本發(fā)明涉及一種聚烯烴材料，具體地說，本發(fā)明涉及一種高透光率的乙烯共聚物及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、高透光率的聚烯烴材料，如聚乙烯彈性體(poe)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)、環(huán)烯烴共聚物(coc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等，在光伏封裝、光學(xué)透鏡、包裝材料、醫(yī)療器械等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。以poe材料為例，因其優(yōu)異的抗pid性能、高水汽阻隔性能、耐候性、高電氣絕緣性能，在光伏膠膜領(lǐng)域正逐步取代eva材料。但是poe材料價(jià)格較貴，導(dǎo)致poe光伏膠膜成本高，這主要是由于其共聚單體α-烯烴的價(jià)格高、溶液法生產(chǎn)工藝流程長且成本高所導(dǎo)致的。由此可見，如何在保持poe材料高透光特性的同時(shí)，減少poe材料中α-烯烴用量并降低生產(chǎn)成本對(duì)poe材料至關(guān)重要。

2、現(xiàn)有的poe生產(chǎn)中α-烯烴共聚單體均為偶數(shù)碳，主要有1-丁烯、1-己烯和1-辛烯。這主要是由于奇數(shù)碳的α-烯烴成本高昂，尚未有低成本的奇數(shù)碳α-烯烴供應(yīng)，難以滿足大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn)的需求。目前，國內(nèi)煤化工企業(yè)已經(jīng)突破煤制烯烴的生產(chǎn)技術(shù)，可生產(chǎn)高品質(zhì)的煤基α-烯烴。煤基α-烯烴中不同碳數(shù)的烯烴(c5-c16)兼具，如何實(shí)現(xiàn)奇數(shù)碳烯烴的高效利用迫在眉睫。cn1328581a提出了一種由具有小于4個(gè)碳原子的第一烯烴和具有大于5且為奇數(shù)個(gè)碳原子的第二烯烴獲得的聚合物。在聚合物中第一烯烴對(duì)第二烯烴的摩爾比從90:10到99.9:0.1；也提供了用于制備所述聚合物的方法，其采用ziegler-natta催化劑或催化劑體系，在一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)區(qū)中使第一烯烴和第二烯烴反應(yīng)，反應(yīng)區(qū)中壓力在大氣壓和200kg/cm2之間，溫度在環(huán)境溫度和300℃之間，聚合物的密度在0.910-0.950g/cm3之間。該發(fā)明中的聚合物密度屬于lldpe、mdpe和hdpe范圍，不包含poe的密度范圍，且使用的催化劑為ziegler-natta催化劑。此外，cn118271498a提供了一種光學(xué)poe材料及其制備方法和應(yīng)用，該光學(xué)poe材料的序列結(jié)構(gòu)中三元序列eee的占比小于80％，exe+xex序列的占比大于10％，且共單體摩爾插入率為10％～20％。該發(fā)明提供的光學(xué)poe材料兼具高透光率和低熔點(diǎn)的特性，非常適用于在激光焊接領(lǐng)域應(yīng)用。該發(fā)明中共聚單體采用的仍然是偶數(shù)碳α-烯烴，選自丁烯、己烯和辛烯中的一種或多種。

3、因此，如何開發(fā)一種兼具高透光和低共聚單體插入率的poe材料是極具挑戰(zhàn)的，對(duì)于提高poe產(chǎn)品的附加值和市場競爭力至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高透光率乙烯共聚物及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的共聚物具有α-烯烴插入量少和透光率高的雙重優(yōu)點(diǎn)。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)目的，本發(fā)明提供了一種乙烯和第二烯烴的共聚物，所述共聚物中第二烯烴x的摩爾含量占1.8-9.9mol％，且第二烯烴x為碳原子數(shù)大于4且為奇數(shù)的烯烴，共聚物中，[exx]片段的摩爾含量占總?cè)魏康?.1-5.0mol％。本發(fā)明的共聚物中，三元片段共分為[eee]、[exe]、[xee]、[exx]、[xex]、[xxx]六種，e表示乙烯單元。在本發(fā)明中，并不區(qū)分三元片段的排列方向，因此[exx]片段和[xxe]片段認(rèn)為是同一種片段，均以[exx]片段表示；[xee]片段和[eex]片段也認(rèn)為是同一種片段，均以[xee]片段表示。在本領(lǐng)域中，各三元片段的含量可以通過核磁碳譜測試得到，屬于業(yè)內(nèi)的公知手段。

3、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述共聚物中，[eee]片段的摩爾含量占總?cè)魏康?0-90mol％，[exe]片段的摩爾含量占總?cè)魏康?.0-8.0mol％，[xee]片段的摩爾含量占總?cè)魏康?.5-3.0mol％，[xex]片段的摩爾含量占總?cè)魏康?.5-10.0mol％。

