用于生产丁醇的催化剂和方法_3

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应,优选在使用前在氮气下加热该镁。在有机卤化物RX中,R是优选含有1至最 高20个碳原子的有机基团,X优选是氯或溴、
[0083] 有机基团R的实例是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、己基、 辛基、苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲苯基和苄基。
[0084] 也可以使用两种或多种有机卤化物RX的组合。R优选代表芳族基团,例如苯基。
[0085] RX优选代表氯苯。
[0086] 该镁与有机卤化物RX可以在不使用单独的分散剂的情况下彼此反应;有机卤化 物RX随后以
[0087] 过量使用。有机卤化物RX和镁还可以在惰性分散剂的存在下彼此接触。合适的 分散剂的实例包括含有4至最高20个碳原子的脂族、脂环族或芳族分散体。
[0088] 优选地,过量氯苯用作该有机卤化物RX。由此。该氯苯充当分散剂以及有机卤化 物RX。
[0089] 优选地,在格氏形成步骤中,在反应混合物中存在醚。
[0090] 合适的醚的实例包括二乙醚、二异丙醚、二丁醚、二异丁醚、二异戊醚、二烯丙醚、 四氢呋喃(THF)和苯甲醚。
[0091] 优选地,该醚是二丁醚和/或二异戊醚。
[0092] 该有机卤化物/醚的比作用于催化剂组分的活性。更通常其作用于聚合性能和催 化剂形貌。该有机卤化物与醚的体积比,例如氯苯/二丁醚的比,可以在宽限度内变化,例 如为 75:25 至 35:65。
[0093] 当所述有机卤化物/醚的比,例如氯苯/二丁醚的比降低时,借助该催化剂组分制 备的聚烯烃粉末的堆积密度变得更低,当所述有机卤化物/醚的比提高时,溶解的第一反 应产物的量变得更低。获得最佳结果的比取决于具体的反应物和所选条件,并可以由技术 人员容易地确定。例如当使用氯苯和二丁醚时,当氯苯/二丁醚体积比为70:30至50:50 时获得最佳结果。
[0094] 可以添加少量碘和/或烷基卤化物,以便令金属镁和有机卤化物RX之间的反应以 更高速率进行。合适的烷基卤化物的实例是丁基氯、丁基溴和1,2-二溴乙烷。当有机卤化 物RX是烷基卤化物时,优选使用碘或1,2-二溴乙烷。
[0095] 格氏形成步骤的反应温度可以为例如20°C至150°C,反应时间可以为例如0. 5至 20小时。
[0096] 在格氏形成完成后,将溶解的第一反应产物与固体残余产物分离。
[0097] 如W0-A-01/23441中所述,优选在步骤b)中将硅烷化合物和第一反应产物同时 引入混合装置以改善催化剂颗粒的形态,尤其是较大催化剂颗粒的形态。在这里,"形态" 不仅指催化剂颗粒的形状,还指催化剂颗粒的粒度分布、细粉含量、粉末流动性和堆积密 度。此外,公知的是,通过使用催化剂组分在该聚合中制得的聚烯烃粉末具有与催化剂组 分相同的形态(所谓"复制效应";参见例如S. van der Ven, Polypropylene and other Polyolefins,Elsevier 1990,第8-10页)。因此,获得几乎圆形的聚合物颗粒,具有小于 2的长度/直径比(1/d)和良好的粉末流动性。
[0098] "同时引入"指的是以使得在将这些化合物引入混合装置的过程中Mg/Si摩尔比基 本不变的方式引入该第一反应产物和硅烷化合物。
[0099] 该硅烷化合物和第一反应产物可以连续或分批引入到混合装置中。优选地,该硅 烷化合物和该第一反应产物连续引入到该混合装置中。
[0100] 该混合装置可以具有各种形式;该混合装置可以是其中硅烷化合物与第一反应产 物预混合的混合装置,该混合装置还可以是其中发生硅烷化合物与第一反应产物之间的反 应的反应器。
[0101] 优选地,将该硅烷化合物与该第一反应产物预混合,随后将该混合物引入用于步 骤b)的反应器。以这种方式,形成具有导致聚合物具有最佳形态(高堆积密度、狭窄的粒 度分布、(几乎)无细粉、优异的流动性)的形态的催化剂组分。
[0102] 步骤b)过程中的Si/Mg摩尔比可以在宽限度内变化,例如0.2至20。优选地,该 Si/Mg摩尔比为0. 4至1.0。
[0103] 优选该含烷氧基或芳氧基的硅烷是具有通式Sil^OR2^的化合物或化合物的混合 物,其中n为0、1、2或3,优选n为0或1,各R 1独立地代表烷基、烯基或芳基,任选含有一 个或多个杂原子例如〇、N、S或P,具有例如1-20个碳原子,并且各R 2独立地代表烷基或芳 基,任选含有一个或多个杂原子例如0、N、S或P,具有例如1-20个碳原子。
[0104] 优选地,该硅烷是四乙氧基硅烷。
