[发明专利]一种茂金属催化剂及其制备方法

说明书

一种茂金属催化剂及其制备方法，茂金属催化剂包括硅胶载体和负载的活性组分，其中硅胶载体经过活化处理。在对硅胶载体进行热活化时，通过在热活化的降温段引入乙二醇，得到了富集羟基的、颗粒形态及特性良好的硅胶载体，较好的保持了硅胶载体原有特性，例如孔容、比表面积等，并进而获得了具有较高的聚合活性的茂金属催化剂。

技术领域

本发明内容涉及一种聚烯烃茂金属催化剂及制备方法，属于高分子技术领域。

背景技术

茂金属催化剂是自Ziegler催化剂、Ziegler-Natta催化剂之后的第3代烯烃聚合催化剂。茂金属催化剂基本组成即环戊二烯基及其衍生物与过渡金属形成的有机金属配合物催化剂。均相茂金属催化剂拥有许多优点，但利用现有装置生产聚烯烃产品时产生了一些问题，比如：聚合物的颗粒形态不佳，难以控制；需要使用大量的甲基铝氧烷(MAO),成本高,易粘釜,后续处理困难,而且需要造粒工序,从而限制了其在工业上的进一步应用。

目前常用的方法是将茂金属催化剂进行负载化，催化剂负载化后可进行淤浆和气相聚合，并能够充分利用现有的烯烃聚合工业化装置，使茂金属催化剂得到了快速应用，茂金属聚烯烃产品种类也越来越丰富。

在众多载体中，最常用的载体是SiO₂或经物理、化学改性的SiO₂，绝大多数研究者均认为硅胶主要依靠其表面的自由羟基进行茂金属催化剂的负载。硅胶一般不能直接作为茂金属催化剂的载体，其表面的自由水、连羟基、双羟基和自由羟基均是催化剂配体的毒物。因此，常用的做法是硅胶在使用前需要进行热活化或化学活化。

硅胶热活化的常用方法是：在惰性气氛下，按照程序控温方式对硅胶进行加热，分步骤分阶段的逐步加热到指定温度(比如400-800℃)，并在高温下活化一定时间，然后降温，从而完成硅胶载体的热活化。目前，行业内针对硅胶载体的升温过程、热活化时间，最终活化温度等工艺条件对载体颗粒的影响研究较多，而且比较成熟。但对硅胶热活化降温过程的控制及其影响研究甚少，基本上是采取自然降温的方式或者就是关闭加热，然后在惰性气氛作用下持续降温，至于其对硅胶载体颗粒的影响几乎没有关注过。

此外,多羟基化合物,如乙二醇、丙三醇、双酚A或环氧化合物等也可用于硅胶的化学处理。硅胶载体进行化学活化时，可以先用别的化合物处理,再经MAO处理,或者先用MAO处理,再用其他化合物处理,然后负载茂金属催化剂。目前常用的方法是将溶剂、MAO、多元醇进行混合，然后加入硅胶载体，实际上是多元醇和MAO共同对硅胶载体进行化学处理，最后经洗涤干燥得到载体。由于MAO和多元醇在溶剂中有一定的溶解度，多元醇与MAO之间的交联反应不能完全在固体硅胶载体上进行，势必会使MAO活化效率的降低，由于MAO本身价格昂贵，就会使茂金属催化剂的成本增加。