[发明专利]用于乙烯聚合的催化剂的制备方法

说明书

公开了一种用于制备负载于二氯化镁上的钛固体催化剂的方法，该催化剂可以用来制备具有高表观密度的超高分子量聚乙烯。使用含有四氯化钛和邻苯二甲酸酯化合物的固体催化剂进行聚合反应，可以制备具有均匀粒度和高表观密度的超高分子量聚乙烯。

相关申请的交叉引用

本申请申明2019年12月24日提交的韩国专利申请10-2019-0174006的权益和优先权。上述申请的全部内容通过参考引入本文。

技术领域

本发明涉及镁负载的钛固体催化剂，和使用该催化剂的超高分子量聚乙烯的制备方法。本发明涉及用于制备具有均匀粒度和高表观密度的超高分子量聚乙烯的方法，该方法包括制备含有四氯化钛和邻苯二甲酸酯的固体催化剂，和使用该催化剂进行聚合。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMEP)是指具有250,000至10,000,000g/mol的重均分子量的聚乙烯。因为与通用聚乙烯相比分子量非常大，超高分子量聚乙烯具有优异的性质，例如刚度、耐磨性、耐化学性和电性能。因为在热塑性工程塑料中，超高分子量聚乙烯具有优异的机械性能和耐磨耗性，不仅UHMEP用于需要耐磨耗性的机械部件例如齿轮、轴承和凸轮，而且UHMEP还用作用于人造关节的材料，尤其是由于其优异的耐磨耗性、抗冲强度和生物相容性。

UHMEP具有非常高的分子量，所以在熔融状态具有极少的流动，而且所以以粉末形式生产。因此，粉末的粒度和分布及其表观密度非常重要。超高分子量聚乙烯可以不经受熔融过程，所以可以溶解在适合的溶剂中。具有大粒度的粉末可能损害溶解性能。并且，当表观密度低时，粉末输送可能是困难的。所以，粉末的粒度和表观密度在生产过程中充当影响生产率的重要因素。

一些专利中记载了含有镁和钛化合物的催化剂的制备和使用该催化剂的超高分子量聚乙烯的制备方法。韩国专利0822616公开了一种用于制备含有镁、钛和硅烷化合物的催化剂的方法，该催化剂能够用于以高催化活性制备具有均匀粒度分布的超高分子量聚烯烃聚合物。但是，该聚合物应该在表观密度方面有所改进。美国专利4,962,167公开了一种制备用于生产超高分子量聚乙烯的催化剂的方法，该方法包括使卤化镁化合物、钛醇盐、卤化铝和硅醇盐化合物反应；但是，该催化剂的特征在于相对低的催化活性，并且所得聚合物具有低表观密度。美国专利5,587,440公开了一种使用催化剂来制备具有均匀粒度分布和高表观密度的超高分子量聚乙烯的方法，该催化剂通过使钛化合物与有机铝反应来获得。但是，存在该催化剂的聚合活性低的不利之处。因此，本发明的目的是提供一种用于生产超高分子量聚乙烯(UHMEP)的催化剂的制备方法，其中该催化剂具有高聚合活性，同时所得UHMEP具有均匀粒度分布和高表观密度作为其所需的特性。

发明内容

本发明致力于提供一种用于生产超高分子量聚乙烯(UHMEP)的催化剂的制备方法，其中该催化剂具有高聚合活性，同时所得UHMEP具有均匀粒度分布和高表观密度。

能够实现该目的的催化剂的制备方法的特征在于包括：

(1)使二氯化镁(MgCl₂)与醇反应以制备镁化合物溶液；

(2)使四氯化钛与步骤(1)中制备的该镁化合物溶液反应以制备前体；和

(3)使该前体与四氯化钛和至少一种由以下通式(I)表示的邻苯二甲酸酯化合物反应以制备该催化剂：

R₁OOC(C₆H₄)COOR₂ (I)

其中R₁和R₂每个表示1至10个碳原子的烷基。