CN113754802A - 一种用于烯烃聚合反应的催化剂体系及预聚合催化剂组合物 - Google Patents

一种用于烯烃聚合反应的催化剂体系及预聚合催化剂组合物 Download PDF

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CN113754802A CN202010506744.6A CN202010506744A CN113754802A CN 113754802 A CN113754802 A CN 113754802A CN 202010506744 A CN202010506744 A CN 202010506744A CN 113754802 A CN113754802 A CN 113754802A
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Abstract

本发明提供一种用于烯烃聚合反应的催化剂体系，包括下述组分或下述组分的反应产物：1)包含镁元素、钛元素、卤素以及内给电子体的固体催化剂组分；2)助催化剂组分，其选自烷基铝化合物；3)外给电子体，其包含式(I)所示的柱芳烃化合物和其他外给电子体化合物。本发明通过在Ziegler‑Natta型聚烯烃催化剂体系中引入具有特殊性质的柱芳烃或其衍生物作为外给电子体，可以提高聚合产物的分子量、等规指数，使聚合产物的分子量分布变宽。

Description

一种用于烯烃聚合反应的催化剂体系及预聚合催化剂组合物
技术领域
本发明涉及烯烃聚合领域，具体涉及一种用于烯烃聚合反应的催化剂体系及预聚合催化剂组合物。
背景技术
众所周知，为了满足工业生产的需求，生产出性能优异的聚烯烃产品，Ziegler-Natta型聚烯烃催化剂的立构定向性、聚合物的分子量及分子量分布都是重要的技术参数。综合性能优异的催化剂体系一直是聚烯烃树脂生产企业和研发机构努力追求的目标。
在用于烯烃聚合反应的催化剂体系的相关研究中，外给电子体一直是研究的热点。这是由于外给电子体具有种类丰富、添加灵活可控、对催化剂各项性能影响大等显著特点，可以通过选择合适的外给电子体来调控催化剂体系的整体性能。
CN 109678997 A中公开的催化剂体系以通式(R5)kSi(OR6)4-k所示的有机硅化合物作为外给电子体，式中0≤k≤3，R5选自卤素、氢原子、直链或支链的C1-C20烷基或卤代烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基或氨基，R6为直链或支链的C1-C20烷基或卤代烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基或氨基。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种用于烯烃聚合反应的催化剂体系，通过在Ziegler-Natta型聚烯烃催化剂体系中使用柱芳烃或其衍生物作为外给电子体，并将其与其他外给电子体化合物配合使用，可以提高聚合产物的分子量、等规指数，使聚合产物的分子量分布变宽。
本发明的目的之二在于提供一种用于烯烃聚合的预聚合催化剂组合物。
本发明的目的之三在于提供一种与目的之一和目的之二相对应的催化剂体系和预聚合催化剂组合物的应用。
本发明的目的之四在于提供一种与上述目的相对应的烯烃聚合方法。
为实现上述目的之一，本发明采取的技术方案如下：
一种用于烯烃聚合的催化剂体系，包括下述组分或下述组分的反应产物：
1)包含镁元素、钛元素、卤素以及内给电子体的固体催化剂组分；
2)助催化剂组分，其选自烷基铝化合物；
3)外给电子体，其包含式(I)所示的柱芳烃化合物和其他外给电子体化合物，
Figure BDA0002526798170000021
式(I)中，
Figure BDA0002526798170000022
为基础单元，其中，M1、M2、M3、M4、R1和R2相同或不同，各自独立地选自氢、羟基、氰基、硝基、氨基、-CHO、-R3CHO、-C(O)R4、-C(O)OH、-R3C(O)OH、-C(O)OR4、-R3C(O)OR4、-OR4、-R3OR4、卤原子、含或不含取代基的C1-C10烷基和含或不含取代基的C1-C10烷氧基，其中，R3为含或不含取代基的C1-C6亚烷基，R4为含或不含取代基的C1-C6烷基，所述取代基选自羟基、氨基、-CHO、-C(O)OH、卤原子、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基和杂原子；
n表示基础单元的数量，为3-20的整数；
当基础单元内的相邻基团或者相邻基础单元间的相邻基团为-C(O)R4、-C(O)OR4、-R3C(O)OR4、-OR4、-R3OR4、含或不含取代基的C1-C10烃基和含或不含取代基的C1-C10烃氧基时，两个相邻基团任选地相互连接以形成环状结构，所述环状结构选自饱和或不饱和的单环、饱和或不饱和的多环及其组合，
所述其他外给电子体化合物选自硅烷类化合物、酯类化合物、醚类化合物和酮类化合物中的一种或多种。
本申请的发明人经研究发现，通过在Ziegler-Natta型聚烯烃催化剂体系中引入具有特殊性质的柱芳烃或其衍生物作为外给电子体，可以提高聚合产物的分子量、等规指数，使聚合产物的分子量分布变宽。
根据本发明，不同基础单元上的M1、M2、M3、M4、R1和R2可以相同或不同。
根据本发明，所述基础单元也可以采用如下式(a)所示的头-头连接方式，从而形成异构体。需要说明地是，所述异构体也在本发明的保护范围内。
Figure BDA0002526798170000031
在本发明的一些优选的实施方式中，式(I)中，M1、M2、M3和M4相同或不同，各自独立地选自氢、羟基、氨基、-CHO、氟、氯、溴、碘、C1-C10烷基、卤原子取代的C1-C10烷基、C1-C10烷氧基和卤原子取代的C1-C10烷氧基；R1和R2相同或不同，各自独立地选自氢、含或不含取代基的C1-C10烷基和含或不含取代基的C1-C10烷氧基；n为4-10的整数。
在本发明的一些优选的实施方式中，式(I)中，M1、M2、M3和M4相同或不同，各自独立地选自氢、羟基、氨基、-CHO、氟、氯、溴、碘、C1-C6烷氧基和卤原子取代的C1-C6烷氧基；R1和R2相同或不同，各自独立地选自氢、含或不含取代基的C1-C6烷基和含或不含取代基的C1-C6烷氧基；n为4-7的整数。
在本发明的一些优选的实施方式中，式(I)中，M1和M2相同或不同，各自独立地选自C1-C6烷氧基。
在本发明的一些优选的实施方式中，M1、M2、M3和M4不同时为氢。
在本发明的一些优选的实施方式中，式(I)所示的柱芳烃化合物选自以下化合物中的一种或多种：
化合物A1：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物A2：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物A3：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物B1：M1＝M2＝OCH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物B2：M1＝M2＝OCH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物B3：M1＝M2＝OCH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物C1：M1＝M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物C2：M1＝M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物C3：M1＝M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物D1：M1＝M2＝OCH(CH3)2；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物D2：M1＝M2＝OCH(CH3)2；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物D3：M1＝M2＝OCH(CH3)2；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物E1：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物E2：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物E3：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物F1：M1＝OCH3；M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物F2：M1＝OCH3；M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物F3：M1＝OCH3；M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物G1：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2Cl；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物G2：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2Cl；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物G3：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2Cl；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物H1：M1＝OCH3；M2＝I；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物H2：M1＝OCH3；M2＝I；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物H3：M1＝OCH3；M2＝I；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物I1：M1＝M3＝OCH3；M2＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物I2：M1＝M3＝OCH3；M2＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物I3：M1＝M3＝OCH3；M2＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物J1：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝OCH2CH2CH3；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物J2：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝OCH2CH2CH3；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物J3：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝OCH2CH2CH3；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物K1：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝CH3；n＝5；
化合物K2：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝CH3；n＝6；
化合物K3：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝CH3；n＝7；
