CN110903420B - 用于烯烃聚合的固体催化剂组分、催化剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分，其包含镁、钛、卤素和内给电子体化合物，所述内给电子体包括通式为(I)的第一内给电子体化合物和通式为(II)的第二内给电子体化合物。本发明还公开了一种用于烯烃聚合的催化剂。本发明提供的催化剂可在保持催化剂很高聚合活性和氢调敏感性的同时，得到高等规指数、宽分子量分布的聚合物，聚合物综合性能优良，这对不同牌号树脂的开发十分有利。

Description

用于烯烃聚合的固体催化剂组分、催化剂及其应用
技术领域
本发明属于催化剂领域，具体涉及一种用于烯烃聚合的催化剂组分、催化剂体系及其应用。
背景技术
众所周知，以镁、钛、卤素和给电子体作为基本成分的固体钛催化剂组分，可用于CH2＝CHR烯烃聚合反应，特别是在具有3个碳或更多碳原子的α-烯烃聚合中可以得到较高收率和较高立体规整性的聚合物，其中给电子体化合物是催化剂组分中必不可少的成分之一，并且随着内给电子体化合物的发展导致了聚烯烃催化剂不断地更新换代。目前，工业上使用的内给电子体主要是邻苯二甲酸酯，该催化剂体系具有较高活性和高的立构规整度。但邻苯二甲酸酯由于其相关的环境问题和医学问题而引起广泛的关注。因此，该领域的研究者们都在致力于研发可替代邻苯二甲酸酯的聚烯烃催化剂内给电子体化合物。
目前，已大量公开了多种非邻苯二甲酸酯给电子体化合物，例如一元羧酸酯或多元脂肪酸酯、酸酐、酮、醚、二醇酯、胺等及其衍生物，见专利CN1042547A、CN1143651A、CN1054139A、WO98/56830、WO98/56834、WO01/57099、WO01/63231和WO00/55215等。
目前报道过的给电子体大多为含氧、氮、磷、硫的化合物。在这些催化剂聚合体系中，给电子体对活性、立体定向性、分子量分布和聚合物性能都有不同程度的影响。
发明内容
本发明人通过大量试验发现，在烯烃聚合催化剂中通过使用一种含有特殊结构的氧化膦化合物和二醇酯化合物复配作为给电子体，可得到综合性能优良的催化剂，在用于丙烯聚合时，该催化剂具有高的活性、好的立构规整性和氢调敏感性，所得聚合物的的分子量分布宽，有利于聚合物牌号的开发。
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分，通过使用一种具有特殊结构的氧化膦化合物和1,3-二醇酯化合物复配作为内给电子体，可得到综合性能优良的催化剂。用于丙烯聚合反应时，该催化剂活性高，立构定向性好，聚合物分子量分布宽。
为此，本发明的第一个方面提供了一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分，其包含镁、钛、卤素和内给电子体化合物，所述内给电子体化合物包括通式为(I)的第一内给电子体化合物和通式为(II)的第二内给电子体化合物，
Figure GDA0003037784490000021
在通式(I)中，
R1为C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C12的支链烃基、C3-C12的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基，且所述C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C12的支链烃基、C3-C12的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被杂原子取代，优选所述杂原子选自卤原子、氧原子和氮原子中的至少一种；
R2选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C1-C10的直链烷氧基和C3-C10的支链烷氧基，且所述的C1-C10的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C1-C10的直链烷氧基和C3-C10的支链烷氧基碳上的氢可任选地被杂原子取代，优选所述杂原子选自卤原子、氧原子和氮原子中的至少一种；
在通式(II)中，
R3和R4相同或不相同，为氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基，R3和R4任选地键接成环；
R5和R6相同或不相同，为卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基，且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基碳上的氢可任选地被选自烷烃和卤原子的取代基取代，优选被选自C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子的一个或多个取代基取代；
R7和R8相同或不相同，为C3-C20的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基，且所述的C3-C20的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被选自烷基、烷氧基和卤原子的一个或多个取代基取代，优选被选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基和卤原子的一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的实施方式，通式(I)中，R1为C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C2-C8的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15的芳烃基，且所述C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C2-C8的直链炔基、C3-C10的支链烷基、C3-C10的支链烯基、C3-C10的支链炔基、C3-C10的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15的芳烃基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(I)中，R1为C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基、C2-C6的直链炔基、C3-C8的支链烃基、C3-C8的环烃基、C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基，且所述C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基、C2-C6的直链炔基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的支链烯基、C3-C8的支链炔基、C3