[发明专利]一种改性烷基铝氧烷的可控制备方法

说明书

本发明公开了一种改性烷基铝氧烷的可控制备方法，包括如下步骤：步骤S1，将烷基铝与胺类化合物预反应得到氨基改性的烷基铝化合物；步骤S2，将反应水通过分散释放装置细化分散至10微米以下；步骤S3，控制分散后的反应水的释放过程，将其输入反应系统与氨基烷基铝溶液接触反应，得到氨基改性的烷基铝氧烷溶液。该方法通过预改性降低烷基铝的反应活性，并实现水在反应体系中的高度分散，极大地降低过度水解反应发生的可能性，生产过程安全可控，所得产物具有较高的活性和稳定性。

技术领域

本发明涉及聚烯烃助催化剂的制备，尤其涉及一种改性烷基铝氧烷的可控制备方法。

背景技术

烷基铝氧烷是聚烯烃催化剂的一类重要助催化剂，其与茂金属催化剂或后过渡金属催化剂结合可催化烯烃聚合或共聚合生产一系列微观结构精确可调的具有优异性能的高端聚烯烃材料，对聚烯烃产业的发展起着至关重要的作用。

烷基铝氧烷主要可通过烷基铝的部分水解制得，由于烷基铝非常活泼，与水反应剧烈，如何有效控制反应过程成为其制备工艺的研究重点。现有的研究主要集中于反应水的引入方式和制备工艺的改进等方面，据此可将制备方法分为水解法和非水解法两大类。

水解法是通过烷基铝与水的反应生成烷基铝氧烷，根据反应用水的状态又可分为间接水合法和直接水合法两类。间接水合法主要采用含结晶水的无机盐或吸附水的多孔性物质与烷基铝反应，常用的结晶水合物包括CuSO₄·5H₂O、FeSO₄·7H₂O、Al₂(SO₄)₃·18H₂O、LiBr·2H₂O等等。该工艺存在的主要问题是作为水的载体的无机盐表面会吸附一部分生成的铝氧烷产品，难以有效分离，目标产物收率总体较低，活性铝的损失比较大。直接水合法则是控制一定的工艺条件，将气态、液态或固态的水引入反应器与烷基铝进行反应。由于两者的直接反应十分剧烈，采用直接水合法时往往需要对反应设备作一些特殊的设计，其对反应控制及合成装置均有较高的要求。但从产物收率来看，直接水合法比间接水合法更高。

为了避免发生剧烈的水解反应，AkzoNobel公司的研究人员开发了非水解法工艺，即通过烷基铝与含碳-氧键化合物(如CO₂、苯甲酸等)的反应生成初级产物，随后通过加热或催化等方法使初级产物转化为铝氧烷。该方法的优点是反应过程可控，但却不可避免地生成一些较难分离的副产物，其产品并非对所有单活性中心催化体系均适用，因此无法在工业生产中直接替代水解法烷基铝氧烷。

总体而言，直接水合法是目前在大规模生产普适高效的烷基铝氧烷中较为合适的方法。但从提高生产过程的安全性以及产物收率的角度来看，目前仍需解决的一个关键技术难点是如何实现水的高度分散，防止反应过程中因水的浓度分布不均而引起局部反应过度或反应不完全使目标产物组成和性能受影响等后果。

另一方面，通过降低烷基铝的反应活性亦有可能实现对水解反应过程的有效控制。将部分烷基替换为活性较低的基团或利用附加基团与烷基铝的配位作用，可有效降低烷基铝的活性和水解反应速率，使水解过程更加温和可控。与此同时，引入适当的基团还可调节烷基铝氧烷产物的结构和Lewis酸性，提高其催化活性和稳定性。因此，从烷基铝的改性入手研发相应的改性烷基铝氧烷正逐渐引起人们的关注和重视。

发明内容

为了解决现有烷基铝氧烷制备技术中存在的问题，本发明提供了一种改性烷基铝氧烷的可控制备方法，该方法将对烷基铝的改性和对反应水的高度分散相结合，使水解过程温和可控，有效减少过度水解反应的发生，抑制氢氧化铝等固体产物的生成。

根据本发明的一个方面，提供了一种改性烷基铝氧烷的可控制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，将烷基铝与胺类化合物预反应得到氨基改性的烷基铝化合物；

步骤S2，将反应水通过分散释放装置细化分散至10微米以下；