[go: up one dir, main page]

CN113773423A - 一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用 - Google Patents

一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113773423A
CN113773423A CN202010517095.XA CN202010517095A CN113773423A CN 113773423 A CN113773423 A CN 113773423A CN 202010517095 A CN202010517095 A CN 202010517095A CN 113773423 A CN113773423 A CN 113773423A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphate
butyl
straight chain
alkyl group
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010517095.XA
Other languages
English (en)
Inventor
李昌秀
冯华升
刘静
高明智
周俊领
刘海涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
Priority to CN202010517095.XA priority Critical patent/CN113773423A/zh
Publication of CN113773423A publication Critical patent/CN113773423A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F110/06Propene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

本发明公开了一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分,其包含镁、钛、卤素和内给电子体化合物,所述内给电子体通式为(I)的第一内给电子体化合物和通式为(II)或(III)的第二内给电子体化合物。本发明还公开了一种用于烯烃聚合的催化剂。本发明提供的催化剂可在保持催化剂很高聚合活性和高等规指数、聚合物较宽分子量分布的同时,氢调敏感性得到极大提高,聚合物综合性能优良,这对不同牌号树脂的开发十分有利。

Description

一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用
技术领域
本发明属于烯烃聚合领域,具体涉及一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用。
背景技术
自五十年代以来,丙烯聚合反应催化剂的研发从第一代的TiCl3AlCl3/AlEt2Cl体系和第二代的TiCl3/AlEt2Cl体系,到第三代的氯化镁为载体、单酯或芳香二元酸酯为内给电子体、硅烷为外给电子体的TiCl4·ED·MgCl2/AlR3·ED体系,催化剂的催化聚合反应活性以及所得的聚丙烯的等规度等都有了很大的提高。在现有技术中,用于丙烯聚合的钛催化剂体系多以镁、钛、卤素和给电子体作为基本成分,其中内给电子体化合物是催化剂组分中必不可少的成分之一。随着给电子体化合物的发展,聚烯烃催化剂也在不断地更新换代。目前,工业上使用的内给电子体主要是邻苯二甲酸酯,该催化剂体系具有较高活性和高的立构规整度。但邻苯二甲酸酯由于其相关的环境问题和医学问题而引起广泛的关注。因此,该领域的研究者们都在致力于研发可替代邻苯二甲酸酯的聚烯烃催化剂内给电子体化合物。
目前报道过的给电子体大多为含氧、氮、磷、硫的化合物。在这些催化剂聚合体系中,给电子体对活性、立体定向性、分子量分布和聚合物性能都有不同程度的影响。
专利CN1436766A和CN1552740A均公开了一种羧酸二醇酯内给电子体及其制备方法。虽然所制备的催化剂用于丙烯聚合,具有聚合活性较高、聚合物分子量分布宽的特点,但是,含有羧酸二醇酯类内给电子体的球形催化剂用于丙烯聚合时,立构定向能力较差,得到的聚丙烯的等规度较低。专利CN201210352894.1报道了磷酸酯化合物和二醇酯复配用于丙烯聚合时,可以得到较宽分子量分布的聚合物,但是聚合活性比较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分,通过使用一种具有特殊结构的磷酸二芳酯化合物和二醇酯化合物复配作为内给电子体,可得到综合性能优良的催化剂。用于丙烯聚合反应时,该催化剂活性高,立构定向性和氢调敏感性好,聚合物分子量分布宽,有利于聚合物牌号的开发。
为此,本发明的第一个方面提供了一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分,其包含镁、钛、卤素和内给电子体化合物,所述内给电子体化合物包括通式为(I)的第一内给电子体化合物和通式为(II)或(III)的第二内给电子体化合物,
Figure BDA0002530503630000021
在通式(I)中,R1为C1-C15的直链烷基、C3-C15的支链烷基、C3-C15的环烷基或C7-C20的芳烷基,且所述的C1-C15的直链烷基、C3-C15的支链烷基、C3-C15的环烷基和C7-C20的芳烷基碳上的氢可任选地被取代基取代;
R2选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基和C3-C10的支链烷基,且所述的C1-C10的直链烷基和C3-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被取代基取代;
在通式(II)中,R3和R4相同或不相同,独立选自C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被取代基取代;
R5、R6、R7和R8相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被取代基取代,R5、R6、R7和R8任意两个相邻的基团可键接成环;
在通式(III)中,R9和R10相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,R9和R10任选地键接成环;
R11和R12相同或不相同,独立选自卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被取代基取代;
R13和R14相同或不相同,独立选自氢、C1-C12的直链烷基、C2-C12的直链烯基和C3-C12的支链烷基,且所述的C1-C12的直链烷基、C2-C12的直链烯基和C3-C12的支链烷基碳上的氢可任选地被取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述取代基选自羟基、氨基、C1-C6烷基取代的氨基(例如-NHCH3或-N(CH3)2)、-CHO、-COOH、卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、C1-C6的烷基(例如甲基、乙基或异丙基)和C1-C6的烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基)。
本发明中术语“支链烃基”为支链烷基、支链烯基或支链炔基,“环烃基”为环烷基、环烯基或环炔基,“烃芳基”为烷芳基、烯芳基或炔芳基,“芳烃基”为芳烷基、芳烯基或芳炔基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R1为C1-C12的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C3-C12的环烷基或C7-C15的芳烷基,且所述C1-C12的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C3-C12的环烷基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被选自一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R1为C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C9的直链烷基、C10-C12的直链烷基、C3-C4的支链烷基、C5-C7的支链烷基、C8-C10的支链烷基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基或C13-C15的芳烷基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯甲基、苯乙基或苯丙基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R2为氢、卤原子、C1-C8的直链烷基或C3-C10的支链烷基,且所述C1-C8的直链烷基和C3-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R2为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C8的直链烷基、C3-C5的支链烷基、C6-C7的支链烷基或C8-C10的支链烷基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R2为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基或己基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R3和R4相同或不相同,独立选自C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,且所述的C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R3和R4相同。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R3和R4不相同。