-C8的环烃基、C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(I)中，R2选自氢、卤素、C1-C8的直链烷基、C3-C8的支链烷基、C1-C8的直链烷氧基和C3-C8的支链烷氧基，所述的C1-C8的直链烷基、C3-C8的支链烷基、C1-C8的直链烷氧基和C3-C8的支链烷氧基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(I)中，R2选自氢、卤素、C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、C1-C6的直链烷氧基和C3-C6的支链烷氧基，所述的C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、C1-C6的直链烷氧基和C3-C6的支链烷氧基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(I)中，R1为C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基，优选为苯基、C7-C12的烃苯基或C7-C12的苯烃基，更优选为苯基、C7-C12的烷苯基、C7-C12的苯烷基、C7-C12的苯烯基或C7-C12的苯炔基，其任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(II)中，R3和R4相同或不同，为卤原子、C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基或C3-C8的支链烃基，优选选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基、正丁基、异丁基、氟原子、氯原子和溴原子。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(II)中，R5和R6相同或不相同，为C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基或C3-C8的支链烃基，且所述的烃基碳上的氢可任选地被选自C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子的一个或多个取代基取代。R5和R6优选选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基、正丁基和异丁基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(II)中，R7和R8相同或不相同，为C3-C15的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15芳烃基，且所述的C3-C15的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15芳烃基中碳上的氢可任选地被选自C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子的一个或多个取代基取代。R7和R8优选为C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基，更优选为苯基、C7-C12的烃苯基或C7-C12的苯烃基，进一步优选为苯基、C7-C12的烷苯基、C7-C12的苯烷基、C7-C12的苯烯基或C7-C12的苯炔基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述固体催化剂组分包含镁化合物、钛化合物和内给电子体化合物的反应产物。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述镁化合物、所述钛化合物和所述内给电子体化合物的摩尔比为1:(0.5-150):(0.02-0.4)。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述第一内给电子体和第二内给电子体化合物的摩尔比为(1-100):(100-1)，优选为(1-50):(50-1)，进一步优选为(1-20):(20-1)。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述镁化合物包括选自二卤化镁、烷氧基镁、烷基镁、二卤化镁的水合物或醇合物以及二卤化镁分子式中的一个卤原子被烷氧基或卤代烷氧基所置换的衍生物中的一种或多种，优选为二卤化镁和/或二卤化镁的醇合物。优选二卤化镁或二卤化镁的醇合物，例如二氯化镁、二溴化镁、二碘化镁以及它们的醇合物。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述钛化合物包括选自通式(IV)所示的化合物中的一种或多种：
TiXm(OR1)4-m(IV)
通式(IV)中，R1为C1-C20的烃基；X为卤素；1≤m≤4。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述钛化合物优选包括四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛和三氯一乙氧基钛中的一种或多种，更优选四氯化钛。
本发明的第二个方面提供了一种用于烯烃聚合的催化剂，其包括下述组分的反应产物：
组分a，本发明第一个方面所述的固体催化剂组分；
组分b，烷基铝化合物；以及
任选的组分c，外给电子体化合物。
根据本发明的优选实施方式，所述外给电子体化合物包括通式(III)所示的化合物：
R2 kSi(OR3)4-k (III)
通式(III)中，0≤k≤3；R2为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基、氨基、卤素或氢原子；R3为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基或氨基。
根据本发明的优选实施方式，组分a、组分b和组分c的摩尔比以钛:铝:硅计为1:(5-1000):(0-500)；优选为1:(25-100):(25-100)。
本发明第三个方面提供了一种用于烯烃聚合的预聚合催化剂，包含本发明第一个方面所述的固体催化剂组分和/或本发明第二个方面所述的催化剂与烯烃进行预聚合所得的预聚物，其中，所述预聚物的预聚倍数为0.1-1000g烯烃聚合物/g催化剂组分；所述烯烃的通式为CH2＝CHR，其中R为氢或C1-C6的烷基；所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
本发明第四个方面提供了一种用于烯烃聚合的方法，所述烯烃在本发明第一个方面所述的固体催化剂组分和/或本发明第二个方面所述的催化剂和/或本发明第三个方面所述的预聚合催化剂的存在下进行聚合，所述烯烃的通式为CH2＝CHR，其中R为氢或C1-C6的烷基；所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
