CN105541877B - 卤化镁加合物及应用和用于烯烃聚合的催化剂组分和催化剂体系及应用和烯烃聚合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卤化镁加合物MgX1Y‑mR1OH‑n(LB1)‑k(LB2)‑p(LB3),其中,LB1为式II所示的烃氧基苯甲酸酯系化合物,LB2为式III所示的羟基苯甲酸酯系化合物,LB3为R6OH,该卤化镁加合物的差示扫描量热图形中,在5‑220℃的温度范围内,仅在90‑120℃之间存在至少两个熔融峰,并且与最高熔化温度相对应的熔化焓值为160焦耳/克或更高。由该卤化镁加合物与钛化合物以及任选的给电子体反应形成的催化剂体系在用作烯烃聚合、特别是丙烯聚合的催化剂时,显示出更高的聚合活性,并且保持有较高的立体定向能力,所得聚合物也具有良好的形态。
Description
技术领域
本发明涉及一种卤化镁加合物及其应用,本发明还涉及一种用于烯烃聚合的催化剂组分及其应用,本发明又涉及一种用于烯烃聚合的催化剂体系及其应用,本发明进一步涉及一种烯烃聚合方法。
背景技术
将钛化合物及给电子体化合物负载于活性卤化镁上以制备Ziegler-Natta催化剂是现有技术所公知的。其中,所述的活性卤化镁经常采用卤化镁与醇的加合物,将其作为载体与卤化钛和给电子体化合物反应后得到球形催化剂,所述球形催化剂在用于烯烃(特别是丙烯)聚合时,具有较高的聚合活性和立体定向能力,所得聚合物也具有较好的颗粒形态和较高的表观密度。
已公开的卤化镁·醇加合物大多是氯化镁的醇合物,通常包括氯化镁和醇二元组分。其中,有些已公开的氯化镁与醇的加合物还含有少量的水。
WO98/44009公开了一种MgCl2·mROH·nH2O加合物,式中R为C1-C10烷基,2≤m≤4.2和0≤n≤0.7,其差示扫描量热法(DSC)图形特征在于:其中在90℃以下没有熔融峰出现,或者如果在低于所述温度下出现峰,与所述峰有关的熔化焓也小于总熔化焓的30%。
WO2003/082930公开了一种MgCl2·mEtOH加合物,其中m值在2.5至3.2之间,供选择地含有基于加合物总重量计最多1重量%的水分。该加合物的DSC图形特征为最高的熔化温度峰值超过109℃,并具有103焦耳/克或更低的相关熔化焓;如果在95-98℃区域内存在另外的峰,与之相关的熔化焓值低于总熔化焓值的30%。
WO2004/026920公开了一种具有改进特性的MgCl2·醇加合物——MgCl2·mEtOH·nH2O,式中3.4<m≤4.4和0≤n≤0.7,其DSC图形特征为仅显示一个在90-105℃范围内的熔融峰,且具有一般低于125焦耳/克的相关熔化焓,如果在80℃以下范围内存在其它峰,与它们相关的熔化焓低于总熔化焓的30%。
但是,为了改善以卤化镁加合物为载体的烯烃聚合催化剂的聚合性能,研究人员开始尝试将除醇和水外的其它给电子体化合物引入到卤化镁与醇的加合物制备过程中。
CN1169840C和CN1286863C公开了一种“氯化镁-醇-邻苯二甲酸酯”球形氯化镁加合物,但是,以该加合物与四氯化钛反应形成的催化剂在用于丙烯聚合时聚合活性低且氢调敏感性差。
CN103073661A公开了通式为MgCl2(ROH)m(LB)n的氯化镁加合物,其中R为未取代的或者被含杂原子基团取代的C1-C15烃基,LB为包含C2-C20脂肪醚、C1-C10脂族羧酸烷基酯、酮或者硅烷的路易斯碱,m的值为0.5到2.5,n的值为0.08到6,所述加合物可以用于制备具有良好形态稳定性和高聚合活性的催化剂。
CN101486722B公开了一种如通式MgX2-mROH-nE-pH2O所示的卤化镁加合物,其中X为氯或溴,R为C1-C4的烷基,E为邻烷氧基苯甲酸酯类化合物,通过把所述卤化镁加合物与卤化钛和任选的内给电子体反应,可获得具有高立体定向能力的催化剂,特别是获得的催化剂在用来制备高熔体流动指数聚丙烯时仍具有较高的立体定向能力,在制备该卤化镁加合物时,所述邻烷氧基苯甲酸酯类化合物可以来源于邻烷氧基苯甲酰氯的醇解反应,为了避免邻烷氧基苯甲酰氯中的烷氧基发生水解,需要对所使用的原料进行严格的无水化处理,以重量计,所述无水化处理的条件一般为使卤化镁的水含量低于0.2%,醇的水含量为低于100ppm。
CN102796131A公开了一种如通式MgXY-mR(OH)r-nE的卤化镁加合物,其中X为氯或溴,Y为氯、溴、C1-C14的直链或支链烷基、C6-C14的取代或未取代的芳基、C1-C14的直链或支链烷氧基和C6-C14的取代或未取代的芳氧基中的一种,R为C1-C20的烃基,r为1以上的整数,E为羟基苯甲酸类化合物或羟基苯甲酸酯类化合物,m为1-5,n为0.001-0.5,所述卤化镁加合物与卤化钛和任选的内给电子体反应制备的催化剂在用于丙烯聚合时,催化剂的氢调敏感性得到了进一步的改善。
CN102796127A公开了一种式为MgXY-mEtOH-n(LB1)-k(LB2)-p(LB3)的卤化镁加合物,其中X为氯或溴,Y为氯、溴、C1-C14的直链或支链烷基、C6-C14的取代或未取代的芳基、C1-C14的直链或支链烷氧基和C6-C14的取代或未取代的芳氧基中的一种,LB1、LB2和LB3各自为羧酸、醛、醚、酯、酮、硅烷、胺、腈、酚和不同于乙醇的醇中的一种,m为1-5,n为0.005-2,k为0.0005-0.3,p为0.0005-0.3,所述加合物与卤化钛和任选的内给电子体反应进一步制备的催化剂能够在氢调能力与立体定向能力之间获得较好的平衡,但是,该催化剂的聚合活性还有待于进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的卤化镁加合物以及用于烯烃聚合的催化剂组分和催化剂体系。由含有根据本发明的卤化镁加合物的催化剂组分形成的催化剂体系在用作烯烃聚合的催化剂时,显示出更高的催化活性,同时也具有较高的立体定向能力,制备的聚合物具有较高的结构规整性。
根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种卤化镁加合物,该卤化镁加合物如式I所示,
MgX1Y-mR1OH-n(LB1)-k(LB2)-p(LB3) (式I)
其中,X1为氯或溴,Y为氯、溴、C1-C14的直链或支链烷基、C6-C14的芳基、C1-C14的直链或支链烷氧基和C6-C14的芳氧基中的一种;
LB1为式II所示的烃氧基苯甲酸酯系化合物,
LB2为式III所示的羟基苯甲酸酯系化合物,
LB3为式IV所示的醇和/或酚,
R6OH (式IV)
R1为C1-C12的直链或支链烷基、C3-C10的环烷基和C7-C10的芳烷基中的一种;
R2、R3、R4和R5各自为氢、卤素、硝基、C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C6-C20的芳基和C7-C20的芳烷基中的一种;或者,R2、R3、R4和R5中的两个或两个以上相互键合,以形成环;
R6与R1不相同,为C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C6-C20的芳基和C7-C20的芳烷基中的一种;
m、n、k和p以摩尔计,分别满足以下条件:
m为1-5,
0.001≤n+k≤0.3,
0.2≤k/n≤20,
p≤k,且
0.0005≤p<0.05;
该卤化镁加合物的差示扫描量热图形中,在5-220℃的温度范围内,仅在90-120℃之间存在至少两个熔融峰,并且与最高熔化温度相对应的熔化焓值为160焦耳/克或更高。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了所述卤化镁加合物在制备烯烃聚合催化剂中的应用。
根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种用于烯烃聚合的催化剂组分,该催化剂组分包含卤化镁加合物与至少一种钛化合物以及任选的至少一种内给电子体化合物的反应产物,其中,所述卤化镁加合物为本发明提供的卤化镁加合物。
根据本发明的第四个方面,本发明提供了所述催化剂组分在制备烯烃聚合催化剂体系中的应用。
根据本发明的第五个方面,本发明提供了一种用于烯烃聚合的催化剂体系,该催化剂体系包含本发明提供的催化剂组分以及一种或两种以上有机铝化合物;以铝计的所述有机铝化合物和以钛计的所述催化剂组分的摩尔比为1-2000:1,优选为20-700:1。
根据本发明的第六个方面,本发明提供了所述催化剂体系在烯烃聚合反应中的应用。
根据本发明的第七个方面,本发明提供了一种烯烃聚合方法,该方法包括在烯烃聚合条件下,将一种或两种以上烯烃与本发明提供的催化剂体系接触。
由根据本发明的卤化镁加合物与钛化合物以及任选的给电子体反应形成的催化剂体系在用作烯烃聚合、特别是丙烯聚合的催化剂时,不仅立体定向能力好,而且显示出更高的聚合活性,具有较高的工业应用价值。
根据本发明的卤化镁加合物的颗粒形态良好,无异形料(如扁球形料、条形料等),且粒子之间也无粘连现象,因而在由本发明的卤化镁加合物形成的催化剂体系存在下进行聚合而得到的聚合物也具有良好的形态。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。
图1是本发明实施例1制备的卤化镁加合物的光学显微镜照片。
具体实施方式
本发明提供了一种卤化镁加合物,该卤化镁加合物如式I所示,
MgX1Y-mR1OH-n(LB1)-k(LB2)-p(LB3) (式I)。
式I的MgX1Y中,X1为氯或溴,Y为氯、溴、C1-C14的直链或支链烷基、C6-C14的芳基、C1-C14的直链或支链烷氧基和C6-C14的芳氧基中的一种。
优选地,式I的MgX1Y中,Y为氯、溴、C1-C5的直链或支链烷基、C6-C10的芳基、C1-C5的直链或支链烷氧基和C6-C10的芳氧基中的一种。