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R3选自C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基,且所述的C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,例如苯基、苯甲基、苯乙基和苯丙基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R4选自C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基,且所述的C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,例如苯基、苯甲基、苯乙基和苯丙基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R5、R6、R7和R8相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,且所述的C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,R5、R6、R7和R8任意两个相邻的基团可键接成环。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R5、R6、R7和R8相同或不相同,独立选自C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基、C6-C8的支链烷基、C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基、C6-C8的支链烷基、C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,R5、R6、R7和R8任意两个相邻的基团可键接成环。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R5为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基或C6-C8的支链烷基,例如为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R6为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基或C6-C8的支链烷基,例如为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R7为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基或C6-C8的支链烷基,例如为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R8为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基或C6-C8的支链烷基,例如为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R9和R10相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,R9和R10任选地键接成环。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R9和R10相同。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R9和R10不相同。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R9选自氢、卤原子、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基,例如氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R10选自氢、卤原子、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基,例如氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R11和R12相同或不相同,独立选自卤原子、C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,且所述的C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被选自一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R11和R12相同。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R11和R12不相同。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R11选自C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R12选自C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R13和R14相同或不相同,独立选自氢、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基和C3-C10的支链烷基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基和C3-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R13和R14相同。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R13和R14不相同。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R13选自氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C10的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C7的直链烯基、C8-C10的直链烯基、C3-C5的支链烷基、C6-C9的支链烷基和C9-C10的支链烷基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C10的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C7的直链烯基、C8-C10的直链烯基、C3-C5的支链烷基、C6-C9的支链烷基和C9-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被选自一个或多个取代基取代,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R14选自氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C10的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C7的直链烯基、C8-C10的直链烯基、C3-C5的支链烷基、C6-C9的支链烷基和C9-C10的支链烷基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C10的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C7的直链烯基、C8-C10的直链烯基、C3-C5的支链烷基、C6-C9的支链烷基和C9-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被选自一个或多个取代基取代,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述固体催化剂组分包含镁化合物、钛化合物和通式(I)与通式(II)或(III)所示的内给电子体化合物的反应产物。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述镁化合物、所述钛化合物和所述内给电子体化合物的摩尔比为1:(0.5-150):(0.02-0.4)。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述第一内给电子体和第二内给电子体化合物的摩尔比为(1-100):(100-1),优选为(1-50):(50-1),进一步优选为(1-20):(20-1)。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述镁化合物包括选自二卤化镁、烷氧基镁、烷基镁、二卤化镁的水合物或醇合物以及二卤化镁分子式中的一个卤原子被烷氧基或卤代烷氧基所置换的衍生物中的一种或多种,优选为二卤化镁和/或二卤化镁的醇合物。优选二卤化镁或二卤化镁的醇合物,例如二氯化镁、二溴化镁、二碘化镁以及它们的醇合物。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述钛化合物包括TiXm(OR1)4-m化合物中的一种或多种,其中R1为C1-C20的烃基,X为卤素,1≤m≤4。
根据本发明的一些实施方式,R1为C1-C20的烷基,优选C1-C10烷基,更优选C1-C6烷基。
根据本发明的一些实施方式,X选自氟、氯、溴和碘。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述钛化合物优选包括四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛和三氯一乙氧基钛中的一种或多种,更优选为四氯化钛。
本发明的第二个方面提供了一种用于烯烃聚合的催化剂体系,其包括下述组分的反应产物:
组分a,本发明第一个方面所述的固体催化剂组分;
组分b,烷基铝化合物;以及
任选的组分c,外给电子体化合物。
根据本发明的优选实施方式,所述外给电子体化合物包括通式(IV)所示的化合物:
R2 kSi(OR3)4-k (IV)
通式(IV)中,0≤k≤3;R2为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基、氨基、卤素或氢原子;R3为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基或氨基。
根据本发明的优选实施方式,R2为C1-C10的烷基、C3-C10的环烷基、C6-C20的芳基、C1-C10的卤代烷基、氨基、卤素或氢原子。
根据本发明的优选实施方式,R3为C1-C10的烷基、C3-C10的环烷基、C6-C20的芳基、C1-C10的卤代烷基或氨基。
