專利名稱：用于聚烯烴反應系統的半導體涂料的制作方法
用于聚烯烴反應系統的半導體涂料 相關申請的交叉引用另一類實施方案提供了一種流化床反應器容器，其中反應器 內表面的至少一部分涂布有半導體涂料，其中該半導體涂料包含聚苯 硫醚和聚四氟乙烯混合物、無機填料、在聚合物基質中的石墨、或在 聚合物基質中的碳納米管纖維，以及其中該半導體涂料的特征在于施 加絕對值為約8， 000-約12， 000伏的電暈電壓后約300秒時具有絕對 值為約100-約5， 000伏的歸一化剩余電荷。測試的商業反應器中的二茂鉻反應器壁涂層、以及市售半導
體涂層的電荷衰減性能的測量值概括于
圖1-5中而且在下文論述。圖
21l-5是歸一化電壓讀數(Y軸)相對按秒計的時間(X軸)的數據圖。 實施例中并且示于圖1-5中的電荷衰減電壓測量值根據以下方程式歸 一化至10密耳厚度
歸一化電荷-實際電荷x (10/T)n
其中
T -按密耳計的涂層實際厚度；和 n - 0. 749。
二茂鉻反應器壁涂層
00821從具有用二茂鉻處理過程施涂的半導體涂料的商業規模反應
器中進行涂層厚度和電荷衰減的測量。用JCI 155電荷衰減儀進行電 荷衰減測量。反應器直徑約14.5英尺，從分布板起的反應段高度為 44. 5英尺。于距離分布板大約4英尺的高度在反應器壁表面進行測量。 對反應器壁施加10， 000伏的電暈電壓。該反應器壁涂層的測量結果作 為電荷衰減曲線示于圖1-3和5中并且標為"A"。這在可供選擇的涂 層的比較中用作參考點。 市售涂料的選擇
[0083i從Goodfellow Cambridge Limited獲得碳鋼金屬箔，其厚 0. lmm。從該箔上切割下5x8mm的片，并且涂布表1所示的涂料。然 后用10， OOO伏的外加電暈電壓以JCI電荷衰減儀測試該涂層。另外進 行涂層厚度測量。電荷衰減測量的結果在圖l-4中顯示和比較。在圖 1-3中標為"B"的曲線涉及用聚苯硫醚(PPS)和聚四氟乙烯(PTFE或 Teflon )的組合的涂層的電荷衰減。在圖1中標為"C"的曲線涉及僅 用PPS的涂層的電荷衰減。在圖l和2中標為"D"的曲線涉及使用含 二氧化硅的復合涂料的涂層的電荷衰減。在圖2-4中標為"E"的曲線 涉及含石墨填料的環氧基導電涂層的電荷衰減。在圖3-4中標為"F" 的曲線涉及含碳納米管纖維填料的環氧基導電涂層的電荷衰減。表I
涂層圖標
聚苯硫醚和聚四氟乙烯的組合"B，，
聚苯硫醚"c，，
二氧化硅無機填料填充的涂層"D，，
含石墨填料的環氧基涂層"E，，
含碳納米管纖維填料的環氧基涂 層"p，
[00841如同所示那樣，根據涂層配方，得到眾多涂層特性。無機填 料填充的環氧、諸如二氧化硅無機填料填充的環氧(D)具有高的初始電
荷和接下來與二茂鉻反應器壁涂層(A)相比更快的衰減。PPS/PTFE (B) 涂層與二茂鉻反應器壁涂層(A)相比具有較低的初始電荷衰減，但是具 有與二茂鉻反應器壁涂層(A)緊密相似的時間衰減。PPS (C)具有非常 類似于二氧化硅填充的環氧(D)的電荷衰減特性。石墨填充的涂層(E) 具有在電荷曲線圖中高的初始電荷和接下來非常快的衰減。碳納米管 填料(F)產生非常低的初始電荷和極快的衰減速率。這些測量提供數 據，從而使用測得的電荷衰減數據選擇涂層以接近二茂鉻反應器壁涂 層的電荷衰減特性。
所選擇的涂層的測試
