具有活化剂-载体的铬(iii)催化剂系统的制作方法_3

文档序号:8453528阅读:来源:国知局
化铅;可 选地,氣化二氧化娃涂覆的氧化铅;或可选地,氯化/氣化二氧化娃涂覆的氧化铅。
[0057] 各种方法可用于形成用于本发明的活化剂-载体。例如,在美国专利号 6, 107, 230、6, 165, 929、6, 294, 494、6, 300, 271、6, 316, 553、6, 355, 594、6, 376, 415、 6, 388, 017、6, 391,816、6, 395,666、6, 524, 987、6, 548, 441、6, 548, 442、6, 576, 583、 6, 613, 712、6, 632, 894、6, 667, 274、6, 750, 302、7, 294, 599、7, 601,665、7, 884, 163 和 8, 309, 485中公开了使固体氧化物与吸电子组分接触的方法、适合的吸电子组分和添加量 W及各种锻烧步骤和条件,其通过引用W其整体并入本文。用于制备活化剂-载体(例如, 氣化固体氧化物、硫酸化固体氧化物等)的其他适合的方法和步骤对本领域技术人员是熟 知的。
[00则助催化剂
[0059] 本文公开的催化剂组合物一般包含助催化剂。在一些方面中,助催化剂可包括金 属姪基化合物,其例子包括非团化物金属姪基化合物、金属姪基团化物化合物、非团化物金 属烷基化合物、金属烷基团化物化合物,等等,并且其中该金属可W是任何适合的金属,通 常是第13族金属。因此,在本发明的某些方面该金属可W是测或铅,并且助催化剂可包括 姪基测或烷基测、或姪基铅或烷基铅、W及其组合。
[0060] 在一个方面中,助催化剂可包括铅氧焼化合物、有机铅化合物或有机测化合物,并 且该包括一种W上助催化剂化合物的组合。铅氧焼的代表性和非限制性例子包括甲基铅 氧焼、改性甲基铅氧焼、己基铅氧焼、正丙基铅氧焼、异丙基铅氧焼、正下基铅氧焼、叔下基 铅氧焼、仲了基铅氧焼、异了基铅氧焼、1-戊基-铅氧焼、2-戊基-铅氧焼、3-戊基铅氧焼、 异戊基铅氧焼、新戊基铅氧焼、和类似物、或其任何组合。有机铅的代表性和非限制性例子 包括H甲基铅、H己基铅、H正丙基铅、H正下基铅、H异下基铅、H正己基铅、H正辛基铅、 二异下基氨化铅、二己基己醇铅、二己基氯化铅、和类似物、或其任何组合。有机测的代表性 和非限制性例子包括H正下基测、H丙基测、H己基测、和类似物、或其任何组合。可用于 本发明的催化剂组合物的助催化剂不限于W上描述的助催化剂。本领域技术人员熟知其他 适合的助催化剂,包括,例如,在美国专利号3, 242, 099、4, 794, 096、4, 808, 561、5, 576, 259、 5, 807, 938、5, 919, 983、7, 294, 599、7, 601,665、7, 884, 163、8, 114, 946 和8, 309, 485 中公开 的那些,其通过引用W其整体并入本文。
[0061] 帰姪单体
[0062] 可用于本发明的催化剂组合物和聚合方法的不饱和反应物通常可包括帰姪化合 物,其每个分子具有2至30个碳原子,W及具有至少一个帰姪双键。本发明包括使用单一 帰姪例如己帰或丙帰的均聚反应过程,W及与使用帰姪单体与至少一种不同的帰姪化合物 的共聚、H聚等反应。例如,得到的己帰共聚物、H聚物等一般可包括主要量的己帰(> 50 摩尔百分比)和次要量的共聚单体(< 50摩尔百分比),尽管该并非必要条件。可W与己 帰共聚合的共聚单体在它们的分子链中通常可具有3至20个碳原子,或3至10个碳原子。
