NL2021838B1

NL2021838B1 - Catalyst component, catalyst, and prepolymerization catalyst for olefin polymerization, and method for olefin polymerization

Info

Publication number: NL2021838B1
Application number: NL2021838A
Authority: NL
Inventors: Gao Mingzhi; Cai Xiaoxia; Liu Haitao; Chen Jianhua; Ma Jixing; Wang Jun; Li Changxiu; Hu Jianjun; Ma Jing; He Shixiong
Original assignee: China Petroleum & Chem Corp; Bejing Res Institute Of Chemical Industry China Petroleum & Chemical Corporation
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2020-09-25
Also published as: NL2021838A; ES2723148B2; RU2018136949A3; RU2018136949A; BE1025913B1; MY190068A; CN109678997A; ES2723148A1; BE1025913A1; CN109678997B

Claims

Conclusies

1. Katalysatorcomponent voor alkeenpolymerisatie, omvattende magnesium, titaan, halogeen, een Lewis-baseverbinding A zoals getoond in formule (1) en nog een Lewis-baseverbinding B, waarbij een molaire verhouding van verbinding A tot verbinding B (0,21-2,0):1 is en een molaire verhouding van een totale hoeveelheid van verbinding A en verbinding B tot magnesium in het gebied van (0,03- 0,20):1 ligt, COOR:

RR COOR, waarbij R, en Ry, die identiek aan elkaar of verschillend van elkaar kunnen zijn, worden gekozen uit een groep bestaande uit gesubstitueerd of ongesubstitueerd C1-C25-alkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-C10-alkenyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C3-Ci9-cycloalkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-Cx-aryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C29-alkaryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-Cx-aralkyl of gesubstitueerde of ongesubstitueerde Cio-Coo- polycyclische aromatische groepen, bij voorkeur gekozen uit een groep bestaande uit gesubstitueerd of ongesubstitueerd C1-C10-alkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-Cs-cycloatkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-C10-aryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C;-C1-alkaryl of gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C15-aralkyl en met meer voorkeur gekozen uit een groep bestaande uit gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-Cs-alkyl; R en Ra, die identiek aan elkaar of verschillend van elkaar kunnen zijn, worden gekozen uit een groep bestaande uit waterstof, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C1-C>9-alkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-C20-alkenyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-Cao-cycloalkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-Cao-aryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C20-alkaryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C1-aralkyl of gesubstitueerde of ongesubstitueerde C:0-C0-polycyclische aromatische groepen, bij voorkeur gekozen uit een groep bestaande uit gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:1-C10-alkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C-Ci-alkenyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-Cio-cycloalkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-C10-aryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C1-alkaryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C1-aralkyl of gesubstitueerde of ongesubstitueerde C19-C15-polycyclische aromatische groepen, met meer voorkeur gekozen uit een groep bestaande uit gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-Cs-alkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-Cs-alkenyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-Cs-aryl of gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C19-aralkyl; en R- en Ry eventueel met elkaar kunnen zijn verbonden zodat een ring wordt gevormd.

2. Katalysatorcomponent volgens conclusie 1, waarbij een molaire verhouding van verbinding A tot (0,3-1,6):1, met meer voorkeur (0,4-1,5}:1 en met de meeste voorkeur (0,5-1,4):1, zoals 0,6:1, 0,7:1, 0,8:1,0,9:1, 1,0:1, 1,1:1, 1,2:1, 1,3:1 of 1,4:1, is.

3. Katalysatorcomponent volgens conclusie 1 of 2, waarbij de molaire verhouding van de totale hoeveelheid van verbinding A en verbinding B tot magnesium (0,03-0,17):1 en bij voorkeur (0,04- 0,14):1, zoals 0,03:1, 0,04:1, 0,05:1, 0,06:1, 0,07:1, 0,08:1, 0,09:1, 0,10:1, 0,11:1, 0,12:1, 0,13:1, 0,14:1,0,15:1, 0,16:1, 0,17:1, 0,18:1, 0,19:1 of 0,20:1, is.

