CN109890852A - 用于烯烃聚合的催化剂组分 - Google Patents

用于烯烃聚合的催化剂组分 Download PDF

Info

Publication number
CN109890852A
CN109890852A CN201780067431.1A CN201780067431A CN109890852A CN 109890852 A CN109890852 A CN 109890852A CN 201780067431 A CN201780067431 A CN 201780067431A CN 109890852 A CN109890852 A CN 109890852A
Authority
CN
China
Prior art keywords
amino
alkyl
carbethoxyl group
group
ethyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780067431.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109890852B (zh
Inventor
A·米格诺吉纳
D·利果里
G·莫里尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Basell Technology Co BV
Original Assignee
Basell Technology Co BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basell Technology Co BV filed Critical Basell Technology Co BV
Publication of CN109890852A publication Critical patent/CN109890852A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109890852B publication Critical patent/CN109890852B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/65Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/64 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/652Pretreating with metals or metal-containing compounds
    • C08F4/654Pretreating with metals or metal-containing compounds with magnesium or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F110/06Propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/65Pretreating the metal or compound covered by group C08F4/64 before the final contacting with the metal or compound covered by group C08F4/44
    • C08F4/651Pretreating with non-metals or metal-free compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/42Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors
    • C08F4/44Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides
    • C08F4/60Metals; Metal hydrides; Metallo-organic compounds; Use thereof as catalyst precursors selected from light metals, zinc, cadmium, mercury, copper, silver, gold, boron, gallium, indium, thallium, rare earths or actinides together with refractory metals, iron group metals, platinum group metals, manganese, rhenium technetium or compounds thereof
    • C08F4/62Refractory metals or compounds thereof
    • C08F4/64Titanium, zirconium, hafnium or compounds thereof
    • C08F4/659Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond
    • C08F4/65912Component covered by group C08F4/64 containing a transition metal-carbon bond in combination with an organoaluminium compound

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

用于烯烃聚合的包含Mg、Ti和式(I)的电子给体的固体催化剂组分。其中R1和R7基团彼此相同或不同,选自C1‑C15烃基,R2基团选自C1‑C10烃基,R3至R6基团独立地选自氢或C1‑C15烃基,它们可以稠合在一起形成一个或多个环。基于固体催化剂组分的催化剂体系具有高活性和立体专一性。