根据本发明的优选实施方式,组分a、组分b和组分c的摩尔比以钛:铝:硅计为1:(5-1000):(0-500);优选为1:(25-100):(25-100)。
本发明第三个方面提供了一种用于烯烃聚合的预聚合催化剂,包含本发明第一个方面所述的固体催化剂组分和/或本发明第二个方面所述的催化剂体系与烯烃进行预聚合所得的预聚物,其中,所述预聚物的预聚倍数为0.1-1000g烯烃聚合物/g催化剂组分;所述烯烃的通式为CH2=CHR,其中R为氢或C1-C6的烷基;所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
本发明第四个方面提供了一种用于烯烃聚合的方法,所述烯烃在本发明第一个方面所述的固体催化剂组分和/或本发明第二个方面所述的催化剂体系和/或本发明第三个方面所述的预聚合催化剂的存在下进行聚合。所述烯烃的通式可以为CH2=CHR,其中R为氢或C1-C6的烷基。所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
本发明提供的用于烯烃聚合的固体催化剂组分具有以下优点:
(1)通过使用一种具有特殊结构的烷氧基磷酸二芳酯化合物和二醇酯化合物复配作为内给电子体,制得的催化剂具有很高的活性和立构规整性,尤其是氢调敏感性好;
(2)该催化剂用于丙烯聚合时,所得聚合物分子量分布比较宽。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解,下面将结合实施例来详细说明本发明,这些实施例仅起说明性作用,并不局限于本发明的应用范围。
如前所述,现有的烯烃聚合催化剂各方面均有待于提高,而且合成过程中由于要用到腐蚀性极强且很不稳定的化合物,也不利于环保和安全。目前需要研究开发一种活性高、立构定向性好、氢调敏感性好、所得聚合物分子量分布宽等综合性能优良的用于烯烃聚合的催化剂组分。
本发明的第一个方面提供了一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分,其包含镁、钛、卤素和内给电子体化合物,所述内给电子体化合物包括通式为(I)的第一内给电子体化合物和通式为(II)或(III)的第二内给电子体化合物,
Figure BDA0002530503630000111
在通式(I)中,R1为C1-C15的直链烷基、C3-C15的支链烷基、C3-C15的环烷基或C7-C20的芳烷基,且所述的C1-C15的直链烷基、C3-C15的支链烷基、C3-C15的环烷基和C7-C20的芳烷基碳上的氢可任选地被取代基取代;
R2选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基和C3-C10的支链烷基,且所述的C1-C10的直链烷基和C3-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被取代基取代;
在通式(II)中,R3和R4相同或不相同,独立选自C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被取代基取代;
R5、R6、R7和R8相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被取代基取代,R5、R6、R7和R8任意两个相邻的基团可键接成环;
在通式(III)中,R9和R10相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,R9和R10任选地键接成环;
R11和R12相同或不相同,独立选自卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被取代基取代;
R13和R14相同或不相同,独立选自氢、C1-C12的直链烷基、C2-C12的直链烯基和C3-C12的支链烷基,且所述的C1-C12的直链烷基、C2-C12的直链烯基和C3-C12的支链烷基碳上的氢可任选地被取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述取代基选自羟基、氨基、C1-C6烷基取代的氨基(例如-NHCH3或-N(CH3)2)、-CHO、-COOH、卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、C1-C6的烷基(例如甲基、乙基或异丙基)和C1-C6的烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基)。
本发明中术语“支链烃基”为支链烷基、支链烯基或支链炔基,“环烃基”为环烷基、环烯基或环炔基,“烃芳基”为烷芳基、烯芳基或炔芳基,“芳烃基”为芳烷基、芳烯基或芳炔基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R1为C1-C12的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C3-C12的环烷基、C7-C15的芳烷基,且所述C1-C12的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C3-C12的环烷基、C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被选自一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R1为C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C9的直链烷基、C10-C12的直链烷基、C3-C4的支链烷基、C5-C7的支链烷基、C8-C10的支链烷基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基或C13-C15的芳烷基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯甲基、苯乙基或苯丙基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R2为氢、卤原子、C1-C8的直链烷基或C3-C10的支链烷基,且所述C1-C8的直链烷基和C3-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R2为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C8的直链烷基、C3-C5的支链烷基、C6-C7的支链烷基或C8-C10的支链烷基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(I)中,R2为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基或己基。
根据本发明的固体催化剂组分,所述通式(I)中的化合物选自但不限于下列化合物:
磷酸二苯基甲基酯、磷酸二苯基乙基酯、磷酸二苯基正丙基酯、磷酸二苯基异丙基酯、磷酸二苯基正丁基酯、磷酸二苯基异丁基酯、磷酸二苯基叔丁基酯、磷酸二苯基正戊基酯、磷酸二苯基异戊基酯、磷酸二苯基己基酯、磷酸二苯基庚基酯、磷酸二苯基辛基酯、磷酸二苯基壬基酯、磷酸二苯基苯甲基酯、磷酸二(2-甲苯基)甲基酯、磷酸二(2-甲苯基)乙基酯、磷酸二(2-甲苯基)正丙基酯、磷酸二(2-甲苯基)异丙基酯、磷酸二(2-甲苯基)正丁基酯、磷酸二(2-甲苯基)异丁基酯、磷酸二(2-甲苯基)叔丁基酯、磷酸二(2-甲苯基)正戊基酯、磷酸二(2-甲苯基)异戊基酯、磷酸二(2-甲苯基)己基酯、磷酸二(2-甲苯基)庚基酯、磷酸二(2-甲苯基)辛基酯、磷酸二(2-甲苯基)壬基酯、磷酸二(2-甲苯基)苯甲基酯、磷酸二(4-甲苯基)甲基酯、磷酸二(4-甲苯基)乙基酯、磷酸二(4-甲苯基)正丙基酯、磷酸二(4-甲苯基)异丙基酯、磷酸二(4-甲苯基)正丁基酯、磷酸二(4-甲苯基)异丁基酯、磷酸二(4-甲苯基)叔丁基酯、磷酸二(4-甲苯基)正戊基酯、磷酸二(4-甲苯基)异戊基酯、磷酸二(4-甲苯基)己基酯、磷酸二(4-甲苯基)庚基酯、磷酸二(4-甲苯基)辛基酯、磷酸二(4-甲苯基)壬基酯、磷酸二(4-甲苯基)苯甲基酯、磷酸二(4-异丙苯基)甲基酯、磷酸二(4-异丙苯基)乙基酯、磷酸二(4-异丙苯基)正丙基酯、磷酸二(4-异丙苯基)异丙基酯、磷酸二(4-异丙苯基)正丁基酯、磷酸二(4-异丙苯基)异丁基酯、磷酸二(4-异丙苯基)叔丁基酯、磷酸二(4-异丙苯基)正戊基酯、磷酸二(4-异丙苯基)异戊基酯、磷酸二(4-异丙苯基)己基酯、磷酸二(4-异丙苯基)庚基酯、磷酸二(4-异丙苯基)辛基酯、磷酸二(4-异丙苯基)壬基酯和磷酸二(4-异丙苯基)苯甲基酯等中的一种或几种。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R3和R4相同或不相同,独立选自C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,且所述的C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R3和R4相同或不相同,独立选自C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基,且所述的C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R3和R4相同为苯基、苯甲基、苯乙基或苯丙基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R3和R4不相同,独立选自苯基、苯甲基、苯乙基和苯丙基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R5、R6、R7和R8相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,且所述的C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,R5、R6、R7和R8任意两个相邻的基团可键接成环。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R5、R6、R7和R8相同或不相同,独立选自C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基、C6-C8的支链烷基、C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基、C6-C8的支链烷基、C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,R5、R6、R7和R8任意两个相邻的基团可键接成环。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R5为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基或C6-C8的支链烷基,例如为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R6为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基或C6-C8的支链烷基,例如为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R7为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基或C6-C8的支链烷基,例如为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,在通式(II)中,R8为氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基或C6-C8的支链烷基,例如为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分,所述通式(II)中的化合物选自但不限于下列化合物:
1,2-亚苯基二苯甲酸酯、1,2-亚苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)、4-甲基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、4-甲基-1,2-亚苯基二(2-甲基苯甲酸酯)、4-甲基-1,2-亚苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)、4-叔丁基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、4-叔丁基-1,2-亚苯基二(2-甲基苯甲酸酯)、4-叔丁基-1,2-亚苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)、3,6-二甲基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3,6-二氯-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3,5-二异丙基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3-叔丁基-5-甲基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3,5-二叔丁基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-甲基苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-乙基苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-乙氧基苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-氟苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-氯苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(1-萘甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(2-萘甲酸酯)、1,2-萘二苯甲酸酯和2,3-萘二苯甲酸酯等中的一种或多种。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R9和R10相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,R9和R10任选地键接成环。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R9和R10相同或不同,独立选自氢、卤原子、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基,R9和R10任选地键接成环。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R9和R10相同,为氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R9和R10不相同,独立选自氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R11和R12相同或不相同,独立选自卤原子、C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,且所述的C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被选自一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R11和R12相同或不相同,独立选自C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R11和R12相同,为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R11和R12不相同,独立选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R13和R14相同或不相同,独立选自氢、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基和C3-C10的支链烷基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基和C3-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R13和R14相同或不相同,独立选自氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C10的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C7的直链烯基、C8-C10的直链烯基、C3-C5的支链烷基、C6-C9的支链烷基和C9-C10的支链烷基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C10的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C7的直链烯基、C8-C10的直链烯基、C3-C5的支链烷基、C6-C9的支链烷基和C9-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被选自一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R13和R14相同为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,通式(III)中,R13和R14不相同,独立选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和戊基。
根据本发明的固体催化剂组分,所述通式(III)中的化合物选自但不限于下列化合物:
2,4-戊二醇二苯甲酸酯、2,4-戊二醇二(4-甲基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(3-甲基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(2-甲基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-乙基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-正丙基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-异丙基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-正丁基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-异丁基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-叔丁基苯甲酸酯)、3-甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-丙基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-甲基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-乙基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-正丙基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-异丙基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-正丁基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-异丁基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-叔丁基苯甲酸酯)、3-丁基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3,3-二甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-氯-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-溴-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3,5-庚二醇二苯甲酸酯、3,5-庚二醇二(4-甲基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-乙基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-正丙基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-异丙