CN116462786A - 超高分子量聚乙烯的聚合方法及其催化剂的制法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种用于聚合超高分子量聚乙烯的方法和一种用于制备其催化剂的方法，在超高分子量聚乙烯的聚合中通过使主催化剂、与两种或更多种类型的有机铝混合的助催化剂和有机硅烷化合物反应，以具有高活性、高堆积密度和高分子量，同时具有低粒子附聚。

Description

超高分子量聚乙烯的聚合方法及其催化剂的制法
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2022年01月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0007430号的优先权，该韩国专利申请的公开内容的全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及一种用于聚合具有大分子量的超高分子量聚乙烯的方法和一种用于制备其催化剂的方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯是一种类型的聚乙烯树脂，是指分子量为至少106g/mol或更高的聚乙烯，并且在ASTM 4020中定义为“于135℃的相对粘度为2.30或更高的直链聚乙烯，其以在100ml的十氢化萘溶液中0.05％被包含”。超高分子量聚乙烯具有与通用聚乙烯相比非常大的分子量，以便具有优异的性质，例如刚性、耐磨性、环境应力均匀性、自润滑性、耐化学性和电气性质。由于如上所述的优异物理性质，可以说超高分子量聚乙烯是一种由通用原材料获得的高品质特种材料。
通过聚合方法制造的超高分子量聚乙烯具有高分子量，使得其不能像通用聚乙烯那样造粒并且因此其是作为粉末生产和销售的。因此，可以说聚合物粉末的大小和分布非常重要，并且聚合物的粒子分布和细粒子的存在是催化剂的重要特性。
作为现有技术，已经报道了用于制备基于钛的含镁超高分子量聚乙烯的催化剂及其催化剂制造方法。具体地，已知有使用镁溶液来获得上述具有高堆积密度(bulkdensity)的烯烃聚合催化剂的方法。美国专利第4,962,167号公开了一种用于通过使反应物卤化镁化合物和钛醇盐化合物与反应物卤化铝和硅醇盐化合物反应来获得催化剂的制备方法。以这种方式制备的催化剂提供了相对较高的堆积密度，但是仍有改进的空间。此外，需要提高催化剂的活性。此外，美国专利第5,587,440号报道了一种用于通过用有机铝化合物还原卤化钛(IV)，然后用有机铝化合物进行后处理过程来生产具有窄粒子分布和高堆积密度的聚合物的方法，但是存在催化剂活性相对较低的问题。
韩国专利第0822616号公开了一种用于生产包含镁、钛、卤素和硅烷化合物的含钛催化剂的方法，所述方法可以生产具有高催化活性、高堆积密度和窄分子量分布的超高分子量聚烯烃聚合物。韩国专利第0351386号公开了一种用于制备具有高催化活性、高堆积密度和窄聚合物粒子分布的超高分子量聚乙烯的催化剂及其制备方法，所述催化剂是通过这样的方法制备的，在所述方法中，通过以下方法来制备镁化合物溶液：使卤化镁化合物和铝或硼化合物的混合物与醇接触和反应，之后使所得物与含有至少一个羟基的酯化合物和具有烷氧基的硅酮化合物反应，然后加入钛化合物和硅酮化合物的混合物。上述两种方法使用间歇聚合，因此与连续聚合方法相比，它们具有生产率降低的缺点。
超高分子量聚乙烯的活性、堆积密度和分子量取决于聚合条件变化很大。当通过降低温度以增加分子量来执行聚合时，生产率由于低活性而降低。因此，需要一种能够在普通聚乙烯聚合温度下聚合超高分子量聚乙烯的技术。
发明内容
本公开提供一种用于聚合超高分子量聚乙烯的方法和一种用于制备所述聚合的催化剂的方法，以有效地聚合具有高活性、高堆积密度、高分子量和低粒子聚集的超高分子量聚乙烯。
本公开提供一种用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，所述方法包括：使包含钛活性位点的主催化剂、与两种或更多种类型的有机铝混合的有机铝助催化剂和有机硅烷化合物反应，以聚合超高分子量聚乙烯。
