[发明专利]一种改性超高分子量聚乙烯纤维催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种改性超高分子量聚乙烯纤维催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选用主催化剂：主催化剂是基于第三主族的钪、钇、及镧系元素，第四族过渡金属元素，第五族过渡金属元素，以及第八族过渡金属元素有机金属化合物；

S2：主催化剂合成：选用S1中的金属元素与有机配位体进行络合反应；

S3：选用助催化剂：助催化剂选用的是经过多次试验筛选的多元路易斯酸组合；

S4：选用活化剂：活化剂选用的是经过多次试验筛选的路易斯酸组合；

S5：载体材料选用：使用合成无定形氧化硅材料作为载体材料；

S6：载体处理：将S5中的载体材料是经过高温脱水、高温表面羟基数量控制和高温硅胶内部微孔均匀化处理后得到人工合成无定形氧化硅微球。

S7:催化剂负载：首先在载体上添加部分助催化剂反应掩蔽载体表面羟基，并牢固负载助催化剂于载体表面上，然后添加活化的单活性中心金属有机阳离子主催化剂，最后添加少量助催化剂，得到改性超高分子量聚乙烯催化剂；

S8：聚合反应：在适当的有机溶剂介质中，在指定的温度范围内，在指定的乙烯压力下，在一定的聚合时间内，在指定的搅拌速率下，在指定的负载催化剂投入量范围内，进行的聚合反应，得到窄分布超高分子量聚乙烯的分子量在1500kDa--10000kDa范围内、分子量分布在2.5-10.0范围内,一般催化剂活性为1500-20000gPE/g负载催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维催化剂的制备方法，其特征在于，所述S1中，第三主族的钪、钇、及镧系元素包括镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、鋱、嫡、钬、铒、铥、镱和镥，第四族过渡金属元素包括钛、锆和铪，第五族过渡金属元素包括钒、铌和钽，第八族过渡金属元素包括铁、钴、镍、铂和钯。

3.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维催化剂的制备方法，其特征在于，所述S2中，有机配位体与金属之间的络合反应采用带有离去基团的有机配位体(L-M，L代表有机配位体，M代表离去基团，M＝Li+,Na+,K+,CaX+,MgX+,SiX3+,GeX3+和SnX3+)与过渡金属盐之间的复分解反应。

4.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维催化剂的制备方法，其特征在于，所述S3中，助催化剂包括全氟取代的三芳基硼(B(C6F5)3)、全氟取代的四芳基硼盐(Ph3C(B(C6F5)4)、聚甲基铝氧烷(PMAO)和改性聚甲基铝氧烷(MMAO)。

5.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维催化剂的制备方法，其特征在于，所述S4中，活化剂包括三烷基铝(AlR3)、聚甲基铝氧烷(PMAO)和改性聚甲基铝氧烷(MMAO)。

6.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维催化剂的制备方法，其特征在于，所述S5中，载体的比表面约200-400平方米/每克，堆积密度200-350公斤/每立方米。

7.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维催化剂的制备方法，其特征在于，所述S6中，微球的直径在10—50um，堆积密度0.2—0.3克/立方厘米，反应介质是具有一定极性的芳香族有机溶剂(苯，甲苯，邻二甲苯，间二甲苯，对二甲苯，氯苯，邻二氯苯，间二氯苯，对二氯苯，三氟甲基苯，氟代苯，邻二氟苯，间二氟苯，对二氟苯，均三氟苯，1，2，4-三氟苯，1，2，3-三氟苯，均四氟苯，偏四氟苯，五氟苯和六氟苯)，反应温度在30—80℃之间，反应时间在30-300min之间。

8.根据权利要求1所述的一种改性超高分子量聚乙烯纤维催化剂的制备方法，其特征在于，所述S7中，催化剂各组分的比例是主催化剂：活化剂：助催化剂1：10-30：100—400，负载催化剂的制备过程需要特殊的工艺设备，整个负载过程需要在无水无氧状态下工作，其中要求体系(溶剂、惰性气体中水和氧)的含量低于0.5PPM，对体系中其他极性有机化合物(如醇、胺、膦、有机砷、有机硫、有机硒、有机锑等)的含量要求低于0.1PPM。