用于烯烃聚合的催化剂组分及其制备方法和用于烯烃聚合的催化剂与应用_3

文档序号:9680973阅读:来源:国知局
、胺、酰胺和烷氧基硅烷中的一种或多种。优选情况下,为了 使采用所述催化剂组分的烯烃聚合催化剂在烯烃聚合过程可以具有更高的氢调敏感性以 及使烯烃聚合物具有更低的堆密度,所述内给电子体优选为邻苯二甲酸酯类化合物、二醇 酯类化合物、1,3-二醚类化合物和琥珀酸酯类化合物中的一种或多种。
[0078] 根据本发明,所述邻苯二甲酸酯类化合物为式(3)所示的化合物,
[0079]
[0080] 式(3)中,R"dPR"2相同或不同,各自独立地为心-心。的直链或支链烷基、c 3-c2。 的环烷基、。的芳基、。的烷芳基或C7-C2。的芳烃基;1?" 3、1?"4、1?"5和1?"6相同或不 同,各自独立地为氢或Q-Ci。直链或支链的烷基XfQ。的环烷基、。的芳基、。的烷 芳基或芳烷基,且R" 3、R" 4、R" 5和R" 6中的两个或两个以上相互键合,以形成环。
[0081] 根据本发明,所述二醇酯类化合物为式(4)所示的化合物,
[0082]
[0083] 式⑷中,R"'jPR"'2相同或不同,各自独立地为(^-(:2。的直链或支链烷基、C 3_C2。 的环烷基、c6-c2。的芳基、c 7-c2。的芳烷基、c7-c2。的烷芳基、c2-c 2。的直链或支链的烯烃基或 CitrC2。的稠环芳基;
[0084] R"' 3、R"' 4、R"' 5、R"' 6和R1-^相同或不同,各自独立地为氢、卤素、C「C2。的直 链或支链烷基、C 3-C2。的环烷基、C6-C2。的芳基、C7-C 2。的烷芳基、C7-C2。的芳烷基、C2-C2。的直 链或支链烯烃基或C 1(]-C2。的稠环芳基,或者,R"' 3、R"' 4、R"' 5、R"' 6和中的两个或 两个以上相互键合,以形成环;
[0085] η为0-10的整数。
[0086] 根据本发明,所述1,3-二醚类化合物为式(5)所示的化合物,
[0087]
[0088] 式(5)中,R' JP R' π相同或不同,各自独立地为。的直链或支链烷基或C3_C2。 的环烷基;
[0089] R' m和R' w相同或不同,各自独立地为氢、C「C2。的直链或支链烷基、c3-c 2。的环烷 基c6-c2。的芳基、c7-c 2。的芳烷基和c7-c2。的烷芳基中的一种,或者,R' m和R' w相互键合, 以形成环;
[0090] 根据本发明,所述琥珀酸酯类化合物为式(6)所示的化合物,
[0091]
[0092] 式(6)中,R"# R"n相同或不同,各自独立地为。的直链或支链烷基或C3_C2。 的环烷基;
[0093] R"m、R"w、R" v和R"v!相同或不同,各自独立地为氢、。的直链或支链烷基、 C3_C2。的环烷基、C6_C2。的芳基、C 7_C2。的芳烷基和C7_C2。的烷芳基中的一种,或者,RVR、、 R" v和尺"^中的两个或两个以上相互键合,以形成环。
[0094] 优选情况下,所述内给电子体为邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二 甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸2-乙基已酯、2-异丙基_2_异戊基-1,3-二甲氧基丙烷、9, 9-双 (甲氧基甲基)芴、2, 3-二异丙基琥珀酸酯、4-乙基-3, 5-庚二醇二苯甲酸酯、3, 5-庚二醇 二苯甲酸酯、2, 4-戊二醇二苯甲酸酯中的一种或多种。
[0095] 本发明还提供了上述用于烯烃聚合的催化剂组分的制备方法,该方法包括:将上 述含镁载体与钛化合物反应,并在所述含镁载体与钛化合物反应之前、期间和之后的一个 或多个时间段内加入所述内给电子体。
[0096] 所述含镁载体、钛化合物和内给电子体的选择与上述描述相同,在此不再赘述。
[0097] 本发明中,所述含镁载体、钛化合物和内给电子体化合物的反应的条件没有特别 的限定,优选情况下,该反应的条件可以包括:反应温度为80-130°C,反应时间为0. 5-10小 时。
[0098] 根据本发明,优选情况下,所述用于烯烃聚合的催化剂组分的制备方法还包括将 液体滤掉并回收固体,再用液态的钛化合物(如四氯化钛)对回收固体洗涤一次或多次,优 选为2-4次;然后再用惰性溶剂多次洗涤得到的固体催化剂组分。所述惰性溶剂可以选自 脂肪烃和芳烃,例如,己烷、庚烷、辛烷、癸烷、甲苯等。
[0099] 根据本发明,所述内给电子体可以在所述含镁载体与钛化合物反应之前、期间和 之后的一个或多个时间段内加入。当所述内给电子体包括至少两种内给电子体的情况下, 所述内给电子体可以分开加入,也可以一起加入,优选一起加入。优选情况下,在将所述含 镁载体与钛化合物的混合物进行升温的过程中加入内给电子体。
