[发明专利]一种聚烯烃催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种聚烯烃催化剂及其制备方法和应用，其制备方法包括：(1)将MgCl₂、有机醇、C9～C20链烷烃、烷氧基钛化合物以及内给电子体化合物混合搅拌反应；(2)将TiCl₄降温至‑30～‑10℃，然后滴加步骤(1)得到的醇合物；(3)置于超声装置中，超声频率为20～350KHz；(4)在超声震荡作用下逐渐升温，再次加入内给电子体化合物；(5)在100～130℃下搅拌反应，过滤后再次加入四氯化钛，继续在100～130℃搅拌下反应1～2小时。在催化剂的制备过程中引入超声手段不仅可以增加催化剂载体的孔隙率，还能增加催化剂的催化活性。对于所生产的聚丙烯及相关产品可降低后续造粒加工过程中除酸剂的加入量，降低产品的灰分，提高产品的综合性能，拓宽产品的应用范围。

技术领域

本发明属于聚烯烃领域，涉及一种聚烯烃催化剂，尤其涉及一种颗粒径距较宽且可调节的聚烯烃催化剂及其组合物和制备方法与应用，可适用于气相聚合条件。

背景技术

聚丙烯树脂在生产中不可避免地会残留催化剂成分。为了消除树脂中残留的催化剂酸性成分，一般采用加入硬脂酸钙和水滑石等除酸剂。然而这样做不可避免地增加了聚丙烯树脂的灰分，对产品的下游加工、应用范围及产品性能造成影响。

为了降低聚丙烯树脂中的残留催化剂成分且降低除酸剂的加入量进而降低聚丙烯树脂的灰分，拓宽聚丙烯树脂的应用领域，开发高活性的聚丙烯催化剂显得很有必要。

目前主要提高催化剂活性的方法主要有两种思路，一是开发新型高活性的聚丙烯催化剂内给电子体化合物，二是优化催化剂的制备工艺。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种聚烯烃催化剂及其制备方法和应用，该催化剂不但催化活性好，而且对于所生产的聚丙烯及相关产品可降低后续造粒加工过程中除酸剂的加入量，降低产品的灰分，提高产品的综合性能，拓宽产品的应用范围。

本发明创造性地将超声方法引入聚丙烯催化剂的制备过程中，不仅提高了催化剂载体的孔隙率及比表面积，并且大幅度提高了催化剂的催化活性，发现对于催化剂性能有明显的提升，催化剂无效负载四氯化钛含量降低。

本发明提供了一种聚烯烃催化剂，该聚烯烃催化剂的制备方法包括以下步骤：

(1)将MgCl₂、有机醇、C9～C20链烷烃、烷氧基钛化合物以及内给电子体化合物混合搅拌，在100～140℃下反应，得到透明的醇合物，然后冷却至室温；

(2)将TiCl₄降温至-30～-10℃并搅拌，然后将步骤(1)得到的醇合物滴加入TiCl₄中；

(3)将步骤(2)得到的反应体系置于超声波发生装置中进行超声波震荡，超声频率为20～350KHz；

(4)在超声震荡作用下逐渐升温，并在-10～100℃下停止超声，继续升温至100～130℃，再次加入内给电子体化合物；

(5)在100～130℃下搅拌反应1～5小时，过滤后向固体成分中再次加入四氯化钛，继续在100～130℃搅拌下反应1～2小时，然后滤去反应液即得到本发明的聚烯烃催化剂。

根据本发明提供的聚烯烃催化剂，在所述步骤(1)中，相对于1摩尔MgCl₂，有机醇的量为2～4摩尔、烷氧基钛化合物的量为0.01～0.5摩尔，内给电子体化合物的量为0.01～1摩尔。优选地，相对于1摩尔MgCl₂，有机醇的量为2.5～3摩尔、烷氧基钛化合物的量为0.01～0.1摩尔，内给电子体化合物的量为0.1～0.5摩尔。优选地，在所述步骤(1)中，相对于1克MgCl₂，所述C9～C20链烷烃的量为3～10ml，更优选为5～8ml。