Description

用于烯烃聚合的催化剂组分
技术领域
本公开涉及用于烯烃聚合,特别是丙烯聚合的催化剂组分,其包含其上负载有Ti原子的二卤化镁基载体和含有酯和氨基甲酸酯官能团的电子给体化合物。本公开还涉及由所述组分获得的催化剂和它们在烯烃聚合特别是丙烯聚合方法中的用途。
背景技术
用于烯烃立体定向聚合的催化剂组分已在本领域中公开。关于丙烯的聚合,使用齐格勒-纳塔催化剂,其通常包括由二卤化镁构成的固体催化剂组分,在其上负载有钛化合物和内电子给体化合物,与Al-烷基化合物结合使用。然而,常规地,当需要聚合物的较高结晶度时,也需要外部给体(例如烷氧基硅烷)以获得较高的全同立构规整度。邻苯二甲酸的酯,特别是邻苯二甲酸二异丁酯,在催化剂制备中用作内部给体。邻苯二甲酸酯与作为外部给体的烷基烷氧基硅烷结合用作内部给体。该催化剂体系在活性、全同立构规整度和二甲苯不溶性方面具有良好的性能。
与该催化剂体系的使用相关的问题之一是邻苯二甲酸酯最近凸显了一些问题,这些问题使得该类中的一些化合物被分类为严重健康问题的来源。
因此,研究活动致力于发现用于制备用于丙烯聚合的催化剂组分的替代类型的内部给体。
一些测试的催化剂含有同时具有氨基甲酸基和酯基的给体结构。PCT公开第WO2006/110234号描述了包括一个氨基甲酸酯基和一个游离酯官能团的1,2-氨基酯衍生物。由这些结构产生的催化剂在本体丙烯聚合中具有非常低的活性和立体专一性(参见PCT公开第WO2006/110234号的表2)。
发明内容
令人惊奇的是,申请人已经发现一类在衍生自氨基醇的特定结构内同时含有氨基甲酸酯和酯官能团的给体产生了显示出活性和立体专一性的良好平衡的催化剂。
因此,本公开的目的是用于烯烃聚合的包含Mg、Ti和式(I)的电子给体的催化剂组分
其中R1和R7基团彼此相同或不同,选自C1-C15烃基,R2基团选自C1-C10烃基,R3至R6基团独立地选自氢或C1-C15烃基,它们可以稠合在一起形成一个或多个环。
具体实施方式
除了碳和氢之外,如上定义的烃基R1至R7可以含有选自卤素、P、S、N、O和Si的杂原子。
优选地,R1是C1-C10烷基,更优选C1-C8烷基。更优选地,烷基是伯烷基。
优选地,R2选自C1-C10烷基,更优选它选自C3-C10烷基,特别是选自C3-C10直链烷基。
优选地,R3选自C1-C10烷基,更优选C1-C8烷基,特别是选自直链C1-C8烷基。根据一个具体实施方案,当R2基团选自C3-C10直链烷基时,R3基团选自C1-C3直链烷基。
优选地,R4是氢或C1-C10烷基。更优选R4为氢。
优选结构是其中R3选自C1-C10烷基且R4是氢的那些。
优选地,R5和R6是氢或C1-C10烷基,更优选地,R5和R6都是氢。
优选地,R7是C1-C10烷基,更优选C1-C8烷基。更优选地,烷基是伯烷基。
式(I)的优选结构是其中R1和R7独立地是C1-C10烷基,R2选自C3-C10直链烷基,R3选自直链C1-C8烷基和R4至R6是氢的那些。
优选地,按重量计,电子给体化合物在固体催化剂组分中的最终量为1-25wt%,优选3-20wt%。
式(I)结构的非限制性示例如下:3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)丁酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)丁酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)丁酸乙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)-2-甲基丁酸乙酯、3Kg/gcat-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)-2-甲基丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)-2-甲基丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)-2-甲基丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)-2-甲基丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)-2-甲基丁酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)-2-甲基丁酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)-2-甲基丁酸乙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)-2-甲基丁酸乙酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)-4,4-二甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)-4-甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)-5-甲基己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)庚酸乙酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)-4,4-二甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)-4-甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)-5-甲基己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)庚酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)-4,4-二甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)-4-甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)-5-甲基己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)庚酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