一种负载型催化剂及其制备方法,以及其用于丙烯聚合的方法_2

文档序号:9680985阅读:来源:国知局

[0029] 本发明所述烷基卤硅烷和/或烷基胺硅烷的用量相对于无机载体的用量为0.1~ 100ml/g无机载体,优选0.5~60ml/g无机载体,更优选1~30ml/g无机载体。
[0030] 本发明所述步骤(2)的反应温度为室温~180°C,优选60~160°C,反应时间为0.5 ~7h;优选1~4h。
[0031] 本发明所述步骤(2)所述洗涤使用的溶剂选自C3~C2Q的烷烃中的一种或多种,合 适的C 3~C2Q的烷烃的例子包含但不限于正庚烷、正己烷、甲苯等;洗涤温度为0~160°C,优 选 25 ~100°C。
[0032] 本发明所述步骤(2)干燥的温度为室温~180°C,优选90~170°C,干燥时间2~ 15h,优选3~12h,干燥过程中可以采用真空。
[0033] 本发明所述步骤(2)中的含钛化合物选自化合物TiRnX4-n、Ti (0R)nX4-n和TiCl3中的 一种或多种,其中,所述R选自&~&〇的烷基、不饱和烃基、芳基或芳烷基,X为卤素,优选Cl, η为0 < η < 4的整数。所述含钛化合物包含但不限于四乙氧基钛、三氯化钛(TiCl3)、四氯化 钛、三乙基氯化钛、三甲氧基氯化钛、三乙氧基氯化钛、三正丙氧基氯化钛、三异丙氧基氯化 钛、二甲氧基二氯化钛、二乙氧基二氯化钛、二异丙氧基二氯化钛、甲氧基三氯化钛、乙氧基 三氯化钛;优选的,所述含钛化合物选自四乙氧基钛、三氯化钛、四氯化钛、三乙基氯化钛和 三甲氧基氯化钛中的一种或多种;更优选的,所述含钛化合物选自四乙氧基钛、三氯化钛和 四氯化钛中的一种或多种。
[0034]本发明所述步骤(2)中含钛化合物的用量与负载含镁化合物的无机载体上镁元素 的摩尔比为0.01~400:1,优选0.1~300:1,更优选0.5~200:1。
[0035] 本发明所述步骤(3)中反应温度为20~160°C,优选90~120°C,反应时间为lOmin ~4h,优选1~3h。
[0036] 本发明所述步骤(3)中洗涤使用的溶剂选自C3~C18的烷烃中的一种或多种,合适 的C 3~C18的烷烃的例子包含但不限于正庚烷、正己烷、甲苯等;洗涤温度为0~160°C,优选 25 ~100°C〇
[0037] 本发明所述的内给电子体选自脂肪羧酸酯、芳香羧酸酯、磷酸酯、二元醇酯、脂肪 二醚和芳香醚中的一种或多种。优选的,所述内给电子体选自芳香羧酸酯、脂肪二醚和芳香 二醚中的一种或多种。合适的内给电子体的例子包含但不限于邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯 二甲酸二正丁酯、2-甲基-2-异丙基丙二酸二乙酯、9,9_双(甲氧基甲基)芴、苯乙醚、邻苯二 乙醚、2-甲氧基甲基二苯并呋喃等。
[0038] 本发明所述的内给电子体的用量与负载含镁化合物的无机载体上的镁元素的摩 尔比为0.01~50:1,优选0.03~10:1,更优选0.05~3:1,进一步优选0.08~2:1。
[0039]本发明所述步骤(4)中的含钛化合物选自化合物T i RnX4-n、T i (OR) nX4-n和T i C13中的 一种或多种,其中,所述R选自&~&〇的烷基、不饱和烃基、芳基或芳烷基,X为卤素,优选Cl, η为0 < η < 4的整数。所述含钛化合物包含但不限于四乙氧基钛、三氯化钛(TiCl3)、四氯化 钛、三乙基氯化钛、三甲氧基氯化钛、三乙氧基氯化钛、三正丙氧基氯化钛、三异丙氧基氯化 钛、二甲氧基二氯化钛、二乙氧基二氯化钛、二异丙氧基二氯化钛、甲氧基三氯化钛、乙氧基 三氯化钛;优选的,所述含钛化合物选自四乙氧基钛、三氯化钛、四氯化钛、三乙基氯化钛和 三甲氧基氯化钛中的一种或多种;更优选的,所述含钛化合物选自四乙氧基钛、三氯化钛和 四氯化钛中的一种或多种。
[0040] 本发明所述步骤(2)和步骤(4)中的含钛化合物可以相同或不同。
[0041] 本发明所述步骤(4)中含钛化合物的用量与负载含镁化合物的无机载体上镁元素 的摩尔比为0.01~400:1,优选0.1~300:1,更优选0.5~200:1。
[0042] 本发明所述步骤(4)反应温度为-20°C~180°C,优选0~150°C;反应时间为0.5~ 5h,优选1~4h。所述洗涤使用的溶剂选自C3~C2Q的烷烃中的一种或多种,合适的C 3~C20的 烷烃的例子包含但不限于正庚烷、正己烷、甲苯等;洗涤温度为0~160°C,优选25~100°C。
[0043] 本发明所述步骤(4)干燥的温度为室温~180°C,优选90~170°C,干燥时间2~ 15h,优选3~12h,干燥过程中可以采用真空。将得到的所述负载型催化剂在惰性气体如氮 气保护下转移,保存备用。