化合物L1：M1＝OH；M3＝H；M2＝M4＝Br；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物L2：M1＝OH；M3＝H；M2＝M4＝Br；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物L3：M1＝OH；M3＝H；M2＝M4＝Br；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物M1：M1＝M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物M2：M1＝M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物M3：M1＝M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物N1：M1＝OCH3；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物N2：M1＝OCH3；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物N3：M1＝OCH3；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物O1：M1＝OH；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物O2：M1＝OH；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物O3：M1＝OH；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物P1：M1＝OCH3；M2＝OH；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物P2：M1＝OCH3；M2＝OH；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物P3：M1＝OCH3；M2＝OH；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物Q1：M1＝OCH3；M2＝CH3COO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物Q2：M1＝OCH3；M2＝CH3COO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物Q3：M1＝OCH3；M2＝CH3COO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物R1：M1＝OCH3；M2＝Ph；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物R2：M1＝OCH3；M2＝Ph；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物R3：M1＝OCH3；M2＝Ph；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7。
本申请的发明人在研究中发现，另外加入一种或多种其他给电子体化合物作为复配外给电子体，可以进一步提高上述催化剂体系的综合性能。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述硅烷类化合物选自如式(II)所示的化合物，
Figure BDA0002526798170000061
式(II)中，R5至R8相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C10烷基、C2-C10烯基、C1-C10烷氧基、C2-C10烯氧基、C2-C10炔基、C2-C10炔氧基、C3-C10环烷基、C6-C15芳基和氨基，优选氢、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、C6-C10芳基和氨基，所述R3至R6任选地含有取代基，所述取代基选自卤原子、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、C6-C10芳基和氨基中的一种或多种。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述醚类化合物为二醚化合物，更优选为1,3-二醚化合物，进一步优选为式(III)所示的1,3-二醚化合物，
Figure BDA0002526798170000062
式(III)中，R'1、R'2、R'3、R'4、R'5和R'6相同或不同，各自独立地选自氢、卤素、C1-C20烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20芳烷基和C7-C20烷芳基；R'7和R'8相同或不同，各自独立地选自C1-C20烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20芳烷基和C7-C20烷芳基，其中，R'1、R'2、R'3、R'4、R'5、R'6、R'7和R'8任选地含有取代基，所述取代基选自羟基、卤素、氰基、硝基、氨基、单-C1-C10烷基氨基、双-C1-C10烷基氨基、醛基、羧基和杂原子中的一种或多种；任选地，R'1、R'2、R'3、R'4、R'5和R'6中的两个或两个以上相互键合，以形成饱和的或者不饱和的单环或多环。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述硅烷类化合物选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、二正丙基二甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二叔丁基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷、环戊基三甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、环己基二甲氧基硅烷、环己基乙基二甲氧基硅烷、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、乙烯基甲氧基硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基丙氧基硅烷、乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、烯丙基甲氧基硅烷、烯丙基乙氧基硅烷、烯丙基丙氧基硅烷、烯丙基二甲氧基硅烷、烯丙基二乙氧基硅烷、烯丙基二丙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三丙氧基硅烷、氨基三甲基硅烷、氨基三乙基硅烷、氨基三丙基硅烷、氨基三正丁基硅烷、氨基三异丁基硅烷、甲基氨基三甲基硅烷、甲基氨基三乙基硅烷、甲基氨基三丙基硅烷、甲基氨基三正丁基硅烷、甲基氨基三异丁基硅烷、乙基氨基三甲基硅烷、乙基氨基三乙基硅烷、乙基氨基三丙基硅烷、乙基氨基三正丁基硅烷和乙基氨基三异丁基硅烷中的一种或多种。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述二醚化合物选自2-(2-乙基己基)1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2-苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2-(2-苯基乙基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(2-环己基乙基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(对-氯苯基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(二苯基甲基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(1-萘基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(2-氟苯基)-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二环戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二乙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-乙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-双(对-氯苯基)-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-双(2-环己基乙基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-异丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-(2-乙基己基)-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二异丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-双(环己基甲基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丁基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-(1-甲基丁基)-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-(1-甲基丁基)-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二叔丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二新戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-异戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2-苯基-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-环戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环戊基-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环己基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-仲丁基-2-环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环己基-2-环己基甲基-1，3-二甲氧基丙烷、1,1-双(甲氧基甲基)-环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四甲基环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四甲基环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四苯基环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四氟环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-3,4-二环戊基环戊二烯，1,1-双(甲氧基甲基)茚、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3-二甲氧基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