[发明专利]用于烯烃聚合的催化剂组份及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于烯烃均聚合或共聚合的催化剂组分及其催化剂，以及该催化剂组分的制备方法和用途。

背景技术

近20多年来，伴随烯烃聚合工艺的发展，与聚合工艺相配套的催化剂也取到了长足的进步，其中高效催化剂凭借其优良的聚合性能和成熟的应用技术在聚烯烃催化剂领域中仍旧占有重要的地位。经过多年的探索研究，Mg-Ti系高效催化剂的制备方法目前多采用化学反应法。

在化学反应法中，许多发明专利涉及采用有机金属镁化合物、氯化剂和过渡金属钛化合物等化学原料，用这类反应物已制备出多种不同类型的催化剂，它们公开在中国专利CN1158136、CN1299375、CN1795213和美国专利US3787384、US4148754、US4173547、US4508843和US5124296中。在这种类型的Mg-Ti催化剂中，在催化剂组合物制备阶段添加给电子体化合物，实验证明，给电子体化合物的引入可以提高催化剂的聚合活性、调整催化剂的氢调性能及降低聚合产物中的低聚物含量等。

在中国专利CN1129709A中，通过在催化剂制备中使用给电子体化合物，可以提高催化剂的活性、氢调敏感性和聚合产物的堆积密度。该专利在制备催化剂组分的过程中使用二烷氧基镁和烷氧基钛，其中使用的给电子体化合物为含有一对或多对自由电子的有机化合物，主要是指有机酸脂类化合物，其中醇类、酚类、硅烷类和聚硅氧烷类被排除在外。

发明内容

本发明人通过反复实验发现，如果在催化剂的制备过程中选择特定份量的有机镁化合物和含氧钛化合物，如烷氧基镁和钛酸酯类化合物，则相应使用一定份量的醇类或酚类化合物为给电子体时可以提高催化剂的活性，同时保持催化剂较好的氢调敏感性。

因此，本发明提供一种用于烯烃聚合的催化剂组分，它包含至少一种有机镁化合物，至少一种含氧钛化合物，至少一种含羟基类化合物和至少一种含氯有机铝化合物的反应产物；其中所述的有机镁化合物如通式（Ⅰ）Mg(OR¹)_nCl_2-n所示，式中R¹是C₂～C₂₀的烃基，可以是饱和或不饱和的直链、支链或环状链，0＜n≤2；所述含氧钛化合物如通式（Ⅱ）Ti(OR²)_mCl_4-m所示，式中R²是C₂～C₂₀的烃基，可以是饱和或不饱和的直链、支链或环状链，0＜m≤4；所述含羟基类化合物如通式（Ⅲ）HOR³所示，式中R³是C₂～C₂₀的烃基，可以是饱和或不饱和的直链、支链或环状链；所述含氯有机铝化合物如通式（Ⅳ）AlR⁴_fCl_3-f所示，式中R⁴是C₂～C₂₀的烃基，0.5≤f≤2.5；且以每摩尔有机镁化合物计，含氧钛化合物为0.01～10摩尔，含羟基类化合物为0.01～20摩尔，含氯有机铝化合物为0.5～50摩尔。

在本发明中，优选所述催化剂组分由一种有机镁化合物，一种含氧钛化合物，一种含羟基类化合物，一种含氯有机铝化合物以及存在或不存在的惰性稀释剂反应制备而成。本发明中催化剂组分的制备，只需上述几种必要原料即可制得活性大幅提高、而催化剂的氢调敏感性和所得聚合物堆积密度并不受影响的催化剂组分。

在本发明的具体实施方式中，所述有机镁化合物为固态烷氧基镁化合物；优选所述有机镁化合物为选自二乙氧基镁、二丙氧基镁、二丁氧基镁和二辛氧基镁中的至少一种。所述含氧钛化合物为钛酸脂类化合物，优选所述含氧钛化合物为选自m=4的液态化合物，因为他们通常在常温下呈液态，且在通常情况下与一些溶剂的相容性也很好，更优选钛酸四丁酯。所述的含羟基类化合物为脂肪醇、芳香醇或酚，优选甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、正己醇、异辛醇、苯甲醇和苯乙醇。所述含氯有机铝化合物选自二氯乙基铝、倍半氯化乙基铝、氯化二乙基铝，二氯异丁基铝中的至少一种。

本发明还提供一种上述催化剂组分的制备方法，包括如下步骤：第一步，先将所述有机镁化合物和所述含氧钛化合物在一定温度下反应形成透明溶液；第二步，将该透明溶液与所述含羟基类化合物混合；第三步，将得到的混合液与所述含氯有机铝化合物接触反应形成沉淀，得到催化剂组分悬浮液；回收固体颗粒得到所述催化剂组分。