一种乙烯聚合催化剂所用的载体及其催化剂的制作方法_2

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0] 本发明所述的用于乙烯聚合反应的催化剂组分的制备方法,其包括以下步骤:
[0041] (1)将组分(1)所述的聚合物掺杂型载体分散在烃类惰性溶剂中,得到悬浮液;
[0042] (2)将悬浮液于-40~50°C与组分(3)有机铝化合物和组分(4) 一种或多种给电 子体化合物进行接触反应;
[0043] (3)将步骤(2)的混合物缓慢升温至20~60°C,反应一定的时间后,除去未反应 物,并采用惰性稀释剂洗涤;
[0044] (4)加入组分(2)钛化合物进行反应,然后采用惰性稀释剂洗涤,得到本发明的催 化剂组分。
[0045] 本发明还提供了一种用于乙烯聚合或共聚合的催化剂,其包含以下组分的反应产 物:
[0046] (1)上述本发明的催化剂组分;
[0047] (2)通式为AlRdX3 ,的有机铝化合物,式中R为氢或碳原子数为1~20的烃基,X 为卤素原子,〇〈d< 3。
[0048] 组分(2)中通式为AlRdX3i^有机铝化合物,式中R可以为氢或碳原子数为1~ 20的烃基,特别是烷基、芳烷基、芳基;X为齒原子,特别是氯和溴;0〈d< 3。具体化合物如: A1 (CH3)3、A1 (CH2CH3)3、A1 (i-Bu)3、AlH(CH2CH3)2、AlH(i-Bu) 2、AlCl (CH2CH3)2、A12C13(CH 2CH3)3、 八1。1咖呢)2、厶1。1 2咖呢)等烷基铝化合物。优选为厶1咖呢)3、厶1(1姻3。其中会^^^ (2)中铝与组分(1)中钛的摩尔比为5~500,优选20~200。
[0049] 液相聚合介质包括:异丁烷、己烷、庚烷、环己烷、石脑油、抽余油、加氢汽油、煤油、 苯、甲苯、二甲苯等饱和脂肪烃或芳香烃等惰性溶剂。
[0050] 为了调节最终聚合物的分子量,采用氢气作分子量调节剂。
[0051] 本发明人经研究发现,氯化镁/没食子酸衍生物/带有碳碳双键的环氧化合物/ 醇类化合物能够在惰性烃类溶剂中形成澄清透明的溶液,该溶液在升温过程中,经自由基 引发剂引发,体系中的碳碳双键能够发生聚合反应,从而能够析出粒径分布窄且掺杂聚合 物的载体。通过该载体制备的聚乙烯催化剂不仅具有粒径分布窄的特点,且氢调敏感性高, 所得聚合粉料的粒径分布特别集中且细粉较少。
【具体实施方式】
[0052] 测试方法:
[0053] 1.催化剂体系中钛元素的相对重量百分比:采用分光光度法;
[0054] 2.催化剂体系中聚合物的相对重量百分比:采用核磁法测量;
[0055] 3、催化剂体系中聚合物的分子量,通过凝胶色谱PL220测量;
[0056] 4、聚合物熔融指数的测定(MI/2. 16Kg):根据ASTM D1238-99 ;
[0057] 下面以实施例来描述本发明,但并非限制本发明范围。
[0058] 实施例1
[0059] 聚合物掺杂型载体的制备
[0060] 将4.0克氯化镁、90ml甲苯、15g 3, 4, 5-三丙氧基苯甲酸甲酯,8. 0ml甲基丙烯酸 缩水甘油酯、3ml乙醇加入到反应釜内,在搅拌转速450rpm、温度为40°C的条件下,恒温2小 时。向体系加入偶氮二异丁腈0.08g,缓慢升温至90度,载体粒子逐渐析出。恒温1小时, 滤去母液,经惰性稀释剂洗涤数次。通过己烷将其转移至层析漏斗中,用高纯氮气吹干,得 到粒径分布窄的聚合物掺杂型载体。
[0061] 实施例2
[0062] 聚合物掺杂型载体的制备
[0063] 将4.0克氯化镁、100ml甲苯、25g 3, 4, 5-三丁氧基苯甲酸乙酯,5. 0ml丙烯酸缩水 甘油酯、6ml乙醇加入到反应釜内,在搅拌转速400rpm、温度为30°C的条件下,恒温2小时。 向体系加入过氧化苯甲酰0. 05g,缓慢升温至90度,载体粒子逐渐析出。恒温1小时,滤去 母液,经惰性稀释剂洗涤数次。通过己烷将其转移至层析漏斗中,用高纯氮气吹干,得到粒 径分布窄的聚合物掺杂型载体。
[0064] 实施例3
[0065] (1)催化剂组分的制备
[0066] 在经过高纯氮气充分置换过的反应器中,依次加入4. 0g聚合物掺杂型载体(由实 施例1制备),己烷l〇〇ml,搅拌下降温至-10°C,滴加40ml三乙基铝的己烷溶液(三乙基 铝:1. 2M)和0. 5ml苯甲酸乙酯,然后升温至50°C,并且维持反应2小时。停止搅拌,静置, 悬浮液很快分层,抽除上层清液,沉淀物用己烷在室温洗涤两次。加入l〇〇ml己烷,将该体 系冷却至〇°C,缓慢滴加四氯化钛6ml,之后升温至60°C,反应2小时。停止搅拌,静置,悬浮 液很快分层,抽除上层清液,沉淀物用己烷洗涤两遍后,通过己烷将其转移至层析漏斗中, 用高纯氮气吹干,得到流动性好、粒径分布窄的固体催化剂组分。催化剂组成见表1。
