用于烯烃聚合的催化剂组分和催化剂体系及其应用和烯烃聚合方法_5

文档序号:9857883阅读:来源:国知局
限于:环己基甲基二甲氧基硅烷、 -异丙基-甲氧基石圭烧、正丁基环己基-甲氧基石圭烧、-异丁基-甲氧基石圭烧、-苯基-甲 氧基硅烷、甲基叔丁基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、2-乙基哌啶基-2-叔丁基二 甲氧基石圭烧、(1,1,1-二氟-2-丙基)_2_乙基哌陡基二甲氧基石圭烧、(1,1,1_二氟_2_丙 基)_甲基二甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、叔丁基三甲氧基硅烷和叔己基三甲氧基硅 烧。
[0170] 一般地,相对于1摩尔以铝计的有机铝化合物,所述外给电子体化合物的用量可 以为0. 005-0. 5摩尔;优选地,相对于1摩尔以铝计的有机铝化合物,所述外给电子体化合 物的用量为〇. 01-0. 4摩尔。
[0171] 根据本发明的用于烯烃聚合的催化剂体系,在所述内给电子体为酯,特别是多元 羧酸酯和二醇酯的情况下,优选以上述给电子体化合物中的一种或两种以上作为外给电子 体;在所述内给电子体为醚,特别是式IX所示的1,3-二醚型化合物时,可以不使用外给电 子体,这是因为催化剂体系的立体定向能力对于用于各种用途的聚合物而言已经足够高。
[0172] 根据本发明的催化剂体系适于作为烯烃聚合反应的催化剂体系。
[0173] 本发明还提供了一种烯烃聚合方法,该方法包括在烯烃聚合条件下,将一种或两 种以上烯烃与本发明提供的催化剂体系接触。
[0174] 本发明的烯烃聚合方法对于烯烃聚合条件和所使用的烯烃没有特别限定。
[0175] 一般地,根据本发明的烯烃聚合方法,所述烯烃可以为通式CH2 = CHR14所示的烯 经,其中,R14可以为氢、C「C12的直链或支链烷基和C 6-C12的芳基中的一种。根据本发明的 烯烃聚合方法,必要时,所述烯烃还可以含有少量的二烯烃。根据本发明的烯烃聚合方法, 所述烯烃优选为丙烯,或者丙烯和CH 2 = CHR14所示的烯烃,其中,R14为氢和Ci-Q的直链或 支链烷基中的一种。
[0176] 根据本发明的烯烃聚合方法,所述聚合可以按照本领域的常规方法进行。例如,所 述聚合可以为本体聚合、气相聚合、淤浆聚合或液相本体-气相组合聚合。根据本发明的烯 烃聚合方法,所述烯烃聚合条件可以为本领域的常规条件,例如,聚合温度可以为0-150°C, 优选为60-90°C ;聚合压力可以为常压或加压。
[0177] 以下结合实施例详细说明本发明,但不因此限制本发明的范围。
[0178] 以下实施例和对比例中,涉及的测试方法如下。
[0179] 1、聚合物熔融指数(MI):根据ASTM D1238-99中规定的方法测定;
[0180] 2、聚合物等规指数(II):采用正庚烷抽提法测定(正庚烷沸腾抽提6小时),具体 操作为:称取2g干燥的聚合物样品,置于索氏抽提器中用沸腾的正庚烷抽提6小时,然后, 将剩余物干燥至恒重,所得剩余物的重量(g)与2的比值即为等规指数。
[0181] 3、X-射线粉末衍射谱(XRD):采用购自德国Bruker AXS公司的D8Advance型高功 率转靶X射线衍射仪,该仪器的测试条件为:Cu靶(波长丨.5406A ),管压40kV,管流300mA, 狭缝系统DS = SS = 1mm,接收狭缝0. 2mm,单色器为石墨单色器,闪烁计数器计数,扫描速 度3° (2 Θ )· min \扫描范围(2 Θ ) 5-15°。被分析的样品密封于50微米厚、在手套箱中 操作的聚乙烯塑料袋内。
[0182] 实施例1-5用于说明本发明。
[0183] 实施例1
[0184] (1)在500mL的反应釜中,加入150mL白油(商购自广州市铭恩石油化工有限公 司,以重量计,水含量低于50ppm)、30g含有0. 44wt%水分的氯化镁(商购自抚顺市鑫宜钛 厂)、50mL无水乙醇(商购自北京化工厂,以重量计,水含量为低于lOOppm)和lmL 2-甲氧 基苯甲酰氯(商购自TOKYO KASEI K0GY0 CO. LTD),在搅拌下升温至120°C。恒温反应2小时 后,将混合物压入预热至120°C的300mL甲基硅油(商购自道康宁,粘度为300厘泊/20°C, 以重量计,水含量低于50ppm)中,以1600转/分钟的速度搅拌30分钟,以进行乳化。然 后,将乳化产物用氮气压入预先冷却至_30°C的2L已烷(以重量计,水含量低于5ppm)中, 进行急冷成形。过滤除去液体,将得到的固体用300mL的已烷洗涤5次,并在30°C下真空干 燥1. 5小时,从而得到根据本发明的球形卤化镁加合物,其组成在表1中列出,采用光学显 微镜观察到的粒子形貌如图1所示。
