[发明专利]烯烃聚合催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种烯烃聚合催化剂，载体为磷酸盐类粘土；负载时所用的助催化剂为烷基铝；负载的化合物为过渡金属化合物；所述烯烃聚合催化剂的平均粒径为5～50微米。本发明同时提供上述烯烃聚合催化剂的制备方法，该催化剂的应用可以在烯烃聚合领域，得到的聚合物颗粒形态良好。

技术领域

本发明涉及一种用于烯烃聚合的催化剂及其制备方法。

背景技术

均相茂金属催化剂或者非茂过渡金属催化剂在催化烯烃聚合上具有不同于Ziegler-Natta催化剂的独特性能。例如基于茂金属催化剂生产的茂金属聚烯烃产品已经得到工业化，产品具有高性能、高附加值的优点，且随着社会对高档聚烯烃产品的追求，茂金属聚烯烃产品的市场需求量在不断增加。非茂过渡金属催化剂可开发了超支化聚乙烯、聚烯烃弹性体、聚烯烃嵌段共聚物、烯烃-极性单体共聚物等传统催化剂所无法得到的新型聚烯烃树脂。但均相催化剂在应用时存在得到的聚合物的形态难于控制，易粘釜，聚合物堆积密度低等问题，使其在工业应用中较难以推广。

为了可以改善聚合物的形态，提高聚合物的表观密度，且较容易控制聚合物的粒子大小分布，通常的做法是将均相的过渡金属催化剂负载化(使用硅胶、蒙脱土、分子筛等作为载体)，或者将助催化剂负载化如：甲基铝氧烷负载化(专利EP0773237A1)、有机硼化合物负载化(专利WO2004078804A2，文献Polymer 41(2000)4005–4012)、助催化剂甲基铝氧烷自负载化(文献Journalof Applied Polymer Science,Vol.89,3379–3382(2003))。但这些技术都要使用价格不菲的助催化剂甲基铝氧烷或有机硼化合物。

根据甲基铝氧烷可通过三甲基铝与结晶水化合物中的水反应生成的原理，可以用烷基铝与硅胶表面吸附的水反应，原位生成铝氧烷，再进行茂金属的负载并用于烯烃聚合(文献Journal of Molecular Catalysis A:Chemical 216(2004)45–50)。利用烷基铝与羟基反应的原理，一些表面含有羟基的物质被报道作为载体，用烷基铝进行处理后负载茂金属化合物，如分子筛(文献Journal of Molecular Catalysis A Chemical 152(2000)167–177)，蒙脱土等(文献Journal of Molecular Catalysis A Chemical 182–183(2002)143–149)。

发明内容

磷酸盐类粘土是一类多功能材料，以钛或锆的磷酸盐最具代表性，如磷酸氢钛、磷酸氢锆。磷酸盐类粘土具有层状结构和较强的酸性，在离子交换、插层材料、橡塑材料添加剂、固体酸催化剂等领域具有潜在的应用价值。

本发明提供一种烯烃聚合催化剂，其中：载体为磷酸盐类粘土；负载时所用的助催化剂为烷基铝；负载的化合物为过渡金属化合物；所述烯烃聚合催化剂的平均粒径为5～50微米。

本发明所述的烯烃聚合催化剂，其中：所述磷酸盐类粘土优选为磷酸氢钛和/或磷酸氢锆。

本发明所述的烯烃聚合催化剂，其中：所述烷基铝优选为三甲基铝、三乙基铝、三正丁基铝和三异丁基铝中的一种或几种。

本发明所述的烯烃聚合催化剂，其中：所述过渡金属化合物优选为以IVB族过渡金属为中心原子的茂金属化合物和以IVB族～VIII族过渡金属为中心原子且配体为α-二亚胺、吡啶二亚胺、水杨醛亚胺或β-二酮亚胺的非茂过渡金属化合物中的至少一种。

本发明所述的烯烃聚合催化剂，其中：所述IVB族过渡金属优选为钛、锆或铪。

本发明所述的烯烃聚合催化剂，其中：所述茂金属化合物优选为二茂化合物、单茂化合物、含桥连的茂金属化合物和限定几何构型茂金属化合物中的至少一种。

本发明所述的烯烃聚合催化剂，其中：所述IVB族～VIII族过渡金属优选为钛、锆、铪、铬、钒、铁、钴、镍或钯。