式I中,MgX1Y可以为一种含镁化合物,也可以为两种以上含镁化合物的混合物。
具体地,式I中,MgX1Y的具体实例可以包括但不限于二氯化镁、二溴化镁、氯化苯氧基镁、氯化异丙氧基镁和氯化正丁氧基镁中的一种或两种以上。从原料易得性的角度出发,式I中,MgX1Y优选为二氯化镁。
式I的R1OH中,R1为C1-C12的直链或支链烷基、C3-C10的环烷基和C7-C10的芳烷基中的一种。优选地,R1为C1-C6的直链或支链烷基。更优选地,R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和正己基中的一种。
R1OH的具体实例可以包括但不限于:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、正己醇、正辛醇、2-乙基己醇、乙二醇、1,3-丙二醇和苯基甲醇。
式I中,LB1为式II所示的烃氧基苯甲酸酯系化合物,
式II中,R1的定义与前文所述相同,此处不再详述。
式II中,R2、R3、R4和R5各自为氢、卤素、硝基、C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C6-C20的芳基和C7-C20的芳烷基中的一种,或者,R2、R3、R4和R5中的两个或两个以上相互键合,以形成环。
优选地,R2、R3、R4和R5各自为氢、C1-C8的直链或支链烷基、C3-C6的环烷基、C6-C10的芳基和C7-C10的芳烷基中的一种。
更优选地,R2、R3、R4和R5各自为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、环戊基、正已基、正庚基和甲苯基中的一种。
式II中,R6与R1不相同,为C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C6-C20的芳基和C7-C20的芳烷基中的一种。
优选地,R6为C1-C6的直链或支链烷基、C3-C6的环烷基、C6-C10的芳基和C7-C10的芳烷基中的一种。
更优选地,R6为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正已基、苄基和苯乙基中的一种。
本发明中,作为LB1的烃氧基苯甲酸酯系化合物优选为4-烷氧基苯甲酸酯系化合物和/或2-烷氧基苯甲酸酯系化合物,更优选为2-烷氧基苯甲酸酯系化合物。
本发明中,作为LB1的烃氧基苯甲酸酯系化合物的具体实例可以包括但不限于:2-甲氧基苯甲酸甲酯、2-甲氧基苯甲酸乙酯、2-甲氧基苯甲酸正丙酯、2-甲氧基苯甲酸异丙酯、2-甲氧基苯甲酸正丁酯、2-甲氧基苯甲酸异丁酯、2-甲氧基苯甲酸正戊酯、2-甲氧基苯甲酸正己酯、2-甲氧基苯甲酸苄酯、2-甲氧基苯甲酸苯乙酯、2-甲氧基-3-甲基苯甲酸甲酯、2-甲氧基-4-甲基苯甲酸甲酯、2-甲氧基-5-甲基苯甲酸甲酯、2-甲氧基-3-乙基苯甲酸甲酯、2-甲氧基-4-乙基苯甲酸甲酯、2-甲氧基-5-乙基苯甲酸甲酯、2-甲氧基-3-甲基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-4-甲基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-5-甲基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-3-乙基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-4-乙基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-5-乙基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-3-甲基苯甲酸正丙酯、2-甲氧基-4-甲基苯甲酸正丙酯、2-甲氧基-5-甲基苯甲酸正丙酯、2-甲氧基-3-乙基苯甲酸正丙酯、2-甲氧基-4-乙基苯甲酸正丙酯、2-甲氧基-5-乙基苯甲酸正丙酯、2-甲氧基-3-甲基苯甲酸异丙酯、2-甲氧基-4-甲基苯甲酸异丙酯、2-甲氧基-5-甲基苯甲酸异丙酯、2-甲氧基-3-乙基苯甲酸异丙酯、2-甲氧基-4-乙基苯甲酸异丙酯、2-甲氧基-5-乙基苯甲酸异丙酯、2-甲氧基-3-甲基苯甲酸异丁酯、2-甲氧基-4-甲基苯甲酸异丁酯、2-甲氧基-5-甲基苯甲酸异丁酯、2-甲氧基-3-乙基苯甲酸异丁酯、2-甲氧基-4-乙基苯甲酸异丁酯、2-甲氧基-5-乙基苯甲酸异丁酯、2-甲氧基-3-正丙基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-4-正丙基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-5-正丙基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-4-异丙基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-4-异丁基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-4-叔丁基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-4-戊基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-4-异戊基苯甲酸乙酯、2-甲氧基-4-环戊基苯甲酸乙酯、2-乙氧基苯甲酸甲酯、2-乙氧基苯甲酸乙酯、2-乙氧基苯甲酸正丙酯、2-乙氧基苯甲酸异丙酯、2-乙氧基苯甲酸正丁酯、2-乙氧基苯甲酸异丁酯、2-乙氧基苯甲酸正戊酯、2-乙氧基苯甲酸正己酯、2-乙氧基苯甲酸苄酯、2-乙氧基苯甲酸苯乙酯、2-正丁氧基苯甲酸甲酯、2-正丁氧基苯甲酸乙酯、2-正丁氧基苯甲酸正丙酯、2-正丁氧苯甲酸异丙酯、2-正丁氧基苯甲酸正丁酯、2-正丁氧基苯甲酸异丁酯、2-正丁氧基苯甲酸正戊酯、2-正丁氧基苯甲酸正己酯、2-正丁氧基苯甲酸苄酯和2-正丁氧基苯甲酸苯乙酯。
式I中,LB2为式III所示的羟基苯甲酸酯系化合物,
式III中,R1的定义与前文所述相同,此处不再详述;R2、R3、R4和R5的定义与前文所述相同,此处不再详述。
本发明中,作为LB2的羟基苯甲酸酯系化合物优选为4-羟基苯甲酸酯系化合物和/或2-羟基苯甲酸酯系化合物,更优选为2-羟基苯甲酸酯系化合物。
本发明中,作为LB2的羟基苯甲酸酯系化合物的具体实例可以包括但不限于:2-羟基苯甲酸甲酯、2-羟基苯甲酸乙酯、2-羟基苯甲酸正丙酯、2-羟基苯甲酸异丙酯、2-羟基苯甲酸正丁酯、2-羟基苯甲酸异丁酯、2-羟基苯甲酸正戊酯、2-羟基苯甲酸正己酯、2-羟基苯甲酸苄酯、2-羟基苯甲酸苯乙酯、2-羟基-3-甲基苯甲酸甲酯、2-羟基-4-甲基苯甲酸甲酯、2-羟基-5-甲基苯甲酸甲酯、2-羟基-3-乙基苯甲酸甲酯、2-羟基-4-乙基苯甲酸甲酯、2-羟基-5-乙基苯甲酸甲酯、2-羟基-3-甲基苯甲酸乙酯、2-羟基-4-甲基苯甲酸乙酯、2-羟基-5-甲基苯甲酸乙酯、2-羟基-3-乙基苯甲酸乙酯、2-羟基-4-乙基苯甲酸乙酯、2-羟基-5-乙基苯甲酸乙酯、2-羟基-3-甲基苯甲酸正丙酯、2-羟基-4-甲基苯甲酸正丙酯、2-羟基-5-甲基苯甲酸正丙酯、2-羟基-3-乙基苯甲酸正丙酯、2-羟基-4-乙基苯甲酸正丙酯、2-羟基-5-乙基苯甲酸正丙酯、2-羟基-3-甲基苯甲酸异丙酯、2-羟基-4-甲基苯甲酸异丙酯、2-羟基-5-甲基苯甲酸异丙酯、2-羟基-3-乙基苯甲酸异丙酯、2-羟基-4-乙基苯甲酸异丙酯、2-羟基-5-乙基苯甲酸异丙酯、2-羟基-3-甲基苯甲酸异丁酯、2-羟基-4-甲基苯甲酸异丁酯、2-羟基-5-甲基苯甲酸异丁酯、2-羟基-3-乙基苯甲酸异丁酯、2-羟基-4-乙基苯甲酸异丁酯、2-羟基-5-乙基苯甲酸异丁酯、2-羟基-3-正丙基苯甲酸乙酯、2-羟基-4-正丙基苯甲酸乙酯、2-羟基-5-正丙基苯甲酸乙酯、2-羟基-4-异丙基苯甲酸乙酯、2-羟基-4-异丁基苯甲酸乙酯、2-羟基-4-叔丁基苯甲酸乙酯、2-羟基-4-正戊基苯甲酸乙酯、2-羟基-4-异戊基苯甲酸乙酯和2-羟基-4-环戊基苯甲酸乙酯。
式I中,LB3为IV所示的醇和/或酚,
R6OH (式IV)
式IV中,R6的定义与前文所述相同,此处不再详述。
本发明中,作为LB3的R6OH的具体实例可以包括但不限于:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、正己醇、2-乙基己醇、苯酚和苯基乙醇。
式I中,m、n、k和p以摩尔计,分别满足以下条件:
m为1-5,
0.001≤n+k≤0.3,
0.2≤k/n≤20,
p≤k,且
0.0005≤p<0.05。
优选地,m、n、k和p以摩尔计,分别满足以下条件:
m为2-3.5,
0.005≤n+k≤0.15,
0.5≤k/n≤10,
p≤k,且
0.001≤p≤0.04。
更优选地,m、n、k和p以摩尔计,分别满足以下条件:
m为2.4-3.5,
0.015≤n+k≤0.1,
1≤k/n≤6,
p≤k,且
0.005≤p≤0.04。
根据本发明的卤化镁加合物还可以含有水,所述水来自于合成原料和反应介质所带的微量水和/或在加合物制备中以分开组分添加的水。
在本发明的一种优选的实施方式中,式I中,X1和Y均为氯;R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和正己基中的一种;
LB1为式V所示的2-烷氧基苯甲酸酯,
