворителя при 160°С при непрерывном встряхивании в течение 2 часов с получением растворов. (Измеряют все количества гравиметрически.) Целевые концентрации растворов, с, испытуемого полимера от 0,5 до 2,0 миллиграммов полимера на миллилитр раствора (мг/мл), с более низкими концентрациями, с, используют для полимеров с более высокой молекулярной массой. Перед испытанием каждого образца продувают детектор DRI. Затем увеличивают расход в приборе до 1,0 мл/мин и дают детектору DRI стабилизироваться в течение 8 часов перед вводом первой пробы. Рассчитывают Mw и Mn с использованием универсальных калибровочных зависимостей с калибровками колонки. Рассчитывают MW для каждого объема элюирования с помощью следующего уравнения: , где нижний индекс «X» обозначает испытуемую пробу, индекс «PS» обозначает стандарты PS, , , а ax и получены из опубликованной литературы. Для полиэтиленов ax/Kx = 0,695/0,000579. Для полипропилена ax/Kx = 0,705/0,0002288. В каждой точке полученной хроматограммы рассчитывают концентрацию c из сигнала DRI с вычтенной базовой линией, IDRI, используя следующее уравнение: c = KDRIIDRI/(dn/dc), где KDRI является постоянной величиной, определенной путем калибровки DRI, / обозначает деление, а dn/dc - приращение показателя преломления для полимера. Для полиэтилена dn/dc = 0,109. Рассчитывают массовую степень извлечения полимера из отношения интегральной площади хроматограммы концентрационной хроматографии по объему элюента и массе закалывания, которая равна предварительно определенной концентрации, умноженной на объем петли ввода. Выражают все молекулярные массы в граммах на моль (г/моль), если не указано иное. Дополнительные подробности, касающиеся способов определения Mw, Mn, MWD, описаны в US 2006/0173123, стр. 24-25, абзацы с [0334] по [0341]. Откладывают dW/dLog(MW) на оси y в зависимости от Log(MW) на оси x с получением хроматограммы GPC, где Log(MW) и dW/dLog(MW) являются такими, как определено выше.Gel Permeation Chromatography (GPC) method: Weight average molecular weight method: Mw, number average molecular weight (Mn), and Mw/Mn are determined using chromatograms obtained with a High Temperature Gel Permeation Chromatography (HTGPC, PolymerLaboratories) apparatus. The HTGPC is equipped with transmission lines, a differential refractive index detector (DRI), and three
Метод испытания на длинноцепочечную разветвленность (LCB): рассчитывают количество длинноцепочечных разветвлений (LCB) на 1000 атомов углерода испытуемого полимера, используя корреляцию, разработанную Janzen и Colby (J. Mol. Struct., 485/486, 569-584 (1999)) между вязкостью при нулевом сдвиге, ηο, и Mw. Их корреляцию рисуют в качестве контрольной линии на контрольном графике ηο по оси Y и Mw по оси X. Затем испытуемый полимер характеризуют (а) и (b): (а) с использованием описанного ниже Метода определения вязкости при нулевом сдвиге, измеряя колебательный сдвиг испытуемого полимера при малой деформации (10%) и используя трехпараметрическую эмпирическую модель Карро-Ясуда («модель CY») для определения из нее значений ηο; и (b) с использованием Метода испытания GPC, описанного ранее, измеряя Mw испытуемого полимера. Отображают результаты для ηο и Mw испытуемого полимера на контрольном графике и сравнивают их с контрольной линией. Результаты для испытуемых полимеров с нулевой (0) длинноцепочечной разветвленностью на 1000 атомов углерода будут откладываться ниже контрольной линии Janzen и Colby, в то время как результаты для испытуемых полимеров, имеющих длинноцепочечную разветвленность > 0 на 1000 атомов углерода, будут откладываться выше контрольной линии Janzen и Colby. Модель CY хорошо известна из