[00851基于上述試驗數據，選擇二氧化硅填充的環氧基市售涂料用 于在聚合反應器中測試。用該二氧化硅填充的環氧配制劑涂布中試規 模反應器。該反應器直徑為22. 5英寸，床層高度為11.4英尺。將涂 料均勻施涂于反應器壁、分布板和分布板下方的底部區域。它在185 。F固化。進行電荷衰減測量和厚度測量。得到6-8密耳的涂層而且 表現出與二茂鉻反應器壁涂層(A)相比可變性小得多。該涂層施涂之后 且在反應器運行之前電荷衰減測量的結果示于圖5中并且標為曲線
oo闊然后啟動該反應器并且用金屬茂催化劑開始31天的運行期 從而生產多種反應器樹脂等級。在31天運行之后，用10，000伏的外加電暈電壓再次進行電荷衰減測量并作為曲線"H"示于圖5中。
[(H)871在數據集G和H中，與二茂鉻反應器壁涂層(A)相比，施涂于 中試反應器的二氧化硅填充的環氧基市售涂層具有高得多的初始電荷 和快得多的衰減速率，表明該技術區分涂層特性的能力。用金屬茂催 化劑運行該反應器，如同由曲線H可以看出的那樣，產生與曲線G大 致相同的初始電荷水平，但是略微更高的衰減程度。不受理論束縳地， 認為這種衰減的原因可以歸于金屬茂催化劑的影響或者在31天試驗 過程中涂層的繼續固化。
[0088該中試反應器運行穩定而且沒有結皮，同時附于板罩上的靜 電探針所測定的板上帶電水平降低。這種成功和穩定的運行表明所述 方法選擇用于聚合反應器的合適半導體涂料的能力。
100891雖然已經參照特定實施方案描述和舉例說明了本發明，但是
本領域普通技術人員將會意識到本發明適用于未必在本文中舉例說明 的變型。例如，設想除本文所述那些方法以外評價半導體涂料的電性 能的其他方法也會適合達到期望的結果。另外設想本發明的方法可以 用于選擇除本文提及的那些涂層以外的半導體涂料。因此，所附權利 要求的精神和范圍不應當限于本文所含的優選形式的描述。
oo闊除非另有規定，措辭"基本上由……組成，，不排除無論在本
說明書中是否具體提及的其他步驟、要素或材料的存在，只要這些步 驟、要素或材料不會影響本發明基本和新穎的特性即可，另外它們不 排除通常與所用的要素和材料有關的雜質。
00911為了簡短起見，在本文中只是明確公開一定的范圍。然而，
從任何下限起的范圍可以與任何上限組合以列舉沒有明確列出的范 圍，以及，從任何下限起的范圍可以與任何其他下限組合以列舉沒有 明確列出的范圍，同樣地，從任何上限起的范圍可以與任何其他上限 組合以列舉沒有明確列出的范圍。另外，在范圍內，即使沒有明確列 出，但是包括在該范圍端點之間的每一個點或個體值。因此，每一個 點或個體值可以充當其自己與任何其他的點或個體值或者任何其他下 限或上限組合的下限或上限，從而列舉沒有明確列出的范圍。所有優先權文獻以允許這種引用的全部權限而全部通過引用并入 本文，而且引用的程度應使所述公開內容與本發明的描述一致。此外， 本文中引用的所有文獻和資料，包括試驗規程、出版物、專利、期刊 文章等，以允許這種引用的全部權限而全部通過引用并入本文，而且 引用的程度應使所述公開內容與本發明的描述一致。
權利要求
1.一種選擇用于聚烯烴反應系統的半導體涂料的方法，其包括以下步驟a.確定半導體涂料的電荷衰減性能；b.基于該電荷衰減性能選擇半導體涂料；和c.施涂該半導體涂料到聚烯烴反應系統的內表面的至少一部分上。
2. 權利要求1的方法，其中通過將期望的電荷衰減性能與半導體 涂料的電荷衰減性能比較而選擇所迷半導體涂料。
3. 權利要求2的方法，其中將期望的電荷衰減性能與多個半導體 涂料的電荷衰減性能比較并選擇電荷衰減性能最接近期望的電荷衰減 性能的半導體涂料。
