[发明专利]催化剂及其制备方法、烯烃聚合催化剂体系

说明书

本发明实施例公开了一种催化剂及其制备方法、烯烃聚合催化剂体系，属于有机化学领域。该催化剂以微纳米尺寸的硫化橡胶颗粒为载体，通过与有机过氧化合物反应，再与活泼金属粉末、有机环氧化合物和过渡金属卤化物反应，得到负载型Ziegler‑Natta催化剂，该催化剂的颗粒形态良好、粒径分布均匀，催化剂负载量高、催化活性高、氢调性能好，且该催化剂的制备工艺简单、成本低、能耗小，可用于催化乙烯、丙烯、α‑烯烃的聚合或共聚合，获得超分子量的聚合物或共聚物。

技术领域

本发明属于有机化学领域，特别涉及催化剂及其制备方法、烯烃聚合催化剂体系。

背景技术

烯烃聚合催化剂是聚烯烃聚合技术的核心，在烯烃聚合工业的历程中，传统的Ziegler-Natta催化剂仍是烯烃聚合领域的主导者。Ziegler-Natta催化剂由过渡金属钛化合物和有机金属铝化合物组成，传统上使用过渡金属钛负载在固体载体上的方法制备负载型过渡金属钛催化剂。

相关技术中广泛使用的烯烃聚合催化剂载体是氯化镁，例如：一种烯烃聚合催化剂，是以MgCl₂做载体，在制备过程中将MgCl₂颗粒溶解后，再加入有机磷化合物和有机硅化合物，制备液体MgCl₂醇合物，再将TiCl₄与这种液体MgCl₂醇合物接触，之后再加入多羟基固态物，得到烯烃高效聚合催化剂，催化合成的聚乙烯的熔融指数(MRF)可在0.1g/10min～600g/min内调节。

但是，相关技术中的烯烃聚合催化剂在聚烯烃聚合物分子量的大小控制，尤其是α-烯烃、长链α-烯烃聚合物或共聚物的分子量大小的控制方面仍需改善，用于合成超分子量α-烯烃、长链α-烯烃聚合物或共聚物仍是难题。

发明内容

本发明实施例提供一种催化剂及其制备方法、烯烃聚合催化剂体系，以解决采用现有烯烃催化剂难以合成超分子量α-烯烃、长链α-烯烃聚合物或共聚物的问题，技术方案如下：

本发明实施例一方面提供一种催化剂的制备方法，该催化剂的制备方法包括：

提供摩尔比为1：0.001～0.5：0.1～20：0.1～10：0.01～15的微纳米尺寸的硫化橡胶颗粒载体、有机过氧化合物、过渡金属卤化物、活泼金属粉末和有机环氧化合物；

使微纳米尺寸的硫化橡胶颗粒载体与有机过氧化合物反应，获得第一混合物；

使有机环氧化合物、过渡金属卤化物和活泼金属粉末反应，获得第二混合物；

使第一混合物和第二混合物反应，获得催化剂。

可选地，使微纳米尺寸的硫化橡胶颗粒与有机过氧化合物于-30℃～100℃下反应0.5h～15h。

可选地，使第一混合物和第二混合物于-30℃～100℃下反应1h～20h。

可选地，微纳米尺寸的硫化橡胶颗粒载体的平均粒径为300nm～500μm。

可选地，有机过氧化合物选自有机过氧酸、有机过氧酯、有机过氧酰卤和有机过氧醚中的至少一种；

有机环氧化合物选自含有环氧基团的C₃-C₃₀脂肪族化合物和芳香族化合物中的至少一种。

可选地，过渡金属卤化物选自通式Ti(R₁)_4-mX_m或通式Ti(R₁)_4-mX_m所表示的化合物中的至少一种：