[发明专利]非负载型非均相聚烯烃聚合反应催化剂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无载体的单位点催化剂组合物，以及使用该催化剂组合物制备聚烯烃的方法。

背景技术

柄型茂金属化合物为包含通过桥基连接的两个配体的催化化合物。所述连接阻止了配体的旋转并改变了金属中心的结构和反应性。

柄型茂金属化合物的一个潜在应用为用于烯烃均聚物或共聚物的聚合反应。特别是，基于环戊二烯基-芴基配体的柄型茂金属化合物已经在具有可控微结构的高分子量聚乙烯的聚合中具有重要意义。另外，包含茚基配体的柄型茂金属化合物具有优异的活性并且能够用于制备具有高立构规整度的聚烯烃。

茂金属化合物本身为在溶剂中可溶的配合物，其为均相催化剂。同时，在商业制造工艺中使用的大多数齐格勒-纳塔催化剂为在固体载体上具有活性位点金属的非均相型催化剂。制造工艺根据所使用齐格勒-纳塔催化剂的特征进行设计。为了用在现有的商业制造工艺中，茂金属化合物需要转变为将催化剂固定在适当载体上的负载型催化剂形式。对于负载型催化剂的各种载体和制备方法已经报道了许多研究。其中，许多涉及在例如二氧化硅、二氧化硅-氧化铝和二氧化硅-氧化镁的载体上的催化剂。

负载型催化剂对于商业化是具有浓厚兴趣的新奇项目。但是，将茂金属催化剂应用到载体上需要许多麻烦的工艺，同时根据载体的状态具有丧失催化活性位点的高可能性。除了这个缺陷以外，施用到载体上的有限催化剂量导致负载型催化剂的催化活性低。

另一方面，当通过乳液形成制备没有载体的非均相催化剂时，必须使用溶剂(其为除了催化要素和助催化剂之外的第三要素)和表面活性剂，这可能对催化剂的活性具有不利影响。另一个缺陷是复杂的工艺，其中只能在单独的乳液配制方法后通过固化分离最终的催化剂产品。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种非负载型非均相聚烯烃聚合反应催化剂组合物，该催化剂组合物除了催化活性优异之外，还能够容易地控制烯烃聚合物的微结构。

本发明的另一方面提供了制备所述非负载型非均相聚烯烃聚合反应催化剂组合物的方法。

本发明的再一方面提供了使用所述非负载型非均相聚烯烃聚合反应催化剂组合物制备聚烯烃的方法。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种非负载型非均相聚烯烃聚合反应催化剂组合物，其包含由下面化学式1表示的柄型茂金属化合物，以及由下面化学式2表示的助催化剂：

[化学式1]

其中，M¹为周期表第3至10族的过渡金属，或者锕系或镧系元素的过渡金属；X可以相同或不同，为卤素；A为周期表第14族的元素并且起到连接两个茚基的桥基的作用；R¹为C1至C20烷基、链烯基、烷基芳基、芳基烷基或芳基；R²为氢或C1至C20烷基、链烯基、烷基芳基、芳基烷基或芳基；R³、R³’、R⁴、R⁴'、R⁵、R⁵'、R⁶、R⁶'、R⁷、R⁷'、R⁸和R⁸'可以相同或不同，独立地为氢或C1至C20烷基、链烯基、烷基芳基、芳基烷基或芳基；以及n为1至20的整数；

[化学式2]

其中，M²为周期表第13族的金属元素；R⁹可以相同或不同，独立地为C1至C20烷基、链烯基、烷基芳基、芳基烷基或芳基；以及m为2或更大的整数。

此外，根据本发明的另一方面，设想的是一种制备所述非负载型非均相聚烯烃聚合反应催化剂组合物的方法。

根据本发明的再一方面，本发明提供了一种制备聚烯烃的方法，其包含在所述催化剂组合物存在下聚合至少一种烯烃单体。

以下，将给出所述非负载型非均相聚烯烃聚合反应催化剂组合物、其制备方法以及使用该催化剂组合物制备聚烯烃的方法的实施方式。公开本发明的优选实施方式是为了说明性目的，但是并非为了限制本发明。因此，本领域中的技术人员将理解，在不偏离在附属权利要求书中公开的本发明的范围和实质的情况下，可能有各种改进方式、追加方式和替代方式。

在本文中所使用的术语“包含”或“含有”指的是包括一种组分(或成分)而没有限制，但是一定不能理解为排除了加入其它组分(或成分)。