式V中,R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和正己基中的一种;R2、R3、R4和R5各自为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、环戊基、正已基、正庚基和甲苯基中的一种;R6为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正已基、苄基和苯乙基中的一种;
LB2为式VI所示的2-羟基苯甲酸酯,
式VI中,R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和正已基中的一种;R2、R3、R4和R5各自为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、环戊基、正已基、正庚基和甲苯基中的一种;
LB3为通式R6OH所示化合物,R6为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正已基、苄基和苯乙基中的一种;
m、n、k和p以摩尔计,分别满足以下条件:
m为2.4-3.5,
0.015≤n+k≤0.1,
1≤k/n≤6,
p≤k,且
0.005≤p≤0.04。
根据本发明的卤化镁加合物的DSC(差示扫描量热)图形中,在5-220℃的温度范围内,仅在90-120℃、优选在96-114℃之间存在至少两个熔融峰,并且与最高熔化温度相对应的熔化焓值为160焦耳/克或更高,优选在167-180焦耳/克的范围内。
进一步地,根据本发明的卤化镁加合物的XRD(X-射线衍射)谱图中,在2θ为5-15°的范围内,至少存在两条主要的衍射峰,其中,最强衍射峰出现在2θ为8.8°±0.1°处,次强衍射峰出现在2θ为9.0°±0.1°处和/或9.8°±0.1°处,所述次强衍射峰的强度低于最强衍射峰的强度,但至少为所述最强衍射峰强度的0.2倍,优选至少为所述最强衍射峰强度的0.3倍,更优选至少为所述最强衍射峰强度的0.4倍,进一步优选至少为所述最强衍射峰强度的0.5倍。
根据本发明的卤化镁加合物优选通过以下两种方式之一制备。
在第一种实施方式中,制备所述卤化镁加合物的方法包括:
(1)将无水MgX1Y与R1OH、烃氧基苯甲酰系化合物和水混合,并将得到的混合物加热,得到液态的卤化镁加合物,相对于1摩尔以镁计的MgX1Y,R1OH的量为1-5.5摩尔,优选为2-3.7摩尔,更优选为2.4-3.7摩尔;烃氧基苯甲酰系化合物的量为0.001-0.32摩尔,优选为0.005-0.17摩尔,更优选为0.015-0.12摩尔;水的量为0.011-0.081摩尔,优选为0.016-0.053摩尔,更优选为0.021-0.045摩尔;
(2)在惰性液体介质存在下,将所述液态的卤化镁加合物乳化,并将乳化产物急冷成形后进行干燥,得到卤化镁加合物颗粒。
在第二种实施方式中,制备所述卤化镁加合物的方法包括:
(1)将含水MgX1Y与R1OH和烃氧基苯甲酰系化合物混合,并将得到的混合物加热,得到液态的卤化镁加合物,相对于1摩尔以镁计的MgX1Y,R1OH的量为1-5.5摩尔,优选为2-3.7摩尔,更优选为2.4-3.7摩尔;烃氧基苯甲酰系化合物的量为0.001-0.32摩尔,优选为0.005-0.17摩尔,更优选为0.015-0.12摩尔;含水MgX1Y中水的量为0.011-0.081摩尔,优选为0.016-0.053摩尔,更优选为0.021-0.045摩尔;
(2)在惰性液体介质存在下,将所述液态的卤化镁加合物乳化,并将乳化产物急冷成形后进行干燥,得到卤化镁加合物颗粒。
本发明中,以重量计,无水MgX1Y中的水含量为低于0.2%,所述水含量采用卡尔费休方法测定。可以通过控制MgX1Y的干燥条件和/或将MgX1Y与对水有反应活性的物质接触,从而调整MgX1Y中的水含量。所述对水有反应活性的物质可以为HCl气流。
在上述两种实施方式中,除MgX1Y外的其余原料在使用前进行无水化处理,以将所用原料中的水分控制在不影响试验结果的范围内。一般地,R1OH的水含量为低于100ppm(以重量计),烃氧基苯甲酰系化合物的水含量为低于10ppm(以重量计),惰性液体介质的水含量为低于50ppm(以重量计)。控制或降低固体物料或液体物料中水含量的方法在本领域中是众所周知的,例如:可以将液体物料进行蒸馏和/或与吸水剂(如分子筛)接触,可以向加热的固体物料或液体物料中持续通入高纯惰性气流,如高纯氮气流。
在上述两种实施方式中,烃氧基苯甲酰系化合物如式VII所示,
式VII中,X2为卤素原子中的一种,优选为氯;R2、R3、R4、R5和R6与前文所述相同,此处不再详述。
所述烃氧基苯甲酰系化合物优选为4-烃氧基苯甲酰系化合物和/或2-烃氧基苯甲酰系化合物,更优选为2-烃氧基苯甲酰系化合物。
本发明中,所述烃氧基苯甲酰系化合物的具体实例可以包括但不限于:2-甲氧基苯甲酰氯、2-甲氧基-3-甲基苯甲酰氯、2-甲氧基-4-甲基苯甲酰氯、2-甲氧基-5-甲基苯甲酰氯、2-甲氧基-3-乙基苯甲酰氯、2-甲氧基-4-乙基苯甲酰氯、2-甲氧基-5-乙基苯甲酰氯、2-甲氧基-3-正丙基苯甲酰氯、2-甲氧基-4-正丙基苯甲酰氯、2-甲氧基-5-正丙基苯甲酰氯、2-甲氧基-4-异丙基苯甲酰氯、2-甲氧基-4-异丁基苯甲酰氯、2-甲氧基-4-叔丁基苯甲酰氯、2-甲氧基-4-戊基苯甲酰氯、2-甲氧基-4-异戊基苯甲酰氯、2-甲氧基-4-环戊基苯甲酰氯、2-乙氧基苯甲酰氯和2-正丁氧基苯甲酰氯。
所述惰性液体介质可以为本领域常用的各种不与卤化镁加合物发生化学相互作用的液体介质,例如:硅油和/或烃系溶剂。具体地,所述惰性液体介质可以为煤油、石蜡油、凡士林油、白油、甲基硅油、乙基硅油、甲基乙基硅油、苯基硅油和甲基苯基硅油中的一种或两种以上。
所述惰性液体介质的用量可以根据MgX1Y的具体用量来选择。一般地,相对于1摩尔以镁计的MgX1Y,惰性液体介质的用量为0.2-13L;优选地,相对于1摩尔以镁计的MgX1Y,惰性液体介质的用量为0.6-6.5L。
可以将所述液态的卤化镁加合物与惰性液体介质混合,并将得到的混合物乳化,从而实现将所述液态的卤化镁加合物乳化。
还可以将部分所述惰性液体介质作为制备所述液态的卤化镁加合物的反应介质,从而得到含有液态的卤化镁加合物的混合液,然后将该混合液与剩余部分惰性液体介质混合并乳化,进而实现将所述液态的卤化镁加合物乳化。
也可以将全部所述惰性液体介质作为制备所述液态的卤化镁加合物的反应介质,从而得到含有液态的卤化镁加合物的混合液,将该混合液乳化,进而实现将所述液态的卤化镁加合物乳化。
需要时,也可任选地向所述惰性液体介质中加入一些表面活性剂,如脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、聚氧乙烯醚或聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物。所述表面活性剂的用量可以为本领域的常规用量,例如:相对于1摩尔以镁计的MgX1Y,所述表面活性剂的用量可以为0.001-1摩尔。
可以采用本领域技术人员公知的各种方法将液态的卤化镁加合物乳化,例如:可以在惰性液体介质存在下,将液态的卤化镁加合物进行高速剪切,从而将液态的卤化镁加合物乳化。所述高速剪切的方法是本领域技术人员所公知的,例如:CN1151183C公开的高速搅拌法(即,将液态的卤化镁加合物在惰性液体介质中以2000-5000转/分钟的速度进行搅拌);CN1267508C公开的将液态的卤化镁加合物与惰性液体介质的混合物在超重力床中进行旋转(旋转的速度可以为100-3000转/分钟)分散;CN1463990A公开的将液态的卤化镁加合物与硅油和白油的混合物在乳化机中以1500-8000转/分钟的速度输出;US6020279公开的通过喷雾法将含有液态的卤化镁加合物的混合物乳化。
可以采用本领域技术人员公知的方法将乳化产物急冷成形,从而得到球形卤化镁加合物。例如:可以通过将所述乳化产物转移到液体冷却介质中的方法将所述乳化产物急冷以成形。
所述液体冷却介质可以为本领域常用的各种不与卤化镁加合物发生化学相互作用的液体介质。例如,所述液体冷却介质可以为惰性烃系溶剂。所述液体冷却介质的具体实例可以包括但不限于:正戊烷、正己烷、正庚烷、汽油和石油醚。
本发明中,所述液体冷却介质在使用前进行无水化处理,以将所用液体冷却介质中的水分控制在不影响试验结果的范围内。一般地,将所述液体冷却介质的水含量控制为不高于5ppm(以重量计)。控制或降低所述液体冷却介质中水含量的方法在本领域中是众所周知的,例如:可以将液体物料进行蒸馏和/或与吸水剂(如分子筛)接触,可以向加热的液体物料中持续通入高纯惰性气流,如高纯氮气流。
所述液体冷却介质的温度以能够使所述乳化产物冷却并成形为准。一般地,所述液体冷却介质的温度可以为-50℃至0℃,优选为-40℃至-20℃。对于所述冷却介质的用量没有特别的限制,只要所述冷却介质的用量足以将乳化产物冷却并成形即可。具体地,所述冷却介质与所述乳化产物的体积比为1-15:1,优选为2-9:1。
经急冷成形而得到的卤化镁加合物颗粒可以进行洗涤和干燥。本发明可以采用本领域技术人员公知的惰性烃系溶剂(例如:正戊烷、正己烷、正庚烷、石油醚和汽油)对得到的卤化镁加合物进行洗涤。所述干燥的温度可以为不高于35℃,优选为25-30℃;所述干燥的时间可以为0.5-3小时,优选1-2h。所述干燥可以在常压或降低压力的条件下进行。
不受任何特定的理论的限制,以MgX1Y为MgCl2,R1OH为乙醇,烃氧基苯甲酰化合物为2-甲氧基苯甲酰氯为例,经历以下反应历程,从而得到本发明的卤化镁加合物。
本发明的卤化镁加合物与钛化合物和任选的给电子化合物接触形成的催化剂在烯烃聚合中显示出更高的催化活性。由此,本发明还提供了所述卤化镁加合物在制备烯烃聚合催化剂中的应用。
