一种乙烯聚合催化剂的给电子体、类球形催化剂、制备方法_2

文档序号:9390817阅读:来源:国知局
滴加到温度保持为〇°C的钛化合物中,滴完后使混合物温度在0°C下保持1 小时);或是先将镁络合物均相溶液与钛化合物接触反应后再加入有机环硅氧烷化合物得 到混合物,
[0020] ⑵将上述混合物在搅拌下在2小时内缓慢升温至80~130°C,固体物逐渐析出并 形成颗粒,反应一定的时间后,除去未反应物和溶剂,并采用惰性稀释剂洗涤,得到所述的 类球形固体钛催化剂组分。
[0021] 所述的镁组合物溶液与钛化合物反应时,析出的固体钛催化剂组分的形状和大小 主要取决于反应的条件。为了控制粒子形状,可能优选使所述镁化合物溶液与钛化合物、有 机硅氧烷化合物的混合物在足够低的温度下反应产生固体物质组合物。所述的有机硅氧烷 化合物可以在镁化合物溶液与钛化合物接触前加入体系,也可在镁化合物溶液与钛化合物 接触后加入体系。所述反应温度可为约-70至70 °C、更优选约-50至50 °C。所述接触反应 之后,使所述反应温度缓慢升高以在约50至150°C下持续约0. 5~5小时的充分反应。可 使如上所述得到的固体催化剂粒子再与附加的钛化合物反应。所用钛化合物可以是卤化钛 或卤化烷氧基钛,其中烷氧基官能团有1~20个碳原子。适当时也可使用这些化合物的混 合物。这些化合物中,卤化钛或其中烷氧基官能团有1~8个碳原子的卤化烷氧基钛是适 合的,更优选的化合物是四卤化钛。
[0022] 一种包含上述催化剂组分的催化剂,组分如下:
[0023] ①权利要求4所述催化剂组分
[0024] ②通式为AlRnX3 "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,〇〈n彡3
[0025] 其中组份②中铝与组分①中钛的摩尔比为10~1000。
[0026] 该催化剂可用在乙烯聚合或共聚合反应中,特别地,所述催化剂可用于乙烯的均 聚,也可用于乙烯与有3或更多碳原子的a-烯烃如丙烯、1- 丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊 烯或1-己烯的共聚。使用本发明所述催化剂的聚合反应可用催化剂体系进行,所述催化剂 体系包括:(1)本文所述包括镁、钛和给电子化合物的固体钛络合物催化剂;(2)烷基金属 化合物或铝氧类金属化合物。所述有机金属化合物为有1~6个碳原子的烷基的三烷基铝, 如三乙基铝和三异丁基铝、或其混合物。适当时,也可使用有一或多个卤素或氢根基团的有 机铝化合物,如二氯化乙基铝、氯化二乙基铝、倍半氯化乙基铝、或氢化二异丁基铝。
[0027] 用于聚合反应之前,可使本文所述固体钛络合物催化剂组分与乙烯或a -烯烃预 聚。所述预聚可在烃类溶剂如己烷存在下、在足够低的温度下、在乙烯或烯烃的压力 下、和在上述催化剂组分和有机铝化合物如三乙基铝存在下进行。
[0028] 聚合反应体系中有机铝化合物与固体钛络合物催化剂中钛的摩尔比为1~1000, 优选20~200。为确保高聚合反应速率,所述聚合反应需在足够高的温度下进行,一般地, 适合的温度为约20至200°C、更优选约60至95°C。聚合过程中适合的单体压力为1~ lOOatm、更优选约2~50atm。
[0029] 本发明的优点和积极效果是:
[0030] 1、本发明采用有机环硅氧烷为给电子体加入氯化镁负载钛系Ziegler-Natta催 化剂中,可以使得到的催化剂颗粒形态规则、呈类球形,粒径分布好。具有较好的氢调敏感 性及共聚性能。这主要是因为:在Ziegler-Natta催化剂的制备过程中加入的给电子体化 合物参与Mg与Ti的配位,形成Mg-Ti-Donor配合物。而类球形Ziegler-Natta催化剂粒 子是由若干个Mg-Ti-Donor配合物初级粒子堆砌而成的。本发明所采用的有机环硅氧烷化 合物具有体形结构,可以使形成的Mg-Ti-Donor配合物初级粒子具有较好的形态,从而使 最终得到的Ziegler-Natta催化剂具有较规则的类球形,粒度分布集中,细粉少。
[0031 ] 2、本发明催化剂聚合产物细粉少、堆积密度高。
[0032] 3、本发明采用有机硅氧烷作为给电子体,生产成本较低,可应用到催化剂的制备 中。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明类球形催化剂颗粒放大2500倍的电镜照片;