,6,7-四氟茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4,5,6,7-四氟茚、1,1-双(甲氧基甲基)4,7-二甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-3,6-二甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4-苯基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4-苯基-2-甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4-四环己基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-(3,3,3-三氟丙基)苯基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-环戊基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-异丙基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-环己基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-叔-丁基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-叔-丁基-2-甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-苯基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-2-苯基茚、9,9-二(甲氧基甲基)芴、9,9-二(甲氧基甲基)-2,7-二环戊基芴、9,9-二(甲氧基甲基)-1,8-二氯芴、9,9-二(甲氧基甲基)-1,8-二氟芴、9,9-二(甲氧基甲基)-1,2,3,4-四氢芴、9,9-二(甲氧基甲基)-4-叔-丁基芴、1,1-双-(甲氧基甲基)-2,5-环己二烯、1,1-双-(甲氧基甲基)-苯并萘、7,7-双-(甲氧基甲基)-2,5-降冰片二烯、9,9-双-(甲氧基甲基)-1,4-甲烷二氢萘、9,9-双-(甲氧基甲基)-1,4-甲烷二氢蒽、4,4-双-(甲氧基甲基)-1-苯基-1,4-二氢萘、4,4-双-(甲氧基甲基)-1-苯基-3,4-二氢萘、5,5-双-(甲氧基甲基)-1,3,6-环庚三烯和1-甲氧基甲基-1-(1'-甲氧基乙基)-2,3,4,5-四甲基环戊二烯中的一种或多种。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述式(I)所示的柱芳烃化合物与所述其他外给电子体化合物的摩尔比为(1-500):(500:1)，优选为(1-100):(100:1)，更优选(1-50):(50:1)，进一步优选为(1-20):(20-1)。
根据本发明，式(I)所示的柱芳烃化合物的含量可以在较宽的范围内进行变化。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述内给电子体选自醇酯化合物、芳香族羧酸酯类化合物、二醚化合物和琥珀酸酯类化合物中的一种或多种。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述醇酯化合物选自式(IV)所示的二醇酯化合物，
Figure BDA0002526798170000091
式(IV)中，R1和R2相同或不同，各自独立地选自含或不含取代基的C1-C20烷基、含或不含取代基的C2-C20烯基、含或不含取代基的C2-C20炔基、含或不含取代基的C3-C20环烷基、含或不含取代基的C6-C20芳基、含或不含取代基的C7-C20烷芳基、含或不含取代基的C7-C20芳烷基和含或不含取代基的C10-C20稠环芳基，优选各自独立地选自含或不含取代基的C1-C10烷基、含或不含取代基的C2-C10烯基、含或不含取代基的C3-C10环烷基、含或不含取代基的C6-C10芳基、含或不含取代基的C7-C10烷芳基、含或不含取代基的C7-C10芳烷基和含或不含取代基的C10-C15稠环芳基，所述取代基选自羟基、卤原子、氰基、硝基、氨基、单-C1-C6烷基氨基、双-C1-C6烷基氨基、醛基、羧基和杂原子中的一种或多种；M为二价连接基团，优选选自含或不含取代基的C1-C20亚烷基、含或不含取代基的C3-C20亚环烷基和含或不含取代基的C6-C20亚芳基，所述取代基选自氮、氧、硫、硅、磷、卤原子和C1-C20烷基，当取代基为多个C1-C20烷基时，取代基任选地键接成一个或多个环。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述醇酯化合物选自式(b)所示的二醇酯化合物，
Figure BDA0002526798170000092
式(b)中，R’1和R’2相同或不同，各自独立地选自C1-C10烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20芳烷基和C7-C20烷芳基，优选选自C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C10环烷基、C6-C10芳基、C7-C10芳烷基和C7-C10烷芳基，所述烷基、烯基、环烷基、芳基、芳烷基或烷芳基任选地被选自卤素、C1-C6烷基和C1-C6烷氧基中的一种或多种取代基取代；R’3、R’4、R’5、R’6和R’1-'R’2n相同或不同，各自独立选自氢、卤素、C1-C20烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20烷芳基、C7-C20芳烷基和C10-C20稠环芳基，优选选自氢、卤素、C1-C10烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C3-C10环烷基、C6-C10芳基、C7-C10烷芳基、C7-C10芳烷基和C10-C15稠环芳基，所述烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷芳基、芳烷基和稠环芳基任选地被选自卤素、C1-C6烷基和C1-C6烷氧基中的一种或多种取代基取代；R’3、R’4、R’5、R’6和R’1-R’2n任选地含有杂原子，所述杂原子为氮、氧、硫、硅、卤素和磷中的一种或多种；或者，R’3、R’4、R’5、R’6和R’1-R’2n中的两个或两个以上相互键合，以形成饱和的或者不饱和的单环或饱和的或者不饱和的多环；其中，n为0-10的整数，优选1-8的整数，更优选2-6的整数，当n为0时，取代基为R’3和R’4的碳原子与取代基为R’5和R’6的碳原子键连。
根据本发明，式(b)中，中括号部分表示有n个碳原子依次键连，且每个碳原子还与2个取代基键连，即中括号内共有n个碳原子和R’1、R’2、R’3…R’2n等2n个取代基。
根据本发明，所述二醇酯化合物选自2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3-甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯、3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-乙基-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-庚二醇二邻甲基苯甲酸酯、3,5-庚二醇二对氯苯甲酸酯、3,5-庚二醇二邻氯苯甲酸酯、3,5-庚二醇二对甲氧基苯甲酸酯、3,5-庚二醇二邻甲氧基苯甲酸酯、3,5-庚二醇二间甲氧基苯甲酸酯、2-甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、6-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、5-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、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、2,4-二甲基-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、4,4-二甲基-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、4,6-二甲基-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、6,6-二甲基-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、4-甲基-4-乙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、2-甲基-4-丙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-甲基-4-丙基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、6-甲基-2,4-庚二醇二(对氯苯甲酸)酯、6-甲基-2,4-庚二醇二(对甲基苯甲酸)酯、6-甲基-2,4-庚二醇二(间甲基苯甲酸)酯、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、4-甲基-3,5-辛二醇二苯甲酸酯、4-乙基-3,5-辛二醇二苯甲酸酯、4-丙基-3,5-辛二醇二苯甲酸酯、4-丁基-3,5-辛二醇二苯甲酸酯、4,4-二甲基-3,5-辛二醇二苯甲酸酯、4-甲基-4-乙基-3,5-辛二醇二苯甲酸酯、2-甲基-4-乙基-3,5-辛二醇二苯甲酸酯、2-甲基-6-乙基-3,5-辛二醇二苯甲酸酯、5-甲基-4,6壬二醇二苯甲酸酯、5-乙基-4,6壬二醇二苯甲酸酯、5-丙基-4,6壬二醇二苯甲酸酯、5-丁基-4,6壬二醇二苯甲酸酯、5,5-二甲基-4,6壬二醇二苯甲酸酯、5-甲基-4-乙基-4,6壬二醇二苯甲酸酯、5-苯基-4,6壬二醇二苯甲酸酯、4,6-壬二醇二苯甲酸酯和4-丁基-3,5-庚二醇二苯甲酸酯、1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3-甲基-5-叔丁基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3,5-二异丙基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、3,6-二甲基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、4-叔丁基-1,2-亚苯基二苯甲酸酯、1,2-萘二苯甲酸酯、2,3-萘二苯甲酸酯、二苯甲酸-1,8-萘酯、二-4-甲基苯甲酸-1,8-萘酯、二-3-甲基苯甲酸-1,8-萘酯、二-2-甲基苯甲酸-1,8-萘酯、二-4-乙基苯甲酸-1,8-萘酯、二-4-正丙基苯甲酸-1,8-萘酯、二-4-异丙基苯甲酸-1,8-萘酯、二-4-正丁基苯甲酸-1,8-萘酯、二-4-异丁基苯甲酸-1,8-萘酯、二-4-叔丁基苯甲酸-1,8-萘酯、二-4-苯基苯甲酸-1,8-萘酯、二-4-氟苯甲酸-1,8-萘酯、二-3-氟苯甲酸-1,8-萘酯和二-2-氟苯甲酸-1,8-萘酯。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述芳香族羧酸酯类化合物选自式(V)所示的化合物，
Figure BDA0002526798170000111