如前所述，现有的烯烃聚合催化剂各方面均有待于提高，而且合成过程中由于要用到腐蚀性极强且很不稳定的化合物，也不利于环保和安全。目前需要研究开发一种活性高、立构定向性好、氢调敏感性好、所得聚合物分子量分布宽等综合性能优良的用于烯烃聚合的催化剂组分。
本发明的第一个方面提供了一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分，其包含镁、钛、卤素和内给电子体化合物，所述内给电子体化合物包括通式为(I)的第一内给电子体化合物和通式为(II)的第二内给电子体化合物，
Figure GDA0003037784490000061
Figure GDA0003037784490000071
在通式(I)中，
R1为C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C12的支链烃基、C3-C12的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基，且所述C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C12的支链烃基、C3-C12的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被杂原子取代，优选所述杂原子选自卤原子、氧原子和氮原子中的至少一种；
R2选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C1-C10的直链烷氧基和C3-C10的支链烷氧基，且所述的C1-C10的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C1-C10的直链烷氧基和C3-C10的支链烷氧基碳上的氢可任选地被杂原子取代，优选所述杂原子选自卤原子、氧原子和氮原子中的至少一种；
在通式(II)中，
R3和R4相同或不相同，为氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基，R3和R4任选地键接成环；
R5和R6相同或不相同，为卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基，且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基碳上的氢可任选地被选自烷烃和卤原子的取代基取代，优选被选自C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子的一个或多个取代基取代；
R7和R8相同或不相同，为C3-C20的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基，且所述的C3-C20的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被选自烷基、烷氧基和卤原子的一个或多个取代基取代，优选被选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基和卤原子的一个或多个取代基取代。
根据本发明的固体催化剂组分的实施方式，通式(I)中，R1为C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C2-C8的直链炔基、C3-C10的支链烷基、C3-C10的支链烯基、C3-C10的支链炔基、C3-C10的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15的芳烃基，且所述C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C2-C8的直链炔基、C3-C10的支链烷基、C3-C10的支链烯基、C3-C10的支链炔基、C3-C10的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15的芳烃基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明，卤素选自氟、氯、溴和碘。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(I)中，R1为C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基、C2-C6的直链炔基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的支链烯基、C3-C8的支链炔基、C3-C8的环烃基、C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基，且所述C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基、C2-C6的直链炔基、C3-C8的支链烷基、C3-C8的支链烯基、C3-C8的支链炔基、C3-C8的环烃基、C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(I)中，R2选自氢、卤素、C1-C8的直链烷基、C3-C8的支链烷基、C1-C8的直链烷氧基和C3-C8的支链烷氧基，所述的C1-C8的直链烷基、C3-C8的支链烷基、C1-C8的直链烷氧基和C3-C8的支链烷氧基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(I)中，R2选自氢、卤素、C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、C1-C6的直链烷氧基和C3-C6的支链烷氧基，所述的C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、C1-C6的直链烷氧基和C3-C6的支链烷氧基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(I)中，R1为C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基，优选为苯基、C7-C12的烃苯基或C7-C12的苯烃基，更优选为苯基、C7-C12的烷苯基、C7-C12的苯烷基、C7-C12的苯烯基或C7-C12的苯炔基，其任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