本发明还提供了一种用于烯烃聚合的催化剂组分,该催化剂组分包含根据本发明的卤化镁加合物与至少一种钛化合物以及任选的至少一种内给电子体化合物的反应产物。本发明中,术语“任选的”表示包含或不包含;术语“至少一种”表示一种或两种以上。
所述卤化镁加合物的组成以及制备方法在前文已经进行了详细的描述,在此不再赘述。
本发明对于所述催化剂组分中的钛化合物以及任选的内给电子体化合物的种类以及用量没有特别限定,可以为本领域常用的各种钛化合物和内给电子体化合物。
一般地,根据本发明的用于烯烃聚合的催化剂组分,所述钛化合物可以为三卤化钛和通式Ti(OR7)4-qX2 q所示的钛化合物中的一种或两种以上,该通式中,R7可以为C1-C10的烷基,X2可以为卤素,m可以为0-4的整数。优选地,所述钛化合物为四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三丁氧基钛、二氯二丁氧基钛、三氯一丁氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛、三氯一乙氧基钛和三氯化钛中的一种或两种以上。更优选地,所述钛化合物为四氯化钛。
根据本发明的用于烯烃聚合的催化剂组分可以采用本领域公知的方法来制备,例如:可以通过将所述卤化镁加合物颗粒直接与钛化合物接触,以进行反应。优选地,制备所述用于烯烃聚合的催化剂组分的方法包括:将所述卤化镁加合物悬浮于冷的钛化合物或钛化合物与惰性溶剂的混合液中(所述钛化合物或钛化合物与惰性溶剂的混合物的温度可以为-40℃至0℃,优选为-25℃至-15℃),然后将得到的混合物加热至40-130℃,优选加热至80-130℃,并在上述温度下维持0.5-2小时,然后进行固液分离并收集固体;接着,将得到的固体悬浮于钛化合物中,并将得到的混合物加热至60-130℃,优选加热至80-130℃,并在上述温度下维持0.5-2小时,然后进行固液分离并收集固体,该操作可以进行一次或多次,优选进行2-4次;最后,用惰性溶剂洗涤得到的固体,所述惰性溶剂优选为脂肪烃或芳烃,例如:正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷和甲苯。
一般地,根据实际应用的需要,特别是对用于α-烯烃(如丙烯)聚合的催化剂组分而言,为了得到高等规度的α-烯烃聚合物(如丙烯聚合物),在所述催化剂组分的制备过程中还可以任选地加入至少一种内给电子体化合物。根据本发明,所述内给电子体化合物的加入可以在卤化镁加合物颗粒与钛化合物反应前、反应中或反应后进行,优选在卤化镁加合物颗粒与钛化合物反应的同时进行。
根据本发明的用于烯烃聚合的催化剂组分,所述内给电子体化合物可以为本领域常用的各种内给电子体化合物,例如:所述内给电子体化合物可以为酯、醚、酮、胺和硅烷中的一种或两种以上。优选地,所述内给电子体化合物为酯和二醚型化合物中的一种或两种以上。
本发明中,所述酯可以为一元脂肪族羧酸酯、多元脂肪族羧酸酯、一元芳香族羧酸酯、多元芳香族羧酸酯和二醇酯中的一种或两种以上。本发明中,所述酯优选为多元芳香族羧酸酯。
本发明中,术语“一元脂肪族羧酸酯”是指由一元脂肪族羧酸与一元醇通过酯化反应形成的化合物。术语“多元脂肪族羧酸酯”是指由多元脂肪族羧酸与一元醇通过酯化反应形成的化合物。术语“一元芳香族羧酸酯”是指由一元芳香族羧酸与一元醇通过酯化反应形成的化合物。术语“多元芳香族羧酸酯”是指多元芳香族羧酸与一元醇通过酯化反应形成的化合物。
本发明中,所述一元脂肪族羧酸酯、多元脂肪族羧酸酯、一元芳香族羧酸酯和多元芳香族羧酸酯的实例可以为苯甲酸酯、邻苯二甲酸酯、丙二酸酯、琥珀酸酯、戊二酸酯、新戊酸酯和碳酸酯;优选为苯甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷基酯、丙二酸烷基酯、琥珀酸烷基酯、戊二酸烷基酯、新戊酸烷基酯和碳酸烷基酯。
具体地,本发明中,所述一元脂肪族羧酸酯、多元脂肪族羧酸酯、一元芳香族羧酸酯和多元芳香族羧酸酯的实例可以为但不限于:苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二正丁酯、丙二酸二异丁酯、2,3-二异丙基琥珀酸二乙酯、2,3-二异丙基琥珀酸二异丁酯、2,3-二异丙基琥珀酸二正丁酯、2,3-二异丙基琥珀酸二甲酯、2,2-二甲基琥珀酸二异丁酯、2-乙基-2-甲基琥珀酸二异丁酯、2-乙基-2-甲基琥珀酸二乙酯、戊二酸二乙酯、戊二酸二正丁酯、戊二酸二异丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二异丁酯、己二酸二乙酯、己二酸二正丁酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二正丁酯、顺丁烯二酸二乙酯、顺丁烯二酸二正丁酯、萘二羧酸二乙酯、萘二羧酸二正丁酯、偏苯三酸三乙酯、偏苯三酸三正丁酯、联苯三酸三乙酯、联苯三酸三正丁酯、均苯四酸四乙酯和均苯四酸四正丁酯。
本发明中,术语“二醇酯”是指二元醇与一元羧酸或多元羧酸通过酯化反应形成的化合物。例如,所述二醇酯可以为式VIII所示的化合物:
式VIII中,RI、RII、RIII、RIV、RV和RVI各自为氢、C1-C10的脂肪烃基、C6-C10的芳基和C7-C10的芳烷基中的一种;或者RI、RII、RIII、RIV、RV和RVI中的两个或两个以上相互键合,以形成环;
RVII和RVIII各自为C1-C10的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C6-C20的芳基和C7-C20的芳基脂肪烃基中的一种。
优选地,式VIII中,RI、RII、RIII、RIV、RV和RVI各自为氢、C1-C6的直链或支链的烷基、C2-C6的直链或支链的烯基、C3-C6的环烷基、C6-C10的芳基和C7-C10的芳烷基中的一种;或者,RI、RII、RIII、RIV、RV和RVI中的两个或两个以上相互键合,以形成环;
RVII和RVIII各自为C1-C6的直链或支链烷基、C3-C6的环烷基、C6-C10的芳基、C7-C10的芳烷基和C7-C10的芳烯基中的一种。
更优选地,式VIII中,RI、RII、RV和RVI中的至少一个为氢,且RI、RII、RV和RVI不同时为氢。
进一步优选地,式VIII中,RI和RII中至少有一个为氢,且在RI和RII中仅有一个为氢时,RI和RII中的另一个基团为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、苯基和卤代苯基中的一种;RV和RVI中至少有一个为氢,且在RV和RVI中仅有一个为氢时,RV和RVI中的另一个基团为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、苯基和卤代苯基中的一种;RIII和RIV各自为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、烯丙基、正戊基、异戊基和正己基中的一种,或者RIII和RIV相互键合在一起形成芴基;RVII和RVIII各自为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、环戊基、环己基、苯基、卤代苯基、甲苯基、卤代甲基苯基、苄基、苯乙基和苯乙烯基中的一种。
本发明中,所述二醇酯的具体实例可以为但不限于:1,3-丙二醇二苯甲酸酯、2-甲基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯、2-乙基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯、2,2-二甲基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯、(R)-1-苯基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯、1,3-二苯基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯、1,3-二苯基-1,3-丙二醇二正丙酸酯、1,3-二苯基-2-甲基-1,3-丙二醇二正丙酸酯、1,3-二苯基-2-甲基-1,3-丙二醇二乙酸酯、1,3-二苯基-2,2-二甲基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯、1,3-二苯基-2,2-二甲基-1,3-丙二醇二正丙酸酯、1,3-二叔丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯、1,3-二苯基-1,3-丙二醇二乙酸酯、1,3-二异丙基-1,3-丙二醇二(4-正丁基苯甲酸)酯、1-苯基-2-氨基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯、1-苯基-2-甲基-1,3-丁二醇二苯甲酸酯、1-苯基-2-甲基-1,3-丁二醇二新戊酸酯、3-正丁基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3,3-二甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、(2S,4S)-(+)-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、(2R,4R)-(+)-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、2,4-戊二醇二(对氯苯甲酸)酯、2,4-戊二醇二(间氯苯甲酸)酯