[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。该催化剂组分含有以下组分的反应产物：(1)固体组分；(2)至少一种钛化合物；以及(3)内给电子体化合物；其中，所述固体组分为至少一种含硫的镁化合物；所述内给电子体化合物含有内给电子体化合物a和内给电子体化合物b；所述内给电子体化合物a为丙二酸酯化合物，所述内给电子体化合物b为二醇酯化合物。本发明的催化剂组分具有高立构定向性，且不含邻苯二甲酸酯类化合物(塑化剂)，由该催化剂组分制得的催化剂在用于烯烃聚合时，可获得等规指数较高的烯烃聚合物。

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

众所周知，以镁、钛、卤素和给电子体化合物为基本成分的固体钛系催化剂组分，用于烯烃聚合反应，特别是在丙烯聚合时具有较高的聚合活性和立构定向性。其中，给电子体化合物是固体钛系催化剂组分中必不可少的成分之一，其对聚合活性、聚合物等规度、分子量和分子量分布等重要指标起着决定性的作用，聚烯烃催化剂不断地更新换代正是随着内给电子体化合物的发展进行的。

邻苯二甲酸酯类化合物是目前最常用的聚丙烯催化剂给电子体，而据研究发现，其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。此外，使用邻苯二甲酸酯类化合物作为内给电子体的催化剂用于烯烃聚合时，所得到的聚合物的分子量分布较窄，韧性和加工性能均不能令人满意，限制了其应用范围。因此，找到可以替代它的内给电子体化合物是目前急需解决的一个问题。

在研究中发现采用羧酸二醇酯类化合物作为内给电子体，所制备的催化剂用于丙烯聚合，具有聚合活性较高和聚合物分子量分布宽的特点。例如CN1436766A和CN1552740A中分别公开了一种羧酸二醇酯类化合物及其催化剂。但是，该羧酸二醇酯类内给电子体的球形催化剂(氯化镁醇合物为载体)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。

另外，应用某些丙二酸酯化合物作为丙烯聚合催化剂的内给电子体是本领域已知的，例如：EP0045977、EP0086473、EP0086644。从上述申请中所报道的聚合结果可见，采用丙二酸酯类内给电子体的缺点是获得较低的聚合收率和/或较低的等规指数。

由于球形聚丙烯催化剂的形貌特点以及存在从催化剂到聚合物的“复制”现象(即只有球形催化剂才可以得到球形聚合物)，球形形貌的催化剂在聚合生产过程及聚合物后续处理加工过程中具有巨大的优势，而且特别有利于高分子合金的生产。因此，目前工业上应用的聚丙烯催化剂中，球形催化剂所占比例非常大。球形载体和内给电子体是球形聚丙烯催化剂的两个重要组成部分。球形载体主要来自于氯化镁醇合物载体，将氯化镁与醇在高温下反应形成氯化镁醇合物，再熔融分散在惰性组分中后经高剪切作用形成乳液，将乳液移入低温介质后醇合物固化成型得到载体。在载体的生产过程中需要高温下的熔融及低温下的固化过程，因此需要耗费较多的能源。为了解决该问题，CN102040683A公开了一种通过卤化镁醇合物与环氧乙烷类化合物反应来制备载体的方法，具体公开了将卤化镁醇合物熔融分散后，加入环氧乙烷类化合物；或者是将卤化镁醇合物熔融分散后直接加入到含环氧乙烷类化合物的反应器中。然而，采用该方法制备催化剂载体存在制备过程不稳定，容易发生载体粘连，且载体成型效果不好，粒径分布宽的缺点。

氯化镁醇合物载体由于其特性无法制备得到粒径小于20微米的球形载体，上述方法也无法得到同样粒径的载体。一般来说，小粒径的载体不仅能够减少所制备催化剂得到聚合物的细粉而且还能广泛用于多种聚合工艺。

因此，开发一种能够克服现有技术上述缺陷的新的烯烃聚合用催化剂载体具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，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，所述催化剂组分与催化剂的应用，以及一种烯烃聚合方法。