4. Katalysatorcomponent volgens een van de conclusies 1 tot 3, waarbij verbinding B ten minste één verbinding gekozen uit een groep bestaande uit etherverbindingen, monocarbonzuuresterverbindingen en dicarbonzuuresterverbindingen is; waarbij bij voorkeur verbinding B ten minste één verbinding gekozen uit een groep bestaande uit 1,3- dietherverbindingen, polyol{polyfenol)esterverbindingen en barnsteenzuuresterverbindingen is.

5. Katalysatorcomponent volgens conclusie 4, waarbij verbinding B ten minste één verbinding zoals getoond in formule (II) is: 9 0 Rd —O0—M—0—C—R, (1), waarbij R1 en Ry, die identiek aan elkaar of verschillend van elkaar zijn, worden gekozen uit een groep bestaande uit gesubstitueerd of ongesubstitueerd C;-Cao-alkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-C20-alkenyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C3-C10-cycloalkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-C2-aryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C;-C20-alkaryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C2x-aralkyl of gesubstitueerde of ongesubstitueerde Cio-Coo- polycyclische aromatische groepen; en M een tweewaardige verbindingsgroep is, die bij voorkeur wordt gekozen uit een groep bestaande uit C1-C25-alkyleen, C:-C2-cycloalkyleen, Cs-C20-aryleen en een combinatie daarvan en het alkyleen, cycloalkyleen en/of aryleen eventueel is gesubstitueerd met Ci-Cooalkyl en de substituent eventueel is gebonden zodat één ring of een veelvoud aan ringen wordt gevormd en waarbij een koolstofatoom en/of een waterstofatoom in M eventueel is gesubstitueerd door stikstof, zuurstof, zwavel, silicium, fosfor of een halogeenatoom.

6. Katalysatorcomponent volgens conclusie 5, waarbij M een tweewaardige verbindingsgroep zoals getoond in formule (1), formule {IV}, formule (V}, formule (V1) of formule (Vil} is; Ry R's ra 14 Ln . R! R* Ny TRY TN R'7 / [ ï ] 7 1 ) Rs Rs Rr2 RS Rs SER, EDR, (HI) (IV) {V) (Vi) (Vii) in formule {II} R’;-R’s, die identiek aan elkaar of verschillend van elkaar zijn, worden gekozen uit een groep bestaande uit waterstof, halogeen, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C1-C29-alkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C--Cx-alkenyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-C20- cycloalkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-C20-aryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C2- alkaryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C;-C20-aralkyl, gesubstitueerde of ongesubstitueerde Cio C20-polycyclische aromatische groepen of gesubstitueerde of ongesubstitueerde C:-C2o.ester en R'7 en R's eventueel aan een ring of een veelvoud aan ringen zijn gebonden; in formule (IV) R-R, die identiek aan elkaar of verschillend van elkaar zijn, worden gekozen uit een groep bestaande uit waterstof, halogeen, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-C20-alkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-C0-alkenyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C3-C29- cycloalkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-C20-aryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C;-Cao- alkaryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C20-aralkyl of gesubstitueerde of ongesubstitueerde Cio-C20-polycyclische aromatische groepen en R-R° aan één ring of een veelvoud aan ringen zijn gebonden; en in formule {V), formule (V1) en formule (Vit) Rs, Rs en Rs onafhankelijk worden gekozen uit een groep bestaande uit waterstof, halogeen, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C1-C20-alkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-Cx-alkenyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C3-C20- cycloalkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-C20-aryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C2- alkaryl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C7-C2-aralkyl of gesubstitueerde of ongesubstitueerde Cio-Ca-polycyclische aromatische groepen.

7. Katalysatorcomponent volgens een van de conclusies 1-6, waarbij in de katalysatorcomponent een gehalte aan magnesium, gemeten als magnesiumelement, 10-25 gew.% is; een gehalte aan titaan, gemeten als titaanelement, 1-7 gew.% is; een gehalte aan verbinding A 1-20 gew.% is; en een gehalte aan verbinding B 1-20 gew.% is.