[0063] 在本发明中可采用无环、环状、多环、末端(a)、中间、直链、支化的、取代的、未取 代的、官能化的和非官能化的帰姪。例如,可W与本发明的催化剂组合物聚合的典型不饱和 化合物包括但不限于己帰、丙帰、1-下帰、2-下帰、3-甲基-1-下帰、异下帰、1-戊帰、2-戊 帰、3-甲基-1-戊帰、4-甲基-1-戊帰、1-己帰、2-己帰、3-己帰、3-己基-1-己帰、1-庚 帰、2-庚帰、3-庚帰、四种正辛帰(例如,1-辛帰)、四种正壬帰、五种正癸帰及类似物,或者 该些化合物中两种或多种的混合物。环状和双环帰姪包括但不限于环戊帰、环己帰、降冰片 帰、降冰片二帰及类似物也可W被聚合,如本文所述。苯己帰也可在本发明中用作单体。在 一方面中,帰姪单体可包括C2-C2。帰姪;可选地,Cs-C^a-帰姪;可选地,C2-C1。帰姪;可选 地,C2-C1。a-帰姪;可选地,帰姪单体可包括己帰;或可选地,帰姪单体可包括丙帰。
[0064] 当期望共聚物(或可选地,H元共聚物)时,帰姪单体和帰姪共聚单体可独立地包 括例如C2-C2。a -帰姪。在一些方面中,帰姪单体可包括己帰或丙帰,其与至少一种共聚单体 (例如,Cs-C^a-帰姪、Cs-C^a-帰姪等)共聚合。根据本发明的一方面,共聚过程中帰姪 单体可包括己帰。在该方面,合适的帰姪共聚单体的例子包括但不限于丙帰、1-下帰、2-下 帰、3-甲基-1-了帰、异了帰、1-戊帰、2-戊帰、3-甲基-1-戊帰、4-甲基-1-戊帰、1-己帰、 2-己帰、3-己基-1-己帰、1-庚帰、2-庚帰、3-庚帰、1-辛帰、1-癸帰、苯己帰和类似物,或 者其组合。根据本发明的另一方面,帰姪单体可包括己帰,并且共聚单体可包括C3-C1。a-帰 姪;可选地,共聚单体可包括1-下帰、1-戊帰、1-己帰、1-辛帰、1-癸帰、苯己帰或其任何组 合;可选地,共聚单体可包括1-下帰、1-己帰、1-辛帰或其任何组合;可选地,共聚单体可 包括1-下帰;可选地,共聚单体可包括1-己帰;或可选地,共聚单体可包括1-辛帰。
[0065] -般地,基于单体和共聚单体的总重量,引入聚合反应器系统中W生产共聚物的 共聚单体的量可为从约0. 01至约50重量百分比的共聚单体。根据本发明的另一个方面,基 于单体和共聚单体的总重量,引入到聚合反应器系统中的共聚单体的量可为从约0. 01至 约40重量百分比的共聚单体,或可选地,从约0. 1至约35重量百分比的共聚单体,或从约 0. 5至约20重量百分比的共聚单体。
[0066] 尽管不期望束缚于该理论,但在支化、取代的或官能化帰姪被用作反应物的情况 下,据认为,位阻可W阻止和/或减慢聚合过程。因此,预期距离碳碳双键一定程度的帰姪 的支化和/或环状部分(一个或多个)将不会W处于更接近碳碳双键的相同帰姪取代基可 能会阻碍该反应的方式阻碍反应。
[0067] 根据本发明的一个方面,至少一种单体/反应物可W是己帰(或丙帰),因此聚合 反应是仅涉及己帰(或丙帰)的均聚反应或者与不同的无环、环状、末端、中间、直链的、支 化的、取代的或未取代的帰姪的共聚反应。另外,本发明的催化剂组合物可W被用在二帰属 化合物的聚合中,所述二帰属化合物包括但不限于1,3-下二帰、异戊二帰、1,4-戊二帰和 1,5-己二帰。
[0068] 催化剂组合物
[0069] 在一些方面中,本发明采用包含负载型铅催化剂的催化剂组合物,所述负载型铅 催化剂包括(a)铅(III)化合物或其衍生物,和化)包括用吸电子阴离子处理的固体氧化 物的活化剂-载体;和助催化剂(一种或多于一种)。该些催化剂组合物可W被利用W生产 聚帰姪一均聚物、共聚物和类似物一用于各种最终用途应用。W上讨论了铅(III)化 合物和活化剂-载体。在本发明的方面中,考虑包含多于一种负载型铅催化剂的催化剂组 合物。此外,另外的催化化合物可用于催化剂组合物和/或聚合方法中,前提是另外的催化 化合物不会有损于本文公开的优势。
[0070] -般地,本发明的催化剂组合物包括负载型铅催化剂,其包括(a)铅(III)化合物 或其衍生物,和化)包括用吸电子阴离子处理的固体氧化物的活化剂-载体;和助催化剂。 W上讨论了适合的助催化剂,比如有机铅化合物。因此,与本发明的方面相一致的催化剂组 合物可包括负载型铅催化剂,其包括己醜丙丽铅(III)(或2-己基己酸铅(III)、或环焼酸 铅(III)、或其衍生物)和硫酸化氧化铅(或氣化二氧化娃-氧化铅,或氣化二氧化娃涂覆 的氧化铅);和H己基铅(或H异了基铅)(或基本上由它们组成,或由它们组成)。负载型 铅催化剂和所得的催化剂组合物中的铅化合物包括"其衍生物",W包括W下情形,其中例 女口,在负载型催化剂和/或催化剂组合物形成期间,铅(III)化合物可能丢失一个配体(或 多个配体),并且因此,与用于制备负载型催化剂的初始/起始铅(III)材料可能不是化学 相同的。例如,在催化剂系统形成期间,铅(III)化合物在接触助催化剂后可能丢失配体和 /或可被还原为铅(II)形式,比如H异了基铅(TIBA)。
