[发明专利]一种生产高等规度聚丙烯的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产高等规度聚丙烯的催化剂及其制备方法，具体涉及包含特定给电子体化合物的负载型齐格勒—纳塔催化剂，该催化剂主要用于丙烯聚合，可获得高等规度的聚丙烯。 

背景技术

聚丙烯是各种聚烯烃材料中发展最快的品种，在世界范围内的产量仅次于聚乙烯。1954年Natta发明TICl₃/AIR₃聚丙烯齐格勒—纳塔（Z-N）催化剂，但当时催化剂定向能力低，且活性很低。到20世纪60年代中后期，通过机械研磨或化学方法将某些路易斯碱(称为内给电子体)混入三氯化钛晶体中，使催化剂表面积大幅度增加，得到的聚丙烯等规度达到了90～96%。人们逐步发现，催化剂中引入的给电子体对催化剂性能的改善起了关键作用，不但能提高催化剂的活性和定向能力，更重要的是能改变聚合物的分子结构，提高聚丙烯的质量。至此，聚丙烯Z-N催化剂的主要研究精力开始转到寻找综合性能更好或有特殊性能的给电子体化合物。给电子体化合物的更新，也成为促进催化剂更新换代的主要因素。 

在提高Ziegler-Natta烯烃聚合催化剂的聚合活性，改善其氢调性能和立体选择性方面，某些具有特殊结构的二醚化合物被认为是已知的最好的给电子体。例如EP0728724中公开的1,3-二醚类化合物，其2位的碳原子在一个特殊的环（5～7元环）上，该环包含两到三个不饱和双键。该类化合物作为给电子体制备的催化剂具有高活性和立构选择性。EP0361494中公布了2位碳原子为非环结构的1,3-二醚化合物作为给电子体。通常认为，当1,3-二醚结构中的2位碳原子上的氢被有空间位阻的取代基取代时，催化剂具有更好的催化性能，可能原因是，这样的1,3-二醚化合物具有相对比较 固定的空间构象，在一定程度上决定了MgCl₂和TiCl₄与其配位的方向，从而影响催化剂的性能，尤其是催化剂的立构选择性。EP0728769报道了1,3-二醚类化合物不仅可用作Ziegler-Natta烯烃聚合催化剂的内给电子体，还可用作外给电子体。 

此外，专利EP0728724中报道了1,1-二醚类化合物，即缩醛或缩酮被用作Ziegler-Natta烯烃聚合催化剂的给电子体，具有很好的立构选择性。专利EP1138700中也报道了1,1-二醚类化合物用作给电子体，进行乙烯和1-丁烯的共聚，其特点是所得的共聚物中低分子量组分含量较低。上述专利中报道的1,1-二醚类化合物中的缩醛或缩酮单元均为非环状结构。为了获得更高的聚合物立构规整性，在给电子体化合物分子骨架基础上不断开发新结构仍有积极的意义和技术前景。 

发明内容

本发明的目的是提供一种生产高等规度聚丙烯的催化剂，催化剂包含特定结构的给电子化合物。本发明的另一目的是提供该催化剂的制备方法。 

本发明提供的聚丙烯催化剂，以重量百分比计，主要由10%-25%镁、1%-15%钛、40%-60%卤素和1%-10%给电子体化合物组成，其特征在于给电子体化合物是含有苯并1,3-二氧五环结构的通式（I）化合物： 

（I） 

式（I）中，取代基R₁，R₂相同或不同，选自H、C₁～C₁₀的直链或支链烷基，C₃～C₁₀的环烷基；R₃，R₆相同或不同，选自H、氨基、硝基、卤素、C₁～C₁₀的直链或支链烷基；R₄，R₅相同或不同，选自H、氨基、硝基、卤素、C₁～C₁₀的直链或支链烷基、C₃～C₁₀的环烷基或芳基。