专利名称：制造铝氧烷的方法和包括由此制备的铝氧烷的催化剂的制作方法
制造铝氧烷的方法和包括由此制备的铝氧烷的催化剂相关申请的交叉引用本申请要求2009年6月11日提交的美国临时专利申请号61/186，090的申请日的优先权，所述申请的公开内容在此通过引用并入本文。
背景技术：
本发明的实施方案涉及用于制备铝氧烷(有时称作alumoxane)或铝氧烷衍生物、担载(supported)招氧烧或招氧烧衍生物、担载单中心(single site)/招氧烧催化剂的方法，以及产品，包括根据所描述的方法生产的聚合物聚合产品。包括与铝氧烷结合的有机金属络合化合物(一般包含单中心催化剂，如茂金属)的催化剂组合物已知用于烯烃的聚合，并且这种催化剂因其良好的活性(换句话说，每克催化剂产生大量烯烃聚合物的能力)而一般被认为是有价值的。另外，使用这种催化剂生
产的聚合物的性质不仅可受聚合方法条件影响，还受催化剂组合物的特征(如其化学组成、形态等)影响。因此，改进用于这种催化剂组合物的铝氧烷的生产方法是期望的。发明概述本发明的实施方案包括用于制备铝氧烷的方法，所述方法包括(a)在反应条件下于惰性气氛中使反应混合物相接触，所述反应混合物包括(i)油包水乳液，其包括在第一烃溶剂中的水和至少一种乳化剂；以及(ii)在第二烃溶剂中的能够形成铝氧烷的有机铝化合物；其中(b)有机铝化合物与乳液中存在的水的摩尔比为约0. 6到约2 I ;并且
(C)由所述反应产生的所述铝氧烷存在于溶液中；条件是步骤(a)中的第一和第二烃溶剂使所述铝氧烷在反应条件下保持在溶液中。另一实施方案包括用于制备铝氧烷的方法，所述方法包括(a)合并第一烃溶剂、水和至少一种乳化剂以形成乳液(i)其中所述第一烃溶剂、水和乳化剂的体积比为约100 (溶剂)约5到约100 (水)约0. 05到约20 (乳化剂)；(b)将能够形成铝氧烷的有机铝化合物溶解在第二烃溶剂中以形成包括约5到约40%重量的有机铝化合物的溶液；c)使所述乳液与所述溶液彼此相接触(i)所述有机铝化合物与所述乳液中的水的摩尔比为约0. 6到约2 I ;并且(ii)在惰性气氛中；以产生铝氧烷溶液，条件是步骤(a)和(b)中存在的所述第一和第二烃溶剂使所述铝氧烷在步骤(c)中的所述反应条件下保持在溶液中。在所述方法的一个优选实施方案中，铝氧烷的担载载体(i)在上述接触步骤过程中存在；或者(ii)在接触步骤之后引入。在另一实施方案中，使用以上方法制备聚合催化剂，并且其中担载载体为SiO2,并且将含第3族至第10族金属的单中心络合物与铝氧烷混合，以生产催化剂，所述催化剂适合于在烯烃聚合条件下均聚烯烃(如乙烯)或者使烯烃与至少一种C3至C2tl a -烯烃单体共聚，以形成聚合物。在一个特别优选的实施方案中，单中心络合物是茂金属并且铝氧烷是甲基招氧烧(MAO)。详细描述如本文使用的，以下术语或词语具有指出的意义。
铝氧烷(或alumoxane)通常被本领域技术人员理解为指一类化合物，包括化合物的混合物，所述化合物具有线性或环状结构，或线性与环状结构的混合物，如以下化学式所示
权利要求
1.一种用于制备铝氧烷的方法，所述方法包括 (a)在反应条件下于惰性气氛中使反应混合物相接触，所述反应混合物包括 ⑴油包水乳液，其包括在第一烃溶剂中的水和至少一种乳化剂；以及 ( )在第二烃溶剂中的能够形成铝氧烷的有机铝化合物； 其中 (b)所述有机铝化合物与所述乳液中存在的水的摩尔比为约O.6到约2 I ;并且 (c)由所述反应产生的所述铝氧烷存在于溶液中； 条件是步骤(a)中的所述第一和第二烃溶剂使所述铝氧烷在反应条件下保持在溶液中。
2.权利要求I所述的方法,其中，所述油包水乳液通过合并第一惰性溶剂、水和至少一种乳化剂以形成乳液来制备，并且其中所述第一溶剂、水和乳化剂的体积比为约100 (溶齐[J):约5到约100 (水)约O. 05到约20 (乳化剂)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述溶剂、水和乳化剂的体积比为约100(溶齐[J):约10到约75 (水)约O. 2到约10. O (乳化剂)。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，步骤(a)(ii)中的所述溶液包括约5到约40%重量的所述有机铝化合物。
5.根据权利要求I所述的方法，其中所述有机铝化合物与所述乳液中存在的水的所述摩尔比为约I到I. 5 I。