式(V)中，各R3相同或不同，各自独立地选自含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C1-C8烷基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C5-C10环烷基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C6-C15芳基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C7-C15烷芳基或含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C7-C15的芳烷基；R4-R7可相同或不相同，各自独立地选自氢、卤素、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C1-C8烷基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C5-C10环烷基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C6-C20芳基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C7-C20烷芳基或含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C7-C20芳烷基。
根据本发明，所述芳香族羧酸酯化合物优选为邻苯二甲酸羧酸酯；更优选的，所述芳香族羧酸酯化合物选自邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二庚酯和邻苯二甲酸二辛酯的至少一种，进一步优选的，所述芳香族羧酸酯化合物为邻苯二甲酸二异丁酯。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述二醚化合物优选为1,3-二醚化合物，进一步优选为式(III)所示的1,3-二醚化合物。
Figure BDA0002526798170000121
式(III)中，R'1、R'2、R'3、R'4、R'5和R'6相同或不同，各自独立地选自氢、卤素、C1-C20烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20芳烷基和C7-C20烷芳基；R'7和R'8相同或不同，各自独立地选自C1-C20烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20芳烷基和C7-C20烷芳基，其中，R'1、R'2、R'3、R'4、R'5、R'6、R'7和R'8任选地含有取代基，所述取代基选自羟基、卤素、氰基、硝基、氨基、单-C1-C10烷基氨基、双-C1-C10烷基氨基、醛基、羧基和杂原子中的一种或多种；任选地，R'1、R'2、R'3、R'4、R'5和R'6中的两个或两个以上相互键合，以形成饱和的或者不饱和的单环或多环。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述二醚化合物选自2-(2-乙基己基)1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2-苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2-(2-苯基乙基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(2-环己基乙基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(对-氯苯基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(二苯基甲基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(1-萘基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(2-氟苯基)-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二环戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二乙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-乙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-双(对-氯苯基)-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-双(2-环己基乙基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-异丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-(2-乙基己基)-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二异丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-双(环己基甲基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丁基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-(1-甲基丁基)-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-(1-甲基丁基)-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二叔丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二新戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-异戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2-苯基-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-环戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环戊基-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环己基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-仲丁基-2-环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环己基-2-环己基甲基-1，3-二甲氧基丙烷、1,1-双(甲氧基甲基)-环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四甲基环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四甲基环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四苯基环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四氟环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-3,4-二环戊基环戊二烯，1,1-双(甲氧基甲基)茚、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3-二甲氧基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,6,7-四氟茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4,5,6,7-四氟茚、1,1-双(甲氧基甲基)4,7-二甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-3,6-二甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4-苯基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4-苯基-2-甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4-四环己基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-(3,3,3-三氟丙基)苯基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-环戊基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-异丙基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-环己基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-叔-丁基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-叔-丁基-2-甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-苯基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-2-苯基茚、9,9-二(甲氧基甲基)芴、9,9-二(甲氧基甲基)-2,7-二环戊基芴、9,9-二(甲氧基甲基)-1,8-二氯芴、9,9-二(甲氧基甲基)-1,8-二氟芴、9,9-二(甲氧基甲基)-1,2,3,4-四氢芴、9,9-二(甲氧基甲基)-4-叔-丁基芴、1,1-双-(甲氧基甲基)-2,5-环己二烯、1,1-双-(甲氧基甲基)-苯并萘、7,7-双-(甲氧基甲基)-2,5-降冰片二烯、9,9-双-(甲氧基甲基)-1,4-甲烷二氢萘、9,9-双-(甲氧基甲基)-1,4-甲烷二氢蒽、4,4-双-(甲氧基甲基)-1-苯基-1,4-二氢萘、4,4-双-(甲氧基甲基)-1-苯基-3,4-二氢萘、5,5-双-(甲氧基甲基)-1,3,6-环庚三烯和1-甲氧基甲基-1-(1'-甲氧基乙基)-2,3,4,5-四甲基环戊二烯中的一种或多种。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述琥珀酸酯类化合物选自式(VI)所示的化合物，
Figure BDA0002526798170000141
式(VI)中，R"1、R"2、R"3、R"4、R"5和R"6相同或不同，各自独立地选自C1-C20烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20芳烷基或C7-C20烷芳基，R"1、R"2、R"3、R"4、R"5和R"6任选含有杂原子；R"3、R"4、R"5和R"6基团间可任选地连接成环。
根据本发明，所述琥珀酸酯化合物选自2,3-双(2-乙基丁基)琥珀酸二乙基酯、2,3-二乙基-2-异丙基琥珀酸二乙基酯、2,3-二异丙基琥珀酸二乙基酯、2,3-二叔丁基琥珀酸二乙基酯、2,3-二异丁基琥珀酸二乙基酯、2,3-(双三甲基甲硅烷基)琥珀酸二乙基酯、2-(3,3,3-三氟丙基)-3-甲基琥珀酸二乙基酯、2,3-二新戊基琥珀酸二乙基酯、2,3-二异戊基琥珀酸二乙基酯、2,3-(1-三氟甲基-乙基)琥珀酸二乙基酯、2-异丙基-3-异丁基琥珀酸二乙基酯、2-叔丁基-3-异丙基琥珀酸二乙基酯、2-异丙基-3-环己基琥珀酸二乙基酯、2-异戊基-3-环己基琥珀酸二乙基酯、2,2,3,3-四甲基琥珀酸二乙基酯、2,2,3,3-四乙基琥珀酸二乙基酯、2,2,3,3-四丙基琥珀酸二乙基酯、2,3-二乙基-2,3-二异丙基二琥珀酸二乙基酯、2,3-双(2-乙基丁基)琥珀酸二异丁基酯、2,3-二乙基-2-异丙基琥珀酸二异丁酯、2,3-二异丙基琥珀酸二异丁酯、2,3-二叔丁基琥珀酸二异丁基酯、2,3-二异丁基琥珀酸二异丁基酯、2,3-(双三甲基甲硅烷基)琥珀酸二异丁基酯、2-(3,3,3-三氟丙基)-3-甲基琥珀酸二异丁基酯、2,3-二新戊基琥珀酸二异丁基酯、2,3-二异戊基琥珀酸二异丁基酯、2,3-(1-三氟甲基-乙基)琥珀酸二异丁基酯、2-异丙基-3-异丁基琥珀酸二异丁基酯、2-叔丁基-3-异丙基琥珀酸二异丁基酯、2-异丙基-3-环己基琥珀酸二异丁基酯、2-异戊基-3-环己基琥珀酸二异丁基酯、2,2,3,3-四甲基琥珀酸二异丁基酯、2,2,3,3-四乙基琥珀酸二异丁基酯、2,2,3,3-四丙基琥珀酸二异丁基酯、2,3-二乙基-2,3-二异丙基二琥珀酸二异丁基酯；优选选自2,3-二异丙基琥珀酸二乙基酯、2,3-二叔丁基琥珀酸二乙基酯、2,3-二异丁基琥珀酸二乙基酯和2,3-二异丙基琥珀酸二异丁酯中的一种或多种。