基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-正丁基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-异丁基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-叔丁基苯甲酸酯)、4-甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4,4-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-甲基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-乙基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-正丙基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-异丙基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-正丁基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-异丁基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-叔丁基苯甲酸酯)、4-丙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-丁基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-氯-3,5-庚二醇二苯甲酸酯和4-溴-3,5-庚二醇二苯甲酸酯等中的一种或多种。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述固体催化剂组分包含镁化合物、钛化合物和通式(I)与通式(II)或(III)所示的内给电子体化合物的反应产物。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述镁化合物、所述钛化合物和所述内给电子体化合物的摩尔比为1:(0.5-150):(0.02-0.4)。
在本发明的一些实施例中,所述镁化合物包括二卤化镁、烷氧基镁、烷基镁、二卤化镁的水合物或醇合物以及二卤化镁分子式中的一个卤原子被烷氧基或卤代烷氧基所置换的衍生物中的一种或多种;优选所述镁化合物为二卤化镁和/或二卤化镁的醇合物;更为优选的,所述镁化合物为二卤化镁的醇合物,例如二氯化镁、二溴化镁、二碘化镁以及它们的醇合物。
在本发明的一些实施例中,所述钛化合物包括四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛和三氯一乙氧基钛中的一种或多种;优选所述钛化合物为四氯化钛。
在本发明中,可通过将镁化合物溶解在含烃类化合物和醇类化合物的溶剂体系中,然后在-40-40℃下将钛化合物与上述溶液混合,在-40-150℃下加入给电子体化合物,并经惰性稀释剂洗涤后得到固体催化剂组分。
所述烃类化合物包括直链或支链的C6-C12烷烃和C6-C15的芳香烃,具体如己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、苯、甲苯、二甲苯等。
所述醇类化合物包括脂肪醇、脂环醇与芳香醇,其中脂肪醇为直链或支链的C1-C10脂肪醇,脂环醇为C3-C10的环族脂肪醇,芳香醇为C6-C20的芳基醇或烷基芳基醇;具体如乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、异辛醇等,或它们的混合物。
所述惰性稀释剂选自己烷、庚烷、辛烷、癸烷、苯、甲苯和二甲苯。
本发明中所述的固体催化剂组分可以通过以下方法制备:按照专利CN1040379所公开的方法制备固体催化剂组分。首先,将镁化合物与有机醇化合物按2-5摩尔比和惰性溶剂混合,升温至120-150℃,按镁/酐摩尔比5-10反应1-5小时。然后按照钛/镁摩尔比20-50将冷至室温的醇合物加入到预冷至-15~-40℃的钛化合物溶液中,升温至90-110℃,按照镁/给电子体摩尔比2-10加入一种选自通式(Ⅰ)和(Ⅱ)所示的内给电子体化合物在100-130℃反应1-3小时,过滤分离出固体颗粒。再按照钛/镁摩尔比20-50将固体颗粒加入到钛化合物溶液中,搅拌并在100-130℃反应1.5-3小时,过滤分离出固体颗粒。最后用50-80℃的惰性溶剂洗涤固体颗粒,干燥后得到固体催化剂组分。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式,所述第一内给电子体和第二内给电子体化合物的摩尔比为(1-100):(100-1),优选为(1-50):(50-1),进一步优选为(1-20):(20-1)。
本发明的第二个方面提供了一种用于烯烃聚合的催化剂体系,其包括下述组分的反应产物:
组分a,本发明第一个方面所述的固体催化剂组分;
组分b,烷基铝化合物;以及
任选的组分c,外给电子体化合物。
根据本发明的优选实施方式,所述外给电子体化合物包括通式(IV)所示的化合物:
R2 kSi(OR3)4-k (IV)
通式(IV)中,0≤k≤3;R2为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基、氨基、卤素或氢原子;R3为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基或氨基。
根据本发明的一些实施方式,R1为C1-C20的烷基,优选C1-C10烷基,更优选C1-C6烷基。
根据本发明的一些实施方式,X选自氟、氯、溴和碘。
在本发明所述的催化剂体系中,烷基铝化合物为通式为AlR3 nX3-n的化合物,式中R3为氢或碳原子数为1~20的烃基,X为卤素,n为1<n≤3的数。具体可选自三乙基铝、三丙基铝、三正丁基铝、三异丁基铝、三正辛基铝、一氢二乙基铝、一氢二异丁基铝、一氯二乙基铝、一氯二异丁基铝、倍半乙基氯化铝和二氯乙基铝中的一种或多种。优选所述烷基铝化合物为三乙基铝和/或三异丁基铝。
对于需要立构规整性很高的烯烃聚合物应用时,需加入外给电子体化合物,例如通式为R2 kSi(OR3)4-k的有机硅化合物,式中0≤k≤3,R2和R3为同种或不同的烷基、环烷基、芳基、卤代烷基,R2也可以为卤素或氢原子。优选地,R2和R3各自独立为C1-C10烷基、C3-C10环烷基、C6-C12芳基、C1-C10卤代烷基。有机硅化合物的示例包括:三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、二异丁基二乙氧基硅烷、二丁基二甲氧基硅烷,优选环己基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷。
根据本发明的优选实施方式,组分a、组分b和组分c的摩尔比以钛:铝:硅计为1:(5-1000):(0-500);优选为1:(25-100):(25-100)。
本发明第三个方面提供了一种用于烯烃聚合的预聚合催化剂,包含本发明第一个方面所述的固体催化剂组分和/或本发明第二个方面所述的催化剂体系与烯烃进行预聚合所得的预聚物,其中,所述预聚物的预聚倍数为0.1-1000g烯烃聚合物/g催化剂组分。所述烯烃的通式为CH2=CHR,其中R为氢或C1-C6的烷基。所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
本发明中所述用语“预聚合催化剂”指以较低转化程度经过聚合步骤的催化剂。根据本发明,可以采用与聚合所用烯烃相同的α-烯烃来进行预聚合,其中进行预聚合的烯烃优选为乙烯、丙烯或1-丁烯。具体地说,特别优选的是,采用乙烯或其余量最高为20mol%的一种或多种α-烯烃的混合物进行预聚合。优选地,预聚合的催化剂组分的转化程度为约0.2-500克聚合物/克固体催化剂组分。
本发明所述用语“预聚合烯烃”是指用于与本发明所述的固体催化剂组分或催化剂体系进行预聚合反应以获得预聚合催化剂的α-烯烃,所述烯烃优选为乙烯和/或丙烯。
预聚合工序可以在-20℃至80℃,优选0-50℃的温度下,在液体中或气相中进行。预聚合步骤可以作为连续聚合工艺中的一部分在线进行,或在间歇操作中独立地进行。为制备量为0.5-20g/g催化剂组分的聚合物,特别优选本发明催化剂与乙烯的间歇预聚合。聚合压力为0.01-10MPa。
本发明第四个方面提供了一种用于烯烃聚合的方法,所述烯烃在本发明第一个方面所述的固体催化剂组分和/或本发明第二个方面所述的催化剂体系和/或本发明第三个方面所述的预聚合催化剂的存在下进行聚合。所述烯烃的通式可以为CH2=CHR,其中R为氢或C1-C6的烷基。所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
本发明的催化剂也适用于生产聚乙烯和乙烯与α-烯烃,如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯的共聚物。
本发明的催化剂可以直接加入反应器中用于聚合过程中。或者,催化剂可以在加入第一个聚合反应器之前进行预聚合。
本发明的烯烃聚合反应按照公知的聚合方法进行,可以在液相或气相中进行,或者也可以在液相和气相聚合阶段组合的操作下进行。采用常规的技术如淤浆法、气相流化床等,其中烯烃选自乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯和1-己烯,特别丙烯的均聚合或丙烯与其他烯烃的共聚合。较好地是采用以下反应条件:聚合温度为0-150℃。优选所述聚合温度为60-90℃。
以下结合实施例对本发明进行详细说明,但本发明并不受下述实施例限定。
下面给出的实施例是为了说明本发明,而不是对本发明进行限制。
本发明的测试方法如下:
(1)聚合物等规指数II:采用庚烷抽提法测定(庚烷沸腾抽提6小时):2g干燥的聚合物样品,放在抽提器中用沸腾庚烷抽提6小时后,将剩余物干燥至恒重所得的聚合物重量(g)与2的比值即为等规指数。
(2)熔融指数MI:使用熔融指数仪在230℃、2.16kg压力下,根据ASTM D1238-99《用挤压塑性计测定热塑性熔化流率的标准试验方法》测定。
(3)聚合物分子量分布MWD(MWD=Mw/Mn):采用凝胶渗透色谱方法,用PL-GPC220以三氯苯为溶剂在150℃下测定(标样:聚苯乙烯,流速:1.0mL/min,柱子:3xPlgel 10umM1xED-B 300x7.5nm)。
实施例1-7和对比例1-5
(1)固体催化剂组分a的制备
在氮气保护下,将4.8g无水氯化镁、19.5g异辛醇和19.5g癸烷溶剂加入到装有搅拌器的500ml反应器中,加热至130℃,反应1.5小时至氯化镁完全溶解,加入1.1g苯酐,继续维持130℃反应1小时得到醇合物;将醇合物冷却至室温。