根据本发明的固体催化剂组分，所述通式(I)化合物选自乙酰氧基二苯基氧化膦，三氟乙酰氧基二苯基氧化膦，丙酰氧基二苯基氧化膦，正丁酰氧基二苯基氧化膦，异丁酰氧基二苯基氧化膦，正戊酰氧基二苯基氧化膦，异戊酰氧基二苯基氧化膦，2-甲基丁酰氧基二苯基氧化膦，2,2-二甲基丙酰氧基二苯基氧化膦，正己酰氧基二苯基氧化膦，2-丙烯甲酰氧基二苯基氧化膦，苯甲酰氧基二苯基氧化膦，4-甲基苯甲酰氧基二苯基氧化膦，4-甲氧基苯甲酰氧基二苯基氧化膦，4-乙基苯甲酰氧基二苯基氧化膦，4-正丙基苯甲酰氧基二苯基氧化膦，4-异丙基苯甲酰氧基二苯基氧化膦，4-正丁基苯甲酰氧基二(对甲氧基苯基)氧化膦，4-异丁基苯甲酰氧基二苯基氧化膦，4-叔丁基苯甲酰氧基二苯基氧化膦，1-萘甲酰氧基二苯基氧化膦，肉桂酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，乙酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，三氟乙酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，丙酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，正丁酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，异丁酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，正戊酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，异戊酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，2-甲基丁酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，2,2-二甲基丙酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，正己酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，2-丙烯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，苯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，4-甲基苯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，4-甲氧基苯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，4-乙基苯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，4-正丙基苯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，4-异丙基苯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，4-正丁基苯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，4-异丁基苯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，4-叔丁基苯甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，1-萘甲酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，肉桂酰氧基二(对甲苯基)氧化膦，乙酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，三氟乙酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，丙酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，正丁酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，异丁酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，正戊酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，异戊酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，2-甲基丁酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，2,2-二甲基丙酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，正己酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，2-丙烯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，苯乙酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，4-甲基苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，4-甲氧基苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，4-乙基苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，4-正丙基苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，4-异丙基苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，4-正丁基苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，4-异丁基苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，4-叔丁基苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦，1-萘甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦和肉桂酰氧基二(对氯苯基)氧化膦中的一种或几种。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(II)中，R3和R4相同或不同，为卤原子、C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基或C3-C8的支链烃基，优选选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基、正丁基、异丁基、氟原子、氯原子和溴原子。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(II)中，R5和R6相同或不相同，为C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基或C3-C8的支链烃基，且所述的烃基碳上的氢可任选地被烷烃或卤原子取代，优选选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基、正丁基和异丁基。