)-4,4-二甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)-4-甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)-5-甲基己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)庚酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)苯基丙酸乙酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)-4,4-二甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)-4-甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)-5-甲基己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)庚酸乙酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)-4,4-二甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)-4-甲基戊酸乙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)-5-甲基己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)庚酸乙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)己酸乙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)戊酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)-3-环己基丙酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)-4,4-二甲基戊酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)-4-甲基戊酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)-5-甲基己酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)庚酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)己酸乙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)戊酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)-3-环己基丙酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)-4,4-二甲基戊酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)-4-甲基戊酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)-5-甲基己酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)庚酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)己酸乙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)戊酸乙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)-3-苯基丙酸乙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)-4,4-二甲基戊酸乙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)-4-甲基戊酸乙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)-5-甲基己酸乙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)庚酸乙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)己酸乙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)戊酸乙酯、3-环己基-3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)丙酸乙酯、3-环己基-3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)丙酸乙酯、3-环己基-3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)丙酸乙酯、3-环己基-3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)丙酸乙酯、3-环己基-3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)丙酸乙酯、3-环己基-3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)丙酸乙酯、3-环己基-3-(环己基(乙氧羰基)氨基)丙酸乙酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)丁酸丙酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)丁酸丙酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)丁酸丙酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)丁酸丙酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)丁酸丙酯、3-((乙