此外，本公开提供一种用于超高分子量聚乙烯聚合的主催化剂的方法，所述方法通过使包含钛活性位点的主催化剂、与两种或更多种类型的有机铝混合的有机铝助催化剂和有机硅烷化合物反应进行。所述用于制备催化剂的方法包括以下步骤：通过使二氯化镁(MgCl2)与醇反应来制备镁化合物溶液；通过使镁化合物溶液与四氯化钛反应来制备前体；以及通过使所述前体与四氯化钛进行初级反应，并随后使所得物与二酯化合物反应来制备催化剂。
此外，本公开包括一种超高分子量聚乙烯，所述超高分子量聚乙烯的聚合活性为5kg-PE/g-催化剂至40kg-PE/g-催化剂，粘均分子量为2.0×106g/ml至10.0×106g/ml，堆积密度为0.30g/ml至0.50g/ml，并且1um或更大的粒子聚集为8.0重量％或更少。
根据本公开的实施方式的用于聚合超高分子量聚乙烯聚合的方法用于有效地聚合具有高活性、高堆积密度、高分子量和低粒子聚集的超高分子量聚乙烯。
具体实施方式
在下文中，将参照例示性附图详细描述本公开的一些实施方式。在将附图标记添加至每张附图的部件时，相同的部件可以具有尽可能相同的附图标记，即使它们在不同的附图中被指示也如此。此外，在描述本发明实施方式时，当确定相关众所周知的配置或功能的详细描述可能模糊本发明技术思想的要点时，可以排除该详细描述。当使用在本说明书中提及的术语“包括”、“具有”、“包含”等时，除非使用“仅”，否则可以添加其他部分。当部件以单数表示时，除非另有明确说明，否则可以包括多个部件。
此外，在描述本公开的部件时，可使用例如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于将所述部件与其他部件区分开，并且部件的本质、次序、顺序或数量不受所述术语的限制。
在部件的位置关系的描述中，当两个或更多个部件被描述为“耦接(coupled)”、“组合(combined)”或“连接(connected)”时，所述两个或更多个部件是直接“耦接”、“组合”或“连接”，但是应当理解的是，所述两个或更多个部件和其他部件可以通过插入物而“耦接”、“组合”或“连接”。在此，其他部件可以被包括在彼此“耦接”、“组合”或“连接”的两个或更多个部件中的一个或多个部件中。
在与部件、操作方法或制造方法相关的时间流程关系的描述中，例如，用“在……之后(after)”、“随后(subsequently)”、“下一个(next)”、“在……之前(before)”等来描述时间优先关系或流程优先关系，则除非使用“立即(immediately)”或“直接(directly)”，否则其可以包括不连续的情况。
同时，当提及部件的数值或对应信息(例如，水平等)时，即使没有单独的明确描述，所述数值或对应信息也可以被解释为包括可能由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)引起的误差范围。
在本说明书中，有机硅烷化合物可用作有机硅烷外给体(external donor)或有机硅烷外给电子体(external electron donor)，但不限于此术语。
本公开提供一种用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，所述方法通过使含有钛活性位点的主催化剂、与两种或更多种类型的有机铝混合的有机铝助催化剂和有机硅烷化合物反应来聚合超高分子量聚乙烯。通过这种方法制备的超高分子量聚乙烯可以具有高堆积密度和高分子量，与此同时具有优异的聚合活性。
例如，本公开提供一种用于通过在连续乙烯聚合反应器中一起引入具有钛活性位点的主催化剂、两种或更多种烷基铝助催化剂和有机硅烷化合物的混合物来生产超高分子量聚乙烯的方法。
此外，本公开提供一种用于通过在连续聚合条件下将主催化剂、两种或更多种类型的有机铝助催化剂和有机硅烷化合物以合适的比率组合来生产具有高活性和高堆积密度以及高分子量的超高分子量聚乙烯的方法。
上述主催化剂可以是齐格勒-纳塔催化剂，在所述齐格勒-纳塔催化剂中钛负载在镁上。镁化合物可以是卤化镁化合物，例如氯化镁、二氯化镁(MgCl2)。例如，上述主催化剂可以是钛负载在二氯化镁(MgCl2)上的基于齐格勒-纳塔的催化剂。