在氮气保护下,将上述醇合物滴加到预冷至-22℃的120ml四氯化钛溶液中,缓慢升温至100℃,加入6mmol表1中的复配内给电子体化合物,升温至110℃维持2小时,混合物趁热过滤。然后再加120毫升四氯化钛,升温到110℃反应1小时,过滤,用无水己烷洗涤固体颗粒4次,干燥后得到固体催化剂组分a。
(2)丙烯聚合实验
将上述得到的固体催化剂组分分别进行丙烯聚合。丙烯聚合程序为:容积为5L的不锈钢反应釜,经气体丙烯充分置换后,加入2.5mmol的AlEt3和0.l mmol的外给电子体化合物二环戊基二甲氧基硅烷,再加入8-10mg的固体催化剂组分以及1.2NL的氢气,通入2.3L的液体丙烯,升温至70℃,维持此温度1小时;降温,泄压,得到实施例1-7和对比例1-5的PP粉料。数据见表1。
表1丙烯聚合结果
Figure BDA0002530503630000231
其中:
A:磷酸二(4-甲苯基)苯甲基酯:4,6-壬二醇二苯甲酸酯(摩尔比)=10:1
B:磷酸二苯基叔丁基酯:3,5-庚二醇二对异丁基苯甲酸酯(摩尔比)=1:9
C:磷酸二(4-异丙苯基)正壬基酯:2,4-戊二醇二苯甲酸酯(摩尔比)=5:1
D:磷酸二苯基甲基酯:3-乙基-2,4-戊二醇二对正丁基苯甲酸酯(摩尔比)=1:1
E:磷酸三丁酯:2,4-戊二醇二苯甲酸酯(摩尔比)=5:1
F:磷酸三苯酯:2,4-戊二醇二苯甲酸酯(摩尔比)=5:1
G:磷酸二苯基叔丁基酯:3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯(摩尔比)=8:1
H:磷酸二(4-甲苯基)甲基酯:2,3-萘二苯甲酸酯(摩尔比)=1:6
I:磷酸二(4-异丙苯基)正壬基酯:4-甲基-1,2-亚苯基二(2-甲基苯甲酸酯)(摩尔比)=1:1
从表1中可以看出,本发明提供的催化剂体系可在保持催化剂高的聚合活性和等规指数、所得聚合物宽分子量分布比较宽的同时,氢调敏感性得到很大的提高,得到的聚合物综合性能优良,这对不同牌号树脂的开发十分有利。
应当注意的是,以上所述的实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述,但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇,而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明做出修改,以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例,但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例,相反,本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分,其包含镁、钛、卤素和内给电子体化合物,所述内给电子体化合物包括通式为(I)的第一内给电子体化合物和通式为(II)或(III)的第二内给电子体化合物,
Figure FDA0002530503620000011
在通式(I)中,
R1为C1-C15的直链烷基、C3-C15的支链烷基、C3-C15的环烷基或C7-C20的芳烷基,且所述的C1-C15的直链烷基、C3-C15的支链烷基、C3-C15的环烷基和C7-C20的芳烷基碳上的氢可任选地被取代基取代;
R2选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基和C3-C10的支链烷基,且所述的C1-C10的直链烷基和C3-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被取代基取代;
在通式(II)中,
R3和R4相同或不相同,独立选自C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被取代基取代;
R5、R6、R7和R8相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C15的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被取代基取代,R5、R6、R7和R8任意两个相邻的基团可键接成环;
在通式(III)中,
R9和R10相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,R9和R10任选地键接成环;
R11和R12相同或不相同,独立选自卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基和C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被取代基取代;
R13和R14相同或不相同,独立选自氢、C1-C12的直链烷基、C2-C12的直链烯基和C3-C12的支链烷基,且所述的C1-C12的直链烷基、C2-C12的直链烯基和C3-C12的支链烷基碳上的氢可任选地被取代基取代,
优选地,所述取代基选自羟基、氨基、C1-C6烷基取代的氨基、-CHO、-COOH、卤原子、C1-C6的烷基和C1-C6的烷氧基。
2.根据权利要求1所述的固体催化剂组分,其特征在于,通式(I)中,R1为C1-C12的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C3-C12的环烷基或C7-C15的芳烷基,且所述C1-C12的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C3-C12的环烷基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代;
R2为氢、卤原子、C1-C8的直链烷基或C3-C10的支链烷基,且所述的C1-C8的直链烷基和C3-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,
优选地,R1为C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C9的直链烷基、C10-C12的直链烷基、C3-C4的支链烷基、C5-C7的支链烷基、C8-C10的支链烷基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基或C13-C15的芳烷基,例如为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯甲基、苯乙基或苯丙基,
更优选地,所述通式(I)化合物选自磷酸二苯基甲基酯、磷酸二苯基乙基酯、磷酸二苯基正丙基酯、磷酸二苯基异丙基酯、磷酸二苯基正丁基酯、磷酸二苯基异丁基酯、磷酸二苯基叔丁基酯、磷酸二苯基正戊基酯、磷酸二苯基异戊基酯、磷酸二苯基己基酯、磷酸二苯基庚基酯、磷酸二苯基辛基酯、磷酸二苯基壬基酯、磷酸二苯基苯甲基酯、磷酸二(2-甲苯基)甲基酯、磷酸二(2-甲苯基)乙基酯、磷酸二(2-甲苯基)正丙基酯、磷酸二(2-甲苯基)异丙基酯、磷酸二(2-甲苯基)正丁基酯、磷酸二(2-甲苯基)异丁基酯、磷酸二(2-甲苯基)叔丁基酯、磷酸二(2-甲苯基)正戊基酯、磷酸二(2-甲苯基)异戊基酯、磷酸二(2-甲苯基)己基酯、磷酸二(2-甲苯基)庚基酯、磷酸二(2-甲苯基)辛基酯、磷酸二(2-甲苯基)壬基酯、磷酸二(2-甲苯基)苯甲基酯、磷酸二(4-甲苯基)甲基酯、磷酸二(4-甲苯基)乙基酯、磷酸二(4-甲苯基)正丙基酯、磷酸二(4-甲苯基)异丙基酯、磷酸二(4-甲苯基)正丁基酯、磷酸二(4-甲苯基)异丁基酯、磷酸二(4-甲苯基)叔丁基酯、磷酸二(4-甲苯基)正戊基酯、磷酸二(4-甲苯基)异戊基酯、磷酸二(4-甲苯基)己基酯、磷酸二(4-甲苯基)庚基酯、磷酸二(4-甲苯基)辛基酯、磷酸二(4-甲苯基)壬基酯、磷酸二(4-甲苯基)苯甲基酯、磷酸二(4-异丙苯基)甲基酯、磷酸二(4-异丙苯基)乙基酯、磷酸二(4-异丙苯基)正丙基酯、磷酸二(4-异丙苯基)异丙基酯、磷酸二(4-异丙苯基)正丁基酯、磷酸二(4-异丙苯基)异丁基酯、磷酸二(4-异丙苯基)叔丁基酯、磷酸二(4-异丙苯基)正戊基酯、磷酸二(4-异丙苯基)异戊基酯、磷酸二(4-异丙苯基)己基酯、磷酸二(4-异丙苯基)庚基酯、磷酸二(4-异丙苯基)辛基酯、磷酸二(4-异丙苯基)壬基酯和磷酸二(4-异丙苯基)苯甲基酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的固体催化剂组分,其特征在于,在通式(II)中,R3和R4相同或不相同,独立选自C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,且所述的C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被取代基取代,
R5、R6、R7和R8相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,且所述的C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C10的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,R5、R6、R7和R8任意两个相邻的基团可键接成环;
优选地,R3和R4相同或不同,独立选自C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烷基,所述的C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烃基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,
R5、R6、R7和R8相同或不相同,独立选自氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基、C6-C8的支链烷基、C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烷基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C3-C5的支链烷基、C6-C8的支链烷基、C6-C8的芳基、C9-C11的芳基、C12-C15的芳基、C7-C9的烷芳基、C10-C12的烷芳基、C13-C15的烷芳基、C7-C9的芳烷基、C10-C12的芳烷基和C13-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代,R5、R6、R7和R8任意两个相邻的基团可键接成环;