4、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述共聚物中，第二烯烴x選自1-戊烯、1-庚烯、1-壬烯、1-十一烯中的一種或多種。

5、根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述共聚物的重均分子量為50000-300000g/mol，分子量分布為1.5-8.0，熔點(diǎn)為60-100℃，密度為0.868-0.898g/cm3，拉伸強(qiáng)度為5-50mpa。

6、本發(fā)明還提供了一種上述共聚物的制備方法，該共聚物采用溶液聚合制備，聚合所用催化劑為茂金屬催化劑，茂金屬催化劑的中心金屬元素m與n原子、c原子、cl原子相連，中心金屬元素m的咬角在105-115°。聚合溫度為100-180℃，聚合壓力為1.8-5.0mpa。

7、所述聚合溶液選自正戊烷、異戊烷、正己烷、環(huán)己烷、正庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、異構(gòu)烷烴isopar?c、異構(gòu)烷烴isopar?e中的一種或多種。

8、所述茂金屬催化劑選自橋聯(lián)茂金屬催化劑、非橋聯(lián)茂金屬催化劑、限制幾何構(gòu)型催化劑中的一種或多種，助催化劑選自甲基鋁氧烷、改性甲基鋁氧烷、三(五氟苯基)硼烷、硼酸鹽、三乙基鋁、三異丁基鋁、三己基鋁中的一種或多種。

9、優(yōu)選的，所述共聚物中當(dāng)[exx]片段的摩爾含量占總?cè)魏窟_(dá)到0.15mol％時(shí)，熱壓成型后的共聚物膜材透光率不低于90％，優(yōu)選為不低于90.5％。

10、本發(fā)明還提供了一種上述共聚物的應(yīng)用，該共聚物可用于制備光伏膠膜、聚烯烴材料增韌劑、電線電纜、工程塑料改性劑，具有廣泛應(yīng)用。

11、本發(fā)明具有以下突出的增益效果：

12、(1)本發(fā)明所述的共聚物中，第二烯烴x為碳原子數(shù)大于4且奇數(shù)碳的α-烯烴(優(yōu)選自1-戊烯、1-庚烯、1-壬烯、1-十一烯中的一種或多種)，在共聚物分子鏈結(jié)晶過程中，奇數(shù)碳的支鏈結(jié)構(gòu)不易發(fā)生結(jié)晶行為，與偶數(shù)碳的支鏈相比，奇數(shù)碳α-烯烴共聚物的結(jié)晶度偏低。眾所周知，共聚物的透光率與非晶區(qū)含量息息相關(guān)，非晶區(qū)含量越高則透光率越高，則奇數(shù)碳支鏈結(jié)構(gòu)的乙烯共聚物相比于偶數(shù)碳支鏈結(jié)構(gòu)的乙烯共聚物具有更高的透光率。

13、(2)通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的共聚物中，當(dāng)?shù)诙Nx插入率達(dá)到2.5mol％時(shí)，制得的乙烯和奇數(shù)碳α-烯烴共聚物就具有極高的透光率，透光率大于90.5％，共聚物密度約0.895g/cm3。相比于密度更低的乙烯和1-辛烯共聚物，如陶氏化學(xué)engage?8003牌號(hào)poe，密度約0.885g/cm3，透光率只有89.0％，而engage?8003牌號(hào)poe的1-辛烯插入率高達(dá)20wt％以上。由此可見，本發(fā)明所述的乙烯和奇數(shù)碳α-烯烴共聚物只需要極低的奇數(shù)碳α-烯烴插入率即可達(dá)到高透光率的要求，具有極高的α-烯烴原子經(jīng)濟(jì)性。α-烯烴價(jià)格遠(yuǎn)高于乙烯價(jià)格，可顯著提升所述乙烯和奇數(shù)碳α-烯烴共聚物的市場競爭力。如共聚物[exx]片段的摩爾含量占總?cè)魏窟_(dá)到0.15mol％時(shí)，熱壓成型后的共聚物膜材透光率不低于90％。

14、(3)由于本發(fā)明所述乙烯和奇數(shù)碳α-烯烴共聚物中，奇數(shù)碳α-烯烴插入率要求偏低，導(dǎo)致其具有更高的熔點(diǎn)和拉伸強(qiáng)度。更高的熔點(diǎn)可提高該共聚物增韌改性通用塑料或工程塑料時(shí)的加工性能。更高的拉伸強(qiáng)度可提高改性通用塑料或工程塑料后，改性料的拉伸強(qiáng)度和應(yīng)用范圍。因此，這種乙烯和奇數(shù)碳α-烯烴共聚物不僅適用于對(duì)透光率要求高的光伏膠膜、醫(yī)用包裝等領(lǐng)域，還可適用于對(duì)力學(xué)性能要求較高的塑料改性增韌領(lǐng)域。