当主催化剂是钛负载在二氯化镁(MgCl2)上的齐格勒-纳塔催化剂时，所述主催化剂可以通过用于生产所述催化剂的方法来制备，所述方法包括：第一步：通过使二氯化镁(MgCl2)与醇反应来制备镁化合物溶液；第二步：通过使所述镁化合物溶液与四氯化钛反应来制备前体；以及第三步：通过使前体与四氯化钛进行初级反应，并随后使所得物与由下式1表示的二酯化合物反应来制备催化剂；
[式1]
R1OOCR2COOR3
其中R1和R3是具有1至10个碳原子的直链或支链烷基，并且R2是具有1至20个碳原子的烃。
在所述用于制备所述催化剂的方法中，对醇的类型没有特别限制，但是具有4个至20个碳原子的醇是优选的。例如，醇可以是正丁醇。
醇可以基于1重量份的二氯化镁化合物以3重量份至7重量份的量混合，例如以3重量份至5重量份的量混合。烃溶剂可以基于1重量份的二氯化镁化合物以9重量份至16重量份的比率混合，例如以10重量份至15重量份的比率混合。
R2是具有1个至20个碳原子的烃，并且可以是脂肪族烃、脂环烃或芳族烃。
上述具有1个至10个碳原子的直链或支链烷基或具有1个至20个碳原子的烃是经取代或未取代的。可以用一个或多个选自由以下组成的组的取代基来进行取代：氘、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C1-C20烷基胺基、C1-C20烷基噻吩基、C6-C20芳基噻吩基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C3-C20环烷基、C6-C60芳基、被氘取代的C6-C60芳基、C8-C20芳基烯基和含有至少一个选自由O、N、S、Si和P组成的组的杂原子的C2-C20杂环基，但是所述取代基不限于这些取代基。
用于聚合超高分子量聚乙烯的溶剂可以是烃溶剂。所述烃溶剂可以是具有1个至20个碳原子的脂肪族烃，例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷和煤油；或脂环烃，例如环戊烷、甲基环戊烷、环己烷和甲基环己烷。例如，用于聚合超高分子量聚乙烯的溶剂可以是直链、支链和环状饱和烃，例如丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、环戊烷、己烷、环己烷和庚烷。
当聚合超高分子量聚乙烯时使用的有机铝助催化剂可以是具有AlRnX3-n(n是1至3，R是具有1个至8个碳原子的直链或支链烷基，并且X是卤素原子(例如F、Cl和Br)或氢原子)结构的两种或更多种类型的混合物。
有机铝助催化剂的量可以是每摩尔主催化剂的钛原子0.1摩尔至100摩尔的助催化剂的铝原子，但不限于此。
当聚合超高分子量聚乙烯时，使用的有机硅烷化合物可以是由下式2表示的化合物。
[式2]
在式2中，R4、R5、R6和R7各自独立地为具有1个至20个碳原子的直链、支链和环状烷基；具有1个至20个碳原子的烷氧基；具有6个至20个碳原子的芳基；和包含杂原子的具有1个至20个碳原子的烷基。
除非另有说明，否则“芳基”具有6个至60个碳原子，但不限于此。在本申请中，芳基可以包括单环型、环状聚集体、稠合多环系、螺环化合物等。例如，芳基包括苯基、联苯基、萘基、蒽基、茚基、菲基、三亚苯基、芘基、苝基、屈基(chrysenyl)、并四苯基(naphthacenyl)、荧蒽基等，但不限于此。萘基可以包括1-萘基和2-萘基，并且蒽基可以包括1-蒽基、2-蒽基和9-蒽基。
除非另有说明，否则“杂原子”是指但不限于N、O、S、P或Si。
具有1个至20个碳原子的直链、支链和环状烷基；具有1个至20个碳原子的烷氧基；具有6个至60个碳原子的芳基；和包含杂原子的具有1个至20个碳原子的烷基可以经取代或未取代的。可以用一个或多个选自由以下组成的组的取代基来执行取代：氘、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C1-C20烷基胺基、C1-C20烷基噻吩基、C6-C20芳基噻吩基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C3-C20环烷基、C6-C60芳基、被氘取代的C6-C60芳基、C8-C20芳基烯基、和含有至少一个选自由O、N、S、Si和P组成的组的杂原子的C2-C20杂环基，但是所述取代基不限于这些取代基。