6.根据权利要求I所述的方法，其中步骤(a)中的所述接触是在约_80°C到约40°C的温度，条件是所述反应性混合物包括液体。
7.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一种乳化剂是具有约2到约6的亲水亲脂平衡值的非离子表面活性剂。
8.根据权利要求I所述的方法，其中所述有机铝化合物选自烷基铝、芳基铝和卤化烷基招。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述有机铝化合物是选自以下的三烷基铝化合物Cl到约C20 二烧基招化合物、二甲基招、二乙基招、二丙基招、二异丙基招、二正丁基招、三异丁基铝、三仲丁基铝、三叔丁基铝、三戊基铝、三己基铝、三辛基铝和三癸基铝。
10.一种用于制备铝氧烷的方法，所述方法包括 a)合并第一烃溶剂、水和至少一种乳化剂以形成油包水乳液 (i)其中所述第一烃溶剂、水和乳化剂的体积比为约100(溶剂)约5到约100 (水)约O. 05到约20 (乳化剂)； b)将能够形成铝氧烷的有机铝化合物溶解在第二烃溶剂中以形成包括约5到约40%重量的有机铝化合物的溶液； c)使所述乳液与所述溶液彼此相接触 ⑴所述有机铝化合物与所述乳液中的水的摩尔比为约O. 6到约2 I ;并且 ( )在惰性气氛中； 以产生铝氧烷溶液，条件是步骤(a)和(b)中存在的所述第一和第二烃溶剂使所述铝氧烷在步骤(c)中的所述反应条件下保持在溶液中。
11.根据权利要求I所述的方法，其中所述铝氧烷的担载载体(i)在所述接触步骤(a)过程中存在；或者 (ii)在步骤(a)之后引入。
12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述反应性混合物中的所述铝氧烷加热到大于约40°C到约150°C的温度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中将所述反应性混合物加热到回流发生的温度。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述担载载体包括至少一种选自Si02、Al203、MgO、ZrO2、TiO2, B2O3、CaO、ZnO、BaO、ThO2、V2O5 和 Cr2O3 的多孔无机氧化物。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述担载载体为SiO2，并且将含第3族至第10族金属的单中心络合物与铝氧烷混合，以生产单中心催化剂，所述单中心催化剂适合于在烯烃聚合条件下均聚烯烃、环状烯烃或α-烯烃或者使烯烃、环状烯烃或α-烯烃与至少一种C3至C2tl α -烯烃单体共聚，以形成聚合物。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述络合物是选自限制几何构型络合物、茂金属络合物、双齿络合物和三齿络合物的单中心催化剂。
17.一种用于制备担载催化剂的方法，所述方法包括于约0°C到约60°C，以金属原子与铝原子约I : 10至10，000的摩尔比，将至少一种含金属的单中心络合化合物在溶剂中的溶液，加入权利要求12所述的担载铝氧烷，约I到约4小时，并除去所述溶剂以形成所述催化剂，其中所述金属选自元素周期表第3族至第10族中的金属。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述络合物中的金属原子与铝原子的所述摩尔比为约I : 50至1,000。
全文摘要
用于制备铝氧烷的方法，所述方法包括在反应条件下于惰性气氛中使含反应混合物的液体相接触，所述反应混合物包括(i)油包水乳液，其包括在第一烃溶剂中的水和至少一种乳化剂；以及(ii)在第二烃溶剂中的能够形成铝氧烷的有机铝化合物；条件是由所述反应产生的铝氧烷在反应条件下存在于溶液中。在一个优选的实施方案中，用于铝氧烷的担载载体(i)在所述接触步骤过程中存在；或者(ii)在接触之后引入。可以制备聚合催化剂，其中担载载体为SiO2并且将含第3族至第10族金属的单中心络合物与铝氧烷混合。可以生产适合于聚合诸如乙烯的烯烃或使烯烃与至少一种C3至C20α-烯烃共聚的催化剂。
文档编号C08F18/00GK102803280SQ201080026384
公开日2012年11月28日 申请日期2010年6月9日 优先权日2009年6月11日
发明者X·方, T·A·博伊尔, J·H·小海恩 申请人:格雷斯公司