[发明专利]茂金属化合物、包含茂金属化合物的催化剂组合物以及使用茂金属化合物的烯烃聚合方法

说明书

发明领域

本发明涉及茂金属化合物，并且更具体地，涉及能以高聚合活性聚合烯烃聚合物或共聚物的茂金属化合物，和包括所述茂金属化合物的催化剂组合物，以及使用所述茂金属化合物的烯烃聚合方法。 

发明背景

具有过渡金属的催化剂已广泛用于烯烃聚合。例如，第2,608,933和3,007,725号德国专利公开了具有元素周期表的4B族过渡金属和环戊二烯配体的茂金属化合物能用作在诸如甲基铝氧烷的活化剂存在下的烯烃聚合用的催化剂，所述过渡金属例如锆、钛、铪。环戊二烯配体的实例包括取代或未取代的环戊二烯基、茚基、芴基等。多种具有环戊二烯基配体的茂金属化合物已用作烯烃聚合催化剂。此外，已知茂金属化合物的化学结构对作为催化剂的茂金属的适用性具有显著影响。例如，连接于环戊二烯基环的取代基的尺寸和位置对催化剂的活性、立体-特异性和稳定性以及由催化剂获得的聚合物的物理性质等具有显著影响。具有锆和被烃基取代的环戊二烯基配体的茂金属化合物的实例包括双(烷基环戊二烯基)二氯化锆(其中，烷基表示甲基、乙基、异丙基、叔丁基、三甲基甲硅烷基等)(J.Chem.Soc.Dalton Trans.,805(1981))、双(五甲基环戊二烯基)二氯化锆(J.Amer.Chem.Soc.,100,3078(1978))、(五甲基环戊二烯基)(环戊二烯基)二氯化锆(J.Amer.Chem.Soc.,106,6355(1984))、双(二、三或四烷基-环戊二烯基)二氯化锆(第4,874,880号美国专利)等。此外，具有取代的茚基配体的非交联茂金属化合物(第5,780,659号美国专利)、具有被单烷基取代基取代的环戊二烯基配体的茂金属化合物(第4,312,270号德国专利)是已知的。 

近年来，已知包括由取代的环戊二烯基配体和作为过渡金属的锆 组成的茂金属化合物和甲基铝氧烷的催化体系(组合物)在烯烃聚合中具有优异的活性(第129,368号欧洲专利，第4,874,880号和第5,324,800号美国专利，Makromol.Chem.Rapid Commun.,4,417(1983)等)。此外，还已知由具有作为配体的烷基和/或卤原子的茂金属化合物和铝氧烷组成的催化剂体系在聚合α-烯烃中具有高活性，并且由茂金属化合物和有机硼化合物组成的催化剂体系在聚合α-烯烃中也具有高活性(Macromolecules 1993,26,3239;J,Am,chem.Soc.1991,113,3623)。 

此外，已知包括茂金属化合物和铝氧烷或有机硼化合物的催化剂体系在60°C至90°C的聚合温度下具有最高活性。然而，尽管催化剂的初始活性在高温下较高，但是催化剂在高温下不稳定，并且它们的活性随聚合时间而降低。因此，聚合生产率降低，则制备的聚合物的性能变差，并且制备的聚合物不适于制备各种塑料物品。如果聚合温度降低，则制备的聚合物的分子量可能增加，但催化活性降低，从而不能获得足够的聚合活性。 

发明简述

本发明人已制备了具有高聚合活性的新型茂金属化合物以及包括所述新型茂金属化合物的用于烯烃聚合的催化剂体系，并且还已开发了使用所述催化剂体系制备聚烯烃的方法。 

因此，本发明的一个目的在于提供用于烯烃聚合的茂金属化合物，其催化活性和稳定性甚至在高聚合温度下为优异的。长时间保持茂金属化合物的催化活性，并且使用茂金属化合物稳定地制备具有优选的性能的聚合物。 

本发明的另一目的在于提供用于烯烃聚合的茂金属化合物，其具有各种性能，并能聚合具有优异聚合物形态的聚烯烃。 

本发明的另一目的在于提供用于烯烃聚合的茂金属化合物和包括所述茂金属化合物的催化剂组合物以及使用所述茂金属化合物的烯烃聚合方法，所述茂金属化合物能容易地控制在均匀聚合介质(溶液相)或非均匀聚合介质(气相或浆体相)中的制备的聚合物的分子量。 

为了实现这些和其它目的，本发明提供了由下列通式1表示的用 于烯烃聚合的茂金属化合物， 

[通式1] 

(4HInd)(Cp’)MX₂