R. B. Bird, R. C. Armstrong, & O. Hasseger, Dynamics of Polymeric Liquids, Volume 1, Fluid Mechanics, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 1987; C. A. Hieber & H. H. Chiang, Rheol. Acta, 1989, 28: 321; и C. A. Hieber & H. H. Chiang, Polym. Eng. Sci. 1992, 32: 931.Long Chain Branching (LCB) Test Method: Calculate the number of long chain branches (LCB) per 1000 carbon atoms of the polymer tested using the correlation developed by Janzen and Colby (J. Mol. Struct., 485/486, 569-584 (1999)) between zero shear viscosity, ηο, and Mw. Their correlation is drawn as a control line on the control plot of η ο on the Y-axis and Mw on the X-axis. The test polymer is then characterized (a) and (b): (a) using the Zero Shear Viscosity Method described below, measuring the vibrational shear the test polymer at low strain (10%) and using a three-parameter empirical Carro-Yasuda model ("CY model") to determine from it the values of η ο ; and (b) using the GPC Test Method described previously, measuring the Mw of the polymer being tested. Display the results for η ο and Mw of the tested polymer on the control graph and compare them with the control line. Results for test polymers with zero (0) long chain branching per 1000 carbons will be plotted below the Janzen and Colby control line, while results for test polymers having long chain branching > 0 per 1000 carbons will be plotted above the Janzen and Colby control lines. Colby. The CY model is well known from RB Bird, RC Armstrong, & O. Hasseger, Dynamics of Polymeric Liquids,
Индекс расплава (190°С, 2,16 килограмма (кг), «I2») Метод испытания: для (со)полимера на основе этилена измеряют в соответствии с ASTMD1238-13, используя условия 190°С/2,16 кг, ранее известные как «Условие E», а также известные как MI2. Результаты выражают в единицах грамм, истекших за 10 минут (г/10 мин) или эквивалент в дециграммах за 1,0 минуту (дг/1 мин). 10,0 дг = 1,00 г. Индекс расплава обратно пропорционален среднемассовой молекулярной массе полиэтилена, хотя обратная пропорциональность не является линейной. Таким образом, чем выше молекулярная масса, тем ниже индекс расплава.Melt index (190° C., 2.16 kilograms (kg), "I 2 ") Test method: for an ethylene-based (co)polymer, measured in accordance with ASTM D1238-13 using the conditions of 190° C./2.16 kg, formerly known as "Condition E" and also known as MI 2 . Results are expressed in units of grams elapsed per 10 minutes (g/10 min) or the equivalent in decigrams per 1.0 minute (dg/1 min). 10.0 dg = 1.00 g. The melt index is inversely proportional to the weight average molecular weight of the polyethylene, although the inverse relationship is not linear. Thus, the higher the molecular weight, the lower the melt index.
Метод испытаний PENT 90°C, 2,4 МПа): ASTMF1473-16, Стандартный метод испытаний на испытание растяжением с надрезом для измерения сопротивления полиэтиленовых труб и смол медленному росту трещин. Также известен как Испытание с надрезом из Пенсильвании («PENT»). Готовят образцы для испытаний из формованных под давлением пластин, точно надрезают образцы, а затем подвергают образцы с надрезом постоянному растягивающему напряжению при повышенной температуре на воздухе. Test Method PENT 90°C, 2.4 MPa): ASTMF1473-16, Standard Test Method for Notched Tensile Test for Measuring the Resistance of Polyethylene Pipes and Resins to Slow Crack Growth. Also known as the Pennsylvania Notched Test ("PENT"). Test specimens are prepared from injection molded plates, the specimens are precisely notched, and then the notched specimens are subjected to constant tensile stress at elevated temperature in air.