[0071] 与本发明的方面相一致,铅(III)化合物的铅的重量百分数,基于活化剂-载体的 重量,通常可在从约0. 1至约lOwt. %的范围中。例如,该重量百分数可在从约0. 25至约 lOwt. %化、从约0. 1至约5wt. %化或从约0.25至约5wt. %化的范围中。在某些方面中, 铅(III)化合物中铅的重量百分数,基于活化剂-载体的重量,可在从约0.5至约5wt. %、 从约0. 5至约2wt. %、从约0. 5至约1. 5wt. %、从约0. 75至约2. 5wt. %或从约0. 75至 1. 5wt. %化的范围中。
[0072] 在催化剂组合物中,助催化剂(例如,有机铅化合物)的摩尔数与负载型催化剂 中铅的摩尔数的比通常可在从约0.1 : 1至约10,000 : 1的范围中。更典型地,助催化 齐U:铅的摩尔比可在从约1 : 1至约1000 : 1、从约1 : 1至约500 : 1、从约10 : 1至 约1000 : 1或从约50 : 1至约500 : 1的范围中。
[0073] 本发明的催化剂组合物一般具有大于约500克己帰聚合物(例如,根据上下文要 求,己帰均聚物、己帰共聚物)每克负载型铅催化剂每小时(缩写g/g/h)的催化剂活性。在 一方面中,催化剂活性可W大于约750、大于约850或大于约lOOOg/g/h。在另一方面中,本 发明的催化剂组合物可表征为具有大于约1500、大于约2000、大于约3000、大于约4000或 大于约5000g/g/h,并且通常范围可高至约6000-10,OOOg/g/h的催化剂活性。该些活性是 在齡浆聚合条件下,用H异下基铅(TIBA)助催化剂,使用异下焼作为稀释剂,在lOCrC的聚 合温度和约55化sig的反应器压力下测量的。另外,在一些方面中,活化剂-载体可W是硫 酸化氧化铅、氣化二氧化娃-氧化铅或氣化二氧化娃涂覆的氧化铅,尽管对其不限制。
[0074] 出人意料地,本发明的催化剂组合物可承受比采用化(VI)的催化剂系统高得多 的水平的助催化剂,并且仍维持可接受的催化剂活性。在一个方面中,例如,具有范围从约 10 : 1至约1000 : 1(例如,100 : 1)的有机铅:铅的摩尔比的催化剂组合物可具有大 于约500g/g/h的催化剂活性,而在另一方面中,催化剂组合物可具有大于约750或大于约 lOOOg/g/h的催化剂活性。该些活性是在齡浆聚合条件下,用有机铅助催化剂(例如,W 100 : 1的TIBA:化摩尔比),使用异了焼作为稀释剂,在lOCrC的聚合温度和约55化sig 的反应器压力下测量的。
[00巧]在本发明的一些方面中,该催化剂组合物可包括负载型铅催化剂、助催化剂和茂 金属化合物。茂金属化合物可W是任何适合的桥连和/或非桥连茂金属化合物,比如公 开在美国专利号 7, 026, 494、7, 041,617、7, 199, 073、7, 226, 886、7, 312, 283、7, 517, 939、 7, 619, 047、7, 863, 210、7, 919, 639、8, 012, 900 和 8, 080, 681,其通过引用W其整体并入本 文。一般地,(负载型催化剂中的)铅与(茂金属化合物中的)过渡金属的相对量不限于 任何具体范围。但是,在某些方面中,铅:过渡金属的摩尔比可在从约1 : 20至约20 : 1、 从约1 : 10至约10 : 1、从约1 : 5至约5 : 1、从约1 : 4至约4 : 1、从约1 : 3至约 3 : 1、从约1 : 2至约
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