[发明专利]一种用于乙烯淤浆聚合的催化剂及其应用

说明书

本发明提出了一种用于乙烯淤浆聚合的载体催化剂以及该催化剂的组成和制备方法，其中催化剂是由A、B、C三个组分组成。其中A组分是将卤化镁溶解于有机环氧化合物、有机磷化合物、给电子体化合物形成均匀溶液，将TiCl₄在低温下缓慢与卤化镁均匀溶液反应，析出催化剂晶体，再通过严格控制升温反应，而得到催化剂组分A，B组分是有机铝化合物,C组分是卤代烃化合物，C组分使用方式有两种,(1)C组分与B组分混合后,加入到乙烯聚合反应体系中,(2)在聚合反应时分别加入A,B,C,三组分。该催化剂用于乙烯淤浆聚合得到的聚乙烯显示了很好的力学性能,同时催化剂的聚合活性有所提高。

技术领域

本发明涉及一种用于烯烃聚合特别是乙烯淤浆聚合的催化剂，以及该催化剂的制备方法及应用。

背景技术

传统的Z-N催化剂由经典的钛-铝催化剂开始，已发展到由氯化镁等化合物活化、其他各种有机化合物改性的阶段；并且由单纯的提高催化剂催化活性，发展到通过调节催化剂来改进聚合物产品的性能。

七十年代以来，日本三井石油化学工业株式会社等公司开发成功多种以氯化镁为载体的Ti-Mg高效载体催化剂，使世界淤浆法生产聚烯烃工业得到了快速的发展。

日本专利JP49-51378中公开的乙烯聚合和共聚合的方法，该催化剂为Ti/Mg高效载体催化剂。该催化剂制备工艺简单，反应条件不苛刻，操作较容易。但是，由于该催化剂采用极性差别较大的醇类和烷烃类溶剂来溶解卤化镁，使得卤化镁不能完全被溶解而生成均相溶液，仅是生成一种细粒胶体悬浮液或溶胀的卤化镁浆液。这样就给所制备的催化剂带来一些与卤化镁层状结晶特性有关的缺点，如所制备的聚合物表观密度较低，颗粒形态及分布不好等。

CN1229092A提出了一种用于乙烯均聚合或共聚合的催化剂以及该催化剂的制备方法，其中催化剂是通过卤化镁溶解于有机环氧化合物、有机磷化合物再加入给电子体形成均匀溶液，再与至少一种助析出剂以及过渡金属钛的卤化物或其衍生物作用而获得，聚合时与有机铝化合物结合。该催化剂制备工艺简单，用于乙烯聚合显示了很高的活性，同时所得聚合物的颗粒形态较好，表观密度较高，但催化剂对氢气的敏感性不够好。

卤代烃作为催化剂的活性促进剂已成功用于钒系催化剂，并且已成功应用于气相法聚乙烯工业生产。由于加入了促进剂可以使钒系催化剂活性提高4-10倍。中国专利CN1189505A公开，传统的钛Z/N型催化剂在用于乙烯气相聚合时，使用适宜的卤代烃与钛摩尔比时，催化剂活性提高80-200％。

本发明在特定催化剂体系中引入卤代烃化合物，通过大量实验研究发现,卤代烃的加入不仅可以提高催化剂的活性,而且可以提高聚乙烯的力学性能使其拉伸屈服强度得到提高。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种用于烯烃淤浆聚合的催化剂体系，在催化剂体系中引入卤代烃化合物，不仅可以提高催化剂的活性,而且可以提高聚乙烯的力学性能使其拉伸屈服强度得到提高。

本发明所述的一种用于烯烃淤浆聚合的催化剂体系，包括以下组分：

(A)含钛的固体催化剂组分，其是通过卤化镁溶解于有机环氧化合物、有机磷化合物再加入给电子体形成均匀溶液，在上述均匀溶液中缓慢加入过渡金属钛的卤化物或其衍生物，用惰性稀释剂洗涤，得到固体催化剂组分；

(B)有机铝化合物；

(C)卤代烃化合物。

所述的卤代烃化合物与钛的摩尔比为0.01～50，以0.1～10为好。