[发明专利]聚丙烯的制备方法和由此获得的聚丙烯

说明书

技术领域

本发明涉及聚丙烯的制备方法和由此获得的聚丙烯。更具体地，涉及通过使用催化剂制备聚丙烯的方法以及通过该方法获得的聚丙烯，所述催化剂包含具有优异共聚活性的新茂金属化合物。

本申请要求分别于2013年9月30日和2014年9月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0116654号和第10-2014-0130844号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

在20世纪90年代初，Dow Co.提出了[Me₂Si(Me₄C₅)NtBu]TiCl₂(限制几何构型催化剂，下文简称CGC)(美国专利第5,064,802号)，相对于先前已知的茂金属催化剂，CGC在乙烯和α-烯烃的共聚反应中的优异方面可以大致归纳为以下两点：(1)即使在高聚合温度下也显示出高活性，并且形成高分子量的聚合物；(2)空间位阻较大的α-烯烃(例如1-己烯和1-辛烯)的共聚能力也非常优异。此外，随着CGC在聚合反应中的多种特性变得逐渐已知，在学术界和工业界中进行了许多努力以合成其衍生物，以将所述衍生物用作聚合催化剂。

具有一个或两个环戊二烯基作为配体的第4族过渡金属化合物可以通过用甲基铝氧烷或硼化合物将其活化而用作烯烃聚合的催化剂。这种催化剂显示出常规的齐格勒-纳塔催化剂无法实现的独特特性。

即，通过使用这种催化剂获得的聚合物具有窄的分子量分布和对第二单体(例如，α-烯烃或环烯烃)更好的反应性，并且聚合物中的第二单体分布均匀。此外，通过改变茂金属催化剂中环戊二烯基配体的取代基可以在α-烯烃的聚合中控制聚合物的立体选择性，并且可以在乙烯和其他烯烃的共聚中容易地控制共聚程度、分子量和第二单体分布。

同时，由于茂金属催化剂比齐格勒-纳塔催化剂更加昂贵，因而为了其经济价值，茂金属催化剂必须具有良好的活性。

作为许多研究人员研究多种催化剂的结果，证实了通常桥接催化剂对第二单体具有良好的反应性。迄今为止开发的桥接催化剂可以根据桥的类型分为三种类型。第一种类型是两个环戊二烯基配体通过亲电子试剂(如烷基卤化物)与茚或芴的反应用亚烷基双桥连接的催化剂；第二种类型是配体用-SiR₂-连接的硅桥接催化剂；第三种类型是由富烯与茚或芴的反应获得的亚甲基桥接催化剂。

然而，在上述尝试之中，极少的催化剂被实际应用于商业化工厂，因此，仍然需要制备显示出更加改善的聚合性能的催化剂。

此外，当茂金属化合物被用于实际商业化的气相法或淤浆法时，其通常负载在载体上。此时，为了确保活性而不在聚合过程中使用额外的助催化剂，试图将助催化剂一起负载到载体上，但是存在这样的缺点：与不负载在载体上的均相催化剂相比，负载在载体上的非均相催化剂通常显示出较低的活性。

发明内容

技术问题

为了解决上述问题，本发明的一个方面提供了在催化剂的存在下通过使丙烯聚合来制备聚丙烯的方法，所述催化剂包含新结构的茂金属化合物。

本发明的另一个方面提供了通过所述制备方法获得的聚丙烯。

技术解决方案

本发明提供了制备聚丙烯的方法，所述方法包括在催化剂的存在下使丙烯聚合的步骤，所述催化剂包含由以下化学式1表示的茂金属化合物。

[化学式1]

在化学式1中，

M¹是第3族过渡金属、第4族过渡金属、第5族过渡金属、镧系过渡金属或锕系过渡金属；

X彼此相同或不同地为卤素；

A是第14族元素，其为连接茚基的桥基；

R¹是C₁-C₂₀烷基、烯基、烷基芳基、芳基烷基或芳基；

R²是氢，或者C₁-C₂₀烷基、烯基、烷基芳基、芳基烷基或芳基；

R³、R^3′、R⁴和R^4′彼此相同或不同地分别为C₁-C₂₀烷基、烯基、烷基芳基、芳基烷基或芳基；并且

n是1至20的整数。

本发明还提供了通过所述制备方法获得的聚丙烯。

发明效果