Гидростатические методы испытаний труб 1 и 2 (90°C, 3,8 или 4,0 МПа, соответственно): характеризуется как материал PE-RTII типа, который при испытании в соответствии с ISO 9080 или эквивалентом, с испытаниями внутренним давлением, осуществляемыми в соответствии с ISO 1167-1 и ISO 1167-2, состав по настоящему изобретению соответствует 4-параметрической модели, приведенной в ISO 24033 для материала PE-RT типа II в диапазоне температур и внутреннего давления, предусмотренных в ISO 22391. Таким образом, варианты реализации бимодальной полиэтиленовой композиции по настоящему изобретению могут упоминаться в настоящем документе как бимодальный полиэтилен с повышенной термостойкостью или PE-RT. В качестве краткосрочного предварительного испытания («вода в воде») проводят гидростатическое испытание, как описано в ISO 22391-2, труб, состоящих из испытуемого материала, в соответствии с ISO 24033:2009 в двух конкретных гидростатических условиях, а именно 3.8. МПа и 90°С или 4,0 МПа и 90°С. Трубы для испытаний представляют собой трубы SDR 11, имеющие диаметр 1 дюйм (25,4 мм), толщину стенки 0,12 дюйма (3 мм) и длину 18 дюймов (457 мм). Трубы получают путем экструзии расплава полимера при температуре внутри экструдера, поддерживаемой при 204,4°С (400°F) и скорости подачи полимера в 130,6 кг/час (288 фунтов/час) с использованием экструдера для труб модели MaplanSS60-30, имеющего кольцевую головку, определяющую отверстие в прорези. Профиль расплавленной трубы, выходящий из кольцевой головки, вытягивается из отверстия прорези во внутреннюю часть калибровочного рукава с помощью устройства для вытягивания, расположенного далее и работающего со скоростью вытягивания 8,1 метра в минуту (26,57 фута в минуту). Когда труба перемещается через калибровочный рукав, вакуум вытягивает расплавленный профиль трубы к внутренней части рукава. Охлаждающая вода поступает в калибровочный рукав, охлаждая трубу и поддерживая установленные размеры и гладкую поверхность.Hydrostatic
Метод испытания индекса разжижения при сдвиге (SHI): Выполняют измерения колебательного сдвига при малых напряжениях (10%) на расплавах полимера при 190°C, используя усовершенствованную систему реометрического расширения ARES-G2 от TAInstruments с геометрией параллельных пластин для получения значения модуля накопления (G'), модуля потерь (G"), комплексного модуля (G*) и комплексной вязкости (η*) как функции частоты (ω). Получают значение SHI путем расчета комплексных вязкостей при заданных значениях комплексного модуля и расчета отношения двух вязкостей. Например, используя значения комплексного модуля 10 килопаскалей (кПа) и 200 кПа, получают значения η*(10 кПа) и η*(200 кПа) при постоянном значении комплексного модуля 10 кПа и 200 кПа соответственно. Индекс разжижения при сдвиге SHl (10/200) определяется как отношение двух вязкостей η*(10 кПа) и η*(200 кПа), т.е. η*(10)/η*(200).Shear Thinning Index (SHI) Test Method: Perform vibrational shear measurements at low stresses (10%) on polymer melts at 190°C using TAInstruments' advanced ARES-G2 rheometric expansion system with parallel plate geometry to obtain storage modulus (G '), loss modulus (G"), complex modulus (G*), and complex viscosity (η*) as a function of frequency (ω). Obtain the SHI value by calculating the complex viscosities at given values of the complex modulus and calculating the ratio of the two viscosities. For example, using the complex modulus values of 10 kilopascals (kPa) and 200 kPa, the values η*(10 kPa) and η*(200 kPa) are obtained with a constant complex modulus of 10 kPa and 200 kPa respectively Shear thinning index SHl (10/200) is defined as the ratio of two viscosities η*(10 kPa) and η*(200 kPa), i.e. η*(10)/η*(200).
Метод определения вязкости при нулевом сдвиге: выполняют измерения колебательного сдвига при малых напряжениях (10%) на расплавах полимеров при 190°C с использованием усовершенствованной системы реометрического расширения ARES-G2 от TAInstruments с геометрией параллельной пластины для получения данных комплексной вязкости ⎢η*⎪ в зависимости от частоты (ω). Определяют значения для трех параметров — вязкости при нулевой скорости сдвига, ηο, характеристического времени вязкой релаксации, τη, и параметра широты, а, путем подбора кривой полученные данных, используя следующую CY Модель: , в которой является величиной комплексной вязкости, ηо представляет собой вязкость при нулевом сдвиге, τη представляет собой время вязкой релаксации, a - параметр ширины, n - показатель степенной зависимости, а ω - угловая частота колебательного сдвига.Zero Shear Viscosity Method: Perform vibrational shear measurements at low stresses (10%) on polymer melts at 190°C using TAInstruments' advanced ARES-G2 rheometric expansion system with parallel plate geometry to obtain complex viscosity data ⎢η*⎪ in frequency dependence (ω). Determine values for the three parameters, zero shear viscosity, ηο, characteristic viscous relaxation time, τη, and latitude parameter, and by fitting the data obtained using the following CY Model: , wherein is the complex viscosity value, ηo is the zero shear viscosity, τη is the viscous relaxation time, a is the width parameter, n is the exponent, and ω is the angular frequency of the vibrational shear.