8. Katalysatorcomponent volgens een van de conclusies 1-7, waarbij de katalysatorcomponent wordt bereid met een werkwijze omvattende de volgende stappen: 1) het oplossen van een magnesiumverbinding in een systeem dat verbinding A omvat en het toevoegen van een neerslagmiddel om vaste stoffen neer te slaan; en 2) het behandelen van de in stap 1) neergeslagen vaste stoffen met een titaanverbinding en het toevoegen van verbinding B tijdens en/of vóór een proces voor het behandelen van de vaste stoffen met de titaanverbinding.

9. Katalysatorcomponent volgens conclusie 8, waarbij de magnesiumverbinding wordt gekozen uit een groep bestaande uit magnesiumdihalogenide, alkoxymagnesium, atkylmagnesium, een hydraat of een alcoholadduct van magnesiumdihalogenide, of een derivaat dat is gevormd door het vervangen van een halogeenatoom van het magnesiumdihalogenide door alkoxy of halogeenalkoxy; en bij voorkeur de magnesiumverbinding wordt gekozen uit een groep bestaande uit magnesiumdihalogenide of alcoholadduct van magnesiumdihalogenide; de titaanverbinding een formule TiXm(OR'}a-m heeft, waarbij R' C1-Coo-hydrocarbyl is, X halogeen is en 15ms4 en waarbij de titaanverbinding bij voorkeur wordt gekozen uit een groep bestaande uit titaantetrachloride, titaantetrabromide, titaantetrajodide, titaantetrabutoxylaat, titaantetraethoxylaat, titaanmonochloortriethoxylaat, titaandichloordiethoxylaat of titaantrichloormonoethoxylaat en met meer voorkeur titaantetrachloride is; en het neerslagmiddel wordt gekozen uit metaalhalogenide, bij voorkeur titaanhalogenide en met meer voorkeur titaantetrachloride.

10. Katalysator voor alkeenpolymerisatie, omvattende een reactieproduct van de volgende componenten: a.de katalysatorcomponent volgens een van de conclusies 1-9; b.een alkylaluminiumverbinding, die bij voorkeur een alkylaluminiumverbinding is, die wordt voorgesteld door de formule AIR" Xs.,, waarbij R”’ waterstof of C:-C20-hydrocarbyl is, X halogeen is en 0<ns3;en c. eventueel een externe elektrondonorcomponent, die bij voorkeur een organosilicium- verbinding is, die wordt voorgesteld door de formule (R®)Si(OR®)a, waarbij 0<k<3; R° wordt gekozen uit een groep bestaande uit halogeen, een waterstofatoom, ongesubstitueerd C1-C20-alkyl of C1-C20- halogeenalkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-C20-cycloalkyt, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-C29-aryl of amino; en R® ongesubstitueerd C1-C20-alkyl of C1-Co-halogeenalkyl, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C:-C20-cycloalkyt, gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-C20-aryl of amino is,

11. Katalysator volgens conclusie 10, waarbij een molaire verhouding van component a en component b, gemeten als titaan tot aluminium, in een gebied van 1:(5-1000), bij voorkeur 1:(25- 100) ligt; en een molaire verhouding van component c en component a, gemeten als externe elektrondonor tot titaan, in het gebied van (0-500):1, bij voorkeur (25-100):1 ligt.

12. Prepolymerisatiekatalysator voor alkeenpolymerisatie, omvattende een prepolymeer dat is verkregen door een prepolymerisatie van de katalysatorcomponent volgens een van de conclusies 1- 9 en/of de katalysator volgens conclusie 10 of 11 met alkeen en veelvoud van de prepolymerisatie in een gebied van 0,1-1000 g alkeenprepolymeer/g katalysatorcomponent ligt.

13. Werkwijze voor alkeenpolymerisatie, omvattende het uitvoeren van alkeenpolymerisatie bij aanwezigheid van ten minste één van de katalysatorcomponent volgens een van de conclusies 1-9, de katalysator volgens conclusie 10 of 11 en de prepolymerisatiekatalysator volgens conclusie 12, waarbij bij voorkeur het alkeen wordt voorgesteld door formule CH,=CHR’”, waarbij R””’ waterstof, gesubstitueerd of ongesubstitueerd C1-C:2-alkyl of gesubstitueerd of ongesubstitueerd Cs-C:2-aryl is en met meer voorkeur het alkeen etheen of propeen is.