更优选地,所述通式(II)化合物选自1,2-亚苯基二苯甲酸酯、1,2-亚苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)、4-甲基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、4-甲基-1,2-亚苯基二(2-甲基苯甲酸酯)、4-甲基-1,2-亚苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)、4-叔丁基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、4-叔丁基-1,2-亚苯基二(2-甲基苯甲酸酯)、4-叔丁基-1,2-亚苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)、3,6-二甲基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3,6-二氯-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3,5-二异丙基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3-叔丁基-5-甲基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3,5-二叔丁基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-甲基苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-乙基苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-乙氧基苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-氟苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(4-氯苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(1-萘甲酸酯)、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二(2-萘甲酸酯)、1,2-萘二苯甲酸酯和2,3-萘二苯甲酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的固体催化剂组分,其特征在于,在通式(III)中,R9和R10相同或不相同,独立选自氢、卤原子、C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基,R9和R10任选地键接成环;
R11和R12相同或不相同,独立选自卤原子、C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基或C7-C15的芳烷基,且所述的C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的环烷基、C6-C15的芳基、C7-C15的烷芳基和C7-C15的芳烷基碳上的氢可任选地被选自一个或多个取代基取代;
R13和R14相同或不相同,独立选自氢、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基和C3-C10的支链烷基,且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基和C3-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分,其特征在于,通式(III)中,R9和R10相同或不同,独立选自氢、卤原子、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基,例如氢、氟、氯、溴、碘、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基,R9和R10任选地键接成环;
R11和R12相同或不相同,独立选自C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基,例如为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C6的直链烯基、C3-C5的支链烷基和C6-C8的支链烷基碳上的氢可任选地被一个或多个取代基取代;
R13和R14相同或不相同,独立选自氢、C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C10的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C7的直链烯基、C8-C10的直链烯基、C3-C5的支链烷基、C6-C9的支链烷基和C9-C10的支链烷基,例如为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或戊基,且所述的C1-C3的直链烷基、C4-C6的直链烷基、C7-C10的直链烷基、C2-C4的直链烯基、C5-C7的直链烯基、C8-C10的直链烯基、C3-C5的支链烷基、C6-C9的支链烷基和C9-C10的支链烷基碳上的氢可任选地被选自一个或多个取代基取代,
更优选地,所述通式(III)化合物选自2,4-戊二醇二苯甲酸酯、2,4-戊二醇二(4-甲基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(3-甲基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(2-甲基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-乙基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-正丙基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-异丙基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-正丁基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-异丁基苯甲酸酯)、2,4-戊二醇二(4-叔丁基苯甲酸酯)、3-甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-丙基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-甲基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-乙基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-正丙基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-异丙基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-正丁基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-异丁基苯甲酸酯)、3-乙基-2,4-戊二醇二(4-叔丁基苯甲酸酯)、3-丁基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3,3-二甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-氯-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-溴-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3,5-庚二醇二苯甲酸酯、3,5-庚二醇二(4-甲基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-乙基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-正丙基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-异丙基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-正丁基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-异丁基苯甲酸酯)、3,5-庚二醇二(4-叔丁基苯甲酸酯)、4-甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4,4-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-甲基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-乙基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-正丙基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-异丙基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-正丁基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-异丁基苯甲酸酯)、4-乙基-3,5-庚二醇二(4-叔丁基苯甲酸酯)、4-丙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-丁基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-氯-3,5-庚二醇二苯甲酸酯和4-溴-3,5-庚二醇二苯甲酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的固体催化剂组分,其特征在于,所述固体催化剂组分包含镁化合物、钛化合物和内给电子体化合物的反应产物,优选地,镁化合物、钛化合物和内给电子体化合物的摩尔比为1:(0.5-150):(0.02-0.4);
和/或所述第一内给电子体和第二内给电子体化合物的摩尔比为(1-100):(100-1),优选为(1-50):(50-1),进一步优选为(1-20):(20-1)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的固体催化剂组分,其特征在于,所述镁化合物包括选自二卤化镁、烷氧基镁、烷基镁、二卤化镁的水合物或醇合物以及二卤化镁分子式中的一个卤原子被烷氧基或卤代烷氧基所置换的衍生物中的一种或多种,优选为二卤化镁和/或二卤化镁的醇合物;