根据本发明，所述固体催化剂组分包括钛元素、镁元素和内给电子体，是钛化合物、镁化合物和内给电子体的反应产物。由于本发明是通过改变外给电子体来提高烯烃聚合催化剂性能，因此，本发明中，通过如上反应以制备固体催化剂组分的方法可以按照本领域常规使用的方法进行即可，例如，可以参照CN1506384、CN1091748、CN85100997、CN102399326A、US4540679等中公开的方法，本发明通过引用将其公开的内容合并于此。
本发明中固体催化剂组分的制备方法包含但不限于如下方法：
方法1：镁化合物加入惰性溶剂，再加入有机环氧化合物和有机磷化合物，溶解后加入助析出剂及钛化合物，析出固体物；加入内给电子体，使其载附于固体物上，再用四卤化钛和惰性稀释剂处理而得到。
方法2：在癸烷或甲苯等惰性溶剂中，将固体镁化合物溶解于有机醇化合物如2-乙基己醇中，溶解后加入助析出剂及钛化合物，析出固体物；加入内给电子体，使其载附于固体物上，再用钛化合物和惰性稀释剂处理而得到。
方法3：将卤化镁醇合物分散到低温(如-5℃以下)的钛化合物中，再升温至高温(如50℃以上)，升温过程加入内给电子体化合物，过滤，得到的沉淀物用钛化合物处理，洗涤沉淀物，得到所述固体催化剂组分。
方法4：将烷氧基镁载体及惰性稀释剂配制成悬浮液，然后与钛化合物和惰性稀释剂形成的混合物反应，过滤，得到的沉淀物与钛化合物和内给电子体化合物接触反应，洗涤沉淀物，得到所述固体催化剂组分。
根据本发明的优选实施方式，将预冷至-15℃至-40℃的钛化合物或者钛化合物与惰性溶剂的混合物(惰性溶剂如己烷、庚烷、辛烷、癸烷、甲苯等)与镁化合物混合，并分阶段将混合物的温度升温至90-110℃并维持0.1-2小时，在升温的过程中加入内给电子体。然后固液分离，并再次使用钛化合物将得到的固相处理至少2次，并使用溶剂洗涤，最后真空干燥得到所述固体催化剂组分。
根据本发明，所述镁化合物可以为本领域制备烯烃聚合催化剂中常规使用的各种镁化合物，例如，所述镁化合物可以选自二卤化镁、烷氧基镁、烷基镁、二卤化镁的水合物、二卤化镁的醇合物以及二卤化镁分子中的一个卤原子被烃氧基或卤代烃氧基所取代的衍生物中的至少一种。根据本发明一种优选的实施方式，所述镁化合物为二卤化镁的醇合物。
根据本发明一种优选的实施方式，所述二卤化镁的醇合物具有式(VII)所示的球形镁醇合物，
MgX2·m(R’OH)·nE·qH2O 式(VII)
式(VII)中：X为氯或溴；R’为C1-C4烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基)，m为0.5-4.0；E为醚类或酯类给电子体化合物，n为0-1.0，其中，所述醚类或酯类可以为本领域公知的可以作为给电子体的醚类或酯类，也可以为本发明中使用的内给电子体和/或外给电子体；q为0-0.8。
根据本发明的优选实施方式，式(VII)中，X为氯或溴；R’为C1-C4的烷基，m为1.5-3.5；n和q均为0。
根据本发明的优选实施方式，所述镁化合物为MgCl2·m(CH3CH2OH)，m为1.5-3.5。
根据本发明的一些实施方式，所述二卤化镁的醇合物的制备方法可以按照本领域公知的方法进行制备，例如，可参照CN1330086A中公开的方法进行制备。
根据本发明的优选实施方式，所述二卤化镁的醇合物的制备方法包括：(1)将无水二卤化镁与醇化合物(R’OH)混合，在90-140℃下反应得到卤化镁的醇合物；(2)将所述卤化镁的醇合物在分散介质中进行剪切，剪切后于惰性介质中进行冷却，得到所述球形卤化镁的醇合物。其中，所述无水二卤化镁与醇化合物混合的比例可以根据实际需要负载在所述无水二卤化镁的醇化合物的比例进行决定。其中，所述分散介质可以采用烃类惰性溶剂，如煤油、白油、硅油、石蜡油、凡士林油等。所述惰性介质可以选自戊烷、己烷、庚烷、石油醚、抽余油等。其中，所述剪切是指在通过外界的剪切力以对所述卤化镁的醇合物进行剪切，例如，高速搅拌法(如CN1330086)、喷雾法(如US6020279)以及超重力旋转床(如CN1580136A)和乳化机法(CN1463990A)等。
根据本发明的优选实施方式，为了进一步提高所述镁化合物的纯度，得到的所述球形卤化镁的醇合物还进行洗涤和干燥的步骤。
根据本发明所述烷氧基镁，由金属镁、乙醇、异辛醇(2-乙基己醇)和混合卤化剂在惰性气氛下反应制备得到。所述混合卤化剂为卤素和卤素化合物的组合，所述卤素和卤素化合物的非限定性选择：碘、溴、氯、氯化镁、溴化镁、碘化镁、氯化钾、溴化钾、碘化钾、氯化钙、溴化钙、碘化钙、氯化汞、溴化汞、碘化汞、乙氧基碘化镁、甲氧基碘化镁、异丙基碘化镁、氯化氢、氯乙酰氯等。
根据本发明，所述钛化合物可以为本领域制备烯烃聚合催化剂中常规使用的各种钛化合物。根据本发明的优选实施方式，所述钛化合物具有式(VIII)所示的结构，
Ti(OR”)4-kXk 式(VIII)
式(VIII)中：R”为C1-C20的烷基，X为F、Cl或Br；k为0-4的整数。
根据本发明的优选实施方式，式(VIII)中：R”为C1-C10的烷基。
根据本发明的优选实施方式，式(VIII)中：R”为C1-C5的烷基。
根据本发明的优选实施方式，例如，式(VIII)中：R”为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基。
根据本发明的优选实施方式，式(VIII)中：X为Cl。
根据本发明的优选实施方式，所述钛化合物选自四氯化钛、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至少一种。
根据本发明的优选实施方式，所述钛化合物为四氯化钛。
根据本发明的一些实施方式，所述固体催化剂组分中的钛元素、镁元素、内给电子体的重量比为1:(5-25):(2-15)。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述烷基铝化合物选自式(c)所示的化合物，
AlR3 式(c)，
式(c)中，R为含或不含卤原子取代基的C1-C20烷基，优选为含或不含卤原子取代基的C1-C6烷基。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述烷基铝化合物选自三乙基铝、三丙基铝、三正丁基铝、三异丁基铝、三正己基铝、三正辛基铝、三异丁基铝、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、二氯乙基铝、Al(n-C6H13)3和Al(n-C8H17)3中的一种或多种。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述外给电子体与所述烷基铝化合物中的铝元素的摩尔比为1:(0.1-5000)，优选为1:(1-1000)。
根据本发明，在所述的催化剂体系中，以钛元素计的固体催化剂组分与以铝元素计的烷基铝化合物的摩尔比为1:(5-5000)，优选为1:(20-2000)。
为实现上述目的之二，本发明采取的技术方案如下：
一种用于烯烃聚合的预聚合催化剂组合物，包括：
a)经过烯烃的预聚合反应步骤的上述的催化剂体系；
b)所述的烯烃的预聚合反应步骤得到的预聚物。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述预聚物的预聚倍数为0.1-1000g预聚物/g固体催化剂组分，优选为0.2-500g预聚物/g固体催化剂组分，更优选为0.5-20g预聚物/g固体催化剂组分。
根据本发明，术语“预聚合催化剂”指以较低转化程度经过聚合步骤的催化剂。本发明中，可以采用与聚合所用烯烃相同的α-烯烃来进行预聚合。
根据本发明的一些优选实施方式，进行预聚合的烯烃为丙烯。
根据本发明的一些优选实施方式，采用丙烯或其与摩尔量最高为20％的一种或多种α-烯烃的混合物进行预聚合。
根据本发明的一些实施方式，所述预聚合反应的温度为-20-80℃，聚合压力优选为0-5MPa。
根据本发明的一些优选实施方式，所述预聚合反应的温度为0-50℃。
根据本发明的一些实施方式，所述预聚合反应在液体中或气相中进行。
根据本发明的一些实施方式，预聚合反应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。
根据本发明的一些优选实施方式，为制备0.1-1000g烯烃预聚物/g固体催化剂组分的聚合物，本发明的催化剂与烯烃的预聚合在间歇操作中独立地进行，聚合压力为0-5MPa。
为实现上述目的之三，本发明采取的技术方案如下：
一种上述的催化剂体系或上述的预聚合催化剂组合物在烯烃聚合领域、尤其是丙烯聚合领域中的应用。
根据本发明，所述烯烃的通式为CH2＝CHR，其中R为氢或C1-C6烷基，所述烯烃聚合可为单一所述烯烃的均聚或多种所述烯烃的共聚合，也可以为单一烯烃均聚过程和多种烯烃共聚合过程的组合。
根据本发明的一些优选实施方式，所述烯烃选自乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯和1-己烯中的至少一种。
根据本发明的一些优选实施方式，所述烯烃为乙烯、丙烯和/或1-丁烯。
为实现上述目的之四，本发明采取的技术方案如下：
一种烯烃聚合方法，包括：使烯烃在上述的催化剂体系和/或上述的预聚合催化剂组合物的存在下进行聚合反应。
在本发明的一些优选的实施方式中，所述聚合反应的条件包括：温度为0℃-150℃，优选为50℃-90℃；压力为0.01MPa-10MPa，优选为0.1MPa-5MPa；时间为0.1h～5h，优选为0.2h～3h。
根据本发明的一些实施方式，该催化剂体系和预聚合催化剂组合物均可以用于烯烃的聚合反应。
根据本发明的一些优选实施方式，该催化剂体系和预聚合催化剂组合物均可以用于丙烯的均聚合或与其他烯烃的共聚合反应中。
根据本发明，本发明的所述催化剂体系可以直接加入反应器中用于聚合过程中，或者将所述催化剂体系与烯烃预聚得到的预聚合催化剂组合物后加入反应器中进行聚合反应。
根据本发明，所述烯烃聚合反应可以按照公知的聚合方法进行，可以在液相或气相中进行，也可以在液相和气相聚合阶段组合的操作下进行，也可采用常规的技术如淤浆法、气相流化床等。
根据本发明，所述聚合可以在溶剂存在下进行时。其中，以固体催化剂组分中的钛元素计，所述催化剂体系在溶剂中的浓度可以为0.1×10-5-5×10-5摩尔/升。
根据本发明的一些优选实施方式，以固体催化剂组分中的钛元素计，所述催化剂体系在溶剂中的浓度可以为0.2×10-5-2×10-5摩尔/升。
本发明中，烃基可以选自烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基和烷芳基。
本发明中，烷基是指直链烷基或支链烷基，其非限制性实例包括：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、四氢香叶基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十八烷基、正十九烷基和正二十烷基。
本发明中，烯基的实例可以包括但不限于：乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、辛烯基。
本发明中，炔基的实例可以包括但不限于：乙炔基和炔丙基。
本发明中，环烷基的实例可以包括但不限于：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、4-甲基环己基、4-乙基环己基、4-正丙基环己基、4-正丁基环己基、环十一烷基和环十二烷基。
本发明中，卤素的实例包括但不限于氟、氯、溴和碘。
本发明中，芳基的实例可以包括但不限于：苯基、甲基苯基、乙基苯基、4-叔丁基苯基、萘基。
本发明中，芳烷基指具有芳基取代基的烷基基团，实例可以包括但不限于：苯基甲基、苯基乙基、苯基正丙基、苯基正丁基、苯基叔丁基和苯基异丙基。
本发明中，烷芳基是指碳原子数为7-20的具有烷基取代基的芳基基团，其实例可以包括但不限于：甲基苯基、乙基苯基。