[0044] 本发明所述负载型催化剂的制备过程中包含两次含钛化合物处理过程,另外,做 为本发明的一个实施方案,所述负载型催化剂的制备过程中包含三次以上含钛化合物处理 过程。
[0045] 本发明所述任选的含义是使用或者不使用。
[0046] 本发明还提供一种根据本发明所述的方法制备的负载型催化剂,所述负载型催化 剂包括:无机载体、含镁化合物、内给电子体和钛活性组分。
[0047] 本发明所述负载型催化剂包含3~25wt %镁、1~7wt %钛、10~30wt %卤素、0 · 5~ 10wt %内给电子体和40~80wt %无机载体,以负载型催化剂总重为基准计。
[0048] 本发明所述含镁化合物的通式为:MgOqClm,式中0 < q < 1,0 < 2,q、m不同时为0。
[0049] 本发明所述的无机载体和含镁化合物焙烧后与含钛化合物反应后原位形成负载 型催化剂的复合载体。
[0050] 本发明所述的负载型催化剂能够用于制备丙烯均聚物或丙烯与其它α烯烃的共聚 物。
[0051] 本发明还提供一种利用本发明所述的负载型催化剂制备丙烯均聚物或丙烯共聚 物的方法,包括以下步骤:在负载型催化剂、外给电子体和助催化剂的催化下,丙烯及任选 的共聚单体在〇~80°C,优选20~70°C进行聚合反应。
[0052]本发明所述外给电子体选自烷氧基硅烷类化合物,优选自二甲氧基硅烷、二乙氧 基二甲基硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、甲基环己基二甲氧基硅烷和二环戊基二甲氧基硅烷 中的一种或多种。
[0053]本发明所述助催化剂选自烷基铝化合物;所述烷基铝化合物的通式为AlR4tX3- t,式 中R4为(^~以的烷基、芳基或芳烷基;乂为卤素;t为0 < t < 3的整数。优选自三甲基铝、三乙 基铝、三异丁基铝、一氯二乙基铝和一氯二异丁基铝中的一种或多种,优选三乙基铝和/或 三异丁基铝。
[0054]本发明所述负载型催化剂、外给电子体和助催化剂中,铝/钛的摩尔比=1~500: 1,优选1~100:1;硅/钛的摩尔比为0.5~50:1,优选1~20:1。
[0055] 本发明所述聚合反应还可以包括分子量调节剂,例如以氢气为分子量调节剂。
[0056] 本发明所述聚合反应的聚合工艺没有任何特别限制,可以采用气相聚合方法、淤 浆聚合方法、悬浮聚合方法、本体聚合方法、溶液聚合方法等。
[0057] 在一个实施方案中,使用淤浆聚合方法,包括以下步骤:向反应釜内加入丙烯,然 后加入溶剂和助催化剂、任选的氢气、外给电子体,根据需要可加入共聚单体等,最后加入 本发明所述的负载型催化剂开始聚合,反应完成后,加入终止剂将反应终止。
[0058] 本发明所述淤浆聚合所使用的溶剂一般为本领域所公知的用于烯烃聚合的任何 溶剂。所述溶剂可以是C3~C 2Q的烷烃,例如正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、正戊烷、异戊烷、 新戊烷、正辛烷等;这些溶剂可以单独使用或可以两种或更多种组合使用。所述溶剂优选正 己烷、环己烷和正庚烷等中的一种或多种。
[0059]本发明所述终止剂选自盐酸/乙醇混合溶液。
[0060]本发明具有以下有益技术效果:
[0061]本发明是采用无机载体与廉价的镁盐为原料,先将镁盐浸渍于无机载体表面,经 过高温焙烧后在无机载体表面负载含镁化合物,使用或不使用烷基卤硅烷和/或烷基胺硅 烷表面处理后,与含钛化合物反应,然后加入内给电子体,洗涤过滤后,得到的固体颗粒进 一步和含钛化合物反应,实现二次载钛和除杂。催化剂所用的原料均廉价易得,制备过程原 位生成含镁载体,工艺简单且催化剂剂活性良好。
[0062] 使用本发明的负载型催化剂,通过改变助催化剂的种类和用量、分子量调节剂等 因素,可以方便和容易地调整丙烯均聚物和丙烯与其它α烯烃的共聚物的分子量和分子量 分布以及共聚单体含量及分布,从而得到具有所需性能的聚合物产品。
【附图说明】
[0063] 图1为本发明实施例中采用的焙烧程序示意图。
【具体实施方式】
[0064] 本发明参照下列实施例进行更详细地解释,这些实施例不限制本发明的范围。
[0065] 催化剂的组成采用ICP测定其Mg、Ti的含量,C1含量使用离子色谱(1C)测定,内给 电子体含量由高效液相色谱(HPLC)测定。
[0066]聚合物的分子量和分子量分布用高温凝胶色谱(HT-GPC)测定:本实验采用PL~ 220型高温凝胶渗透色谱仪(Polymer Laboratories公司)来测定聚稀经分子量及其分子量 分布。实验中以1,2,4一三氯苯为溶剂,在160°C下测定。采用窄分布聚苯乙烯作为标样的普 适校正法处理数据。
[0067]聚合
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