一种低缠结度超高分子量聚乙烯粉料及其板材的制备方法

摘要

本发明涉及一种低缠结超高分子量聚乙烯粉料及其板材的制备方法，将乙酰丙酮盐化合物与吡啶二亚胺配体主催化剂负载于介孔分子筛ZSM‑41上，并在ZSM‑41上沉积一层聚合物膜，获得低缠结超高分子量聚乙烯非均相催化剂。乙烯聚合在10‑50℃下进行，本发明的催化剂在聚合时，生长的聚乙烯链段不易发生缠绕，从而获得低缠结度的UHMWPE粉料，UHMWPE粉料能够在低于熔融温度以下(50‑120℃)加工制备UHMWPE板材，板材具有较大的拉伸强度和断裂伸长率。

主权项

一种低缠结度超高分子量聚乙烯粉料的制备方法，其特征在于具有如下步骤：1)制备基底催化剂A：将乙酰丙酮盐化合物与吡啶二亚胺配体按摩尔比(1‑3):1在甲苯溶液中摇匀，按乙酰丙酮盐化合物中金属原子与载体ZSM‑41介孔分子筛按重量比0.5‑2wt％称量载体ZSM‑41介孔分子筛，并加入至甲苯溶液中搅拌0.5‑4h，得到固体颗粒物；将固体颗粒物用甲苯溶液洗涤1‑5次，随后将固体颗粒物干燥至自由流动状态，得到基底催化剂A；2)制备低缠结超高分子量聚乙烯催化剂A：按聚合物占ZSM‑41介孔分子筛重量的5％‑30％对聚合物称重，将所述的聚合物溶解在所述聚合物的良溶剂中，配制成均相聚合物溶液与上述的基底催化剂A混合，得到混合液；向混合液中引入蒸汽形式的所述聚合物的非溶剂，以使聚合物沉积在基底催化剂A上，所述非溶剂为非极性有机溶剂，聚合物在非溶剂中的溶解度小于0.5g/100ml，所述非溶剂的引入速度为0.05‑10ml/min；将聚合物沉积的基底催化剂A在非溶剂中洗涤3‑5次后，干燥至自由流动状态，得到低缠结超高分子量聚乙烯催化剂A；3)聚合反应：将反应器充分干燥后至所需温度和压力，聚合温度为10‑50℃，压力为1‑60bar，通入乙烯气，按照所需比例加入助催化剂，加入步骤2)制得的低缠结超高分子量聚乙烯催化剂A，聚合时间为10min‑8h，最后得到低缠结超高分子量聚乙烯粉料；所述的乙酰丙酮盐化合物为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮亚铁、乙酰丙酮钴或乙酰丙酮亚钴；所述的吡啶二亚胺配体结构式如下：所述聚合物为苯乙烯共聚物、乙烯共聚物、丙烯共聚物、聚苯乙烯、聚乙烯醇中的一种或几种；所述良溶剂为苯、二甲苯、甲苯、四氯化碳、二氯乙烷、二硫化碳的一种或几种；所述非溶剂为乙烷、丁烷、丙烷、戊烷、异戊烷、正己烷、正庚烷中的一种或几种；所述的非溶剂与良溶剂的液态体积比为1：(3‑10)；所述助催化剂为烷基金属化合物，烷基金属化合物为烷基铝化合物、烷基锂化合物、烷基锌化合物中的一种或几种。