Бимодальная каталитическая система 1: состоящая по существу из или полученная из бис(2-пентаметилфениламидо)этил)аминцирконийдибензила и (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорида была высушена распылением в молярном соотношении 3:1 на CAB-O-SILTS610, гидрофобный коллоидный диоксид кремния, полученный обработкой поверхности гидрофильного (необработанного) коллоидного диоксида кремния диметилдихлорсилановым носителем и метилалюмоксаном (МАО), и загруженная в газофазный полимеризационный реактор в виде суспензии в минеральном масле. Молярное отношение молей МАО к (молям бис(2-пентаметилфениламидо)этил)аминцирконийдибензила + молям (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорида) составляло 140: 1.Bimodal Catalyst System 1: Consisting essentially of or derived from bis(2-pentamethylphenylamido)ethyl)aminezirconiumdibenzyl and (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium dichloride was spray dried in a 3:1 molar ratio on CAB-O-SILTS610, a hydrophobic colloidal dioxide silicon obtained by surface treatment of hydrophilic (untreated) colloidal silicon dioxide with a dimethyldichlorosilane carrier and methylalumoxane (MAO), and loaded into a gas-phase polymerization reactor in the form of a suspension in mineral oil. The molar ratio of moles of MAO to (moles of bis(2-pentamethylphenylamido)ethyl)aminozirconiumdibenzyl + moles of (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium dichloride) was 140:1.
Сомономер 1: 1-гексен, используемый в молярном соотношении 1-гексен/С2, указанном в таблице 1.Comonomer 1: 1-hexene used in the 1-hexene/C2 molar ratio shown in Table 1.
Этилен («С2»): парциальное давление С2 поддерживали, как описано далее в таблице 1.Ethylene ("C2"): C2 partial pressure was maintained as described in Table 1 below.
Индуцированный конденсирующий агент 1 («ICA1»): изопентан, используемый в молярной процентной концентрации (мол.%) в газовой фазе газофазного реактора относительно общего молярного содержания вещества в газовой фазе. Приведено ниже в Таблице 1.Induced condensing agent 1 ("ICA1"): isopentane used in molar percentage concentration (mol.%) in the gas phase of the gas phase reactor relative to the total molar content of the substance in the gas phase. Shown below in Table 1.
Молекулярный газообразный водород («H2»): используется в молярном соотношении H2/C2, указанном в таблице 1.Molecular hydrogen gas (“H 2 ”): used in the H2/C2 molar ratio shown in Table 1.
Раствор корректирующего катализатора 1: состоящий по существу из (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдиметила (прокатализатор), растворенного в гептане с получением раствора, имеющего концентрацию прокатализатора 0,7 г на миллилитр раствора (г/мл). Раствор корректирующего катализатора дополнительно разбавлен в изопентане до концентрации 0,04 масс.%.Correction Catalyst Solution 1: consisting essentially of (tetramethylcyclopentadienyl)(n-propylcyclopentadienyl)zirconium dimethyl (procatalyst) dissolved in heptane to give a solution having a concentration of procatalyst of 0.7 g per milliliter of solution (g/mL). The correction catalyst solution is further diluted in isopentane to a concentration of 0.04 wt.%.
Сравнительный пример 1 (СЕ1): мономодальный полиэтилен, имеющий плотность 0,937 г/см3; I2 0,61 г/10 мин., I21 11,1 г/10 мин. I21/I2 18,2, Mn 42050, Mw 129320, дисперсность молекулярной массы (Mw/Mn), ĐМ 3,08, получили в виде продукта QHM 22F от QiluPetrochemical, Китайская Народная Республика.Comparative Example 1 (CE1): monomodal polyethylene having a density of 0.937 g/cm 3 ; I 2 0.61 g/10 min., I 21 11.1 g/10 min. I 21 /I 2 18.2, Mn 42050, Mw 129320, molecular weight dispersion (Mw/Mn), ĐM 3.08, was obtained as the product QHM 22F from QiluPetrochemical, People's Republic of China.