、2,4-戊二醇二(对溴苯甲酸)酯、2,4-戊二醇二(邻溴苯甲酸)酯、2,4-戊二醇二(对甲基苯甲酸)酯、2,4-戊二醇二(对叔丁基苯甲酸)酯、2,4-戊二醇二(对正丁基苯甲酸)酯、2-甲基-1,3-戊二醇二(对氯苯甲酸)酯、2-甲基-1,3-戊二醇二(对甲基苯甲酸)酯、2-正丁基-1,3-戊二醇二(对甲基苯甲酸)酯、2-甲基-1,3-戊二醇二(对叔丁基苯甲酸)酯、2-甲基-1,3-戊二醇二新戊酸酯、2-甲基-3-肉桂酰氧基-1-正戊醇苯甲酸酯、2,2-二甲基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2,2-二甲基-3-肉桂酰氧基-1-正戊醇苯甲酸酯、2-乙基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2-正丁基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2-烯丙基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2-甲基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2-乙基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2-正丙基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2-正丁基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2,2-二正丙基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、1,3-戊二醇二(对氯苯甲酸)酯、1,3-戊二醇二(间氯苯甲酸)酯、1,3-戊二醇二(对溴苯甲酸)酯、1,3-戊二醇二(邻溴苯甲酸)酯、1,3-戊二醇二(对甲基苯甲酸)酯、1,3-戊二醇二(对叔丁基苯甲酸)酯、1,3-戊二醇二(对丁基苯甲酸)酯、3-肉桂酰氧基-1-正戊醇苯甲酸酯、1,3-戊二醇二肉桂酸酯、1,3-戊二醇二正丙酸酯、2-乙基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2-正丁基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2-烯丙基-1,3-戊二醇二苯甲酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丙基甲酸酯、1-三氟甲基-3-甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、2,4-戊二醇二对氟代甲基苯甲酸酯、2,4-戊二醇二(2-呋喃甲酸)酯、2-甲基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3-甲基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、4-甲基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、5-甲基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、6-甲基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3-乙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、4-乙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、5-乙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、6-乙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3-正丙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、4-正丙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、5-正丙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、6-正丙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3-正丁基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、4-正丁基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、5-正丁基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、6-正丁基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3,5-二甲基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3,5-二乙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3,5-二正丙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3,5-二正丁基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3,3-二甲基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3,3-二乙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3,3-二正丙基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3,3-二正丁基-6-(1-正庚烯)基-2,4-庚二醇二苯甲酸酯、3-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、5-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、3-正丙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-正丙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、3-正丁基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、2,3-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、2,4-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、2,5-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、2,6-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、3,5-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4,4-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4,5-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4,6-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、6,6-二甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、2-甲基-3-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、2-甲基-4-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、2-甲基-5-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、3-甲基-3-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、3-甲基-4-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、3-甲基-5-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-甲基-3-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-甲基-4-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、9,9-双(苯甲酰氧基甲基)芴、9,9-双((间甲氧基苯甲酰氧基)甲基)芴、9,9-双((间氯苯甲酰氧基)甲基)芴、9,9-双((对氯苯甲酰氧基)甲基)芴、9,9-双(肉桂酰氧基甲基)芴、9-(苯甲酰氧基甲基)-9-(丙酰氧基基甲基)芴、9,9-双(丙酰氧基甲基)芴、9,9-双(丙烯酰氧基甲基)芴和9,9-双(新戊酰氧基甲基)芴。
CN1213080C、CN1169845C、WO 03/068828和WO 03/068723公开了上述二醇酯化合物,其相关内容在此引入本发明作为参考。
