[发明专利]一种超高分子量乙烯聚合物催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种超高分子量乙烯聚合物催化剂及其制备方法与应用。所述催化剂包括烷氧基镁载体及负载在所述载体上的内给电子体化合物和含钛化合物；所述烷氧基镁的分子式为MgOR₁R₂；所述内给电子体化合物包括式I所示的有机磷化合物；所述含钛化合物包括TiCl₄；所述催化剂用于乙烯聚合时具有活性高，聚合物分子量可灵活调节的特点，得到的聚合物堆积密度高，分子量可高达670万，

技术领域

本发明涉及一种超高分子量乙烯聚合物催化剂及其制备方法与应用，具体涉及一种负载型钛系催化剂的制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯(以下简称“UHMWPE”)具有其他工程塑料无可比拟的抗冲击性、耐磨性、耐化学腐蚀性、耐低温性、耐应力开裂性、抗粘附能力、优良绝缘性、安全卫生及自润滑性能，可广泛应用于机械、造纸、矿业、电力、农业、体育、交通运输等领域。

UHMWPE一般分子量大于150万，熔融指数较低，产品主要以粉末形式存在。UHMWPE粉末的形态、粒度分布及由此产生的堆积密度是其重要特征，严重影响到UHMWPE的加工性能。UHMWP在采用模压成型加工方式时，多采用外溢式模具。这类模具要求模压料压缩率较小。因此UHMWPE粉料的堆积密度要尽可能高，以减少模压成型前后的体积差，即一方面期望粉料颗粒的孔隙率小，颗粒内部比较结实；一方面期望粉料颗粒粒度分布好，颗粒之间空隙少。除却加工的影粉料堆积密度响，对于物料的输送而言，接近于球形的粉末有利于传送，且在储存时，高的堆积密度可以节约储存空间。因此，UHMWPE粉末的形态、粒度分布及由此产生的堆积密度至关重要。

UHMWPE一般是由乙烯等单体在Ziegler-Natta催化剂的作用下聚合得到的。目前关于UHMWPE的专用催化剂也有大量的报道，例如专利US5587440、US4962167、ZL00819563.3、CN200710037051.1、CN200710045467.2、CN200610116336.X、ZL00819563.3、CN1452637A、CN103772537A、CN101906181A等。专利CN103772537A、CN101906181A、CN102372805A等针对如何提高UHMWPE的堆积密度做了研究。但CN103772537A和CN102372805A报道的催化剂用于乙烯聚合时，活性较高，得到的UHMWPE仍然不太令人满意。CN101906181A报道的催化剂用于乙烯聚合时，堆积密度较高，但乙烯聚合活性却不尽如人意。聚合物的形态是催化剂形态的近似复制，对于UHMWPE而言，如何制备具备形态良好、粒度分布好、聚合活性高三者综合性能良好的催化剂，从而得到堆积密度高、易于加工的聚合物，仍有较大的改善空间。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种用于制备超高分子量乙烯聚合物的催化剂及其制备方法与应用，所述催化剂用于乙烯聚合时具有活性高，聚合物分子量可灵活调节的特点，得到的聚合物堆积密度高，分子量可高达670万。

本发明的技术方案如下：

一种组合物，其用于制备乙烯聚合用催化剂，所述组合物包括如下组分：

1)烷氧基镁MgOR₁R₂，其中，R₁、R₂相同或不同，彼此独立地选自C_1-12烷基；

2)式I所示的有机磷化合物；

式I所示的有机磷化合物中，R₃、R₄相同或不同，彼此独立地选自卤素、C_1-12烷基、C_3-12环烷基、5-12元芳基或5-12元杂芳基；R₅相同或不同，彼此独立地选自C_1-12烷基；

和