[发明专利]一种用于烯烃聚合茂金属催化剂的硅胶载体的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于烯烃聚合茂金属催化剂的硅胶载体的制备方法，步骤如下：将模板剂P123加入到酸溶液中，然后依次缓慢加入有机硅烷再加入硅酸钠水溶液制得硅源溶液；往硅源溶液中加入模板剂SA‑20并搅拌均匀，经过微波反应制得硅胶凝胶并将其干燥后制成粉末；将所得粉末进行焙烧处理脱除模板剂，最后再用混合盐溶液进行扩孔处理后即可。以所制备的硅胶为载体，以金茂属配合物为活性金属，以铝氧烷为助催化剂可制备用于烯烃聚合的金属催化剂；所制备的催化剂可用于烯烃聚合反应。本发明通过双模板剂法制备的硅胶载体再经过由氯化钠、氯化锂和氯化钾所组成的混合盐溶液进行扩孔处理后所得的硅胶载体具有更大的比表面积及孔径和粒径的优点。

技术领域

本发明属于高分子技术领域，尤其涉及一种用于烯烃聚合茂金属催化剂的硅胶载体的制备方法。

背景技术

聚烯烃工业生产中，为了满足气相流化床的生产要求，通常使用的茂金属催化剂以负载型为主，即将活性茂金属催化剂负载在载体上(葛腾杰，王世华，李瑞.茂金属催化剂负载化的研究进展[J].合成树脂及塑料，2018，35(1)：76-80.)。目前，最常用的无机载体有硅胶、氧化铝、蒙脱土、氯化镁、分子筛及黏土等；其中，硅胶由于具有化学性质稳定，耐酸性好、耐磨性好、流动性良好、熔点高且价格低廉等优点而成为负载烯烃聚合茂金属催化剂的首选载体。虽然对硅胶的研究已有近百年的历史，但由于制备过程中影响因素很多，且各国对该技术严格保密，至今未见如何调节硅胶产品孔结构的系统报道，所以如何制备出比表面积和粒径更大的硅胶载体颗粒仍是具有挑战的问题之一。因此，开发一种操作简便且可适用于负载烯烃聚合茂金属催化剂的硅胶载体的制备方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于烯烃聚合茂金属催化剂的硅胶载体的制备方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种用于烯烃聚合茂金属催化剂的硅胶载体的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将模板剂P123加入到恒温的盐酸溶液中搅拌均匀制得含P123的盐酸溶液；

(2)搅拌下将硅烷缓慢加入到步骤(1)中制得的含P123的盐酸溶液中并继续搅拌，然后加入硅酸钠水溶液制得硅源溶液；

(3)往步骤(2)制得的硅源溶液中加入模板剂SA-20并搅拌均匀制得水合硅凝胶，然后将所得凝胶转移到微波反应罐中进行微波热老化；

(4)将步骤(3)所得产物冷却后过滤，所得固体用乙醇/水洗涤至中性后烘干，将烘干的固体制成粉末后焙烧脱除模板剂；

(5)将步骤(4)所得的硅胶载体浸渍到由NaCl、LiCl和KCl所组成的混合盐溶液中，将所得混合物进行机械搅拌后放入超声波振荡器在下进行超声浸渍，过滤后将所得固体干燥后恒温焙烧，冷却至室温后用去离子水洗涤焙烧后的固体至无氯离子残留后烘干；

(6)将步骤(5)中烘干后的固体加入至盐酸溶液中进行超声浸渍，过滤后用去离子水洗至无氯离子残留，烘干后即可制得所述用于烯烃聚合茂金属催化剂的硅胶载体。

优选地，步骤(1)中所述的恒温的盐酸溶液的温度为50℃。

优选地，步骤(2)中所述的硅烷为苯基三甲氧基硅烷。

优选地，步骤(3)中所述的微波热老化的条件为：微波功率为350W，温度为85℃，微波反应时间为2.5h。

优选地，步骤(4)中所述的焙烧温度为650℃，焙烧时间为12h。

优选地，步骤(5)中所述的超声浸渍条件为：超声浸渍温度为40℃，超声浸渍时间为30min。

优选地，步骤(5)中所述的NaCl、LiCl和KCl所组成的混合盐溶液中按质量比H₂O:NaCl:LiCl:KCl＝70:20:5:5。