根据本发明,所述二醚型化合物可以为本领域常用的各种能够作为烯烃聚合催化剂内给电子体化合物的二醚型化合物。例如,所述二醚型化合物可以为通式IX所示的1,3-二醚型化合物:
式IX中,RI、RII、RIII、RIV、RV和RVI各自为氢、卤素、C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C6-C20的芳基和C7-C20的芳烷基中的一种,RVII和RVIII各自为C1-C20的直链或支链烷基、C3-C20的环烷基、C6-C20的芳基和C7-C20的芳烷基中的一种。本发明中,RI、RII、RIII、RIV、RV和RVI中的两个或两个以上可以相互键合,以形成环。
优选地,式IX中:
RI、RII、RV和RVI为氢;
RVII和RVIII各自为C1-C4的直链或支链烷基,更优选为甲基;
RIII为甲基、乙基、正丙基或者异丙基,RIV为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、异戊基、2-乙基己基、环戊基、环己基、甲基环己基、苯基和苄基中的一种;或者,RIII为氢,RIV为乙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、2-乙基己基、环己基乙基、二苯基甲基、对氯苯基、1-萘基和1-十氢萘基中的一种;或者,RIII和RIV相同,且为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、新戊基、苯基、苄基、环己基和环戊基中的一种;或者,RIII和RIV相互键合,以形成环戊二烯基、芴基或茚基。
CN1015062B和CN1121368C公开了上述二醚型化合物,其公开的相关内容全部引入本发明作为参考。
根据本发明,所述卤化镁加合物的用量、钛化合物的用量以及内给电子体化合物的用量可以根据预期的用于烯烃聚合的催化剂组分的组成进行适当的选择。例如,所述钛化合物、内给电子体化合物与所述卤化镁加合物的摩尔比可以为5-100:0-0.5:1;优选为20-80:0.05-0.35:1,所述钛化合物以钛元素计,所述卤化镁加合物以镁元素计。本发明中,钛化合物的量为包括在制备本发明催化剂组分过程中使用的钛化合物的总量。
根据本发明的催化剂组分适于用来制备烯烃聚合催化剂体系。
本发明进一步提供了一种用于烯烃聚合的催化剂体系,该催化剂体系包含根据本发明的催化剂组分以及一种或两种以上有机铝化合物。
所述催化剂组分的组成以及制备方法在前文已经进行了详细的描述,在此不再赘述。
根据本发明的用于烯烃聚合的催化剂体系对于有机铝化合物的种类和用量均没有特别限定。
所述有机铝化合物可以为本领域常用的各种有机铝化合物。例如,所述有机铝化合物可以为烷基铝倍半氯化物和通式AlR8R9R10所示化合物中的一种或两种以上,该通式中,R8、R9和R10各自可以为氯和C1-C8的烷基中的一种,且R8、R9和R10中的至少一个为C1-C8的烷基。优选地,所述有机铝化合物为三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、三正己基铝、三正辛基铝、一氯二乙基铝、一氯二异丁基铝、一氯二正丁基铝、一氯二正己基铝、二氯一乙基铝、二氯一异丁基铝、二氯一正丁基铝、二氯一正己基铝和Al2Et3Cl3中的一种或两种以上,其中,Et为乙基。
根据本发明的用于烯烃聚合的催化剂体系,以铝计的有机铝化合物和以钛计的催化剂组分的摩尔比可以为1-2000:1,优选为20-700:1。
在烯烃特别是α-烯烃(例如丙烯或1-丁烯)的有机立构聚合的情况下,根据本发明的用于烯烃聚合的催化剂体系还可以包含与用作内给电子体的化合物相同或者不同的给电子体化合物作为外给电子体化合物。
所述外给电子体化合物可以为本领域常用的各种外给电子体化合物,例如:所述外给电子体化合物可以为羧酸、酸酐、酯、酮、醚、醇、有机磷化合物和有机硅化合物中的一种或两种以上。优选地,所述外给电子体为通式R11 xR12 ySi(OR13)z所示的有机硅化合物,该通式中,R11、R12和R13各自为C1-C18的烃基或含有杂原子的C1-C18的烃基;x和y各自为0-2的整数,z为1-3的整数,且x+y+z=4。更优选地,通式R11 xR12 ySi(OR13)z中,R11和R12中的至少一个选自C3-C10的含或不含杂原子的支链烷基、C3-C10的含或不含杂原子的环烷基和C6-C10的芳基中的一种,R13为C1-C10的烷基,优选为甲基;x为1,y为1,z为2;或者,R12为C3-C10的支链烷基或C3-C10的环烷基,且R13为甲基,x为0,y为1,z为3。
本发明中,所述有机硅化合物的实例可以为但不限于:环己基甲基二甲氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、正丁基环己基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基叔丁基二甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、2-乙基哌啶基-2-叔丁基二甲氧基硅烷、(1,1,1-三氟-2-丙基)-2-乙基哌啶基二甲氧基硅烷、(1,1,1-三氟-2-丙基)-甲基二甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、叔丁基三甲氧基硅烷和叔己基三甲氧基硅烷。
一般地,相对于1摩尔以铝计的有机铝化合物,所述外给电子体化合物的用量可以为0.005-0.5摩尔;优选地,相对于1摩尔以铝计的有机铝化合物,所述外给电子体化合物的用量为0.01-0.4摩尔。
根据本发明的用于烯烃聚合的催化剂体系,在所述内给电子体为酯,特别是多元羧酸酯和二醇酯的情况下,优选以上述给电子体化合物中的一种或两种以上作为外给电子体;在所述内给电子体为醚,特别是式IX所示的1,3-二醚型化合物时,可以不使用外给电子体,这是因为催化剂体系的立体定向能力对于用于各种用途的聚合物而言已经足够高。
根据本发明的催化剂体系适于作为烯烃聚合反应的催化剂体系。
本发明还提供了一种烯烃聚合方法,该方法包括在烯烃聚合条件下,将一种或两种以上烯烃与本发明提供的催化剂体系接触。
本发明的烯烃聚合方法对于烯烃聚合条件和所使用的烯烃没有特别限定。
一般地,根据本发明的烯烃聚合方法,所述烯烃可以为通式CH2=CHR14所示的烯烃,其中,R14可以为氢、C1-C12的直链或支链烷基和C6-C12的芳基中的一种。根据本发明的烯烃聚合方法,必要时,所述烯烃还可以含有少量的二烯烃。根据本发明的烯烃聚合方法,所述烯烃优选为丙烯,或者丙烯和CH2=CHR14所示的烯烃,其中,R14为氢和C1-C6的直链或支链烷基中的一种。
根据本发明的烯烃聚合方法,所述聚合可以按照本领域的常规方法进行。例如,所述聚合可以为本体聚合、气相聚合、淤浆聚合或液相本体-气相组合聚合。根据本发明的烯烃聚合方法,所述烯烃聚合条件可以为本领域的常规条件,例如,聚合温度可以为0-150℃,优选为60-90℃;聚合压力可以为常压或加压。
以下结合实施例详细说明本发明,但不因此限制本发明的范围。
以下实施例和对比例中,涉及的测试方法如下。
1、聚合物熔融指数(MI):根据ASTM D1238-99中规定的方法测定。
2、聚合物等规指数(II):采用正庚烷抽提法测定(正庚烷沸腾抽提6小时),具体操作为:称取2g干燥的聚合物样品,置于索氏抽提器中用沸腾的正庚烷抽提6小时,然后,将剩余物干燥至恒重,所得剩余物的重量(g)与2的比值即为等规指数。
3、差示扫描量热(DSC):采用购自Perkin Elmer公司的型号为DSC7的差示扫描量热仪在5-220℃范围内以5℃/分钟的扫描速度进行。为了避免样品发生水合作用,在手套箱中使用装有样品的、体积为40μl的铝胶囊。
4、X-射线粉末衍射谱(XRD):采用购自德国Bruker AXS公司的D8Advance型高功率转靶X射线衍射仪,该仪器的测试条件为:Cu靶(波长),管压40kV,管流300mA,狭缝系统DS=SS=1mm,接收狭缝0.2mm,单色器为石墨单色器,闪烁计数器计数,扫描速度3°(2θ)·min-1,扫描范围(2θ)5-15°。被分析的样品密封于50微米厚、在手套箱中操作的聚乙烯塑料袋内。
实施例1-5用于说明本发明。
实施例1
(1)在500mL的反应釜中,加入150mL白油(商购自广州市铭恩石油化工有限公司,以重量计,水含量低于50ppm)、30g含有0.44wt%水分的氯化镁(商购自抚顺市鑫宜钛厂)、50mL无水乙醇(商购自北京化工厂,以重量计,水含量为低于100ppm)和1mL 2-甲氧基苯甲酰氯(商购自TOKYO KASEI KOGYO CO.LTD),在搅拌下升温至120℃。恒温反应2小时后,将混合物压入预热至120℃的300mL甲基硅油(商购自道康宁,粘度为300厘泊/20℃,以重量计,水含量低于50ppm)中,以1600转/分钟的速度搅拌30分钟,以进行乳化。然后,将乳化产物用氮气压入预先冷却至-30℃的2L已烷(以重量计,水含量低于5ppm)中,进行急冷成形。过滤除去液体,将得到的固体用300mL的已烷洗涤5次,并在30℃下真空干燥1.5小时,从而得到根据本发明的球形卤化镁加合物,其组成在表1中列出,采用光学显微镜观察到的粒子形貌如图1所示。
将该卤化镁加合物进行DSC分析,得到的DSC图形中,在99.5℃和110.6℃各出现一个熔融峰,与最高熔融峰相关的熔化焓值为169.4焦耳/克。