4. 前述權利要求任一項的方法，其中如下確定所述電荷衰減性能a. 向半導體涂料施加電暈電壓；和b. 測量該半導體涂料隨時間的電壓保留。
5. 權利要求4的方法，其中施加的電暈電壓為負10， 000到正 10， OOO伏之間。
6. 前述權利要求任一項的方法，其中所述半導體涂料的電荷衰減 性能的特征在于具有大于100伏、200伏或400伏的歸一化剩余電荷。
7. 前述權利要求任一項的方法，其中所述半導體涂料的電荷衰減 性能的特征在于具有100-5， 000伏、200-2， 500伏或400-2， 000伏的 歸一4匕剩余電荷。
8. 前述權利要求任一項的方法，其中所述半導體涂料的電荷衰減 性能的特征在于具有300秒內大于10%、 25%、 50%或90%的電荷衰減速率。
9. 前述權利要求任一項的方法，其進一步包括通過如下方式確認 半導體涂料的電荷衰減性能的步驟a. 將內部涂布有半導體涂料的管放在法拉第籠中；b. 向該管填裝聚合物；c. 使該聚合物流化；和d. 作為時間的函數測量凈電荷生成。
10. —種選擇用于聚烯烴反應系統的半導體涂料的方法，其包括 以下步驟a. 確定半導體涂料的電荷性能特性；b. 基于該電荷性能特性選擇半導體涂料；和c. 施涂該半導體涂料到聚烯烴反應系統的內表面的至少一部分上。
11. 權利要求10的方法，其中施加于半導體涂料表面上的外加電 荷的一部分由所述半導體涂料保留至少300秒。
12. 權利要求11的方法，其中該外加電荷的保留部分大于外加電 荷的1%、 2%或4%。
13. 權利要求11的方法，其中該外加電荷的保留部分為外加電荷 的l%-90%、 1%-50%、 2%-25%或4%-20%。
14. 權利要求10-13任一項的方法，其中所述電荷性能特性代表 該半導體涂料將施加于半導體涂料表面上的外加電荷轉移到基底的能 力。
15. 權利要求14的方法，其中所述半導體涂料在約300秒內將大 于10%、 25%、 50%或90°/。的外加電荷轉移到所述基底。
16. —種流化床反應器容器，其中反應器內表面的至少一部分涂 布有半導體涂料，其中該半導體涂料包括聚苯硫醚、聚苯硫醚和聚四 氟乙烯混合物、無機填料、在聚合物基質中的石墨、或在聚合物基質 中的碳納米管纖維，以及其中該半導體涂料的特征在于具有300秒內 大于10%、大于25%、大于50%或10%-90%的電荷衰減速率，或者該半 導體涂料的特征在于施加絕對值為8， 000-12， OOO伏的電暈電壓后300 秒時具有絕對值為100-5， 000伏、200-2， 500伏或400-2， 000伏的歸 一化剩余電荷。
17. 權利要求16的裝置，其中所述半導體涂料包含無機填料， 以及其中該無機填料包括硅、鋁、硼或鎂的元素或氧化物。
18. 前述權利要求任一項的方法或裝置，其中所述半導體涂料 是溶劑基涂料或環氧基涂料。
19. 前述權利要求任一項的方法或裝置，其中所述聚烯烴反應 系統是聚乙烯反應系統。
全文摘要
提供了選擇施涂到聚烯烴反應系統的內表面的至少一部分上的半導體涂料的方法，其中所述涂料具有某些電性能，以及其中反應器內表面的至少一部分涂布有半導體涂料的流化床反應器容器。
文檔編號B32B27/08GK101678657SQ200780042165
公開日2010年3月24日 申請日期2007年12月3日 優先權日2006年12月4日
發明者F·D·胡賽因, M·E·米勒 申請人:尤尼威蒂恩技術有限責任公司