[0067] (2)聚合反应:
[0068] 容积为2L的不锈钢反应釜,经高纯氮气充分置换后,加入1L己烷和1. 0ml浓度 为1M的三乙基铝,再加入通过上述方法制备的固体催化剂组分(含0. 6毫克钛),升温至 70°C,通入氢气使釜内压力达到0. 28Mpa,再通入乙烯使釜内总压达到0. 73Mpa(表压),在 80°C条件下聚合2小时,聚合结果见表2。
[0069] (3)聚合反应:
[0070] 容积为2L的不锈钢反应釜,经高纯氮气充分置换后,加入1L己烷和1. 0ml浓度 为1M的三乙基铝,再加入通过上述方法制备的固体催化剂组分(含1. 8毫克钛),升温至 70°C,通入氢气使釜内压力达到0. 58Mpa,再通入乙烯使釜内总压达到0. 73Mpa(表压),在 80°C条件下聚合2小时,聚合结果见表3。
[0071] 实施例4
[0072] (1)催化剂组分的制备
[0073] 在经过高纯氮气充分置换过的反应器中,依次加入5. 0g聚合物掺杂型载体(由实 施例1制备),己烷l〇〇ml,搅拌下降温至-10°C,滴加50ml三乙基铝的己烷溶液(三乙基 铝:1. 2M)和0. 5ml乙酸正辛酯,然后升温至50°C,并且维持反应2小时。停止搅拌,静置, 悬浮液很快分层,抽除上层清液,沉淀物用己烷在室温洗涤两次。加入l〇〇ml己烷,将该体 系冷却至〇°C,缓慢滴加四氯化钛8ml,之后升温至60°C,反应2小时。停止搅拌,静置,悬浮 液很快分层,抽除上层清液,沉淀物用己烷洗涤两遍后,通过己烷将其转移至层析漏斗中, 用高纯氮气吹干,得到流动性好、粒径分布窄的固体催化剂组分。催化剂组成见表1。
[0074] (2)聚合反应:同实施例1,聚合结果见表2。
[0075] 实施例5
[0076] (1)催化剂组分的制备
[0077] 在经过高纯氮气充分置换过的反应器中,依次加入3. 0g聚合物掺杂型载体(由实 施例2制备),己烷100ml,搅拌下降温至-10°C,滴加20ml三正己基铝的己烷溶液(三正 己基铝:1. 0M)和0. 5ml苯甲酸丁酯,然后升温至50°C,并且维持反应2小时。停止搅拌,静 置,悬浮液很快分层,抽除上层清液,沉淀物用己烷在室温洗涤两次。加入100ml己烷,将该 体系冷却至〇°C,缓慢滴加四氯化钛20ml,之后升温至60°C,反应2小时。停止搅拌,静置, 悬浮液很快分层,抽除上层清液,沉淀物用己烷洗涤两遍后,通过己烷将其转移至层析漏斗 中,用高纯氮气吹干,得到流动性好、粒径分布窄的固体催化剂组分。催化剂组成见表1。
[0078] (2)聚合反应:同实施例1,聚合结果见表2。
[0079] 实施例6
[0080] (1)催化剂组分的制备
[0081] 在经过高纯氮气充分置换过的反应器中,依次加入3. 0g聚合物掺杂型载体(由实 施例2制备),己烷100ml,搅拌下降温至-10°C,滴加20ml三正己基铝的己烷溶液(三正 己基铝:1. 0M)和0. 5ml四氢呋喃,然后升温至50°C,并且维持反应2小时。停止搅拌,静 置,悬浮液很快分层,抽除上层清液,沉淀物用己烷在室温洗涤两次。加入l〇〇ml己烷,将该 体系冷却至〇°C,缓慢滴加四氯化钛30ml,之后升温至60°C,反应2小时。停止搅拌,静置, 悬浮液很快分层,抽除上层清液,沉淀物用己烷洗涤两遍后,通过己烷将其转移至层析漏斗 中,用高纯氮气吹干,得到流动性好、粒径分布窄的固体催化剂组分。催化剂组成见表1。
[0082] (2)聚合反应:同实施例1,聚合结果见表2和表3。
[0083] 比较例1
[0084] (1)催化剂组分的制备
[0085] 在经过高纯氮气充分置换过的反应器中,依次加入4. 0g球形载体 MgCl2 · 2. 6C2H50H,己烷100ml,搅拌下降温至-10°C,滴加 40ml三乙基铝的己烷溶液(三乙 基铝:1. 2M),然后升温至50°C,并且维持反应2小时。停止搅拌,静置,悬浮液很快分层,抽 除上层清液,沉淀物用己烷在室温洗涤两次。加入l〇〇ml己烷,将该体系冷却至0°C,缓慢滴 加四氯化钛6ml,之后升温至60°C,反应2小时。停止搅拌,静置,悬浮液很快分层,抽除上 层清液,沉淀物用己烷洗涤两遍后,通过己烷将其转移至层析漏斗中,用高纯氮气吹干,得 到流动性好的固体球形催化剂组分。催化剂组成见表1。
[0086] (2)聚合反应:同实施例1,聚合结果见表2和表3。
[0087] 比较例2
[0088] (1)催化剂组分的制备
[0089] 在经过高纯氮气充分置换
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