该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2θ衍射角的范围内显示存在于6.08°(14)、8.82°(100)、8.98°(76)、9.72°(55)、11.46°(9)的衍射角2θ下的5条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I0。
(2)在300mL的玻璃反应瓶中,氮气保护条件下,依次加入10mL己烷、90mL四氯化钛,冷却至-20℃,加入8.0g步骤(1)制备的球形卤化镁加合物,并在-20℃搅拌30分钟。然后,缓慢升温至110℃,并在升温过程中加入1.5mL邻苯二甲酸二异丁酯。在110℃恒温反应30分钟后,滤除液体。加入80mL四氯化钛,升温至120℃,在120℃维持30分钟后滤除液体;接着,再加入80mL四氯化钛,并升温至120℃,在120℃维持30分钟后滤除液体。最后用60℃的已烷对得到的固体洗涤5次(己烷用量为80mL/次),并真空干燥所得固体物,从而得到球形催化剂组分。
(3)在氮气保护下,向5L的不锈钢高压反应釜中依次加入5mL三乙基铝的己烷溶液(浓度为0.5mmol/mL)、1mL环己基甲基二甲氧基硅烷的己烷溶液(浓度为0.1mmol/mL)和9mg步骤(2)制备的球形催化剂组分。关闭高压釜,加入1.5L(标准体积)氢气和2.3L液体丙烯。升温至70℃,反应2小时。然后,降温,卸压,出料,并进行干燥,从而得到聚丙烯。计算催化剂的聚合活性,测定制备的聚丙烯的等规度和熔体流动指数,结果在表2中列出。
对比例1
(1)采用与实施例1步骤(1)相同的方法制备球形氯化镁加合物,不同的是,使用的氯化镁为无水氯化镁,制备的卤化镁加合物的组成在表1中列出。
将该卤化镁加合物进行DSC分析,得到的DSC图形中,在100.0℃和109.8℃各出现一个熔融峰,与最高熔融峰相关的熔化焓值为168.5焦耳/克。
该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2θ衍射角的范围内显示存在于6.26°(12)、9.06°(100)、10.00°(51)、11.74°(12)的衍射角2θ下的4条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I0。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用对比例1步骤(1)制备的球形氯化镁加合物。
(3)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用对比例1步骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
对比例2
(1)采用与实施例1步骤(1)相同的方法制备球形氯化镁加合物,不同的是,使用的氯化镁为无水氯化镁,并将1mL 2-甲氧基苯甲酰氯(商购自TOKYO KASEI KOGYO CO.LTD)改为1mL 2-羟基苯甲酸乙酯(商购自TOKYO KASEI KOGYO CO.LTD,以重量计,水含量为低于10ppm),制备的卤化镁加合物的组成在表1中列出。
将该卤化镁加合物进行DSC分析,得到的DSC图形中,在97.1℃和113.4℃各出现一个熔融峰,与最高熔融峰相关的熔化焓值为178.3焦耳/克。
该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2θ衍射角的范围内显示存在于6.07°(28)、8.80°(67)、9.06°(100)、9.98°(43)、11.63°(11)的衍射角2θ下的5条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I0。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用对比例2步骤(1)制备的球形卤化镁加合物。
(3)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用对比例2步骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
实施例2
(1)采用与实施例1步骤(1)相同的方法制备球形卤化镁加合物,不同的是,使用的氯化镁为含有0.65wt%水分的氯化镁,制备的卤化镁加合物的组成在表1中列出。
将该卤化镁加合物进行DSC分析,得到的DSC图形中,在97.6℃和112.1℃各出现一个熔融峰,与最高熔融峰相关的熔化焓值为177.3焦耳/克。
该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2θ衍射角的范围内显示存在于6.06°(14)、8.82°(100)、8.98°(50)、9.74°(66)、11.48°(11)的衍射角2θ下的5条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I0。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用实施例2步骤(1)制备的球形氯化镁加合物。
(3)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用实施例2步骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
对比例3
(1)在500mL的反应釜中,加入150mL白油(商购自广州市铭恩石油化工有限公司,以重量计,水含量低于50ppm)、30g含有0.65wt%水分的氯化镁(商购自抚顺市鑫宜钛厂)、50mL无水乙醇(商购自北京化工厂,以重量计,水含量为低于100ppm)、1mL2-甲氧基苯甲酰氯(商购自TOKYO KASEI KOGYO CO.LTD)和1mL 2,2-二甲氧基丙烷(商购自宁波华纳化工有限公司,以重量计,水含量为低于10ppm),在搅拌下升温至120℃。恒温反应2小时后,将混合物压入预热至120℃的300mL甲基硅油(商购自道康宁,粘度为300厘泊/20℃,以重量计,水含量低于50ppm)中,以1600转/分钟的速度搅拌30分钟,以进行乳化。然后,将乳化产物用氮气压入预先冷却至-30℃的2L已烷(以重量计,水含量低于5ppm)中,进行急冷成形。过滤除去液体,将得到的固体用300mL的已烷洗涤5次,并在30℃下真空干燥1.5小时,从而得到球形卤化镁加合物,其组成在表1中列出。
将该卤化镁加合物进行DSC分析,得到的DSC图形中,在76.2℃、97.3℃和111.4℃各出现一个熔融峰,与最高熔融峰相关的熔化焓值为170.2焦耳/克。
该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2θ衍射角的范围内显示存在于6.14°(17)、9.05°(100)、9.49°(63)、9.84°(66)、11.63°(10)的衍射角2θ下的5条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I0。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用对比例3步骤(1)制备的球形卤化镁加合物。
(3)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用对比例3步骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
实施例3
(1)在500mL的反应釜中,加入150mL白油(商购自广州市铭恩石油化工有限公司,以重量计,水含量低于50ppm)、30g无水氯化镁(商购自抚顺市鑫宜钛厂)、50mL无水乙醇(商购自北京化工厂,以重量计,水含量为低于100ppm)、1mL 2-甲氧基苯甲酰氯(商购自TOKYOKASEI KOGYO CO.LTD)和0.15g水,在搅拌下升温至120℃。恒温反应2小时后,将混合物压入预热至120℃的300mL甲基硅油(商购自道康宁,粘度为300厘泊/20℃,以重量计,水含量低于50ppm)中,以1600转/分钟的速度搅拌30分钟,以进行乳化。然后,将乳化产物用氮气压入预先冷却至-30℃的2L已烷(以重量计,水含量低于5ppm)中,进行急冷成形。过滤除去液体,将得到的固体用300mL的已烷洗涤5次,并在30℃下真空干燥1.5小时,从而得到根据本发明的球形卤化镁加合物,其组成在表1中列出。
将该卤化镁加合物进行DSC分析,得到的DSC图形中,在98.5℃和111.3℃各出现一个熔融峰,与最高熔融峰相关的熔化焓值为171.4焦耳/克。
该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2θ衍射角的范围内显示存在于6.10°(21)、8.78°(100)、8.98°(66)、9.72°(61)、11.48°(10)的衍射角2θ下的5条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I0。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用实施例3步骤(1)制备的球形卤化镁加合物。
(3)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备聚丙烯,不同的是,采用实施例3步骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
实施例4