有机硅烷化合物的量可以是每摩尔主催化剂的钛原子0.2摩尔至50摩尔，但不限于此。
例如，聚合超高分子量聚乙烯期间的聚合反应可以在1kg/cm2G至60kg/cm2G的压力条件和60℃至95℃的温度条件下执行达1小时至4小时的反应物停留时间。
根据另一个实施方式的超高分子量聚乙烯的聚合活性可为5kg-PE/g-催化剂至40kg-PE/g-催化剂，使得可以容易地控制聚合反应。此外，超高分子量聚乙烯的粘均分子量为2.0×106g/ml至10.0×106g/ml，堆积密度为0.30g/ml至0.50g/ml，平均粒径为100μm至150μm，并且1μm或更大的粒子附聚为8.0重量％或更低。它可以容易地用于UHMWPE处理。
实施例1
用于生产超高分子量聚乙烯的固体催化剂的制备
第一步：卤化镁醇加合物溶液的制备
在用氮气气氛置换配备有机械搅拌器的1L反应器后，加入20g固体二氯化镁(MgCl2)、200ml甲苯和120ml正丁醇，并以350rpm搅拌。将温度升至65℃达1小时并然后维持2小时，以获得充分溶解在溶剂中的卤化镁醇加合物的均匀溶液。
第二步：卤化镁载体的制备
在将第一步骤中制备的溶液的温度冷却至20℃后，在40分钟内缓慢注入20ml的TiCl4(0.5ml/min)。在此之后，在100分钟内更快速地注入62.5ml的TiCl4(0.625ml/min)。在此时，小心维持反应器的温度不升高到高于25℃。
当注入完成时，将反应器的温度升至60℃达1小时并维持另外1小时。
当所有过程完成时，将反应器静置以完全沉降固体组分。去除上清液，然后用300ml甲苯洗涤反应器中的固体组分一次并沉淀以完全去除液相中的杂质，以获得呈固体的清洁氯化镁载体。
第三步：负载有钛和邻苯二甲酸二甲酯的催化剂的制备
将200ml甲苯加入氯化镁载体中，并将混合物维持于25℃，同时以250rpm搅拌。在此之后，一次注入30ml的TiCl4，并维持1小时以进行初级反应。此后，注入2ml的邻苯二甲酸二甲酯，并将反应器的温度升至60℃并维持1小时，以使TiCl4与载体之间的二次反应发生。
当所有过程完成后，将反应器静置以完全沉降固体组分，然后去除上清液。将所制备的固体催化剂用200ml的甲苯洗涤一次并用200ml的己烷洗涤6次，并沉淀以去除杂质。
超高分子量聚乙烯的聚合
使乙烯连续流入容积为4升的连续聚合反应器中，并且使内部充满乙烯。制备有机铝混合物的己烷稀释物，使其可能变成0.5M三异丁基铝和0.5M三乙基铝。在不同的箱中分别制备1.0M钛的催化剂己烷稀释溶液和1.0M有机硅烷的稀释溶液。
在将反应器温度维持在80℃的同时，以恒定速率注入有机铝稀释剂、催化剂稀释剂和有机硅烷稀释剂，使得Ti:TEAl:TIBA:Si＝1:0.5:0.5:5。连续注入己烷，使得反应器内的己烷浆料的总量为2升。将反应器的内部压力维持在5kg/cm2G，并且将停留时间维持在2小时。将从所述反应器排出的己烷浆料过滤并干燥，以获得超高分子量聚乙烯粒子。
实施例2
以与实施例1中相同的方式制备超高分子量聚乙烯，区别在于在实施例1中的聚合期间将三异丁基铝改变为0.25mmol并将三乙基铝改变为0.75mmol。
实施例3
以与实施例1中相同的方式制备超高分子量聚乙烯，区别在于在实施例1中的聚合期间将三异丁基铝改变为0.75mmol并将三乙基铝改变为0.25mmol。
实施例4
以与实施例1中相同的方式制备超高分子量聚乙烯，区别在于在实施例1中的聚合期间将三异丁基铝改变为1mmol并将三乙基铝改变为1mmol。
实施例5
以与实施例1中相同的方式制备超高分子量聚乙烯，区别在于在实施例1中的聚合期间将三异丁基铝改变为0.25mmol并将三乙基铝改变为0.25mmol。
比较例1
以与实施例1中相同的方式制备超高分子量聚乙烯，区别在于在实施例1中的聚合期间将三异丁基铝改变为0mmol并将三乙基铝改变为1mmol。
比较例2