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通式(II)中，R7和R8相同或不相同，为C3-C15的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15芳烃基，且所述的C3-C15的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15芳烃基中碳上的氢可任选地被选自烷基、烷氧基和卤原子的一个或多个取代基取代，优选被选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基和卤原子的一个或多个取代基取代，R7和R8优选为C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基，更优选为苯基、C7-C12的烃苯基或C7-C12的苯烃基，进一步优选为苯基、C7-C12的烷苯基、C7-C12的苯烷基、C7-C12的苯烯基或C7-C12的苯炔基。
在本发明的一些实施方式中，所述通式(II)的化合物可选自2,4-戊二醇二苯甲酸酯、2,4-戊二醇二对甲基苯甲酸酯、2,4-戊二醇二间甲基苯甲酸酯、2,4-戊二醇二邻甲基苯甲酸酯、2,4-戊二醇二对乙基苯甲酸酯、2,4-戊二醇二对丙基苯甲酸酯、2,4-戊二醇二对丁基苯甲酸酯、2,4-戊二醇二对叔丁基苯甲酸酯、3-甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-丙基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二对甲基苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二对乙基苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二对丙基苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二对丁基苯甲酸酯、3-乙基-2,4-戊二醇二对叔丁基苯甲酸酯、3-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、3-氯-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-溴-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3,5-庚二醇二苯甲酸酯、3,5-庚二醇二对甲基苯甲酸酯、3,5-庚二醇二对乙基苯甲酸酯、3,5-庚二醇二对丙基苯甲酸酯、3,5-庚二醇二对丁基苯甲酸酯、3,5-庚二醇二对叔丁基苯甲酸酯、4-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-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二对甲基苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二对乙基苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二对丙基苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二对丁基苯甲酸酯、4-乙基-3,5-庚二醇二对叔丁基苯甲酸酯、4-丙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-丁基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-氯-3,5-庚二醇二苯甲酸酯和4-溴-3,5-庚二醇二苯甲酸酯中的一种或多种。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述固体催化剂组分包含镁化合物、钛化合物和内给电子体化合物的反应产物。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述镁化合物、所述钛化合物和所述内给电子体化合物的摩尔比为1:(0.5-150):(0.02-0.4)。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，通过包括将镁化合物溶解在含有机环氧化合物和有机磷化合物的溶剂体系中形成均匀的混合溶液再与钛化合物混合的方法制备所述反应产物。
本发明所述的用于烯烃聚合反应的固体催化剂组分，优选为通过将镁化合物、钛化合物和上述通式(Ⅰ)和(Ⅱ)所示的内给电子体化合物进行反应制备得到。特别指出的是，所述反应制备包括将镁化合物溶解于由有机环氧化合物、有机磷化合物和惰性稀释剂组成的溶剂体系中，形成均匀溶液后与钛化合物混合，然后在助析出剂存在下，析出固体物；最后此固体物采用选自通式(Ⅰ)和(Ⅱ)所示的内给电子体化合物进行处理。通过处理可使通式(Ⅰ)和(Ⅱ)所示的内给电子体化合物载附于固体物上，必要时，再用四卤化钛和惰性稀释剂对固体物进行处理。具体参见专利CN85100997。
在本发明的一些实施例中，所述有机环氧化合物包括碳原子数为2～8的脂肪族烯烃、二烯烃或卤代脂肪族烯烃或二烯烃的氧化物、缩水甘油醚和内醚中的至少一种；具体化合物如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、丁二烯氧化物，丁二烯双氧化物、环氧氯丙烷、甲基缩水甘油醚、二缩水甘油醚或四氢呋喃。
在本发明的一些实施例中，所述有机磷化合物包括正磷酸的烃基酯、亚磷酸的烃基酯和卤代烃基酯中的至少一种；具体化合物如：正磷酸三甲酯、正磷酸三乙酯、正磷酸三丁酯、正磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯或亚磷酸三苯甲酯。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述第一内给电子体和第二内给电子体化合物的摩尔比为(1-100):(100-1)，优选为(1-50):(50-1)，进一步优选为(1-20):(20-1)。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述镁化合物包括选自二卤化镁、烷氧基镁、烷基镁、二卤化镁的水合物或醇合物以及二卤化镁分子式中的一个卤原子被烷氧基或卤代烷氧基所置换的衍生物中的一种或多种，优选为二卤化镁和/或二卤化镁的醇合物。优选二卤化镁或二卤化镁的醇合物，例如二氯化镁、二溴化镁、二碘化镁以及它们的醇合物。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述钛化合物包括选自通式(IV)所示的化合物中的一种或多种：
