[发明专利]一种用于烯烃聚合的催化剂组分、制备方法及催化剂

说明书

本发明公开了一种用于烯烃聚合的催化剂组分，其包含Mg、Ti、卤素和给电子体化合物，其中：所述给电子体化合物包括至少一种选自通式(I)中的二酸酯醚化合物的第一给电子体化合物。本发明还公开了一种所述催化剂组分的制备方法以及含有所述催化剂组分的用于烯烃聚合的催化剂。本发明采用二酸酯醚化合物作为内给电子体的催化剂，活性优良、立体定向性好，所得聚合物分子量分布较宽。而且，该催化剂还具有高氢调敏感性，可通过调整氢气分压[p(H₂)]来调控聚烯烃的相对分子质量以达到控制其熔体流动速率的目的，可实现使用“氢调法”直接制备高熔体流动速率的聚烯烃。

技术领域

本发明涉及一种用于CH₂＝CHR烯烃聚合的催化剂组分，更具体地，本发明涉及一种含有至少一种特殊类型的二酸酯醚化合物的固体催化剂组分。此外，本发明还涉及一种含该固体催化剂组分的催化剂以及该催化剂在烯烃聚合反应中的应用。

背景技术

在丙烯聚合工业中，研究和应用最为广泛的催化剂是Ziegler-Nata催化剂，该催化剂是在对活性氯化镁载体进行载钛的过程中加入内给电子体而制得的。由于内给电子体能最大程度地改变催化剂性能，因此研究和寻找理想的内给电子体化合物成为Ziegler-Nata催化剂研究的焦点和热点。目前，国内外对于内给电子体的研究主要集中于：1)传统的脂肪酸酯和芳香酸酯化合物，主要代表是邻苯二甲酸酯类化合物；2)二醚类化合物，例如，EP0361493，EP0728724；3)琥珀酸酯类化合物，例如，WO9856834，WO0063261，WO03022894；4)二醇酯类化合物，例如，WO9856834，WO0063261，WO03022894；5)其它官能团的化合物，例如，CN1105671，CN1242780，US20060128558等。

然而，在实际应用中，上述化合物作为烯烃聚合用催化剂的内给电子体都存在一定问题，如，采用二元芳香羧酸酯类化合物作为内给电子体的催化剂活性不高，所制得的聚丙烯的相对分子质量分布液较窄，且邻苯二甲酸酯类化合物作为常用的增塑剂，对人的生殖健康和环境具有很大的危害；采用1,3-二醚类化合物作为内给电子体的催化剂虽然活性较高，且催化剂氢调敏感性也好，但所制得的PP相对分子质量分布窄，不利于开发不同牌号的PP；琥珀酸酯类化合物作为内给电子体，优点是合成的PP相对分子质量分布较宽，不足之处在于PP的立构规整性以及催化剂的氢调敏感性有待改善，而二醇脂类催化体系的活性整体不如二醚类体系理想。

高熔体流动速率的聚丙烯具有更好的加工性能，可制成短纤、长丝、无纺布等形式，可广泛应用于包装、土工、建材、服装、医疗卫生制品和注塑等众多领域，发展潜力巨大。由于工业生产中常用催化剂体系的氢调能力有限，主要通过加入过氧化物的方法生产高熔体流动速率(MFR)的聚丙烯。但是，利用过氧化物降解法生产的高产高熔体流动速率的聚丙烯的熔体流动速率稳定性差、黄色指数偏高、气味较大，限制了其应用范围。采用具有高氢调敏感性的催化剂可实现使用氢调法直接制备高熔体流动速率的聚丙烯。

1,3-二醚类化合物需要经过两步反应制备，生产流程较长，琥珀酸酯类化合物制备产率较低，而二醇酯类化合物的主要原料如2,4-戊二醇较难制备导致价格较高，因此上述给电子体化合物的生产成本均较高，不利于产品的市场推广。

开发活性优良、立体定向性好、氢调性能佳、聚合物综合性能好，同时生产成本低廉的新型给电子体并将其应用于制备高效Ziegler-Nata催化剂是本领域努力的目标。此外，当采用单一内给电子体制备的催化剂无法满足聚丙烯产品的特点要求时，比如要求催化剂同时具备高活性、高立体定向性和高氢调敏感性的特点，多种内给电子体的复配使用也是解决这一问题的有效方法，即，在制备Ziegler-Nata催化剂时，同时使用两种或两种以上的内给电子体，并通过调整不同内给电子体在Ziegler-Nata催化剂中的含量来提供Ziegler-Nata催化剂的综合性能。

发明内容