[发明专利]具有金刚烷的前催化剂组合物和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年4月23日提交的美国临时申请61/172,021的优先权。

背景技术

本公开涉及包含基于金刚烷的化合物的前催化剂组合物，和将该前催化剂组合物结合到催化剂组合物中，和使用所述催化剂组合物制备基于烯烃的聚合物的方法以及由该方法生产的所得基于烯烃的聚合物。

全世界对于基于烯烃的聚合物的需求在持续增长，因为这些聚合物的应用变得越来越多样和越来越高级。具有宽分子量分布(MWD)的基于烯烃的聚合物，例如在热成型；管-模塑，泡沫-模塑，吹塑；和膜中的应用越来越多。已知Ziegler-Natta催化剂组合物用于生产基于烯烃的聚合物，特别是具有宽MWD的基于丙烯的聚合物。Ziegler-Natta催化剂组合物通常包括含有负载在镁化合物上的过渡金属卤化物(即，钛、铬、钒)的前催化剂、与助催化剂例如有机铝化合物络合的前催化剂。但是，经由Ziegler-Natta催化剂制得的具有宽MWD的基于烯烃的聚合物的生产通常受限于需要严格工艺控制的单反应器法和/或需要多个反应器的串联反应器法。

由于不断出现基于烯烃的聚合物的新应用，本领域研究人员认识到需要具有改善和多样性质的基于烯烃的聚合物。需要Ziegler-Natta催化剂组合物，该组合物可以较小的工艺限制和较少的设备生产出基于烯烃的聚合物特别是基于丙烯的聚合物。

发明内容

本公开涉及包含作为内给电子体的基于金刚烷的化合物的前催化剂组合物以及该组合物在催化剂组合物和聚合工艺中的应用。本公开的基于金刚烷的催化剂组合物生产出具有高全同立构规整度和宽分子量分布的基于丙烯的聚合物。

在一种实施方式中，提供了生产前催化剂组合物的方法。该方法包括使基于金刚烷的化合物、前催化剂前体、和卤化剂反应。该反应在反应混合物中进行。该方法包括经由卤化形成前催化剂组合物。前催化剂组合物包括含有金刚烷二羧酸酯的内给电子体。

在一种实施方式中，提供了前催化剂组合物。前催化剂组合物包括镁部分、钛部分和内给电子体的组合。内给电子体包括金刚烷二羧酸酯。镁部分和/或钛部分可以是各自的卤化物。

在一种实施方式中，金刚烷二羧酸酯具有结构(III)：

其中R₁-R₂相同或不同。R₁和R₂各自选自取代的包含1至20个碳原子的烃基、未取代的包含1至20个碳原子的烃基、及其组合。

本公开提供另一种前催化剂组合物。在一种实施方式中，提供了前催化剂组合物，该组合物包括镁部分，钛部分和混合的内给电子体的组合。混合的内给电子体包括金刚烷二羧酸酯和给电子体组分。

在一种实施方式中，所述给电子体组分选自苯甲酸酯、邻苯二甲酸酯、二醚、甲硅烷基二醇酯、二醇酯、琥珀酸酯、及其组合。

本公开提供催化剂组合物。催化剂组合物包括前催化剂组合物和助催化剂。前催化剂组合物包括金刚烷二羧酸酯。在另一种实施方式中，催化剂组合物可以包括混合的内给电子体。混合的内给电子体包括以上公开的金刚烷二羧酸酯和给电子体组分。

在一种实施方式中，催化剂组合物包括外给电子体，混合的外给电子体和/或活性限制剂。

本公开提供生产基于烯烃的聚合物的方法。在一种实施方式中，提供了一种方法，该方法包括在聚合条件下，使烯烃与催化剂组合物接触。催化剂组合物包括金刚烷二羧酸酯。该方法还包括形成基于烯烃的聚合物。

在一种实施方式中，烯烃是丙烯。该方法包括形成多分散性指数为约5.0至约15.0的基于丙烯的聚合物。

在一种实施方式中，烯烃是丙烯。该方法包括形成熔体流动速率为约0.01g/10min至约800g/10min的基于丙烯的聚合物。

本公开提供生产基于烯烃的聚合物的另一种方法。在一种实施方式中，提供了生产基于烯烃的聚合物的方法，该方法包括使丙烯与包含金刚烷二羧酸酯的催化剂组合物接触形成基于丙烯的聚合物。丙烯和催化剂组合物之间的接触在聚合条件下在第一聚合反应器中进行。该方法还包括使乙烯和任选的至少一种其它烯烃在基于丙烯的聚合物的存在下接触。乙烯、一种或多种烯烃、和基于丙烯的聚合物之间的接触在聚合条件下在第二聚合反应器中进行并且形成丙烯抗冲共聚物。

本公开的优点是提供了改良的前催化剂组合物。

本公开的优点是提供了用于基于烯烃的聚合物的聚合的改良的催化剂组合物。