[0034] 图2为本发明类球形催化剂颗粒放大5000倍的电镜照片。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合附图通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性 的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
[0036] 实施例1 :
[0037] 将4. 76克(50mmol)无水氯化镁、75毫升癸烷和16. 3克(125mmol)异辛醇加热至 130°C,使之反应3小时,得到一种均相溶液。向该溶液中加入15mmol的六甲基环三硅氧烷 并在50°C下搅拌2小时以使六甲基环三硅氧烷溶解于该溶液。将上述得到的所有均相溶 液冷却至室温,然后在1小时内边搅拌边将其滴加到温度保持为〇°C的150mL四氯化钛中。 滴完后使混合物温度在〇°C下保持1小时,然后在搅拌下在2小时内把温度提至120°C,并 将此温度保持2小时。当2小时反应结束后,对生成的固体进行热过滤分离。分别用己烷 和癸烷对固体催化剂进行充分洗涤,直至在清洗液中检测不出析出的钛化合物,经干燥后 得到一种固体钛催化剂组分。
[0038] 乙烯聚合反应
[0039] 容积为2L的不锈钢反应爸,经高纯氮气充分置换后,加入己烧1L和浓度为1M的 三乙基铝1.OmL,用注射器加入准确称量的上述制备的催化剂,升温至75°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1。
[0040] 实施例2 :
[0041] 把4. 76克(50mmol)无水氯化镁、75毫升癸烷和16. 3克(125mmol)异辛醇加热至 130°C,使之反应3小时,得到一种均相溶液。向该溶液中加15_〇1的八甲基环四硅氧烷并 在50°C下搅拌2小时以使八甲基环四硅氧烷溶解于该溶液。将上述得到的所有均相溶液冷 却至室温,然后在1小时内边搅拌边将其滴加到温度保持为〇°C的150mL四氯化钛中。滴完 后使混合物温度在〇°C下保持1小时,然后在搅拌下在2小时内把温度提至120°C,并将此 温度保持2小时。当2小时反应结束后,对生成的固体进行热过滤分离。分别用己烷和癸 烷对固体催化剂进行充分洗涤,直至在清洗液中检测不出析出的钛化合物,经干燥后得到 一种固体钛催化剂组分。
[0042] 乙烯聚合反应
[0043] 容积为2L的不锈钢反应釜,经高纯氮气充分置换后,加入己烷1L和浓度1M的三 乙基铝1.OmL,用注射器加入准确称量上述制备的催化剂,升温至75°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1。
[0044] 实施例3把4. 76克(50mmol)无水氯化镁、75毫升癸烷和16. 3克(125mmol)异辛 醇加热至130°C,使之反应3小时,得到一种均相溶液。向该溶液中加15_〇1的十二甲基环 六硅氧烷并在50°C下搅拌2小时以使十二甲基环六硅氧烷溶解于该溶液。将上述得到的所 有均相溶液冷却至室温,然后在1小时内边搅拌边将其滴加到温度保持为〇°C的150mL四氯 化钛中。滴完后使混合物温度在〇°C下保持1小时,然后在搅拌下在2小时内把温度提至 120°C,并将此温度保持2小时。当2小时反应结束后,对生成的固体进行热过滤分离。分 别用己烷和癸烷对固体催化剂进行充分洗涤,直至在清洗液中检测不出析出的钛化合物, 经干燥后得到一种固体钛催化剂组分。
[0045] 乙烯聚合反应
[0046] 容积为2L的不锈钢反应釜,经高纯氮气充分置换后,加入己烷1L和浓度1M的三 乙基铝1.OmL,用注射器加入准确称量上述制备的催化剂,升温至75°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1。
[0047] 实施例4:
[0048] 同实施例1,不同之处在于六甲基环三硅氧烷的加入量为20mmol。聚合结果见表 1〇
[0049] 实施例5 :
[0050]
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