Пример 1 по настоящему изобретению (IE1): Получили бимодальную PE композицию IE1 в одном реакторе для газофазной полимеризации, содержащем пилотный реактор непрерывного режима, газофазный реактор с псевдоожиженным слоем производительностью от 22 до 110 кг смолы в час. Для экспериментального запуска перед пуском предварительно загрузили внутрь реактора затравочный слой гранулированной смолы. Высушили реактор с затравочным слоем до ниже 5 ч/млн влаги с помощью азота высокой чистоты. Затем вводили составляющие реакционные газы в реактор для создания состояния газовой фазы. Одновременно нагревали реактор до желаемой температуры. В реактор загружали газообразный водород, достаточный для получения молярного соотношения водорода к этилену 0,0012 при условиях реакции, и загружали в реактор 1-гексен для получения молярного отношения 1-гексена к этилену 0,0135 при условиях реакции. В реакторе создали давление этилена (общее давление = 220 фунт/кв.дюйм) и поддерживали температуру реактора на уровне 90°С. Как только были достигнуты условия (со)полимеризации, в реактор вводили исходную суспензию Бимодальной каталитической системы 1. Тем временем смешали подачу раствора корректирующего катализатора с подачей Бимодальной каталитической системы 1 с получением их смеси, которую затем подавали в реактор, при этом перемешивание проводили при различных молярных отношениях в диапазоне от 1,5 до 2,0 (Zrкатал./Zrкоррект., моль/моль) для тонкой регулировки показателя текучести и индекса расплава бимодальной полиэтиленовой композиции по настоящему изобретению до желаемых целевых значений. Использовали около трех оборотов слоя, чтобы достичь устойчивого состояния получения бимодального полиэтилена, тем самым давая вариант реализации бимодального полиэтилена по настоящему изобретению (продукта) IE1. Извлекали бимодальный ПЭ по настоящему изобретению IE1 из отверстия выгрузки продукта реактора и характеризовали его свойства. Рабочие компоненты и параметры приведены ниже в таблице 1. Свойства продукта бимодального PE по настоящему изобретению IE1 приведены далее в таблице 2. Inventive Example 1 (IE1): A bimodal PE composition IE1 was produced in a single gas phase polymerization reactor containing a continuous pilot reactor, a fluidized bed gas phase reactor with a capacity of 22 to 110 kg of resin per hour. For the experimental launch, a seed layer of granulated resin was preliminarily loaded into the reactor before launch. Dry the seed bed reactor to below 5 ppm moisture with high purity nitrogen. The constituent reaction gases were then introduced into the reactor to create a gas phase state. Simultaneously heated the reactor to the desired temperature. The reactor was charged with hydrogen gas sufficient to obtain a hydrogen to ethylene molar ratio of 0.0012 under the reaction conditions, and 1-hexene was charged to the reactor to obtain a 1-hexene to ethylene molar ratio of 0.0135 under the reaction conditions. The reactor was pressurized with ethylene (total pressure = 220 psi) and the reactor temperature was maintained at 90°C. Once the (co)polymerization conditions were reached, the initial slurry of
Пример 2 по настоящему изобретению (IE2): повторял процедуру IE1, за исключением того, что температуру реактора поддерживали равной 95°C.Example 2 according to the present invention (IE2): repeated the procedure of IE1, except that the temperature of the reactor was maintained at 95°C.
Таблица 1. Рабочие компоненты/параметры для Примеров по настоящему изобретению IE1 и IE2. Table 1. Operating components/parameters for Examples of the present invention IE1 and IE2.
Сравнительный Пример (А): получение трубы из PE СЕ1. Использует состав CE1 для получения труб SDR 11 в соответствии с Методами гидростатических испытаний труб 1 и 2, указанными выше.Comparative Example (A): production of a pipe from PE CE1. Uses CE1 compound to produce SDR 11 pipe in accordance with Hydrostatic
Примеры (A) и (B) по настоящему изобретению: получение труб из бимодального PE по настоящему изобретению из IE1 и IE2 соответственно. Использует композиции IE1 или IE2 для получения труб SDR 11 в соответствии с Методом гидростатических испытаний труб 1 или 2, указанным выше.Examples (A) and (B) of the present invention: preparation of bimodal PE pipes of the present invention from IE1 and IE2, respectively. Uses IE1 or IE2 compositions to produce SDR 11 pipe according to Hydrostatic
Таблица 2. Свойства бимодального PE по настоящему изобретению IE1, IE2, IE (A), IE (B), CE1 и CE (A).Table 2. Properties of bimodal PE according to the present invention IE1, IE2, IE (A), IE (B), CE1 and CE (A).
