[发明专利]一种基于蒽骨架双金属催化剂的制备及其烯烃高温溶液聚合的应用

说明书

本发明涉及一种基于蒽骨架双金属催化剂的制备及其烯烃高温溶液聚合的应用。本发明引入了蒽骨架，提高了催化剂的耐高温性能，通过改变中心金属和骨架构型，能够方便地调控该模型金属催化剂的立体效应以及电子效应，实现不同的催化性能；可用于乙烯均聚合制备高密度聚乙烯，乙烯/1‑辛烯共聚制备聚烯烃弹性体，乙烯/降冰片烯共聚制备环烯烃共聚物。本发明报道的新型基于蒽骨架胺金属催化剂具有制备简单、活性高、耐高温、共聚性能好的特点，适用于烯烃高温溶液聚合制备聚烯烃弹性体和环烯烃共聚物，并且制备的聚烯烃弹性体具有高的分子量达M_w＝890kg·mol^‑1，环烯烃共聚物具有高的共聚单体插入率降达45mol％。因此，本发明报道的基于蒽骨架双金属催化剂具有原始创新性，能够增强我国参与国际高端聚烯烃高分子材料技术市场的竞争能力。

技术领域

本发明涉及一种基于蒽骨架双金属催化剂的制备及其烯烃高温溶液聚合的应用。

背景技术

高分子材料是现代科学技术和社会发展的支柱，在尖端科技、国防建设和国民经济各个领域已成为不可缺少的重要材料。其中聚烯烃是发展最快、产量最大、用途极广的合成树脂。工业化的聚乙烯催化剂有Ziegler-Natta型催化剂(DE Pat889229(1953)；IT Pat545332(1956)和IT Pat 536899(1955))，Phillips型催化剂(Belg.Pat.530617(1955))和茂金属型催化剂(W.Kaminsky,Metalorganic Catalysts for Synthesis andPolymerization,Berlin:Springer,1999)，以及近年来发展的过渡金属配合物型的高效乙烯均聚和共聚催化剂。耐高温催化剂是高温溶液聚合制备聚烯烃弹性体POE的关键。这其中最为重要的是陶氏化学报道的限定几何构型催化剂(EP0416815A2)。2011年Jerzy研究组和2012年Philip P研究组分别报道了胺基亚胺锆、铪配合物催化烯烃聚合(Organometallics2011,30,251–262；Organometallics 2012,31,6244-6251)，催化乙烯与辛烯共聚具有极高的活性，并且催化剂耐高温，适用于高温溶液聚合工艺。双金属催化剂能够通过协同催化效应，提高催化剂的催化性能(Organometallics 2020,39,3268-3274)。

本发明报道了一种基于蒽骨架双金属催化剂的制备方法及其在烯烃聚合中的应用。本发明引入了蒽骨架，提高了催化剂的耐高温性能，通过改变中心金属和骨架构型，能够方便地调控该模型金属催化剂的立体效应以及电子效应，实现不同的催化性能，制备多种结构和多种性能的聚烯烃高分子材料。本发明报道的新型基于蒽骨架胺金属催化剂具有制备简单、活性高、耐高温、共聚性能好的特点，适用于烯烃高温溶液聚合制备聚烯烃弹性体和环烯烃共聚物，并且制备的聚烯烃弹性体具有更高的分子量，环烯烃共聚物具有更高的共聚单体插入率。因此，本发明报道的基于蒽骨架双金属催化剂具有原始创新性，能够增强我国参与国际高端聚烯烃高分子材料技术市场的竞争能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于蒽骨架双金属催化剂的制备方法及其在烯烃聚合中的应用。

本发明提供一种式(I)所示基于蒽骨架双金属催化剂：

其中，M选自钛、锆、铪；X选自甲基、氯、二甲基胺基。

优选的，本发明基于蒽骨架双金属催化剂选自如下任意一种配合物：

syn-Hf₂:M＝Hf,X＝NMe₂；syn-Zr₂:M＝Zr,X＝NMe₂；syn-Ti₂:M＝Ti,X＝NMe₂。

本发明提供了上述基于蒽骨架双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：