[0185] 该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2 Θ衍射角的范围内显示存在 于 6.08。(14)、8.82° (100)、8.98° (76)、9.72° (55)、11.46。(9)的衍射角 2Θ 下的 5 条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/%。
[0186] (2)在300mL的玻璃反应瓶中,氮气保护条件下,依次加入10mL己烷、90mL四氯化 钛,冷却至_20°C,加入8. 0g步骤(1)制备的球形卤化镁加合物,并在-20°C搅拌30分钟。 然后,缓慢升温至ll〇°C,并在升温过程中加入1.5mL邻苯二甲酸二异丁酯。在110°C恒温反 应30分钟后,滤除液体。加入80mL四氯化钛,升温至120°C,在120°C维持30分钟后滤除 液体;接着,再加入80mL四氯化钛,并升温至120°C,在120°C维持30分钟后滤除液体。最 后用60°C的已烷对得到的固体洗涤5次(己烷用量为80mL/次),并真空干燥所得固体物, 从而得到球形催化剂组分。
[0187] (3)在氮气保护下,向5L的不锈钢高压反应釜中依次加入5mL三乙基铝的己烷溶 液(浓度为〇· 5mmol/mL)、lmL环己基甲基二甲氧基石圭烧的己烧溶液(浓度为0· Immol/mL) 和9mg步骤⑵制备的球形催化剂组分。关闭高压荃,加入1. 5L(标准体积)氢气和2. 3L 液体丙烯。升温至70°C,反应2小时。然后,降温,卸压,出料,并进行干燥,从而得到聚丙 烯。计算催化剂的聚合活性,测定制备的聚丙烯的等规度和熔体流动指数,结果在表2中列 出。
[0188] 对比例1
[0189] (1)采用与实施例1步骤(1)相同的方法制备球形氯化镁加合物,不同的是,使用 的氯化镁为无水氯化镁,制备的卤化镁加合物的组成在表1中列出。
[0190] 该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2 Θ衍射角的范围内显示存在 于 6. 26° (12)、9· 06° (100)、10· 00° (51)、1L 74° (12)的衍射角 2 Θ 下的 4 条衍射谱 线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/%。
[0191] (2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用对 比例1步骤⑴制备的球形氯化镁加合物。
[0192] (3)采用与实施例1步骤⑶相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用对比例1步 骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
[0193] 对比例2
[0194] (1)采用与实施例1步骤(1)相同的方法制备球形氯化镁加合物,不同的是,使 用的氯化镁为无水氯化镁,并将lmL 2-甲氧基苯甲酰氯(商购自TOKYO KASEI K0GY0 CO. LTD)改为lmL 2-羟基苯甲酸乙酯(商购自TOKYO KASEI K0GY0 CO. LTD,以重量计,水 含量为低于lOppm),制备的卤化镁加合物的组成在表1中列出。
[0195] 该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2 Θ衍射角的范围内显示存在 于 6. 07° (28)、8· 80° (67)、9· 06° (100)、9· 98° (43)、11· 63° (11)的衍射角 2 Θ 下的 5条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I。。
[0196] (2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用对 比例2步骤⑴制备的球形卤化镁加合物。
[0197] (3)采用与实施例1步骤⑶相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用对比例2步 骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
[0198] 实施例2
