[发明专利]一种双核镍系化合物及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的双核镍系化合物，以及该化合物制备方法和在催化乙烯聚合中应用。

背景技术

随着新技术和新产品的不断涌现，市场对聚乙烯(PE)的需求越来越大，但同时也对PE性能，如：强度韧性及耐环境应力开裂(ESCR)的要求越来越高。提高相对分子质量可改进PE的这些性能。如制备平均相对分子质量超过2×10⁵的高相对分子质量高密度聚乙烯(HMW-HDPE)，但是，增大PE的相对分子质量时，由于熔体流动速率(MFR)低，加工性能(如模塑、挤出、热成型及旋转模塑性能)亦随之下降，支化PE能够很好地解决这一问题。对于支化聚乙烯，因主链上存在支链，在溶液或熔融状态下，黏度小，具有良好的机械性能、熔融伸展性能和良好的加工性能。

α-二亚胺镍催化剂可以催化乙烯聚合得到支化聚乙烯。研究人员对系催化剂进行了大量改进，以期得到催化性能优异的催化体系，但大部分效果不佳，不能同时提高聚合活性和聚乙烯分子量，同时这些改进大都经过多步复杂的化学反应，费时费力。此外，大量工作都集中在单核镍系催化剂，对双核和多核催化剂的研究较少。

发明内容

本发明提供一种双核镍系化合物，以及该化合物制备方法和在催化乙烯聚合中应用。

一种双核镍系化合物具有结构式(I)：

R₁、R₂、R₃、R₄各自为甲基、乙基或异丙基；且R₁＝R₁′、R₂＝R₂′、R₃＝R₃′、R₄＝R₄′；

作为优选R₁＝R₂＝R₃＝R₄，均为甲基、乙基或异丙基；

作为优选R₁＝R₂，均为甲基、乙基或异丙基；R₃＝R₄，均为甲基、乙基或异丙基；且R₁与R₃不同；

作为优选R₁、R₂各自为甲基、乙基或乙丙基，且R₁与R₂不同，R₃和R₄相同，均为异丙基；

R₅、R₆各自为H、甲基、乙基、丁基，苯基或三氟甲基苯基，优选H或甲基；

R₅、R₆还可以是各自为亚甲基、亚乙基、亚丁基，亚苯基或三氟甲基亚苯基且R₅与R₆相连成环结构；

X₁、X₂、X₃和X₄同为Cl或Br。

本发明还提供了一种所述的双核镍系化合物的制备方法，步骤如下：

甲酸作用下，在醇溶液中苊醌与式(II)所示的取代苯胺的缩合反应，得到式(III)所示的席夫碱，式(III)所示的席夫碱，在强酸的存在下与式(IV)所示桥联取代苯胺缩合，得到式(V)所示桥联催化剂配体，式(V)所示桥联催化剂配体在无水无氧条件下，与NiCl₂或NiBr₂进行配位反应，得到具有结构式(I)的双核镍系化合物。

其中式(II)、式(III)、式(IV)或式(V)中的R₁、R₂、R₃、R₄、R₁′、R₂′、R₃′、R₄′、R₅、R₆与结构式(I)中的R₁、R₂、R₃、R₄、R₁′、R₂′、R₃′、R₄′、R₅、R₆具有相同含义。

所述的制备方法中每摩尔苊醌使用甲酸0.25-5L；

所述的醇溶液可以是乙醇；

所述的苊醌与式(II)所示的取代苯胺的摩尔比为1∶0.75～1；