[发明专利]催化剂体系、包含至少内部电子供体化合物的烯烃聚合催化剂组分以及它们的制备和使用方法

说明书

本发明公开了烯烃聚合催化剂组分，其包含式(I)的内部电子供体化合物。用于使烯烃聚合的催化剂体系包含式(I)的烯烃聚合催化剂组分，其还包含卤化钛和/或卤化镁；有机铝化合物；以及任选地外部电子供体。用于使烯烃聚合或共聚的方法包括：提供以上催化剂体系；在存在催化剂体系的情况下，使烯烃聚合或共聚，以形成聚合物或共聚物；以及回收聚合物或共聚物。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2014年12月31日提交的美国非临时专利申请14/588,379的优先权的权益，该申请的全文内容以引用方式并入本文。

技术领域

本专利申请涉及包含用于烯烃聚合的烯烃聚合催化剂组分的催化剂体系。该烯烃聚合催化剂组分包含本专利申请中所述的内部电子供体化合物。本专利申请还涉及制备烯烃聚合催化剂组分和催化剂体系的方法，以及使用催化剂体系使α-烯烃聚合或共聚的方法。

背景技术

聚烯烃是一类衍生自简单烯烃的聚合物。最常见地，制备聚烯烃的方法涉及使用Ziegler-Natta聚合催化剂。这些Ziegler-Natta聚合催化剂使用过渡金属卤化物来聚合乙烯基单体，从而提供具有全同立构的立体化学构型的聚合物。

传统用于使烯烃聚合或共聚的一类Ziegler-Natta催化剂体系包含与Al-化合物诸如二乙基氯化铝(DEAC)组合使用的TiCl₃基催化剂组分，该TiCl₃基催化剂组分例如通过用Al-烷基还原TiCl₄获得。这些催化剂的特征在于极低的活性，这导致在聚合物中存在大量的催化残基。

在过去30年中，已开发出可在烯烃聚合反应中提供改善的活性的多种Ziegler-Natta催化剂。

然而，仍然需要开发出这样的新的内部电子供体化合物：其可在烯烃聚合反应中提供高度期望的活性，并且在其产生的烯烃聚合物中，结晶全同立构的级分的含量增大。

发明内容

根据一个实施方案，本发明提供一种烯烃聚合催化剂组分，其包含下式(I)所示的内部电子供体化合物：

其中X为O、S、NR^a、PR^b或POOR^c，其中R^a独立地为氢或卤素，或者其中R^a独立地为羰基烃、直链或支链的不饱和或饱和的烷基烃、环烃、芳族烃、或脂族烃，其各自任选地被卤素取代，其中R^b独立地为氢或卤素，或者其中R^b独立地为羰基烃、直链或支链的不饱和或饱和的烷基烃、直链或支链的不饱和或饱和的烷氧基烃、环烃、芳族烃、或脂族烃，其各自任选地被卤素取代，其中R^c为氢，或者其中R^c为羰基烃、直链或支链的不饱和或饱和的烷基烃、环烃、芳族烃、或脂族烃，其各自任选地被卤素取代，R1-R8为相同或不同的氢或卤素，或者R1-R8为单独的或与C₅-C₃₀取代或未取代的5-元或6-元脂族或芳族烃环结合的相同或不同的直链或支链的不饱和或饱和的C₁-C₃₀烷基，其各自任选地被卤素取代。

根据另一个实施方案，本发明提供一种用于烯烃聚合的催化剂体系，该催化剂体系包含：上文所述的烯烃聚合催化剂组分；有机铝化合物；以及有机硅化合物。

根据另一个实施方案，本发明提供一种使烯烃单体聚合或共聚的方法，该方法包括：(i)提供上文所述的催化剂体系；(ii)在存在该催化剂体系的情况下，使烯烃单体聚合或共聚，以形成聚合物或共聚物；以及(iii)回收聚合物或共聚物。

根据另一个实施方案，本发明提供一种用于使烯烃聚合的催化剂体系，该催化剂体系包含催化剂组分，所述催化剂组分包含下式(I)所示的内部电子供体化合物：