[0199] (1)采用与实施例1步骤(1)相同的方法制备球形卤化镁加合物,不同的是,使用 的氯化镁为含有〇. 65wt%水分的氯化镁,制备的卤化镁加合物的组成在表1中列出。
[0200] 该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2 Θ衍射角的范围内显示存在 于 6. 06。(14)、8· 82° (100)、8· 98° (50)、9· 74° (66)、11· 48。(11)的衍射角 2 Θ 下的 5条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I。。
[0201] (2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用实 施例2步骤(1)制备的球形氯化镁加合物。
[0202] (3)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用实施例2步 骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
[0203] 对比例3
[0204] (1)在500mL的反应釜中,加入150mL白油(商购自广州市铭恩石油化工有限公 司,以重量计,水含量低于50ppm)、30g含有0· 65wt%水分的氯化镁(商购自抚顺市鑫宜钛 厂)、50mL无水乙醇(商购自北京化工厂,以重量计,水含量为低于lOOpprn)、lmL2-甲氧基 苯甲酰氯(商购自TOKYO KASEI K0GY0 CO. LTD)和lmL 2, 2-二甲氧基丙烷(商购自宁波华 纳化工有限公司,以重量计,水含量为低于lOppm),在搅拌下升温至120°C。恒温反应2小时 后,将混合物压入预热至120°C的300mL甲基硅油(商购自道康宁,粘度为300厘泊/20°C, 以重量计,水含量低于50ppm)中,以1600转/分钟的速度搅拌30分钟,以进行乳化。然 后,将乳化产物用氮气压入预先冷却至_30°C的2L已烷(以重量计,水含量低于5ppm)中, 进行急冷成形。过滤除去液体,将得到的固体用300mL的已烷洗涤5次,并在30°C下真空干 燥1. 5小时,从而得到球形卤化镁加合物,其组成在表1中列出。
[0205] 该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2 Θ衍射角的范围内显示存在 于 6. 14。(17)、9· 05° (100)、9· 49° (63)、9· 84° (66)、11· 63。(10)的衍射角 2 Θ 下的 5条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I。。
[0206] (2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用对 比例3步骤⑴制备的球形卤化镁加合物。
[0207] (3)采用与实施例1步骤⑶相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用对比例3步 骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
[0208] 实施例3
[0209] (1)在500mL的反应釜中,加入150mL白油(商购自广州市铭恩石油化工有限公 司,以重量计,水含量低于50ppm)、30g无水氯化镁(商购自抚顺市鑫宜钛厂)、50mL无水乙 醇(商购自北京化工厂,以重量计,水含量为低于100ppm)、lmL 2-甲氧基苯甲酰氯(商购 自TOKYO KASEI KOGYO CO. LTD)和0. 15g水,在搅拌下升温至120°C。恒温反应2小时后, 将混合物压入预热至120°C的300mL甲基硅油(商购自道康宁,粘度为300厘泊/20°C,以 重量计,水含量低于50ppm)中,以1600转/分钟的速度搅拌30分钟,以进行乳化。然后, 将乳化产物用氮气压入预先冷却至_30°C的2L已烷(以重量计,水含量低于5ppm)中,进行 急冷成形。过滤除去液体,将得到的固体用300mL的已烷洗涤5次,并在30°C下真空干燥 1. 5小时,从而得到根据本发明的球形卤化镁加合物,其组成在表1中列出。
[0210] 该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2 Θ衍射角的范围内显示存在 于 6. 10。(2
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