[发明专利]催化剂的配体

说明书

本发明涉及催化剂系统和其制造与使用方法。催化剂系统可以包括具有以下结构的非茂金属催化剂：其中M是第4族元素，R¹³‑R²⁰中的每一者独立地是氢或甲基，其中R¹³‑R²⁰中的至少一者是甲基，Ar是芳基或经取代芳基，Ar’是芳基或经取代芳基，且每一X独立地是氢负离子基、酰胺、苯甲基、甲基、氯基、氟基或烃基。

本发明申请是基于申请日为2014年2月21日，申请号为201480015107.1(国际申请号为PCT/US2014/017671)，发明名称为“催化剂的配体”的专利申请的分案申请。

背景技术

乙烯α-烯烃(聚乙烯)共聚物通常在低压反应器中利用例如溶液、浆料或气相聚合工艺来产生。聚合在存在催化剂系统的情况下进行，所述催化剂系统如采用例如齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Natta catalyst)、铬类催化剂、茂金属催化剂或其组合的那些系统。

含有单一位点的多种催化剂组合物(例如茂金属催化剂)已经用于制备聚乙烯共聚物，以良好聚合速率产生相对均匀的共聚物。与传统的齐格勒-纳塔催化剂组合物相比，单一位点催化剂组合物(如茂金属催化剂)是其中每一个催化剂分子含有一个或仅几个聚合位点的催化性化合物。单一位点催化剂常常产生具有窄分子量分布的聚乙烯共聚物。尽管存在可以产生较宽分子量分布的单一位点催化剂，但这些催化剂常常随着反应温度增加(例如为了增加生产速率)而展示分子量分布(MWD)变窄。此外，单一位点催化剂将常常以相对均一的速率在聚乙烯共聚物的分子当中并入共聚单体。

所属领域中一般已知聚烯烃的MWD将影响某些产品属性。举例来说，具有宽分子量分布的聚合物可以具有改进的物理特性，尤其如硬度、韧度、可加工性以及抗环境应力开裂性(ESCR)。

为了实现这些特性，双峰型聚合物在聚烯烃工业中已变得越来越重要，且多个制造商提供这种类型的产品。尽管早期的技术依赖于双反应器系统来产生此类材料，但在催化剂设计和负载技术方面的进展已允许发展能够制造双峰型高密度聚乙烯(HDPE)的单反应器双金属催化剂系统。这些系统从成本和易用性两个视角来看均是有吸引力的。

这些特性的控制主要是通过选择催化剂系统来获得的。因此，催化剂设计对于制造从商业观点看有吸引力的聚合物来说很重要。由于商业上理想产品所需的具有宽分子分布的聚合物的改进的物理特性，故存在对用于形成具有宽分子量分布的聚乙烯共聚物的受控制的技术的需求。

发明内容

本文所述的一个例示性实施例提供一种催化剂系统，其包括具有以下结构的非茂金属催化剂：

其中M是第4族元素，R¹³-R²⁰中的每一者独立地是氢或甲基，其中R¹³-R²⁰中的至少一者是甲基，Ar是芳基或经取代芳基，Ar'是芳基或经取代芳基，且每一X独立地是氢负离子基、酰胺、苯甲基、甲基、氯基、氟基或烃基。

另一个实施例提供一种生成聚合物的方法。所述方法包括使至少乙烯与包含下者的催化剂系统反应：

其中M是第4族元素，R¹³-R²⁰中的每一者独立地是氢或甲基，其中R¹³-R²⁰中的至少一者是甲基，Ar是芳基或经取代芳基，Ar'是芳基或经取代芳基，且每一X独立地是氢负离子基、酰胺、苯甲基、甲基、氯基、氟基或烃基。

本申请涉及以下实施方式：

1.一种聚合催化剂系统，其包含具有以下结构的非茂金属催化剂：