TiXm(OR1)4-m (IV)
通式(IV)中，R1为C1-C20的烃基；X为卤素；1≤m≤4。
根据本发明的固体催化剂组分的优选实施方式，所述钛化合物优选包括四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛和三氯一乙氧基钛中的一种或多种，更优选四氯化钛。
本发明的第二个方面提供了一种用于烯烃聚合的催化剂，其包括下述组分的反应产物：
组分a，本发明第一个方面所述的固体催化剂组分；
组分b，烷基铝化合物；以及
任选的组分c，外给电子体化合物。
根据本发明的优选实施方式，所述外给电子体化合物包括通式(III)所示的化合物：
R2 kSi(OR3)4-k (III)
通式(III)中，0≤k≤3；R2为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基、氨基、卤素或氢原子；R3为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基或氨基。
在本发明所述的催化剂(本发明中亦称为催化剂体系)中，烷基铝化合物为通式为AlR3 nX3-n的化合物，式中R3为氢或碳原子数为1～20的烃基，X为卤素，n为1＜n≤3的数。具体可选自三乙基铝、三丙基铝、三正丁基铝、三异丁基铝、三正辛基铝、一氢二乙基铝、一氢二异丁基铝、一氯二乙基铝、一氯二异丁基铝、倍半乙基氯化铝和二氯乙基铝中的一种或多种。优选所述烷基铝化合物为三乙基铝和/或三异丁基铝。
对于需要立构规整性很高的烯烃聚合物应用时，需加入外给电子体化合物，例如通式为R2 kSi(OR3)4-k的有机硅化合物，式中0≤k≤3，R2和R3为同种或不同的烷基、环烷基、芳基、卤代烷基，R2也可以为卤素或氢原子。例如：三甲基甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、甲基叔丁基二甲氧基硅烷，优选环己基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷。
根据本发明的优选实施方式，组分a、组分b和组分c的摩尔比以钛:铝:硅计为1:(5-1000):(0-500)；优选为1:(25-100):(25-100)。
本发明第三个方面提供了一种用于烯烃聚合的预聚合催化剂，包含本发明第一个方面所述的固体催化剂组分和/或本发明第二个方面所述的催化剂与烯烃进行预聚合所得的预聚物，其中，所述预聚物的预聚倍数为0.1-1000g烯烃聚合物/g催化剂组分；所述烯烃的通式为CH2＝CHR，其中R为氢或C1-C6的烷基；所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
本发明中所述用语“预聚合催化剂”指以较低转化程度经过聚合步骤的催化剂。根据本发明，可以采用与聚合所用烯烃相同的α-烯烃来进行预聚合，其中进行预聚合的烯烃优选为乙烯、丙烯或1-丁烯。具体地说，特别优选的是，采用乙烯或其余量最高为20mol％的一种或多种α-烯烃的混合物进行预聚合。优选地，预聚合的催化剂组分的转化程度为约0.2～500克聚合物/克固体催化剂组分。
本发明所述用语“预聚合烯烃”是指用于与本发明所述的催化剂组分或催化剂体系进行预聚合反应以获得预聚合催化剂的α-烯烃，所述烯烃优选为乙烯和/或丙烯。
预聚合工序可以在-20℃至80℃，优选0～50℃的温度下，在液体中或气相中进行。预聚合步骤可以作为连续聚合工艺中的一部分在线进行，或在间歇操作中独立地进行。为制备量为0.5～20g/g催化剂组分的聚合物，特别优选本发明催化剂与乙烯的间歇预聚合。聚合压力为0.01～10MPa。
本发明第四个方面提供了一种用于烯烃聚合的方法，所述烯烃在本发明第一个方面所述的固体催化剂组分和/或本发明第二个方面所述的催化剂和/或本发明第三个方面所述的预聚合催化剂的存在下进行聚合，所述烯烃的通式为CH2＝CHR，其中R为氢或C1-C6的烷基；所述烯烃优选为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
本发明的催化剂也适用于生产聚乙烯和乙烯与α-烯烃，如丙烯、丁烯、戊烯、己烯、4-甲基-1-戊烯的共聚物。
本发明的催化剂可以直接加入反应器中用于聚合过程中。或者，催化剂可以在加入第一个聚合反应器之前进行预聚合。
本发明的烯烃聚合反应按照公知的聚合方法进行，可以在液相或气相中进行，或者也可以在液相和气相聚合阶段组合的操作下进行。采用常规的技术如淤浆法、气相流化床等，其中烯烃选自乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯和1-己烯，特别丙烯的均聚合或丙烯与其他烯烃的共聚合。较好地是采用以下反应条件：聚合温度为0～150℃。优选所述聚合温度为60～90℃。
本发明的测试方法如下：
(1)聚合物等规指数II：采用庚烷抽提法测定(庚烷沸腾抽提6小时)：2g干燥的聚合物样品，放在抽提器中用沸腾庚烷抽提6小时后，将剩余物干燥至恒重所得的聚合物重量(g)与2的比值即为等规指数。
(2)熔融指数MI：使用熔融指数仪在230℃、2.16kg压力下，根据ASTM D1238-99《用挤压塑性计测定热塑性熔化流率的标准试验方法》测定。
(3)聚合物分子量分布MWD(MWD＝Mw/Mn)：采用凝胶渗透色谱方法，用PL-GPC220以三氯苯为溶剂在150℃下测定(标样：聚苯乙烯，流速：1.0mL/min，柱子：3xPlgel 10umM1xED-B 300x7.5nm)。
本发明提供的用于烯烃聚合的固体催化剂组分具有以下优点：
(1)通过使用一种具有特殊结构氧化膦化合物和1,3-二醇酯化合物复配作为内给电子体，制得的催化剂具有很高的活性和好的氢调敏感性；
(2)该催化剂用于丙烯聚合时，所得聚丙烯树脂的立构规整性好、聚合物分子量分布宽，催化剂的综合性能优良。
实施例1～5和对比例1～2
(1)固体催化剂组分a的制备
在经过高纯氮气充分置换的反应器中，依次加入4.8g氯化镁，95mL甲苯，4mL环氧氯丙烷，12.5mL磷酸三丁酯，搅拌下升温至50℃，并维持2.5h，固体完全溶解，加入1.4g邻苯二甲酸酐，继续维持1h。将溶液冷却至-25℃以下，1h内滴加56mL TiCl4，缓慢升温至80℃，在升温过程中逐渐析出固体物，加入5mmol表1中的复配内给电子体化合物，维持温度1h，过滤后，分别用70mL甲苯洗涤2次，得到固体沉淀物。然后加入60mL甲苯，40mL TiCl4，升温到110℃，维持2h，同样操作重复一次，再用70mL甲苯在110℃下洗涤3次，时间各为10min，再加入己烷60mL，洗涤2次，得到固体催化剂组分a。
(2)丙烯聚合实验
将上述得到的固体催化剂组分分别进行丙烯聚合。丙烯聚合程序为：容积为5L的不锈钢反应釜，经气体丙烯充分置换后，加入2.5mmol的AlEt3和0.l mmol的外给电子体化合物环己基甲基二甲氧基硅烷，再加入8～10mg的固体催化剂组分以及1.2NL的氢气，通入2.3L的液体丙烯，升温至70℃，维持此温度1小时；降温，泄压，得到实施例1～5和对比例1的PP粉料。数据见表1。