[0100] 根据本发明,所述含镁载体与钛化合物的反应可以根据现有技术公开的方法来实 施,例如,可以将钛化合物冷却至〇°C以下(优选为-5至-20°c ),然后加入含镁载体,并在 该温度下搅拌混合10-60分钟,之后升温至反应温度(优选为80-13(TC ),并在该反应温度 下维持0.5-10小时。在升温过程中加入内给电子体。然后将液体滤掉并回收固体,并用液 态的钛化合物处理回收的固体一次或多次,最后,用惰性溶剂进行多次洗涤,从而得到催化 剂组分。
[0101] 本发明还提供了一种用于烯烃聚合的催化剂,该催化剂含有:
[0102] (i)催化剂组分,该催化剂组分为本发明提供的上述用于烯烃聚合的催化剂组 分;
[0103] (ii)至少一种烷基铝化合物;以及
[0104] (iii)任选地,至少一种外给电子体。
[0105] 在所述用于烯烃聚合的催化剂中,所述烷基铝化合物可以为本领域常规使用的各 种烷基铝化合物,例如,所述烷基铝的通式可以为A1R5R6R7,其中,R 5、R6和R7各自独立地为 c「cs的烷基或卤代烷基,且R5、R6和R7中一个或两个基团可以为卤素;所述c「c s的烷基 的具体实例可以包括但不限于:甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、戊基、己基、正庚基、正辛 基,所述卤素可以为氟、氯、溴、碘。具体地,所述烷基铝化合物例如可以选自三乙基铝、三异 丁基铝、三正丁基铝、三正己基铝、三正辛基铝、一氯二乙基铝、一氯二异丁基铝、一氯二正 丁基铝、一氯二正己基铝、二氯一乙基铝、二氯一异丁基铝、二氯一正丁基铝和二氯一正己 基铝中的一种或多种。
[0106] 在所述用于烯烃聚合的催化剂中,所述外给电子体可以为本领域常用的各种外给 电子体,例如,所述外给电子体可以选自羧酸、羧酸酐、羧酸酯眉、醚、醇、内酯、有机磷化合 物和有机硅化合物。优选地,所述外给电子体含有至少一个Si-〇R键、且通式为(R s)x(R9) ySi (0R1q)z的硅化合物,其中,Rs、R9和&。相同或不同,各自独立地为C「C 1S的烃基,X和y 各自独立为0-2的整数,z为1-3的整数,且X、y和z的和为4。优选地,Rs和R9各自独立 地为的烷基、C 5-C6的环烷基;&。为。的烷基,X和y各自独立为1,z为2。具体 地,所述外给电子体例如可以选自环己基甲基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二正 丁基-甲氧基石圭烧、-异丁基-甲氧基石圭烧、-苯基-甲氧基石圭烧、甲基叔丁基-甲氧基石圭 烷和二环戊基二甲氧基硅烷中的一种或多种。
[0107] 根据本发明,所述烷基铝化合物与外给电子体的用量可以为本领域的常规用量, 一般地,在所述用于烯烃聚合的催化剂中,所述烷基铝化合物中的铝与所述催化剂组分中 的钛的摩尔比为50-1000 :1,优选为200-500 :1 ;所述外给电子体和以铝元素计的所述烷基 铝化合物用量的摩尔比可以为〇. 005-0. 5 :1,优选为0. 01-0. 25 :1。
[0108] 根据本发明,在用于烯烃聚合的催化剂的制备过程中,烷基铝和任选地外给电子 体化合物可以分别与用于烯烃聚合的催化剂组分混合后反应,或者也可以将烷基铝和任选 地外给电子体事先混合后再与用于烯烃聚合的催化剂组分混合并反应。
[0109] 根据本发明,在将用于烯烃聚合的催化剂用于烯烃聚合时,所述用于烯烃聚合的 催化剂组分、烷基铝、以及任选地外给电子体可分别加入聚合反应器中,也可混合后加入聚 合反应器中,也可采用本行业公知的预聚合方法将烯烃预聚后加入到聚合反应器中。
[0110] 本发明还提供了上述用于烯烃聚合的催化剂在烯烃聚合反应中的应用。
[0111] 本发明的改进之处在于采用了一种新的用于烯烃聚合的催化剂,而烯烃的具体种 类、烯烃的聚合反应方法和条件均可以与现有技术相同。
[0112] 根据本发明,上述催化剂特别适用于通式为CH2 = CHR(其中,R为氢或的烷 基)的烯烃的均聚和共聚反应。
[0113] 根据本发明,所述烯烃的聚合反应可以按照现有的方法进行,具体地,在惰性气体 的保护下,在液相单体或含聚合单体的惰性溶剂中,或在气相中,或通过在气液相中的组合 聚合工艺进行聚合反应。所述聚合反应的温度一般可以为0_150°C、优选为60-100°C。所 述聚合反应的压力可以为常压或更高;例如可以为0. 〇l-l〇MPa,优选为0. 01-2MPa,更优选 为0.1-2MPa。本发明的压力均指表压。此外,在烯烃的聚合反应过程中,所述惰性气体、溶 剂的种类和用量为本领域技术人员公知,在此将不再赘述。
[0114] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
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