氧羰基)(丙基)氨基)丁酸丙酯、3-(叔丁基(乙氧羰基)氨基)丁酸丙酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)丁酸丙酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)丁酸丙酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)丁酸丁酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)丁酸丁酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)丁酸丁酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)丁酸丁酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)丁酸丁酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)丁酸丁酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)丁酸丁酯、3-((乙氧羰基)(乙基)氨基)丁酸异丁酯、3-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)丁酸异丁酯、3-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)丁酸异丁酯、3-((乙氧羰基)(甲基)氨基)丁酸异丁酯、3-((乙氧羰基)(苯基)氨基)丁酸异丁酯、3-(丁基(乙氧羰基)氨基)丁酸异丁酯、3-(环己基(乙氧羰基)氨基)丁酸异丁酯、2-((乙氧羰基)(乙基)氨基)环戊烷-1-羧酸乙酯、2-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)环戊烷-1-羧酸乙酯、2-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)环戊烷-1-羧酸乙酯、2-((乙氧羰基)(甲基)氨基)环戊烷-1-羧酸乙酯、2-((乙氧羰基)(苯基)氨基)环戊烷-1-羧酸乙酯、2-(丁基(乙氧羰基)氨基)环戊烷-1-羧酸乙酯、2-((乙氧羰基)(乙基)氨基)环己烷-1-羧酸乙酯、2-((乙氧羰基)(异丁基)氨基)环己烷-1-羧酸乙酯、2-((乙氧羰基)(异丙基)氨基)环己烷-1-羧酸乙酯、2-((乙氧羰基)(甲基)氨基)环己烷-1-羧酸乙酯、2-((乙氧羰基)(苯基)氨基)环己烷-1-羧酸乙酯、2-(丁基(乙氧羰基)氨基)环己烷-1-羧酸乙酯、3-(((苄氧基)羰基)(丁基)氨基)丁酸乙酯、3-(((苄氧基)羰基)(甲基)氨基)丁酸乙酯、3-((叔丁氧基羰基)(丁基)氨基)丁酸乙酯、3-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)丁酸乙酯、3-((丁氧基羰基)(丁基)氨基)丁酸乙酯、3-((丁氧基羰基)(甲基)氨基)丁酸乙酯、3-((异丁氧基羰基)(甲基)氨基)丁酸乙酯、3-((异丙氧基羰基)(甲基)氨基)丁酸乙酯、3-(甲氧基羰基)(甲基)氨基)丁酸乙酯、3-(丁基(异丁氧基羰基)氨基)丁酸乙酯、3-(丁基(异丙氧基羰基)氨基)丁酸乙酯、3-(丁基(甲氧基羰基)氨基)丁酸乙酯、3-(丁基(苯氧基羰基)氨基)丁酸乙酯、3-(甲基(苯氧基羰基)氨基)丁酸乙酯。
属于式(I)的化合物通常可以通过使用以下两种合成途径来制备。
在本公开的固体催化剂组分中,相对于所述催化剂组分的总重量,Ti原子的量优选高于2.5wt%,更优选高于3.0wt%。
如上所述,除了上述电子给体之外,本公开的催化剂组分还包含Ti、Mg和卤素。特别地,催化剂组分包括至少具有Ti-卤键的钛化合物和负载在Mg卤化物上的上述电子给体化合物。卤化镁优选为活性形式的MgCl2,其在专利文献中广泛已知作为齐格勒-纳塔催化剂的载体。专利USP4,298,718和USP 4,495,338首先描述了这些化合物在齐格勒-纳塔催化中的用途。从这些专利已知,在用于烯烃聚合的催化剂组分中用作载体或共载体的活性形式的二卤化镁用X-射线光谱表征,其中,出现在非活性卤化物光谱中的最强衍射线的强度减小,并被一个晕取代,晕的最大强度相对于更强烈的线的角度偏向更低的角度。
用于本公开的催化剂组分中的优选钛化合物是TiCl4和TiCl3;此外,还可以使用式Ti(OR7)m-yXy的Ti-卤代醇盐,其中m是钛的化合价,y是1到m-1之间的数,X是卤素,R7是具有1-10个碳原子的烃基。
固体催化剂组分的制备可以根据几种方法进行。一种方法包括在电子给体化合物存在下,在约80-120℃的温度下,使醇镁或氯醇镁(特别是根据USP 4,220,554制备的氯醇化物)与过量的TiCl4反应。
根据优选的方法,固体催化剂组分可以通过使式Ti(OR7)m-yXy的钛化合物与衍生自式MgCl2·pR8OH的加合物的氯化镁反应来制备,其中,Ti(OR7)m-yXy中,m是钛的化合价,y是1到m之间的数,优选TiCl4,MgCl2·pR8OH中p是0.1到6之间的数,优选2-3.5,R8是具有1-18个碳原子的烃基。通过在与加合物不混溶的惰性烃存在下混合醇和氯化镁,在加合物的熔融温度(100-130℃)下在搅拌条件下操作,可以适当制备球形形式的加合物。然后,将乳液快速骤冷,从而使加合物以球形颗粒的形式固化。根据该方法制备的球形加合物的示例描述于USP 4,399,054和USP4,469,648中。如此获得的加合物可以直接与Ti化合物反应,或者它可以预先进行热控制脱醇(80-130℃),以获得醇摩尔数低于3、优选0.1-2.5的加合物。与Ti化合物的反应可以通过将加合物(脱醇的或原样)悬浮在冷TiCl4(约0℃)中进行;将混合物加热至80-130℃并在该温度下保持0.5-2小时。用TiCl4处理可以进行一次或多次。优选在用TiCl4处理期间加入电子给体化合物。例如在欧洲专利申请EP-A-395083、EP-A-553805、EP-A-553806、EPA601525和WO98/44009中描述了球形形式的催化剂组分的制备。
根据上述方法获得的固体催化剂组分显示出表面积(通过B.E.T.法)可以为20-500m2/g,优选50-400m2/g,和总孔隙率(通过B.E.T.法)高于0.2cm3/g,优选0.2-0.6cm3/g。由半径高达的孔引起的孔隙率(Hg法)可以为0.3-1.5cm3/g,优选0.45-1cm3/g。
