[发明专利]用于烯烃聚合的催化剂组分和催化剂及其应用与烯烃聚合方法

说明书

本发明属于催化剂领域，涉及一种用于烯烃聚合的催化剂组分和催化剂及其应用与烯烃聚合方法。该催化剂组分含有由镁源、钛源和内给电子体反应得到的产物，其中，所述内给电子体为一元羧酸酯和二醚类化合物；相对于每摩尔的二醚类化合物，一元羧酸酯类化合物的用量为0.06‑0.68摩尔。本发明的烯烃聚合催化剂组分通过采用特定比例的二醚类化合物和一元羧酸酯复配作为内给电子体制得，该催化剂组分用于烯烃聚合时同时具有高的立构定向性和氢调敏感性。

技术领域

本发明属于催化剂领域，更具体地，涉及一种用于烯烃聚合的催化剂组分，含有该催化剂组分的用于烯烃聚合的催化剂，所述催化剂组分与催化剂的应用，以及一种烯烃聚合方法。

背景技术

在塑料加工中，熔体流动速率是用来衡量塑料熔体流动性的一个重要指标，也是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据。熔体流动速率很大程度上取决于聚合物的分子量，低分子量的聚合物具有高的熔体流动速率。为了得到高熔体流动速率的烯烃聚合物，一般需要在聚合时添加大量的氢，从而使得聚合物低分子化。但是，可添加氢量的上限会受到聚合反应器耐压的限制。为了添加更多的氢而不得不降低聚合的烯烃气体的分压，在这种情况下生产率会降低。另外，大量使用氢气还会使得所得聚丙烯等规度低，从而造成产品质量不合格的问题。因此，迫切希望开发一种具有高氢调敏感性(少量的氢即可得到高熔体流动速率的聚合物)和高立构定向性(在大量氢的聚合条件下，聚合物仍可保持较高的等规度)的催化剂。

US4298718和US4495338公开了采用卤化镁为载体的Ziegler-Natta催化剂。该载体与四氯化钛作用形成的催化剂在催化丙烯聚合中显示了较高的催化活性，但得到的聚丙烯的等规度较低，表明该催化剂的立构定向能力较差。随后研究人员通过在Ziegler-Natta催化剂的制备过程中加入一种给电子体化合物(如邻苯二甲酸酯)，形成固体钛催化剂，并在烯烃聚合时再加入另一种给电子体(烷氧基硅烷化合物)，催化丙烯聚合时得到了较高等规度的聚丙烯，表明给电子体化合物的加入使催化剂的立构定向能力得到了提高。但是该类催化剂的氢调敏感性不足，很难采用直接氢调法生产高熔融指数产品。而且据研究发现，邻苯二甲酸酯类化合物(塑化剂)对动物的生长发育和生殖系统会造成严重损害，同时，对人类也可能产生类似的影响。

CN1580034A、CN1580035A、CN1580033A、CN1436766A和CN1552740A公开了将二元醇酯类化合物作为丙烯聚合Ziegler-Natta催化剂的给电子体，其特点是分子量分布较宽、聚合活性较高，但是，当将含有羧酸二醇酯类内给电子体的球形催化剂用于丙烯聚合时，立构定向能力较差，得到的聚丙烯的等规度较低。

因此，急需开发一种具有高氢调敏感性和高立构定向性的且不含邻苯二甲酸酯类化合物(塑化剂)的催化剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种用于烯烃聚合的催化剂组分，含有该催化剂组分的用于烯烃聚合的催化剂和应用以及一种烯烃聚合方法。通过将特定比例的一元羧酸酯和二醚类化合物复配作为内给电子体，可得到综合性能优良的催化剂。用于丙烯聚合反应时，该催化剂具有高氢调敏感性和立构定向性。

本发明的发明人研究发现，相对于每摩尔的二醚类化合物，当一元羧酸酯类化合物的用量为0.06-0.68摩尔，优选为0.25-0.65摩尔时，两者能够实现完美的协同调配，从而得到兼具高氢调敏感性和高立构定向能力的催化剂。

基于此，本发明的第一方面提供一种用于烯烃聚合的催化剂组分，该催化剂组分含有由镁源、钛源和内给电子体反应得到的产物，其中，所述内给电子体为一元羧酸酯和式I所示的二醚类化合物；相对于每摩尔的二醚类化合物，一元羧酸酯类化合物的用量为0.06-0.68摩尔；

所述一元羧酸酯化合物为一元芳香族羧酸酯和/或一元脂肪族羧酸酯；