本发明中，烷氧基的实例可以包括但不限于：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、叔戊氧基和己氧基。
本发明中，稠环芳基的实例可以包括但不限于：萘基、蒽基、菲基、芘基。本发明中，所述杂原子是指除了卤原子、碳原子和氢原子以外的分子结构上通常包含的原子，例如O、N、S、P、Si和B等。
本发明采用式(I)所示的柱芳烃化合物或其衍生物和其他外给电子体化合物作为外给电子体、以烷基铝作为助催化剂，与固体催化剂组分配合使用，这种催化剂体系可以在保持较高活性的情况下，提高催化剂体系的立构定向性，提高聚合产物分子量，使聚合产物的分子量分布变宽，因此可以制备高刚聚烯烃产品，且产品同时具有较好的加工性。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围并不限于下述说明。
在本发明中，式(I)所示的化合物可以参考现有文献制备，例如化合物F1、L1可以参照文献Angew.Chem.Int.Ed.2020,59,3994-3999(DOI:10.1002/anie.201913055)制备；化合物Q1、R1可以参照文献Org.Lett.2019,21,3976-3980(DOI:10.1021/acs.orglett.9b01123)制备。
1、催化剂的聚合活性：在一定时间内得到的聚合物的量(以kg计)除以加入的催化剂的量(以g计)。
2、重均分子量及分子量分布：高温溶胶凝胶色谱，参照标准GB/T 36214.4-2018测量。
3、聚合物等规指数：参照标准GB/T 2412-2008进行。
制备例1
本制备例用于说明固体催化剂组分的制备。
在经过高纯氮气充分置换的反应器中，依次加入氯化镁6.0g，甲苯119mL，环氧氯丙烷5mL，磷酸三丁酯(TBP)15.6mL，搅拌下声升温至50℃，并维持2.5小时，固体完全溶解；加入邻苯二甲酸酐1.7g，继续维持1小时；将溶液冷却至-25℃以下，1小时内滴加TiCl470mL，缓慢升温至80℃，在升温过程中逐渐析出固体物；加入6mmol的3-甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯作为内给电子体，维持温度1小时，过滤后，加入甲苯80mL，洗涤两次，得到固体沉淀物。然后加入甲苯60mL，TiCl440mL，升温到100℃，处理2小时，排去滤液后，再加入甲苯60mL，TiCl4 40mL，升温到100℃，处理2小时，排去滤液；加入甲苯60mL，沸腾态洗涤三次，再加入己烷60mL，沸腾态洗涤两次，加入己烷60mL，常温洗涤两次后，得到固体催化剂组分Z1。
制备例2
本制备例用于说明镁化合物的制备。
将无水氯化镁与乙醇按照摩尔比为1:2.6进行混合，升温至120℃反应生成氯化镁醇合物熔体，在分散介质白油和硅油中经高速搅拌后放入冷却的己烷中，形成球形氯化镁醇合物颗粒，经洗涤、干燥后得到球形载体。
制备例3
本制备例用于说明固体催化剂组分的制备。
在经过高纯氮气充分置换的300mL带搅拌的玻璃反应瓶中，加入100mL的四氯化钛，冷却至-20℃，加入8g制备例2制备的球形氯化镁醇合物，缓慢升温至110℃，在升温过程中加入6mmol的2-异丙基-2-异戊基-1,3-二甲氧基丙烷作为内给电子体，在110℃恒温0.5h后，滤去液体，加四氯化钛处理二次，然后用已烷洗涤五次，真空干燥后得到含钛固体催化剂组分Z2。
制备例4
本制备例用于说明固体催化剂组分的制备。
在经过高纯氮气充分置换的300mL带搅拌的玻璃反应瓶中，加入100mL的四氯化钛，冷却至-20℃，加入8g制备例2制备的球形氯化镁醇合物，缓慢升温至110℃，在升温过程中加入6mmol的邻苯二甲酸二异丁酯作为内给电子体，在110℃恒温0.5h后，滤去液体，加四氯化钛处理二次，然后用已烷洗涤五次，真空干燥后得到含钛固体催化剂组分Z3。
制备例5
本制备例用于说明固体催化剂组分的制备。
在经过高纯氮气充分置换的300mL带搅拌的玻璃反应瓶中，加入100mL的四氯化钛，冷却至-20℃，加入8g制备例2制备的球形氯化镁醇合物，缓慢升温至110℃，在升温过程中加入3mmol的邻苯二甲酸二异丁酯与3mmol的3-甲基-2,4-戊二醇二苯甲酸酯作为内给电子体，在110℃恒温0.5h后，滤去液体，加四氯化钛处理二次，然后用已烷洗涤五次，真空干燥后得到含钛固体催化剂组分Z4。
制备例6
本制备例用于说明固体催化剂组分的制备。
在经过高纯氮气充分置换的300mL带搅拌的玻璃反应瓶中，加入100mL的四氯化钛，冷却至-20℃，加入8g制备例2制备的球形氯化镁醇合物，缓慢升温至110℃，在升温过程中加入3mmol的2,4-戊二醇二苯甲酸酯与3mmol的2-异丙基-2-异戊基-1,3-二甲氧基丙烷作为内给电子体，在110℃恒温0.5h后，滤去液体，加四氯化钛处理二次，然后用已烷洗涤五次，真空干燥后得到含钛固体催化剂组分Z5。
制备例7
本制备例用于说明化合物B3的制备。
3mmol 1,4-二乙氧基苯中加入无水氯仿(50mL)，搅拌均匀，在混合液中加入9mmol多聚甲醛，0.45mmol氯化铁，在30℃反应2-3h，用50mL水洗，水相用二氯甲烷萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝30：1)分离得到化合物B3。
制备例8
本制备例用于说明化合物C1的制备。
按照制备例7的方式制备化合物C1。与制备例6的不同之处仅在于采用1,4-二正丙氧基苯替换制备例6中的1,4-二乙氧基苯。
制备例9
按照制备例7的方式制备化合物G1。与制备例6的不同之处仅在于采用1-甲氧基-4-2-氯代乙氧基苯替换制备例6中的1,4-二乙氧基苯。
制备例10
本制备例用于说明混合物J的制备。
3mmol 1,4-二甲氧基-2,5-二乙氧基苯中加入无水氯仿(50mL)，搅拌均匀，在混合液中加入9mmol多聚甲醛，0.45mmol氯化铁，在30℃反应2-3h，用50mL水洗，水相用二氯甲烷萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，浓缩，柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝30：1)分离得到包含化合物J1、化合物J2和化合物J3的混合物J。通过核磁分析可以得知混合物J中J1:J2:J3(摩尔比)＝1：0.68：0.04。
实施例1-15和对比例1-10
实施例1-15和对比例1-10用于说明本发明提供的催化剂体系及其应用。
在一个48通道的平行压力反应器(反应体积20mL)中，并一定量的氢气；充丙烯气体至1MPa左右，添加液体丙烯5mL；按三乙基铝(按铝元素计)：外给电子体：固体催化剂组分(按钛元素计)摩尔比为500:20:1的比例添加三乙基铝、外给电子体、固体催化剂组分的庚烷溶液，配制得到混合液；取一定量混合液(含固体催化剂组分0.02mg)注射到反应器中，在70℃反应1小时。
出料，并用PPR自带的称重设备称量聚合物重量，计算得到催化剂活性；同时测定聚合物的等规指数、重均分子量及分子量分布，结果见表1。
表1
Figure BDA0002526798170000241
Figure BDA0002526798170000251
注：C-donor：环己基甲基二甲氧基硅烷；
Donor1：2-异丙基-2-异戊基-1,3-二甲氧基丙烷；
复合物1中，化合物B3与C-donor的摩尔比为1:9；
复合物2中，化合物C1与C-donor的摩尔比为1:9；
复合物3中，化合物C1与Donor1的摩尔比为1:9；
复合物4中，化合物F1与C-donor的摩尔比为1:9；
复合物5中，化合物G1与C-donor的摩尔比为1:9；
复合物6中，混合物J与C-donor的摩尔比为1:9；
复合物7中，化合物L1与C-donor的摩尔比为1:9；
复合物8中，化合物Q1与C-donor的摩尔比为1:9；
复合物9中，化合物R1与C-donor的摩尔比为1:9；
复合物10中，Donor1与C-donor的摩尔比为1:9。
由表1可以看出，本发明提供的催化剂体系用于烯烃聚合，尤其是丙烯聚合时，聚合物的重均分子量明显提高，分子量分布变宽，等规指数提高。与常用的催化剂体系相比，加入了含有柱芳烃的催化剂体系在保持较高活性的同时，产物重均分子量提高、分子量分布变宽、等规指数提高，产物的加工性能有所提升。
实施例16-17
本实施例用于说明化合物C1与C-donor的摩尔比的调整对实验结果的影响。按照实施例1的方式进行，与实施例1的不同之处仅在于调整化合物C1与C-donor的摩尔比。按照实施例1中的方式进行测试。计算催化剂活性；同时测定聚合物的等规指数、重均分子量及分子量分布，结果见表2。
表2
Figure BDA0002526798170000261
根据表2可知，化合物C1与C-donor的摩尔比可以在一个较宽的范围内变动。
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作出修改，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 (10)

1.一种用于烯烃聚合反应的催化剂体系，包括下述组分或下述组分的反应产物：
1)包含镁元素、钛元素、卤素以及内给电子体的固体催化剂组分；
2)助催化剂组分，其选自烷基铝化合物；
3)外给电子体，其包含式(I)所示的柱芳烃化合物和其他外给电子体化合物，
Figure FDA0002526798160000011
式(I)中，
Figure FDA0002526798160000012
为基础单元，其中，M1、M2、M3、M4、R1和R2相同或不同，各自独立地选自氢、羟基、氰基、硝基、氨基、-CHO、-R3CHO、-C(O)R4、-C(O)OH、-R3C(O)OH、-C(O)OR4、-R3C(O)OR4、-OR4、-R3OR4、卤原子、含或不含取代基的C1-C10烷基和含或不含取代基的C1-C10烷氧基，其中，R3为含或不含取代基的C1-C6亚烷基，R4为含或不含取代基的C1-C6烷基，所述取代基选自羟基、氨基、-CHO、-C(O)OH、卤原子、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基和杂原子；
n表示基础单元的数量，为3-20的整数；
当基础单元内的相邻基团或者相邻基础单元间的相邻基团为-C(O)R4、-C(O)OR4、-R3C(O)OR4、-OR4、-R3OR4、含或不含取代基的C1-C10烃基和含或不含取代基的C1-C10烃氧基时，两个相邻基团任选地相互连接以形成环状结构，所述环状结构选自饱和或不饱和的单环、饱和或不饱和的多环及其组合；
所述其他外给电子体化合物选自硅烷类化合物、酯类化合物、醚类化合物和酮类化合物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的催化剂体系，其特征在于，式(I)中，M1、M2、M3和M4相同或不同，各自独立地选自氢、羟基、氨基、-CHO、氟、氯、溴、碘、C1-C10烷基、卤原子取代的C1-C10烷基、C1-C10烷氧基和卤原子取代的C1-C10烷氧基；R1和R2相同或不同，各自独立地选自氢、含或不含取代基的C1-C10烷基和含或不含取代基的C1-C10烷氧基；n为4-10的整数；
优选地，式(I)中，M1、M2、M3和M4相同或不同，各自独立地选自氢、羟基、氨基、-CHO、氟、氯、溴、碘、C1-C6烷氧基和卤原子取代的C1-C6烷氧基；R1和R2相同或不同，各自独立地选自氢、含或不含取代基的C1-C6烷基和含或不含取代基的C1-C6烷氧基；n为4-7的整数；
更优选地，式(I)中，M1和M2相同或不同，各自独立地选自C1-C6烷氧基。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂体系，其特征在于，式(I)所示的柱芳烃化合物选自以下化合物中的一种或多种：