表1丙烯聚合结果
Figure GDA0003037784490000151
其中：
A：异戊酰氧基二(对甲氧基苯基)氧化膦:3,5-庚二醇二对异丁基苯甲酸酯(摩尔比)＝1:10
B：对正丁基苯甲酰氧基二(间氯苯基)氧化膦:2,4-戊二醇二苯甲酸酯(摩尔比)＝10:1
C：丁酰氧基二(对甲苯基)氧化膦:2,4-戊二醇二对正丁基苯甲酸酯(摩尔比)＝1:5
D：苯乙酰氧基二苯基氧化膦:3-乙基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯(摩尔比)＝5:1
E：对异丙基苯甲酰氧基二(对氯苯基)氧化膦:2,4-戊二醇二对叔基苯甲酸酯(摩尔比)＝1:1
从表1中可以看出，本发明提供的催化剂体系可在保持催化剂很高聚合活性和氢调敏感性的同时，得到高等规指数、宽分子量分布的聚合物，聚合物综合性能优良，这对不同牌号树脂的开发十分有利。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明做出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (33)

1.一种用于烯烃聚合的固体催化剂组分，其包含镁、钛、卤素和内给电子体化合物，所述内给电子体化合物包括通式为(I)的第一内给电子体化合物和通式为(II)的第二内给电子体化合物，
Figure FDA0003037784480000011
在通式(I)中，
R1为C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C12的支链烃基、C3-C12的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基，且所述C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C12的支链烃基、C3-C12的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被杂原子取代；
R2选自氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C1-C10的直链烷氧基和C3-C10的支链烷氧基，且所述的C1-C10的直链烷基、C3-C10的支链烷基、C1-C10的直链烷氧基和C3-C10的支链烷氧基碳上的氢可任选地被杂原子取代；
在通式(II)中，
R3和R4相同或不相同，为氢、卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基，R3和R4任选地键接成环；
R5和R6相同或不相同，为卤原子、C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基，且所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基碳上的氢可任选地被选自烷烃和卤原子的取代基取代；
R7和R8相同或不相同，为C3-C20的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基，且所述的C3-C20的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被选自烷基、烷氧基和卤原子的一个或多个取代基取代。
2.根据权利要求1所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(I)中，所述杂原子选自卤原子、氧原子和氮原子中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的固体催化剂组分，其特征在于，在通式(II)中，R5和R6中所述的C1-C10的直链烷基、C2-C10的直链烯基、C2-C10的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C10的芳基、C7-C10的烃芳基或C7-C10的芳烃基碳上的氢可任选地被选自C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子的一个或多个取代基取代。
4.根据权利要求1所述的固体催化剂组分，其特征在于，在通式(II)中，R7和R8中所述的C3-C20的环烃基、C6-C20的芳基、C7-C20的烃芳基或C7-C20的芳烃基碳上的氢可任选地被选自C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基和卤原子的一个或多个取代基取代。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(I)中，R1为C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C2-C8的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15的芳烃基，且所述C1-C8的直链烷基、C2-C8的直链烯基、C2-C8的直链炔基、C3-C10的支链烃基、C3-C10的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15的芳烃基碳上的氢可任选地被选自卤原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(I)中，R1为C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基、C2-C6的直链炔基、C3-C8的支链烃基、C3-C8的环烃基、C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基，且所述C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基、C2-C6的直链炔基、C3-C8的支链烃基、C3-C8的环烃基、C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(I)中，R1为C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基，其任选地被选自卤原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(I)中，R1为苯基、C7-C12的烃苯基或C7-C12的苯烃基，其任选地被选自卤原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(I)中，R1为苯基、C7-C12的烷苯基、C7-C12的苯烷基、C7-C12的苯烯基或C7-C12的苯炔基，其任选地被选自卤原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(I)中，R2选自氢、卤素、C1-C8的直链烷基、C3-C8的支链烷基、C1-C8的直链烷氧基和C3-C8的支链烷氧基，且所述的C1-C8的直链烷基、C3-C8的支链烷基、C1-C8的直链烷氧基和C3-C8的支链烷氧基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(I)中，R2选自氢、卤素、C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、C1-C6的直链烷氧基和C3-C6的支链烷氧基，所述的C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、C1-C6的直链烷氧基和C3-C6的支链烷氧基碳上的氢可任选地被选自卤素原子、氧原子和氮原子的一个或多个杂原子取代。