В некоторых аспектах бимодальный PE по настоящему изобретению характеризуется любым из свойств, перечисленных в таблице 2 для IE1 или IE2, где свойство определяется диапазоном, имеющим среднюю точку, равную значению свойства, указанному в таблице 2, а максимальные и минимальные предельные точки равны, соответственно, плюс-минус (±) 55%, альтернативно ± 25%, альтернативно ± 15%, альтернативно ± 11%, альтернативно ± 5%. Ожидаемые разрешенные бимодальности для IE1 и IE2 иллюстрируются хроматограммами на фиг. 2 и 3, соответственно, где пики для соответствующих полиэтиленовых компонентов LMW каждый находятся приблизительно на 4,4 LogM, пики для соответствующих полиэтиленовых компонентов HMW каждый находятся приблизительно на 5,8 LogM, а каждый соответствующий локальный минимум находится приблизительно на 5,2 LogM. Хроматограммы на фиг. 2 и 3 каждая достигают базовой линии приблизительно на 2,2 LogM и приблизительно на 7,5 LogM.In some aspects, the bimodal PE of the present invention is characterized by any of the properties listed in Table 2 for IE1 or IE2, where the property is defined by a range having a midpoint equal to the property value listed in Table 2, and the maximum and minimum limit points are, respectively, plus or minus (±) 55%, alternatively ±25%, alternatively ±15%, alternatively ±11%, alternatively ±5%. The expected allowed bimodalities for IE1 and IE2 are illustrated by the chromatograms in FIG. 2 and 3, respectively, where the peaks for the respective LMW polyethylene components are each at approximately 4.4 LogM, the peaks for the respective HMW polyethylene components are each at approximately 5.8 LogM, and each respective local minimum is at approximately 5.2 LogM. The chromatograms in Fig. 2 and 3 each reach baseline at about 2.2 LogM and about 7.5 LogM.
В настоящий документ включены посредством ссылок следующие ниже пункты формулы изобретения в качестве пронумерованных аспектов, за исключением того, что «пункт формулы изобретения» и «пункты формулы изобретения» следует заменить на «аспект» или «аспекты» соответственно.The following claims are incorporated herein by reference as numbered aspects, except that "claim" and "claims" should be replaced by "aspect" or "aspects", respectively.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201762550905P | 2017-08-28 | 2017-08-28 | |
US62/550,905 | 2017-08-28 | ||
PCT/US2018/047654 WO2019046085A1 (en) | 2017-08-28 | 2018-08-23 | Bimodal polyethylene |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020110617A RU2020110617A (en) | 2021-09-13 |
RU2020110617A3 RU2020110617A3 (en) | 2022-03-23 |
RU2791110C2 true RU2791110C2 (en) | 2023-03-02 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2382800A (en) * | 1942-02-06 | 1945-08-14 | Julia E Logue | Forced draft heater |
US20050085600A1 (en) * | 2003-10-15 | 2005-04-21 | Ehrman Fred D. | Polymerization process and control of polymer composition properties |
RU2479593C2 (en) * | 2007-12-18 | 2013-04-20 | Юнивейшн Текнолоджиз, Ллк | Method of controlling bimodal catalyst activity during polymerisation |
RU2493182C2 (en) * | 2008-07-16 | 2013-09-20 | Юнивейшн Текнолоджиз, Ллк | Polyethylene compositions |
RU2534611C2 (en) * | 2010-06-29 | 2014-11-27 | Бореалис Аг | Composition of bimodal polyethylene for obtaining products by pressure moulding |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2382800A (en) * | 1942-02-06 | 1945-08-14 | Julia E Logue | Forced draft heater |
US20050085600A1 (en) * | 2003-10-15 | 2005-04-21 | Ehrman Fred D. | Polymerization process and control of polymer composition properties |
RU2479593C2 (en) * | 2007-12-18 | 2013-04-20 | Юнивейшн Текнолоджиз, Ллк | Method of controlling bimodal catalyst activity during polymerisation |
RU2493182C2 (en) * | 2008-07-16 | 2013-09-20 | Юнивейшн Текнолоджиз, Ллк | Polyethylene compositions |
RU2534611C2 (en) * | 2010-06-29 | 2014-11-27 | Бореалис Аг | Composition of bimodal polyethylene for obtaining products by pressure moulding |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11203653B2 (en) | Bimodal polyethylene | |
RU2758879C2 (en) | Polyethylene composition | |
US11142597B2 (en) | Polyethylene composition | |
CN111836838B (en) | Multimodal polyethylene composition | |
US20210147658A1 (en) | Polyethylene composition | |
WO2020068413A1 (en) | Bimodal polyethylene copolymer composition and pipe made thereof | |
RU2791110C2 (en) | Bimodal polyethylene | |
CN115397874A (en) | Bimodal linear low density polyethylene copolymers | |
EP3844194A1 (en) | Bimodal polyethylene copolymer and film thereof |