化合物A1：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物A2：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物A3：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物B1：M1＝M2＝OCH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物B2：M1＝M2＝OCH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物B3：M1＝M2＝OCH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物C1：M1＝M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物C2：M1＝M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物C3：M1＝M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物D1：M1＝M2＝OCH(CH3)2；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物D2：M1＝M2＝OCH(CH3)2；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物D3：M1＝M2＝OCH(CH3)2；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物E1：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物E2：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物E3：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2CH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物F1：M1＝OCH3；M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物F2：M1＝OCH3；M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物F3：M1＝OCH3；M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物G1：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2Cl；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物G2：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2Cl；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物G3：M1＝OCH3；M2＝OCH2CH2Cl；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物H1：M1＝OCH3；M2＝I；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物H2：M1＝OCH3；M2＝I；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物H3：M1＝OCH3；M2＝I；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物I1：M1＝M3＝OCH3；M2＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物I2：M1＝M3＝OCH3；M2＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物I3：M1＝M3＝OCH3；M2＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物J1：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝OCH2CH2CH3；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物J2：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝OCH2CH2CH3；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物J3：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝OCH2CH2CH3；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物K1：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝CH3；n＝5；
化合物K2：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝CH3；n＝6；
化合物K3：M1＝M2＝OCH3；M3＝M4＝H；R1＝R2＝CH3；n＝7；
化合物L1：M1＝OH；M3＝H；M2＝M4＝Br；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物L2：M1＝OH；M3＝H；M2＝M4＝Br；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物L3：M1＝OH；M3＝H；M2＝M4＝Br；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物M1：M1＝M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物M2：M1＝M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物M3：M1＝M2＝CHO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物N1：M1＝OCH3；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物N2：M1＝OCH3；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物N3：M1＝OCH3；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物O1：M1＝OH；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物O2：M1＝OH；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物O3：M1＝OH；M2＝M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物P1：M1＝OCH3；M2＝OH；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物P2：M1＝OCH3；M2＝OH；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物P3：M1＝OCH3；M2＝OH；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物Q1：M1＝OCH3；M2＝CH3COO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物Q2：M1＝OCH3；M2＝CH3COO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物Q3：M1＝OCH3；M2＝CH3COO；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7；
化合物R1：M1＝OCH3；M2＝Ph；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝5；
化合物R2：M1＝OCH3；M2＝Ph；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝6；
化合物R3：M1＝OCH3；M2＝Ph；M3＝M4＝H；R1＝R2＝H；n＝7。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的催化剂体系，其特征在于，所述硅烷类化合物选自如式(II)所示的化合物，
Figure FDA0002526798160000041
式(II)中，R5至R8相同或不同，各自独立地选自氢、C1-C10烷基、C2-C10烯基、C1-C10烷氧基、C2-C10烯氧基、C2-C10炔基、C2-C10炔氧基、C3-C10环烷基、C6-C15芳基和氨基，优选氢、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、C6-C10芳基和氨基，所述R3至R6任选地含有取代基，所述取代基选自卤原子、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、C6-C10芳基和氨基中的一种或多种；
优选地，所述醚类化合物为二醚化合物，更优选为1,3-二醚化合物，进一步优选为式(III)所示的1,3-二醚化合物，
Figure FDA0002526798160000042
式(III)中，R'1、R'2、R'3、R'4、R'5和R'6相同或不同，各自独立地选自氢、卤素、C1-C20烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20芳烷基和C7-C20烷芳基；R'7和R'8相同或不同，各自独立地选自C1-C20烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20芳烷基和C7-C20烷芳基，其中，R'1、R'2、R'3、R'4、R'5、R'6、R'7和R'8任选地含有取代基，所述取代基选自羟基、卤素、氰基、硝基、氨基、单-C1-C10烷基氨基、双-C1-C10烷基氨基、醛基、羧基和杂原子中的一种或多种；任选地，R'1、R'2、R'3、R'4、R'5和R'6中的两个或两个以上相互键合，以形成饱和的或者不饱和的单环或多环。
5.根据权利要求4所述的催化剂体系，其特征在于，
所述硅烷类化合物选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、二正丙基二甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二叔丁基二甲氧基硅烷、二异丁基二甲氧基硅烷、环戊基三甲氧基硅烷、二环戊基二甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、环己基二甲氧基硅烷、环己基乙基二甲氧基硅烷、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、乙烯基甲氧基硅烷、乙烯基乙氧基硅烷、乙烯基丙氧基硅烷、乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、烯丙基甲氧基硅烷、烯丙基乙氧基硅烷、烯丙基丙氧基硅烷、烯丙基二甲氧基硅烷、烯丙基二乙氧基硅烷、烯丙基二丙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三丙氧基硅烷、氨基三甲基硅烷、氨基三乙基硅烷、氨基三丙基硅烷、氨基三正丁基硅烷、氨基三异丁基硅烷、甲基氨基三甲基硅烷、甲基氨基三乙基硅烷、甲基氨基三丙基硅烷、甲基氨基三正丁基硅烷、甲基氨基三异丁基硅烷、乙基氨基三甲基硅烷、乙基氨基三乙基硅烷、乙基氨基三丙基硅烷、乙基氨基三正丁基硅烷和乙基氨基三异丁基硅烷中的一种或多种；和/或
