[发明专利]有机金属催化剂组合物

说明书

本发明涉及有机金属催化剂组合物领域。

聚合物的生产是数亿美元的行业。此行业每年生产几亿磅聚合物。已在开发可增加此行业价值的技术方面花费几百万美元。

这些技术之一称为金属茂催化剂技术。金属茂催化剂大约自1958年开始已知。但其低生产率使之未商业化。大约在1974年，发现一份水与一份三甲基铝接触生成甲基铝氧烷，然后使这种甲基铝氧烷与金属茂化合物接触，生成有较高活性的金属茂催化剂。然而，不久即认识到要形成活性的金属茂催化剂需要大量昂贵的甲基铝氧烷。这明显地妨碍了金属茂催化剂的商业化。

氟代有机硼酸盐已用于代替大量的甲基铝氧烷。但因这种硼酸盐化合物非常容易中毒和分解而不令人满意，而且可能也很贵。

有层状结构的粘土也已用于活化金属茂，但在无阳离子交换或加固剂的情况下活性不高。层间阳离子被其它阳离子置换时发生加固，通常用更庞大的阳离子，有时为有机阳离子，因其支撑作用打开了极微小的薄片从而使粘土的层状结构稍微膨胀而使其孔隙度稍微增加，所以称之为支柱。粘土还很细且多尘使之在聚合过程中难以工业化处理。

还应注意到多相催化剂很重要。这是因为大多数现代工业聚合过程都需要多相催化剂。此外，多相催化剂可导致形成堆积密度高的基本上均匀的聚合物颗粒。这些类型的基本上均匀的颗粒是理想的，因为它们使聚合物生产的效率和运输得到改善。已付出许多努力试图生产多相金属茂催化剂；但这些催化剂尚不完全令人满意。

本发明的目的之一是提供一种新型高孔隙度非晶形氧化物基体组合物的生产方法，所述氧化物基体组合物包含分层的矿物和氧化物化合物前体的剩余元素。该氧化物基质组合物可用作金属茂的活化剂。

本发明的另一目的是提供所述新型氧化物基体组合物。

本发明的另一目的是提供一种催化剂组合物的生产方法，所述催化剂组合物可用于聚合至少一种单体生产聚合物。

本发明的另一目的是提供所述催化剂组合物。

本发明的再一目的是提供一种方法，包括使至少一种单体和所述催化剂组合物在聚合条件下接触生产所述聚合物。

本发明的再一目的是提供一种制品，包括用本发明催化剂组合物生产的聚合物。

根据本发明一实施方案，提供一种氧化物基体组合物的生产方法。所述方法包括(或任选地“主要由以下步骤组成”或“由以下步骤组成”)：

1)使至少一种分层的矿物充分地分解或片状剥落产生剩余的矿物组分；

其中所述分层的矿物为粘土、粘土矿物、或有层状晶体结构的其它离子交换化合物；

2)使所述剩余的矿物组分与至少一种氧化物化合物前体接触产生第一混合物；

其中所述氧化物化合物前体选自氧化硅源、氧化铝源、硅铝酸盐源、磷铝酸盐源、或其混合物；

3)使所述第一混合物经历这样的条件而形成凝胶或沉淀；和

4)在约150至约800℃范围内的温度下焙烧所述凝胶或沉淀产生所述氧化物基体组合物。

根据本发明另一实施方案，提供所述氧化物基体组合物。所述新型基体氧化物组合物构成以前未知的一类包含剩余矿物组分和氧化物前体化合物的氧化物基体组合物。所述氧化物基体组合物有高孔隙度和非晶形结构，与以前已知的氧化物和矿物不同。

根据本发明另一实施方案，提供一种催化剂组合物的生产方法。所述方法包括使有机金属化合物、有机铝化合物、和氧化物基体组合物接触产生所述催化剂组合物，

其中所述有机金属化合物有以下通式：

(X¹)(X²)(X³)(X⁴)M¹

其中M¹选自钛、锆、和铪；

(X¹)独立地选自环戊二烯基、茚基、芴基、取代的环戊二烯基、取代的茚基、和取代的芴基；

其中(X¹)的所述取代的环戊二烯基、取代的茚基、和取代的芴基上的取代基选自脂族基团、环状基团、脂族和环状基团的组合、甲硅烷基、烷基卤基团(alkyl halide groups)、卤基、有机金属基团、磷基、氮基、硅、磷、硼、锗、和氢；

其中(X¹)上至少一个取代基可以是连接(X¹)和(X²)的桥连基；