[发明专利]包含抗静电剂的金属茂催化剂体系及利用该催化剂体系制备聚烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含抗静电剂的金属茂催化剂体系及利用该催化剂体系的聚烯烃的制备方法。

本申请要求于2013年04月08日提交的韩国专利申请第10-2013-0038150号和于2014年02月17日提交的韩国专利申请第10-2014-0018047号的优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

总所周知，由烯烃制备聚烯烃的工业制备方法包括溶液聚合过程、淤浆聚合过程和气相聚合过程。所述溶液聚合过程的生产需要以溶液状态溶解的聚合物的聚合。所述淤浆聚合过程产生了分散于液态聚合介质中的固态聚合物。所述气相聚合过程产生了以流化态分散于气相聚合介质中的聚合物。

一般地，所述气相聚合过程在比聚合物的熔融温度更低的温度下进行。在所述气相聚合过程中，温度由于若干原因倾向于超过阈值温度至使所述聚合物软化那么高，导致所述聚合物团聚或积聚在反应器壁上。因此，所述气相聚合过程不可避免地在接近软化温度时引起聚合物颗粒积聚在循环气体管道的内壁、热交换器或冷凝器的反应器积垢，以及形成聚烯烃团聚物。这些现象可受到所述聚合介质、所述聚合物的分子量、共聚单体的浓度等的影响，并当所述聚合物具有更小的颗粒尺寸时变得更糟。

当在所述气相聚合过程中反应器积垢和颗粒团聚变得更加严重时，在所述反应器中难以实现传热和排热，阻碍了聚烯烃的正常转移，并使得所述聚合反应的有效控制和所述聚合反应的长时间进行不可能实现，因此带来了生产效率的下降。

相应地，许多的尝试被做出以在聚烯烃生产中减小反应器积垢和颗粒团聚的发生。例如，美国专利第4,650,841号公开了一种通过用减活化剂降低催化剂活性来防止反应器积垢的方法；以及美国专利第5,733,988号描述了一种利用醇、醚、氨等作为抗结垢剂的方法。然而，这些方法将削弱催化剂的活性，降低反应的活性，并因此不可避免地导致了低生产效率。另外，美国专利第5,270,407号公开了一种通过向催化剂体系添加聚硅氧烷来防止反应器积垢的方法；以及美国专利第3,956,257号描述了一种用烃基铝的醇盐来防止反应器积垢的方法。这些方法同样不利地在总体上导致了催化活性的降低。

发明内容

[技术问题]

因此，本发明将提供一种金属茂催化剂体系，其通过采用气相聚合过程在聚烯烃的制备中不仅能保持催化剂的固有活性，而且还能使反应器积垢和颗粒团聚最小化，因而允许更加稳定地运行所述过程。

本发明还提供了一种利用所述催化剂体系制备聚烯烃的方法。

[技术方案]

根据本发明，提供了一种用于烯烃聚合的金属茂催化剂体系，包含：

金属茂化合物；以及

至少一种选自碱金属盐和碱土金属盐的抗静电剂。

就这点而言，所述抗静电剂可以是包含选自锂、钠、钾、铷、铯、钫、钙、锶、钡和镭的至少一种金属的化合物。

此外，可以这样的量使用所述抗静电剂：所述抗静电剂中所含的金属相对于所述金属茂化合物中所含的一摩尔过渡金属的摩尔比在1:0.001至1:100的范围内。

所述金属茂化合物可以是下列式1代表的化合物：

[式1]

在式1中，

M为第4族的过渡金属；

Cp¹和Cp²相同或不同，各自独立地为任意一种选自环戊二烯基、茚基、4,5,6,7-四氢化-1-茚基和芴基的基团，且可被至少一个含有1至20个碳原子的烃基基团所取代。

R¹和R²相同或不同，各自独立地为氢、含有1至20个碳原子的烷基、含有1至10个碳原子的烷氧基、含有1至20个碳原子的烷氧基烷基、含有6至20个碳原子的芳基、含有6至10个碳原子的芳氧基、含有2至20个碳原子的烯基、含有7至40个碳原子的烷基芳基、含有7至40个碳原子的芳基烷基、含有8至40个碳原子的芳基烯基或含有2至10个碳原子的炔基；

R³为通过共价键交联Cp¹R¹和Cp²R²的二价烃基基团，且包含选自硅、锗、磷、氮、硼和铝的元素；以及

m为0或1。

所述用于烯烃聚合的金属茂催化剂体系可进一步包含助催化剂化合物。

此外，所述用于烯烃聚合的金属茂催化剂体系可进一步包含惰性载体，其上附着有所述金属茂化合物和所述抗静电剂。