和/或所述钛化合物包括选自TiXm(OR1)4-m化合物中的一种或多种,其中R1为C1-C20的烃基,X为卤素,1≤m≤4;所述钛化合物优选四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛和三氯一乙氧基钛中的一种或多种;更优选为四氯化钛。
8.一种用于烯烃聚合的催化剂体系,包括下述组分的反应产物:
组分a,如权利要求1-7中任意一项所述的固体催化剂组分;
组分b,烷基铝化合物;以及
任选的组分c,外给电子体化合物,优选地,所述外给电子体化合物包括通式(IV)所示的化合物:
R2 kSi(OR3)4-k(IV)
通式(IV)中,0≤k≤3;R2为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基、氨基、卤素或氢原子;R3为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基或氨基,优选地,R2为C1-C10的烷基、C3-C10的环烷基、C6-C20的芳基、C1-C10的卤代烷基、氨基、卤素或氢原子;R3为C1-C10的烷基、C3-C10的环烷基、C6-C20的芳基、C1-C10的卤代烷基或氨基;
优选地,组分a、组分b和组分c的摩尔比以钛:铝:硅计为1:(5-1000):(0-500);优选为1:(25-100):(25-100)。
9.一种用于烯烃聚合的预聚合催化剂,包含如权利要求1-7中任意一项所述的固体催化剂组分和/或如权利要求8所述的催化剂体系与烯烃进行预聚合所得的预聚物,其中,所述预聚物的预聚倍数为0.1-1000g烯烃聚合物/g催化剂组分;所述烯烃的通式为CH2=CHR,其中R为氢或C1-C6的烷基;所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
10.一种用于烯烃聚合的方法,所述烯烃在如权利要求1-7中任意一项所述的固体催化剂组分和/或如权利要求8所述的催化剂体系和/或如权利要求9所述的预聚合催化剂的存在下进行聚合,所述烯烃的通式为CH2=CHR,其中R为氢或C1-C6的烷基;所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
CN202010517095.XA 2020-06-09 2020-06-09 一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用 Pending CN113773423A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010517095.XA CN113773423A (zh) 2020-06-09 2020-06-09 一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010517095.XA CN113773423A (zh) 2020-06-09 2020-06-09 一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113773423A true CN113773423A (zh) 2021-12-10

Family

ID=78834396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010517095.XA Pending CN113773423A (zh) 2020-06-09 2020-06-09 一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113773423A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1974612A (zh) * 2006-12-15 2007-06-06 中国科学院长春应用化学研究所 磷酸酯类化合物的应用
CN101125898A (zh) * 2007-07-19 2008-02-20 中国科学院长春应用化学研究所 一种用于合成宽分子量分布聚丙烯的催化剂
CN103319638A (zh) * 2012-03-22 2013-09-25 中国石油天然气股份有限公司 一种丙烯共聚催化剂及其由该催化剂制备聚丙烯合金的方法
CN103665205A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合的催化剂组分及其制备方法和用于烯烃聚合的催化剂与应用
CN105777958A (zh) * 2016-05-24 2016-07-20 中国科学院长春应用化学研究所 一种长链支化聚烯烃及其制备方法
CN109694426A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 中国石油化工股份有限公司 一种聚丙烯及其制备方法
TW201925244A (zh) * 2017-11-13 2019-07-01 美商W R 康格雷氏公司 丙烯聚合用之催化劑成分

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1974612A (zh) * 2006-12-15 2007-06-06 中国科学院长春应用化学研究所 磷酸酯类化合物的应用
CN101125898A (zh) * 2007-07-19 2008-02-20 中国科学院长春应用化学研究所 一种用于合成宽分子量分布聚丙烯的催化剂
CN103319638A (zh) * 2012-03-22 2013-09-25 中国石油天然气股份有限公司 一种丙烯共聚催化剂及其由该催化剂制备聚丙烯合金的方法
CN103665205A (zh) * 2012-09-20 2014-03-26 中国石油化工股份有限公司 用于烯烃聚合的催化剂组分及其制备方法和用于烯烃聚合的催化剂与应用
CN105777958A (zh) * 2016-05-24 2016-07-20 中国科学院长春应用化学研究所 一种长链支化聚烯烃及其制备方法
CN109694426A (zh) * 2017-10-20 2019-04-30 中国石油化工股份有限公司 一种聚丙烯及其制备方法
TW201925244A (zh) * 2017-11-13 2019-07-01 美商W R 康格雷氏公司 丙烯聚合用之催化劑成分

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6433119B1 (en) Polymetallic catalysts, method of preparing and polymers produced thereby
US20150239998A1 (en) Catalyst component for ethylene polymerization, preparation thereof and catalyst comprising the same
KR20160073986A (ko) 올레핀 중합 촉매용 구형 담체, 촉매 구성 성분, 촉매 및 이의 제조 방법
US7786237B2 (en) Polyethylene materials prepared using mixed ziegler-natta catalysts systems
KR102153284B1 (ko) 핵형성된 폴리올레핀의 제조를 위한 고체 촉매
TW201522400A (zh) 一種烯烴聚合用催化劑組合物及其應用
EP2287212A1 (en) A catalyst component for ethylene polymerization, preparation thereof and a catalyst comprising the catalyst component
KR20060126929A (ko) 폴리올레핀용 지글러-나타 촉매
US7834117B2 (en) Process for preparing crystalline ethylene (co)polymers
CN107840909B (zh) 一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分、催化剂体系和预聚合催化剂
CN110903419B (zh) 用于烯烃聚合的固体催化剂组分、催化剂及其应用
US7153804B2 (en) Catalyst component for ethylene polymerization, the preparation thereof and catalyst comprising the same
CN110903418B (zh) 用于烯烃聚合的固体催化剂组分、催化剂及其应用
CA2812628A1 (en) Process for polymerisation of ethylene
CN113773423A (zh) 一种制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用
KR20120112542A (ko) 지글러-나타 촉매계와 상기 촉매계로 형성된 중합체
CN107840905B (zh) 一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分、催化剂体系和预聚合催化剂
CN107840906B (zh) 一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分、催化剂体系和预聚合催化剂
CN113929797B (zh) 用于生产聚合物的固体催化剂组分及催化剂体系
CN113773424A (zh) 用于烯烃聚合反应的催化剂组分和应用
CN114085301B (zh) 一种用于制备烯烃聚合物的固体催化剂组分及其应用
JP5830182B2 (ja) ポリオレフィン合成用触媒の製造方法及びこれを用いたポリオレフィンの製造方法
KR102156075B1 (ko) 지글러-나타 전촉매 조성물 및 올레핀 중합방법
CN107840916B (zh) 一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分、催化剂体系和预聚合催化剂
CN113773425A (zh) 一种烯烃聚合用催化剂组分及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211210