所述二醚化合物选自2-(2-乙基己基)1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2-苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2-(2-苯基乙基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(2-环己基乙基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(对-氯苯基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(二苯基甲基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(1-萘基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-(2-氟苯基)-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二环戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二乙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-乙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-双(对-氯苯基)-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-双(2-环己基乙基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-异丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-甲基-2-(2-乙基己基)-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二异丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-双(环己基甲基)-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丁基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-(1-甲基丁基)-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-(1-甲基丁基)-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二叔丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二新戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-异戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-苯基-1，3-二甲氧基丙烷、2-苯基-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-苄基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-环戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环戊基-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环己基-2-异丙基-1，3-二甲氧基丙烷、2-仲丁基-2-环己基-1，3-二甲氧基丙烷、2-异丙基-2-仲丁基-1，3-二甲氧基丙烷、2-环己基-2-环己基甲基-1，3-二甲氧基丙烷、1,1-双(甲氧基甲基)-环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四甲基环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四甲基环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四苯基环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,4,5,-四氟环戊二烯、1,1-双(甲氧基甲基)-3,4-二环戊基环戊二烯，1,1-双(甲氧基甲基)茚、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3-二甲氧基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-2,3,6,7-四氟茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4,5,6,7-四氟茚、1,1-双(甲氧基甲基)4,7-二甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-3,6-二甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4-苯基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4-苯基-2-甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-4-四环己基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-(3,3,3-三氟丙基)苯基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-环戊基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-异丙基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-环己基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-叔-丁基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-叔-丁基-2-甲基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-7-苯基茚、1,1-双(甲氧基甲基)-2-苯基茚、9,9-二(甲氧基甲基)芴、9,9-二(甲氧基甲基)-2,7-二环戊基芴、9,9-二(甲氧基甲基)-1,8-二氯芴、9,9-二(甲氧基甲基)-1,8-二氟芴、9,9-二(甲氧基甲基)-1,2,3,4-四氢芴、9,9-二(甲氧基甲基)-4-叔-丁基芴、1,1-双-(甲氧基甲基)-2,5-环己二烯、1,1-双-(甲氧基甲基)-苯并萘、7,7-双-(甲氧基甲基)-2,5-降冰片二烯、9,9-双-(甲氧基甲基)-1,4-甲烷二氢萘、9,9-双-(甲氧基甲基)-1,4-甲烷二氢蒽、4,4-双-(甲氧基甲基)-1-苯基-1,4-二氢萘、4,4-双-(甲氧基甲基)-1-苯基-3,4-二氢萘、5,5-双-(甲氧基甲基)-1,3,6-环庚三烯和1-甲氧基甲基-1-(1'-甲氧基乙基)-2,3,4,5-四甲基环戊二烯中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的催化剂体系，其特征在于，所述式(I)所示的柱芳烃化合物与所述其他外给电子体化合物的摩尔比为(1-500):(500:1)，优选为(1-100):(100:1)，更优选(1-50):(50:1)，进一步优选为(1-20):(20-1)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的催化剂体系，其特征在于，所述内给电子体选自醇酯化合物、芳香族羧酸酯类化合物、二醚化合物和琥珀酸酯类化合物中的一种或多种，
优选地，所述醇酯化合物选自式(IV)所示的二醇酯化合物，
Figure FDA0002526798160000071
式(IV)中，R1和R2相同或不同，各自独立地选自含或不含取代基的C1-C20烷基、含或不含取代基的C2-C20烯基、含或不含取代基的C2-C20炔基、含或不含取代基的C3-C20环烷基、含或不含取代基的C6-C20芳基、含或不含取代基的C7-C20烷芳基、含或不含取代基的C7-C20芳烷基和含或不含取代基的C10-C20稠环芳基，优选各自独立地选自含或不含取代基的C1-C10烷基、含或不含取代基的C2-C10烯基、含或不含取代基的C3-C10环烷基、含或不含取代基的C6-C10芳基、含或不含取代基的C7-C10烷芳基、含或不含取代基的C7-C10芳烷基和含或不含取代基的C10-C15稠环芳基，所述取代基选自羟基、卤原子、氰基、硝基、氨基、单-C1-C6烷基氨基、双-C1-C6烷基氨基、醛基、羧基和杂原子中的一种或多种；M为二价连接基团，优选选自含或不含取代基的C1-C20亚烷基、含或不含取代基的C3-C20亚环烷基和含或不含取代基的C6-C20亚芳基，所述取代基选自氮、氧、硫、硅、磷、卤原子和C1-C20烷基，当取代基为多个C1-C20烷基时，取代基任选地键接成一个或多个环；
优选地，所述芳香族羧酸酯类化合物选自式(V)所示的化合物，
Figure FDA0002526798160000081
式(V)中，各R3相同或不同，各自独立地选自含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C1-C8烷基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C5-C10环烷基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C6-C15芳基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C7-C15烷芳基或含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C7-C15的芳烷基；R4-R7可相同或不相同，各自独立地选自氢、卤素、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C1-C8烷基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C5-C10环烷基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C6-C20芳基、含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C7-C20烷芳基或含或不含选自C1-C6烷基和卤原子的取代基的C7-C20芳烷基；
优选地，所述二醚化合物优选为1,3-二醚化合物，进一步优选为式(III)所示的1,3-二醚化合物，
优选地，所述琥珀酸酯类化合物选自式(VI)所示的化合物，
Figure FDA0002526798160000082
式(VI)中，R"1、R"2、R"3、R"4、R"5和R"6相同或不同，各自独立地选自C1-C20烷基、C3-C20环烷基、C6-C20芳基、C7-C20芳烷基或C7-C20烷芳基，R"1、R"2、R"3、R"4、R"5和R"6任选含有杂原子；R"3、R"4、R"5和R"6基团间可任选地连接成环。
8.一种用于烯烃聚合的预聚合催化剂组合物，包括：
a)经过烯烃的预聚合反应步骤的权利要求1-7中任一项所述的催化剂体系；
b)所述的烯烃的预聚合反应步骤得到的预聚物，
优选地，所述预聚物的预聚倍数为0.1-1000g预聚物/g固体催化剂组分，优选为0.2-500g预聚物/g固体催化剂组分，更优选为0.5-20g预聚物/g固体催化剂组分。
9.一种权利要求1-7中任一项所述的催化剂体系或权利要求8所述的预聚合催化剂组合物在烯烃聚合领域、尤其是丙烯聚合领域中的应用。
10.一种烯烃聚合方法，包括：使烯烃在权利要求1-7中任一项所述的催化剂体系和/或权利要求8所述的预聚合催化剂组合物的存在下进行聚合反应，优选地，所述聚合反应的条件包括：温度为0℃-150℃，优选为50℃-90℃；压力为0.01MPa-10MPa，优选为0.1MPa-5MPa；时间为0.1h～5h，优选为0.2h～3h。
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