[发明专利]乳酸稀土配合物、稀土催化剂的制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及乳酸稀土配合物、稀土催化剂及其制备方法与应用。 

背景技术

稀土催化双烯烃聚合物的研究是上世纪五十年代发展起来的，与传统的锂（Li）、钛（Ti）、铬（Co）及镍（Ni）系催化体系相比具有以下优点：引发剂活性高，用量少，且易于均匀分散；引发剂残留物对橡胶性能无害，无需经水洗脱灰，三废处理量少；聚合物性能受温度影响较小，由于采用较高的反应温度，有利于聚合釜导热；生产过程中不需水洗脱灰，简化了工艺流程；降低了生产成本。经过半个多世纪的发展，稀土催化体系确立了以稀土盐、烷基铝和卤化物组成的三元催化剂体系和以氯化稀土配合物和烷基铝组成的二元催化剂体系。 

目前工业化所使用的主要成分为三元稀土催化体系，而二元稀土催化体系虽然也具备较高的催化活性，但氯化稀土配合物的制备工艺复杂，操作繁琐，对反应温度、时间、压力等技术参数要求苛刻，费工费时，提高了催化剂的制备成本；虽然三元稀土体系中的稀土羧酸盐易溶于饱和烃溶液中，具有较高的催化活性，但该催化剂的制备成本仍然较高。随着市场经济的发展，竞争的日益激烈，如何降低生产成本已成为企业需要解决的当务之急，因此对从事此行业的科研人员来说提出了更高的要求：改进和完善现有的催化剂体系并且需要开发新的催化剂体系。 

乳酸是化工行业普遍使用的试剂，来源广泛、价格低廉、便于运输、易于储藏。乳酸简单的分子结构，以及分子中同时含有-CH₃、-OH、-COOH，使其成为很多化学物质的合成原料。另外，乳酸在高分子材料、催化、生命有机以及环境等多方面得到发展。在结构方面，乳酸与主族金属和过渡金属的配合物已有很多报道，乳酸简单的分子结构，且氧原子所占比重较大，因此其能够同时与多个金属离子配位。此外，乳酸金属配合物还能很完美的体现金属离子的光、电、磁和催化性能。 

本发明考虑制备乳酸稀土配合物用于双烯烃的聚合反应。 

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供乳酸稀土配合物、稀土催化剂及其制备方法与应用，该乳酸稀土配合物可用于催化双烯烃的聚合反应。 

本发明提供了一种乳酸稀土配合物，如式（I）所示： 

Ln（C₃H₅O₃）₃·xL    （I）； 

其中，Ln为稀土元素；L为给电子配体；0＜x≤4。 

优选的，所述L为醇类化合物、亚砜类化合物、胺类化合物或酯类化合物。 

优选的，所述醇类化合物为异丙醇、异辛醇、环己醇或苯甲醇；所述亚砜类化合物为二甲基亚砜或二苯基亚砜。 

优选的，所述胺类化合物为二乙胺、三乙胺、正丁胺或N,N-二甲基甲酰胺。 

优选的，所述酯类化合物为磷酸三正丁酯、磷酸三苯酯、邻苯二甲酸二异丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。 

本发明提供了一种乳酸稀土配合物的制备方法，包括以下步骤： 

将乳酸稀土化合物与给电子配体在第一有机溶剂中混合，加热进行回流反应，除去第一有机溶剂后，得到乳酸稀土配合物。 

本发明还提供了一种稀土催化剂的制备方法，包括： 

在惰性气体保护的条件下，将乳酸稀土配合物、烷基铝、第一双烯烃、烷基氯化铝与第二有机溶剂混合，陈化，得到稀土催化剂。 

优选的，所述乳酸稀土配合物中的稀土元素与烷基铝的摩尔比为1：（10～60）；所述乳酸稀土配合物中的稀土元素与烷基氯化铝的摩尔比为1：（1～4）。 

优选的，所述乳酸稀土配合物中的稀土元素与第一双烯烃的摩尔比为1：（5～20）。 

本发明还提供了一种稀土催化剂的应用，其特征在于，包括： 

将第二双烯烃、第二有机溶剂与稀土催化剂混合，进行反应，得到双烯烃共聚物。 

本发明提供了一种乳酸稀土配合物、稀土催化剂及其制备方法与应用，该稀土催化剂的制备方法为：在惰性气体保护的条件下，将乳酸稀土配合物、 烷基铝、第一双烯烃、烷基氯化铝与第二有机溶剂混合，陈化，得到稀土催化剂。与现有双烯烃催化剂相比，本发明稀土催化剂制备方法简单，无需除水，且对反应条件没有苛刻的要求；同时，乳酸是化工行业普遍使用的试剂，来源广泛、价格低廉、便于运输、易于储藏。 

具体实施方式

本发明提供了一种稀土配合物，如式（I）所示：