以与实施例1中相同的方式制备超高分子量聚乙烯，区别在于在实施例1中的聚合期间将三异丁基铝改变为1mmol并将三乙基铝改变为0mmol。
比较例3
以与实施例1中相同的方式制备超高分子量聚乙烯，区别在于在实施例1中的聚合期间不加入二环戊基二甲氧基硅烷。
基于三异丁基铝和三乙基铝的含量，上述实施例1至实施例5和比较例1至比较例3总结在下表1中。
[表1]
<物理性质的测量、评估项目及其测试方法>
表2显示了在上述实施例1至实施例5和比较例1至比较例3中制备的超高分子量聚乙烯聚合物的物理性质的测量结果。
聚合活性(kg-PE/g-催化剂)
聚合活性(kg-PE/g-催化剂)被计算为每所使用的催化剂的量产生的聚合物的重量比。
堆积密度(g/ml)
堆积密度是根据ASTM D1895-96测量的。
粘均分子量(×106g/ml)
聚合物的分子量(Mv)是通过测量固有粘度并使用Margolies方程而计算出的。
特别地，分子量(Mw)是根据ASTM D 4020由固有粘度(instrinsic viscosity)[η]计算出的。在聚合物的情况下，粘度可以提供稀浓度的溶液相的有用信息。通过将聚合物的粘度除以溶液的粘度和浓度获得的值被称为比粘度。当聚合物的浓度变为零时，比粘度的外推值被定义为固有粘度(intrinsic viscosity,IV)。直链聚合物具有与分子量的高度相关性，因为IV值主要受聚合物大小的影响。在超高分子量聚乙烯的情况下，广泛地使用Margolies方程。
Mw＝5.37×104×[η]1.49
Mw＝平均分子量(g/mol)
[η]＝固有粘度(dl/g)
平均粒径(μm)
使用激光粒子分析仪(Mastersizer X，Malvern Instruments)测量聚合物的粒径分布。作为结果，平均粒径表示为D(v,0.5)，并且粒径分布表示为(D(v,0.9)-D(v,0.1))/D(v,0.5)。
在此，D(v,0.5)表示样品中所包含的粒子的中值大小，并且D(v,0.9)和D(v,0.1)分别表示位于粒径分布标准的90％和10％的粒径。粒径分布的数值越小，则粒径分布越窄。
1μm或更大的粒子的聚集(重量％)
对于聚合物粒子的聚集，使用具有1μm孔的金属筛测量相对于总重量的聚集粒子的量。
[表2]
如表2所示，可以看出通过实施例1的方法聚合的超高分子量聚乙烯具有高活性、高堆积密度和高分子量，并且显示出非常低水平的大粒子聚集。
取决于所加入的有机铝助催化剂的混合比率，观察到活性快速降低或分子量快速降低，表明存在有机铝混合比率的最佳值。
通过实施例4和实施例5，当有机铝的总量增加时，分子量迅速降低，并且当有机铝的总量减少时，催化剂的活化被抑制，使得活性非常低，并且粒子附聚迅速增加。
此外，对于如在比较例1和比较例2中的单一有机铝助催化剂，比较例1显示出非常低的分子量并且比较例2显示出非常低的活性和大粒子附聚。
此外，如在比较例3中，即使当有机铝助催化剂的混合物以合适的比率使用时，也可以确认在没有外部有机硅烷给体的情况下聚合具有非常低的分子量。
根据表2，在超高分子量聚乙烯的聚合中，为了获得同时具有高活性、高分子量和高堆积密度并且具有较少粒子聚集的超高分子量聚乙烯，主催化剂、有机铝助催化剂和外部有机硅烷给体必须适当地组合。
如上所述，本公开内容提供了一种用于通过在超高分子量聚乙烯的聚合中在反应器中一起引入和聚合主催化剂、与两种或更多种类型的有机铝混合的助催化剂和有机硅烷外给电子体来获得表现出低粒子附聚的同时具有高活性、高堆积密度和高分子量的超高分子量聚乙烯粒子的方法。
以上描述仅仅是对本公开的技术精神的说明，并且本公开所属领域的技术人员在不脱离本公开的本质属性的情况下可以进行各种修改和变化。此外，本发明实施方式不旨在限制本公开的技术精神，而是解释本公开的技术精神，并且因此本技术精神的范围不受这些实施方式的限制。本公开的保护范围应当通过以下权利要求书来解释，并且与所述权利要求书等效的范围内的所有技术思想应当被解释为被包括在本公开的范围内。

Claims (12)

1.一种用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，所述方法包括：使包含钛活性位点的主催化剂、与两种或更多种类型的有机铝混合的有机铝助催化剂和有机硅烷化合物反应，以聚合所述超高分子量聚乙烯。