(1)在500mL的反应釜中,加入150mL白油(商购自广州市铭恩石油化工有限公司,以重量计,水含量低于50ppm)、30g含有1.2wt%水分的氯化镁(商购自抚顺市鑫宜钛厂)、54mL无水乙醇(商购自北京化工厂,以重量计,水含量为低于100ppm)和3mL2-甲氧基苯甲酰氯(商购自TOKYO KASEI KOGYO CO.LTD),在搅拌下升温至130℃。恒温反应2小时后,将混合物压入预热至130℃的300mL甲基硅油(商购自道康宁,粘度为300厘泊/20℃,以重量计,水含量低于50ppm)中,以1600转/分钟的速度搅拌30分钟,以进行乳化。然后,将乳化产物用氮气压入预先冷却至-30℃的2L已烷(以重量计,水含量低于5ppm)中,进行急冷成形。过滤除去液体,将得到的固体用300mL的已烷洗涤5次,并在30℃下真空干燥1.5小时,从而得到根据本发明的球形卤化镁加合物,组成在表1中列出。
将该卤化镁加合物进行DSC分析,得到的DSC图形中,在97.5℃和112.7℃各出现一个熔融峰,与最高熔融峰相关的熔化焓值为178.2焦耳/克。
该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2θ衍射角的范围内显示存在于6.14°(15)、8.88°(100)、9.80°(52)、11.54°(9)的衍射角2θ下的4条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I0。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用实施例4步骤(1)制备的球形卤化镁加合物。
(3)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用实施例4步骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
实施例5
(1)在500mL的反应釜中,加入150mL白油(商购自广州市铭恩石油化工有限公司,以重量计,水含量低于50ppm)、30g含有1.2wt%水分的氯化镁(商购自抚顺市鑫宜钛厂)、58mL无水乙醇(商购自北京化工厂,以重量计,水含量为低于100ppm)和5mL4-甲氧基苯甲酰氯(商购自商购自TOKYO KASEI KOGYO CO.LTD),在搅拌下升温至130℃。恒温反应2小时后,将混合物压入预热至130℃的300mL甲基硅油(商购自道康宁,粘度为300厘泊/20℃,以重量计,水含量低于50ppm)中,以1600转/分钟的速度搅拌30分钟,以进行乳化。然后,将乳化产物用氮气压入预先冷却至-30℃的2L已烷(以重量计,水含量低于5ppm)中,进行急冷成形。过滤除去液体,将得到的固体用300mL的已烷洗涤5次,并在30℃下真空干燥1.5小时,从而得到根据本发明的球形卤化镁加合物,其组成在表1中列出。
将该卤化镁加合物进行DSC分析,得到的DSC图形中,在97.7℃和112.0℃各出现一个熔融峰,与最高熔融峰相关的熔化焓值为178.8焦耳/克。
该卤化镁加合物的X-射线衍射谱表明,在5-15°的2θ衍射角的范围内显示存在于6.20°(15)、8.84°(100)、9.78°(53)、11.52°(9)的衍射角2θ下的4条衍射谱线;在括号内的数值表示相对于最强衍射谱线的强度I/I0。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备球形催化剂组分,不同的是,使用实施例5步骤(1)制备的球形卤化镁加合物。
(3)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备聚丙烯,不同的是,使用实施例5步骤(2)制备的球形催化剂组分。实验结果在表2中列出。
表1
a:2-甲氧基苯甲酸乙酯 b:2-羟基苯甲酸乙酯 c:甲醇
d:4-甲氧基苯甲酸乙酯 e:4-羟基苯甲酸乙酯
表2
从表2的结果可以看出,由本发明的卤化镁加合物形成的催化剂在用于丙烯聚合时,显示出更高的聚合活性,同时制备的聚合物也具有较高的等规度。
图1的结果证实,根据本发明的的卤化镁加合物的颗粒形态好,无异性料存在。
Claims (23)
1.一种卤化镁加合物,该卤化镁加合物如式I所示,
MgX1Y-mR1OH-n(LB1)-k(LB2)-p(LB3) (式I)
其中,X1为氯,Y为氯;
LB1为式II所示的4-烷氧基苯甲酸酯系化合物和/或2-烷氧基苯甲酸酯系化合物,
LB2为式III所示的4-羟基苯甲酸酯系化合物和/或2-羟基苯甲酸酯系化合物,
LB3为式IV所示的醇,
R6OH (式IV)
R1为C1-C6的直链或支链烷基中的一种;
R2、R3、R4和R5各自为氢;
R6与R1不相同,为C1-C6的直链或支链烷基;
m、n、k和p以摩尔计,分别满足以下条件:
m为2-3.5,
0.005≤n+k≤0.15,
0.5≤k/n≤10,
p≤k,且
0.001≤p≤0.04;
该卤化镁加合物的差示扫描量热图形中,在5-220℃的温度范围内,仅在90-120℃之间存在至少两个熔融峰,并且与最高熔化温度相对应的熔化焓值为160焦耳/克或更高。
2.根据权利要求1所述的卤化镁加合物,其中,R1为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和正己基中的一种。
3.根据权利要求1所述的卤化镁加合物,其中,R6为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基和正已基中的一种。
4.根据权利要求1所述的卤化镁加合物,其中,m、n、k和p以摩尔计,分别满足以下条件:
m为2.4-3.5,
0.015≤n+k≤0.1,
1≤k/n≤6,
p≤k,且
0.005≤p≤0.04。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的卤化镁加合物,其中,该卤化镁加合物的差示扫描量热图形中,在5-220℃的温度范围内,仅在96-114℃之间存在至少两个熔融峰,并且与最高熔化温度相对应的熔化焓值在167-180焦耳/克的范围内。
6.权利要求1-5中任意一项所述的卤化镁加合物在制备烯烃聚合催化剂中的应用。
7.一种用于烯烃聚合的催化剂组分,该催化剂组分包含卤化镁加合物与至少一种钛化合物以及任选的至少一种内给电子体化合物的反应产物,其特征在于,所述卤化镁加合物为权利要求1-5中任意一项所述的卤化镁加合物。
8.根据权利要求7所述的催化剂组分,其中,所述钛化合物、内给电子体化合物与所述卤化镁加合物的摩尔比为5-100:0-0.5:1,所述钛化合物以钛元素计,所述卤化镁加合物以镁元素计。
9.根据权利要求8所述的催化剂组分,其中,所述钛化合物、内给电子体化合物与所述卤化镁加合物的摩尔比为20-80:0.05-0.35:1。
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的催化剂组分,其中,所述钛化合物为三卤化钛和通式Ti(OR7)4-qX2 q所示的钛化合物中的一种或两种以上,该通式中R7为C1-C10的烷基,X2为卤素,q为0-4的整数。
11.根据权利要求10所述的催化剂组分,其中,所述钛化合物为四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四正丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三正丁氧基钛、二氯二正丁氧基钛、三氯一正丁氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛、三氯一乙氧基钛和三氯化钛中的一种或两种以上。
12.根据权利要求7-9中任意一项所述的催化剂组分,其中,所述内给电子体化合物为酯、醚、酮、胺和硅烷中的一种或两种以上。
13.根据权利要求12所述的催化剂组分,其中,所述内给电子体化合物为酯和二醚型化合物中的一种或两种以上。
14.权利要求7-13中任意一项所述的催化剂组分在制备烯烃聚合催化剂体系中的应用。
15.一种用于烯烃聚合的催化剂体系,该催化剂体系包含根据权利要求7-13中任意一项所述的催化剂组分以及一种或两种以上有机铝化合物;以铝计的所述有机铝化合物和以钛计的所述催化剂组分的摩尔比为1-2000:1。
16.根据权利要求15所述的催化剂体系,其中,以铝计的所述有机铝化合物和以钛计的所述催化剂组分的摩尔比为20-700:1。
17.根据权利要求15或16所述的催化剂体系,其中,所述有机铝为烷基铝倍半氯化物和通式AlR8R9R10所示的化合物中的一种或两种以上,该通式中,R8、R9和R10各自为氯和C1-C8的烷基中的一种,且R8、R9和R10中的至少一个为C1-C8的烷基。
18.根据权利要求15或16所述的催化剂体系,其中,该催化剂体系还包含一种或两种以上外给电子体化合物;所述外给电子体化合物与以铝计的所述有机铝化合物的摩尔比为0.005-0.5:1。
19.根据权利要求18所述的催化剂体系,其中,所述外给电子体化合物与以铝计的所述有机铝化合物的摩尔比为0.01-0.4:1。
20.根据权利要求18所述的催化剂体系,其中,所述外给电子体化合物为羧酸、酸酐、酯、酮、醚、醇、有机磷化合物和有机硅化合物中的一种或两种以上。
21.根据权利要求20所述的催化剂体系,其中,所述外给电子体化合物为通式R11 xR12 ySi(OR13)z所示的有机硅化合物中的一种或两种以上,该通式中,R11、R12和R13各自为C1-C18的烃基或含有杂原子的C1-C18的烃基,x和y各自为0-2的整数,z为1-3的整数,且x+y+z=4。
22.权利要求15-21中任意一项所述的催化剂体系在烯烃聚合反应中的应用。
23.一种烯烃聚合方法,该方法包括在烯烃聚合条件下,将一种或两种以上烯烃与权利要求15-21中任意一项所述催化剂体系接触。
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