[发明专利]用于乙烯聚合的催化剂载体及其催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于烯烃特别是乙烯聚合的Ziegle—Natta催化剂载体、催化剂组分及其制备方法，以及用催化剂组分制备的催化剂和催化剂的应用。

技术背景

众所周知，Ziegler—Natta催化剂体系是由至少一种过渡金属(如钛)化合物和至少一种金属(如铝)有机化合物作为助催化剂一起组成。并且当采用氯化镁固体无机化合物作为载体与钛化合物共同使用时，催化剂的活性比单纯使用钛化合物的活性高出很多。由于氯化镁在制备Ziegler—Natta催化剂方面的重要作用，当前广泛使用的Ziegler—Natta催化剂大多含有氯化镁成分，氯化镁载体的性质和制备方法对催化剂的性能至关重要。催化剂制备过程中引入氯化镁的方法主要有两种，一种是直接使用氯化镁，如以前使用的钛化合物与氯化镁固体的共研磨法、将氯化镁用极性溶剂溶解后使用的悬浮浸渍法等；另一种是通过反应形成氯化镁或含有氯化镁的载体/沉淀物，如使用有机镁等化合物与氯化试剂反应形成氯化镁。这两种引入氯化镁的催化剂制备方法已有大量的专利发表，但由于使用氯化镁的方法不同，不同公司不同专利间各有差异，也各有其优缺点。

例如，CN1085569中提出了一种用于高密度乙烯聚合的催化剂及其制备方法，将无水氯化镁与脂肪醇如异辛醇反应，形成均匀溶液，再加入有机铝化合物析出沉淀，然后用大量四氯化钛浸渍，最终制得催化剂。但该专利在催化剂的制备过程中，氯化镁与脂肪醇的溶解温度需要120至140℃的高温，并且大量使用癸烷等高碳链烷烃溶剂，溶剂回收困难；此外，在催化剂制备过程中使用大量的四氯化钛，容易对设备造成腐蚀，对生产环境造成影响。

中国专利ZL91111840公开了一种催化剂的制备方法，该方法使用烷基镁化合物、无活泼氢和无酯官能团的给电子体和氯化试剂制备一种含氯化镁的载体，该载体可以制备高钛含量的催化剂，催化剂的粒度分布也较窄，但该专利制备的催化剂用于乙烯聚合的活性较低。

本发明的目的是提供一种用于制备聚乙烯催化剂的载体及其制备方法以及由其制备的催化剂，由其制备的催化剂活性高，粒度分布窄，制备方法简单，对设备要求低，对环境污染小，尤为突出的是，用该载体制备的催化剂具有良好的共聚性能，制备的催化剂适用于淤浆法和气相法聚合工艺，尤其适用于淤浆环管制备聚乙烯工艺。

发明内容

本发明提供了一种用于乙烯聚合的催化剂载体，含有氯化镁化合物和羧酸酯化合物，其通过下述组分反应制备：

(1)至少一种通式为MgR¹_n(OR²)_2-n的镁化合物，其中R¹、R²相同或不同，为C₁—C₂₀的烷基，n＝0～2；

(2)至少一种通式为R³(COOR⁴)_m的羧酸酯化合物，其中R³、R⁴相同或不同，是C₁—C₂₀的烷基或C₆—C₂₀的芳香基，m＝1或2；

(3)一种含氯化合物，其可与组分(1)所述的镁化合物发生氯化反应，并生成含有氯化镁的产物。

所述镁化合物优选为支化的脂肪醇与二烷基镁MgR⁵R⁶以0.5至1.99摩尔比的接触产物，所述支化的脂肪醇结构式为：

其中的R⁵、R⁶、R⁷和R⁹为C₁—C₂₀的烷基，R⁸为氢或C₁—C₂₀的烷基；优选R⁷、R⁸和R⁹的C原子数总和不超过20。为制备良好共聚性能的催化剂，其中使用的支化的脂肪醇优选为2—烷基脂肪醇，实例包括但不限于：2—乙基己醇、2—丙基戊醇。

组分(1)所述的镁化合物也可采用上述的二烷基镁MgR⁵R⁶与有机铝的混合物来制备，如二正丁基镁和三乙基铝的混合物等。