2.根据权利要求1所述的用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，其中所述主催化剂是齐格勒-纳塔催化剂，在所述齐格勒-纳塔催化剂中钛负载在二氯化镁(MgCl2)上。
3.根据权利要求2所述的用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，其中所述主催化剂是通过包括以下步骤的以下方法制备的：
第一步：通过使所述二氯化镁(MgCl2)与醇反应来制备镁化合物溶液；
第二步：通过使所述镁化合物溶液与四氯化钛反应来制备前体；以及
第三步：通过使所述前体与四氯化钛进行初级反应，并随后使所得物与由下式1表示的二酯化合物反应来制备催化剂；
[式1]
R1OOCR2COOR3
其中R1和R3是具有1至10个碳原子的直链或支链烷基，并且R2是具有1至20个碳原子的烃。
4.根据权利要求1所述的用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，其中用于聚合所述超高分子量聚乙烯的溶剂是直链、支链和环状饱和烃中的一者。
5.根据权利要求1所述的用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，其中用于聚合所述超高分子量聚乙烯的有机铝助催化剂包括两种或更多种具有由AlRnX3-n(n是1至3，R是具有1个至8个碳原子的直链或支链烷基，并且X是卤素原子例如F、Cl和Br，或是氢原子)表示的结构的混合物。
6.根据权利要求5所述的用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，其中所述有机铝助催化剂的量是每摩尔所述主催化剂的钛原子0.1摩尔至100摩尔的所述助催化剂的铝原子。
7.根据权利要求1所述的用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，其中用于聚合所述超高分子量聚乙烯的所述有机硅烷化合物是由下式2表示的化合物：
[式2]
其中R4、R5、R6和R7各自独立地为具有1个至20个碳原子的直链、支链和环状烷基；具有1个至20个碳原子的烷氧基；具有6个至20个碳原子的芳基；和包含杂原子的具有1个至20个碳原子的烷基。
8.根据权利要求7所述的用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，其中所述有机硅烷化合物的量是每摩尔所述主催化剂的钛原子0.2摩尔至50摩尔。
9.根据权利要求1所述的用于聚合超高分子量聚乙烯的方法，其中在聚合所述超高分子量聚乙烯期间的所述聚合反应在1kg/cm2G至60kg/cm2G的压力条件和60℃至95℃的温度条件下执行达为1小时至4小时的反应物停留时间。
10.一种用于制备用于超高分子量聚乙烯聚合的主催化剂的方法，所述方法通过使包含钛活性位点的主催化剂、与两种或更多种类型的有机铝混合的有机铝助催化剂和有机硅烷化合物反应来进行，所述方法包括：
第一步：通过使所述二氯化镁(MgCl2)与醇反应来制备镁化合物溶液；
第二步：通过使所述镁化合物溶液与四氯化钛反应来制备前体；以及
第三步：通过使所述前体与四氯化钛进行初级反应，并随后使所得物与由下式1表示的二酯化合物反应来制备催化剂；
[式1]
R1OOCR2COOR3
其中R1和R3是具有1至10个碳原子的直链或支链烷基，并且R2是具有1至20个碳原子的烃。
11.一种超高分子量聚乙烯，所述超高分子量聚乙烯的聚合活性为5kg-PE/g-催化剂至40kg-PE/g-催化剂，粘均分子量为2.0×106g/ml至10.0×106g/ml，堆积密度为0.30g/ml至0.50g/ml，并且1μm或更大的粒子聚集为8.0重量％或更少。
12.根据权利要求11所述的超高分子量聚乙烯，其中平均粒径是100μm至150μm。
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