固体催化剂组分具有5-120μm、更优选10-100μm的平均粒度。
在这些制备方法中的任何一种中,所需的电子给体化合物可以原样加入,或者以替代的方式,通过使用能够通过例如可用的化学反应转化为所需电子给体化合物的合适前驱体原位获得。
无论使用何种制备方法,式(I)的电子给体化合物的最终量使得其相对于Ti原子的摩尔比为0.01-2,优选0.05-1.5。
根据本公开的固体催化剂组分通过使它们根据可用的方法与有机铝化合物反应而转化成用于烯烃聚合的催化剂。
特别地,本公开的目的是用于烯烃CH2=CHR聚合的催化剂,其中R是氢或具有1-12个碳原子的烃基,其包括通过使以下物质接触获得的产物:
如上公开的固体催化剂组分和
烷基铝化合物和任选地,
外部电子给体化合物。
烷基-Al化合物(ii)优选选自三烷基铝化合物,例如三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、三正己基铝、三正辛基铝。还可以使用烷基铝卤化物、烷基铝氢化物或烷基铝倍半氯化物,例如AlEt2Cl和Al2Et3Cl3,可能与上述三烷基铝混合。
外部给体化合物可以包括硅化合物、醚、酯、胺和杂环化合物。
另一类优选的外部给体化合物是式(R8)a(R10)bSi(OR11)c的硅化合物,其中a和b是0-2的整数,c是1-4的整数,以及(a+b+c)的总和是4;R9、R10和R11是具有1-18个碳原子的基团,其任选地包含杂原子。特别优选的是这样的硅化合物,其中a是1,b是1,c是2,R9和R10中的至少一个选自具有3-10个碳原子的支链烷基、环烷基或芳基,其任选地包含杂原子,并且R11是C1-C10烷基,特别是甲基。这种优选的硅化合物的示例是甲基环己基二甲氧基硅烷(C给体)、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(D给体)、二异丙基二甲氧基硅烷、(2-乙基哌啶基)叔丁基二甲氧基硅烷、(2-乙基哌啶基)叔己基二甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟-正丙基)(2-乙基哌啶基)二甲氧基硅烷、甲基(3,3,3-三氟-正丙基)二甲氧基硅烷、N,N-二乙基氨基三乙氧基硅烷。此外,还优选其中a是0,c是3,R10是支链烷基或环烷基,任选地包含杂原子,并且R11是甲基的硅化合物。这种优选的硅化合物的示例是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。
电子给体化合物(iii)的用量使得有机铝化合物和所述电子给体化合物(iii)之间的摩尔比为0.1-500,优选1-300,更优选3-100。
如所解释的,本公开的催化剂组分,特别是当用于与烷基铝化合物和烷基烷氧基硅烷结合的丙烯聚合中时,能够在实验部分所述的聚合条件下生产聚丙烯,其活性高于35Kg/g催化剂,优选高于40Kg/g催化剂,和在25℃下的二甲苯不溶性高于96%,优选高于97%。
因此,本发明的另一个目的是提供一种用于烯烃CH2=CHR的(共)聚合的方法,其中R是氢或具有1-12个碳原子的烃基,该方法在催化剂存在下进行,该催化剂包括以下之间的反应产物:
本公开的固体催化剂组分;
烷基铝化合物,
任选的电子给体化合物(外部给体)。
聚合方法可以根据可用的技术进行,例如使用惰性烃溶剂作为稀释剂的淤浆聚合,或使用液体单体(例如丙烯)作为反应介质的本体聚合。此外,可以在一个或多个流化床或机械搅拌床反应器中操作的气相中进行聚合过程。
聚合可以在20-120℃,优选40-80℃的温度下进行。当聚合在气相中进行时,操作压力可以为0.5-5MPa,优选1-4MPa。在本体聚合中,操作压力为1-8MPa,优选1.5-5MPa。
给出以下示例是为了进一步说明本发明,而不是限制本发明。
特性
X.I.的测定
将2.5g聚合物和250ml邻二甲苯放入带有冷却器和回流冷凝器的圆底烧瓶中并保持在氮气下。将所得混合物加热至135℃并保持搅拌约60分钟。在连续搅拌下使最终溶液冷却至25℃,然后过滤不溶性聚合物。然后将滤液在氮气流中在140℃下蒸发以达到恒重。所述二甲苯可溶部分的含量表示为原始2.5克的百分比,并且所述二甲苯不溶物部分的含量表示为差值百分比。
给体的测定
电子给体的含量已经通过气相色谱法进行。将固体组分溶解在酸性水中。用乙酸乙酯萃取该溶液,加入内标,并在气相色谱中分析有机相的样品,以确定在起始催化剂化合物处存在的给体的量。
熔体流动速率(MFR)
聚合物的熔体流动速率MIL根据ISO1133(230℃,2.16Kg)测定。
示例
球形加合物的制备方法
根据WO98/44009的示例2中所述的方法制备初始量的微球状MgCl2.8C2H5OH,但是以更大规模操作。
丙烯聚合的一般程序
将装有搅拌器、压力计、温度计、催化剂进料系统、单体进料管线和恒温夹套的4升钢制高压釜用氮气流在70℃吹扫1小时。然后,在丙烯流下在30℃下依次加入75mL无水己烷、0.76g的AlEt3、二环戊基二甲氧基硅烷作为外部电子给体,以使Al/给体摩尔比为20,和0.006÷0.010g固体催化剂组分。高压釜关闭;随后加入2.0NL的氢气。然后,在搅拌下,加入1.2kg液态丙烯。在5分钟内将温度升至70℃并在该温度下进行聚合2小时。在聚合结束时,除去未反应的丙烯;回收聚合物并在70℃下真空干燥3小时。然后称量聚合物并用邻二甲苯分馏以确定二甲苯不溶物(X.I.)馏分的量。
固体催化剂组分的制备的一般程序
在室温和氮气氛下,向装有机械搅拌器、冷却器和温度计的500cm3圆底烧瓶中引入250cm3的TiCl4。冷却至0℃后,在搅拌的同时,将表1中列出的内部给体和10.0g球形加合物A依次加入烧瓶中。加入的内部给体的量使得Mg/给体的摩尔比为6。将温度升至100℃并保持2小时。此后,停止搅拌,使固体产物沉降,并在100℃下虹吸出上清液。除去上清液后,加入另外的新鲜TiCl4以再次达到初始液体体积。然后将混合物在120℃下加热并在该温度下保持1小时。再次停止搅拌,使固体沉降,虹吸出上清液。将固体用无水己烷洗涤六次(6×100cm3),温度梯度降至60℃,室温下洗涤一次(100cm3)。然后将获得的固体在真空下干燥。使用上述方法在丙烯聚合中测试如此获得的固体催化剂组分。结果列于表1中。
示例1-7和对比例1
固体催化剂组分的制备和聚合
使用表1中报告的给体作为内部给体,进行制备固体催化剂组分1的一般程序。使用上述方法在丙烯聚合中测试如此获得的固体催化剂组分。结果列于表1中。
表1
nd:未确定

