[发明专利]一种亚胺类化合物活化的铁系聚烯烃催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃催化剂，尤其涉及一种亚胺类化合物活化的铁系聚烯烃催化剂。

背景技术

1998年Brookhart的文章“Highly Active Iron and Cobalt Catalysts for thePolymeriza tion of Ethylene”(《J Am Chem Soc》，1998，120(16)：4049-4050.)中，Gibson的文章“Novel Olefin Polymerization Catalysts Based on Iron andCobalt”(《Chem Commun》，1998，7：849-850.)分别报道了新型吡啶二亚胺铁系催化剂，在甲基铝氧烷(MAO)或改性甲基铝氧烷(MMAO)的活化下，可以高活性催化乙烯聚合。当助催化剂用量增加到一定程度时，可以得到宽峰甚至双峰聚乙烯。在常压下，此类铁系催化剂活性不是太高，所得聚乙烯分子量也较低，虽聚乙烯分子量呈现双峰分布，但低分子量部分占优势。

随着新技术和新产品的不断涌现，市场对聚乙烯(PE)的需求越来越大，但同时也对PE性能如：强度韧性及耐环境应力开裂(ESCR)的要求越来越高。提高相对分子质量可改进PE的这些性能。如制备平均相对分子质量(Mw重均相对分子量)超过2×10⁵的高相对分子质量高密度聚乙烯(HMW-HDPE)，但是，增大PE的相对分子质量时，由于熔体流动速率(MFR)低，加工性能(如模塑、挤出、热成型及旋转模塑性能)亦随之下降，双峰PE(由高分子量和低分子量聚乙烯组成，其GPC曲线呈现双峰)能够很好地解决这一问题。双峰聚乙烯产品由高分子量聚乙烯和低分子量聚乙烯两部分组成，其中高分子量聚乙烯用以保证物理力学强度，低分子量聚乙烯用以改善加工性能。

美国专利US5955555公开了含吡啶二亚胺的铁系催化剂可以制备线形聚乙烯，中国专利CN1431236公开了一种制备双峰聚乙烯的催化剂，但两个专利均为两组分催化体系，所用金属来源为，金属的卤化物，未涉及不含卤原子的乙酰丙酮基铁化合物以及三组份铁系催化体系。

发明内容

本发明提供一种亚胺类化合物活化的铁系聚烯烃催化剂，可用于制备宽峰或双峰分子量分布的聚乙烯铁系催化体系。

一种亚胺类化合物活化的铁系聚烯烃催化剂，包括以下(A)、(B)和(C)三种组份：

(A)二价或三价铁化合物，具体是乙酰丙酮铁Fe(acac)₃或乙酰丙酮亚铁(Fe(acac)₂)；

(B)具有结构式(I)的桥联吡啶二亚胺化合物：

结构式(I)中R₁为H或甲基；R₂、R₃、R₄、R₅、R₈各自为甲基、乙基或异丙基；且R₁＝R₁′、R₂＝R₂′、R₃＝R₃′、R₄＝R₄′、R₅＝R₅′、R₈＝R₈′；

R₆和R₇各自为H、甲基、乙基、丁基，苯基或三氟甲基苯基；或者R₆和R₇相连成环结构；

(C)甲基铝氧烷(MAO)或烷基铝化合物；所述的烷基铝化合物分子式为Al(R)₃；其中R＝乙基或异丁基；

各组份的摩尔比为：

(B)∶(A)＝0.1～10∶1；

(C)∶(A)＝100～3000∶1；

所述的具有结构式(I)桥联吡啶二亚胺化合物的制备方法：

甲酸作用下，式(V)所示化合物与式(II)所示的取代苯胺的在醇溶液中进行缩合反应，得到式(III)所示的席夫碱，式(III)所示的席夫碱在强酸的存在下，与式(IV)所示桥联取代苯胺缩合，得到式(I)所示桥联吡啶二亚胺化合物。