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(II)中，R3和R4相同或不同，为卤原子、C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基或C3-C8的支链烃基；R5和R6相同或不相同，为C1-C6的直链烷基、C2-C6的直链烯基或C3-C8的支链烃基，且所述的烃基碳上的氢可任选地被选自C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子的一个或多个取代基取代；R7和R8相同或不相同，为C3-C15的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15芳烃基，且所述的C3-C15的环烃基、C6-C15的芳基、C7-C15的烃芳基或C7-C15芳烃基中碳上的氢可任选地被选自C1-C6的直链烷基、C3-C6的支链烷基、氟原子、氯原子、溴原子和碘原子的一个或多个取代基取代。
13.根据权利要求12所述的固体催化剂组分，其特征在于，通式(II)中，R3和R4选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基、正丁基、异丁基、氟原子、氯原子和溴原子；和/或
R5和R6选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基、正丁基和异丁基；和/或
R7和R8为C6-C12的芳基、C7-C12的烃芳基或C7-C12的芳烃基。
14.根据权利要求13所述的固体催化剂组分，其特征在于，R7和R8为苯基、C7-C12的烃苯基或C7-C12的苯烃基。
15.根据权利要求13所述的固体催化剂组分，其特征在于，R7和R8为苯基、C7-C12的烷苯基、C7-C12的苯烷基、C7-C12的苯烯基或C7-C12的苯炔基。
16.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，所述固体催化剂组分包含镁化合物、钛化合物和内给电子体化合物的反应产物。
17.根据权利要求16所述的固体催化剂组分，其特征在于，镁化合物、钛化合物和内给电子体化合物的摩尔比为1:(0.5-150):(0.02-0.4)。
18.根据权利要求16所述的固体催化剂组分，其特征在于，通过包括将镁化合物溶解在含有机环氧化合物和有机磷化合物的溶剂体系中形成均匀的混合溶液再与钛化合物混合的方法制备所述反应产物。
19.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，所述第一内给电子体和第二内给电子体化合物的摩尔比为(1-100):(100-1)。
20.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，所述第一内给电子体和第二内给电子体化合物的摩尔比为(1-50):(50-1)。
21.根据权利要求1-4中任一项所述的固体催化剂组分，其特征在于，所述第一内给电子体和第二内给电子体化合物的摩尔比为(1-20):(20-1)。
22.根据权利要求16所述的固体催化剂组分，其特征在于，所述镁化合物包括选自二卤化镁、烷氧基镁、烷基镁、二卤化镁的水合物或醇合物以及二卤化镁分子式中的一个卤原子被烷氧基或卤代烷氧基所置换的衍生物中的一种或多种；和/或
所述钛化合物包括选自通式(IV)所示的化合物中的一种或多种：
TiXm(OR1)4-m (IV)
通式(IV)中，R1为C1-C20的烃基；X为卤素；1≤m≤4。
23.根据权利要求22所述的固体催化剂组分，其特征在于，所述镁化合物为二卤化镁和/或二卤化镁的醇合物。
24.根据权利要求22所述的固体催化剂组分，其特征在于，所述钛化合物包括四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛、四丁氧基钛、四乙氧基钛、一氯三乙氧基钛、二氯二乙氧基钛和三氯一乙氧基钛中的一种或多种。
25.根据权利要求22所述的固体催化剂组分，其特征在于，所述钛化合物包括四氯化钛。
26.一种用于烯烃聚合的催化剂，包括下述组分的反应产物：
组分a，如权利要求1-25中任意一项所述的固体催化剂组分；
组分b，烷基铝化合物；以及
任选的组分c，外给电子体化合物。
27.根据权利要求26的催化剂，其特征在于，所述外给电子体化合物包括通式(III)所示的化合物：
R2 kSi(OR3)4-k (III)
通式(III)中，0≤k≤3；R2为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基、氨基、卤素或氢原子；R3为烷基、环烷基、芳基、卤代烷基或氨基。
28.根据权利要求27的催化剂，其特征在于，组分a、组分b和组分c的摩尔比以钛:铝:硅计为1:(5-1000):(0-500)。
29.根据权利要求27的催化剂，其特征在于，组分a、组分b和组分c的摩尔比以钛:铝:硅计为1:(25-100):(25-100)。
30.一种用于烯烃聚合的预聚合催化剂，包含如权利要求1-25中任意一项所述的固体催化剂组分和/或如权利要求26-29中任意一项所述的催化剂与烯烃进行预聚合所得的预聚物，其中，所述预聚物的预聚倍数为0.1-1000g烯烃聚合物/g催化剂组分；所述烯烃的通式为CH2＝CHR，其中R为氢或C1-C6的烷基。
31.根据权利要求30所述的预聚合催化剂，其特征在于，所述烯烃为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
32.一种用于烯烃聚合的方法，所述烯烃在如权利要求1-25中任意一项所述的固体催化剂组分和/或如权利要求26-29中任意一项所述的催化剂和/或如权利要求30或31所述的预聚合催化剂的存在下进行聚合，所述烯烃的通式为CH2＝CHR，其中R为氢或C1-C6的烷基。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，所述烯烃为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
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