Claims (15)

1.用于烯烃聚合的包含Mg、Ti和式(I)的电子给体的催化剂组分
其中所述R1和R7基团彼此相同或不同,选自C1-C15烃基,R2基团选自C1-C10烃基,R3至R6基团独立地选自氢或C1-C15烃基,它们可以稠合在一起形成一个或多个环。
2.根据权利要求1所述的催化剂组分,其中R1是C1-C10烷基。
3.根据权利要求1所述的催化剂组分,其中R2选自C1-C10烷基。
4.根据权利要求3所述的催化剂组分,其中R2选自C3-C10烷基。
5.根据权利要求4所述的催化剂组分,其中所述C3-C10烷基是直链的。
6.根据权利要求1所述的催化剂组分,其中R3选自C1-C10烷基且R4是氢。
7.根据权利要求6所述的催化剂组分,其中R3选自C1-C8烷基。
8.根据权利要求5所述的催化剂组分,其中R3选自C1-C3直链烷基。
9.根据权利要求1-8任一项所述的催化剂组分,其中R5和R6基团是氢。
10.根据权利要求1所述的催化剂组分,其中R7为C1-C10烷基。
11.根据权利要求10所述的催化剂组分,其中R7是伯烷基。
12.根据权利要求1所述的催化剂组分,其中R1和R7独立地是C1-C10烷基,R2选自C3-C10直链烷基,R3选自直链C1-C8烷基且R4至R6是氢。
13.一种用于烯烃聚合的催化剂,其包含以下之间的反应产物:
(i)根据前述权利要求中任一项所述的固体催化剂组分,以及
(ii)烷基铝化合物。
14.根据权利要求12所述的催化剂,进一步包括外部电子给体化合物。
15.一种用于烯烃CH2=CHR的(共)聚合的方法,其中R是氢或具有1-12个碳原子的烃基,所述方法在催化剂体系的存在下进行,所述催化剂体系包含以下之间的反应产物:
i.根据前述权利要求中任一项所述的固体催化剂组分;以及
ii.烷基铝化合物。
CN201780067431.1A 2016-11-18 2017-11-10 用于烯烃聚合的催化剂组分 Active CN109890852B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16199501 2016-11-18
EP16199501.4 2016-11-18
PCT/EP2017/078934 WO2018091375A1 (en) 2016-11-18 2017-11-10 Catalyst components for the polymerization of olefins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109890852A true CN109890852A (zh) 2019-06-14
CN109890852B CN109890852B (zh) 2020-10-20