[0105] 预混期可以在宽限度内变化,例如0. 1至300秒。优选经1至50秒进行预混。
[0106] 预混过程中的温度并非关键,可以例如为0至80°C ;该温度优选为10°C至50°C。
[0107] 该硅烷化合物与该第一反应产物之间的反应可以例如在-20°C至100°C的温度下 发生;优选在〇°C至80°C的温度下。
[0108] 利用该硅烷化合物与该第一反应产物之间的反应获得的产物通常通过用惰性溶 剂清洗来提纯,所述惰性溶剂例如是具有例如1-20个碳原子的烃溶剂。其非常适于在本发 明的用于制备催化剂化合物的方法中用作原材料。
[0109] 本发明的方法中使用的催化剂包含如上所述的催化剂组分和助催化剂。优选地, 该催化剂还包含外给电子体。
[0110] 本发明的一个优点在于降低了获得的聚合物中金属残余物的量。
[0111] 通常,该助催化剂是含有选自元素周期体系(Handbook of Chemistryand Physics,第70版,CRCPress,1989-1990)的第1、2、12或13族的金属的有机金属化合物。
[0112] 优选地,该助催化剂是有机铝化合物。该有机铝化合物可以例如是式A1R33的化 合物,其中各R3独立地代表具有例如1-10个碳原子的烷基或具有例如4-20个碳原子的芳 基。有机铝化合物的合适实例是烷基有机铝化合物,如三甲基铝、三乙基铝、乙基-二甲基 铝、三异丁基铝、甲基-乙基-丁基铝和/或三辛基铝。
[0113] 根据本发明的一个优选实施方案,该助催化剂是三乙基铝。
[0114]可能的外给电子体的实例是可用于制备该催化剂组分的例如上文描述为内给电 子体的化合物。作为外给电子体,也可以使用有机硅化合物。还可以使用外给电子体的混 合物。
[0115]适于作为外给电子体的有机硅化合物的实例是具有通式SiR4nOR54_n的化合物或化 合物的混合物,其中n为0、1或3,优选n为1或2,各R4独立地代表烷基、烯基或芳基,任选 含有一个或多个杂原子例如〇、N、S或P,具有例如1-20个碳原子,并且各R 5独立地代表烷 基或芳基,任选含有一个或多个杂原子例如〇、N、S或P,具有例如1-20个碳原子,例如四甲 氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、甲基二丁氧基硅烷、乙基二乙氧基硅烷、苯基 二乙氧基硅烷、^乙基^苯氧基硅烷、正丙基二乙氧基硅烷、^异丙基^甲氧基硅烷、^异 丁基二甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅 烷、异丁基异丙基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三氟丙基甲基 二甲氧基硅烷、双(全氢化异喹啉基)二甲氧基硅烷、二环己基二甲氧基硅烷、二降冰片基 二甲氧基硅烷、二(正丙基)二甲氧基硅烷、二(异丙基)二甲氧基硅烷、二(正丁基)二 甲氧基硅烷和/或二(异丁基)二甲氧基硅烷。
[0116] 该有机硅化合物优选是正丙基三甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、二(异 丙基)二甲氧基硅烷或二(异丁基)二甲氧基硅烷。
[0117] 聚合过程中该助催化剂中的金属相对于Ti的摩尔比可以为例如5至2000。该比 优选为50至300。
[0118] 聚合混合物中的铝/给体的摩尔比优选为0. 1至200 ;更优选为1至100。
[0119] 尽管已经为了说明的目的而详细描述了本发明,要理解的是,此类细节仅为该目 的,并且本领域技术人员可以在不离开如权利要求所限定的本发明的精神与范围的情况下 在其中进行修改。
[0120] 进一步要指出的是,本发明涉及本文中描述的特征的所有可能组合,特别优选的 是权利要求中存在的特征的那些组合。
[0121] 还应当指出,术语"包含/包括"不排除其它要素的存在。但是,还要理解的是,对 包含特定组分的产品的描述也公开了由这些组分组成的产品。类似地,要理解的是,对包括 特定步骤的方法的描述也公开了由这些步骤组成的方法。
[0122] 现在将用下文中描述的实验来进一步描述本发明。
[0123] 1?催化剂制备
[0124] 在下面的所有实施例中,使用通过以下方法制备的催化剂。
[0125] A.格氏形成步骤
[0126]用360克镁粉装填9升体积的不锈钢反应器。令该反应器处于氮气下。镁在80°C 下加热1小时,随后加入二丁醚(1升)和氯苯(200毫升)的混合物。随后将碘(0. 5克)和 氯代正丁烷(50毫升)相继添加到反应混合物中。在碘的颜色消失后,将
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