Family

ID=57389224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780067431.1A Active CN109890852B (zh) 2016-11-18 2017-11-10 用于烯烃聚合的催化剂组分

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10654946B2 (zh)
EP (1) EP3541857B1 (zh)
CN (1) CN109890852B (zh)
BR (1) BR112019008227B1 (zh)
ES (1) ES2834436T3 (zh)
WO (1) WO2018091375A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114026135A (zh) * 2019-07-03 2022-02-08 巴塞尔聚烯烃意大利有限公司 用于烯烃聚合的催化剂组分

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101104589A (zh) * 2006-07-13 2008-01-16 中国石油化工股份有限公司 用于制备烯烃聚合催化剂的氨酯化合物
US20080125614A1 (en) * 2005-03-08 2008-05-29 Innovene Usa Propylene polymer catalyst donor component
CN101811982A (zh) * 2009-02-19 2010-08-25 中国石油化工股份有限公司 2,3-二异丙基-2,3-二氰基丁二酸二酯类化合物及其制备方法和应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE363977B (zh) 1968-11-21 1974-02-11 Montedison Spa
YU35844B (en) 1968-11-25 1981-08-31 Montedison Spa Process for obtaining catalysts for the polymerization of olefines
GB1603724A (en) 1977-05-25 1981-11-25 Montedison Spa Components and catalysts for the polymerisation of alpha-olefins
IT1096661B (it) 1978-06-13 1985-08-26 Montedison Spa Procedimento per la preparazione di prodotti in forma sferoidale solidi a temperatura ambiente
IT1098272B (it) 1978-08-22 1985-09-07 Montedison Spa Componenti,di catalizzatori e catalizzatori per la polimerizzazione delle alfa-olefine
IT1230134B (it) 1989-04-28 1991-10-14 Himont Inc Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine.
IT1262934B (it) 1992-01-31 1996-07-22 Montecatini Tecnologie Srl Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine
IT1262935B (it) 1992-01-31 1996-07-22 Montecatini Tecnologie Srl Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione di olefine
IT1256648B (it) 1992-12-11 1995-12-12 Montecatini Tecnologie Srl Componenti e catalizzatori per la polimerizzazione delle olefine
HUP0001557A3 (en) 1997-03-29 2010-01-28 Montell Technology Company Bv Magnesium dichloride-alcohol adducts, process for their preparation and catalyst components obtained therefrom
ES2727145T3 (es) * 2015-03-10 2019-10-14 Basell Poliolefine Italia Srl Componentes catalizadores para la polimerización de olefinas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080125614A1 (en) * 2005-03-08 2008-05-29 Innovene Usa Propylene polymer catalyst donor component
CN101104589A (zh) * 2006-07-13 2008-01-16 中国石油化工股份有限公司 用于制备烯烃聚合催化剂的氨酯化合物
CN101811982A (zh) * 2009-02-19 2010-08-25 中国石油化工股份有限公司 2,3-二异丙基-2,3-二氰基丁二酸二酯类化合物及其制备方法和应用

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114026135A (zh) * 2019-07-03 2022-02-08 巴塞尔聚烯烃意大利有限公司 用于烯烃聚合的催化剂组分
CN114026135B (zh) * 2019-07-03 2022-11-01 巴塞尔聚烯烃意大利有限公司 用于烯烃聚合的催化剂组分
US11873365B2 (en) 2019-07-03 2024-01-16 Basell Poliolefine Italia S.R.L. Catatlyst components for the polymerization of olefins

Also Published As

Publication number Publication date
US20190330388A1 (en) 2019-10-31
EP3541857A1 (en) 2019-09-25
WO2018091375A1 (en) 2018-05-24
ES2834436T3 (es) 2021-06-17
BR112019008227A2 (pt) 2019-07-09
EP3541857B1 (en) 2020-09-09
CN109890852B (zh) 2020-10-20
US10654946B2 (en) 2020-05-19
BR112019008227B1 (pt) 2022-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107580607B (zh) 用于烯烃聚合的催化剂组分
CN105492469B (zh) 用于烯烃聚合的催化剂组分
US9593184B2 (en) Oxalic acid diamides as modifiers for polyolefin catalysts
CN1938340A (zh) 烯烃聚合前催化剂组合物及其制备方法
CN104854141B (zh) 用于烯烃聚合的催化剂组分
CN109890852A (zh) 用于烯烃聚合的催化剂组分
CN107406541B (zh) 用于烯烃聚合的催化剂组分
CN107278209A (zh) 用于烯烃聚合的催化剂组分
CN107428869B (zh) 用于烯烃聚合的催化剂组分
KR101855066B1 (ko) 올레핀 중합용 촉매 성분
CN104350073B (zh) 烯烃聚合反应的催化剂组分
JP7100775B2 (ja) オレフィン重合のための触媒成分
CN106133004B (zh) 用于烯烃聚合反应的催化剂组分
CN104245750B (zh) 烯烃聚合催化剂组分
US20210170380A1 (en) Magnesium dichloride-alcohol adducts and catalyst components obtained therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant