[发明专利]一种用于烯烃聚合的催化剂组分、催化剂及应用

说明书

本发明公开了一种烯烃聚合用的催化剂组分，包括镁、钛、卤素和内给电子体化合物，所述内给电子体包括通式I所示的化合物，式中，A选自‑(XR₁R₂)_n‑和‑(YR₅)_m‑，Q选自‑(XR₃R₄)_a‑或‑(YR₆)_b‑，其中X为碳原子或硅原子，Y为氮原子或磷原子，m、n、a、b＝1～6；R₁～R₆可相同或不同，选自氢、取代或未取代的C₁～C₃₀的烃基、取代或未取代的C₂～C₃₀的杂环基、卤素、羟基和取代或未取代的C₁～C₃₀的烷氧基。本发明的催化剂组分及由其制备的催化剂用于烯烃聚合，具有较高的活性和可调的定向能力，催化剂的氢调敏感性好，制备的聚合物分子量分布较宽。

技术领域

本发明涉及一种用于烯烃聚合的催化剂组分及其制备方法，一种烯烃聚合用催化剂体系，所述催化剂组分及催化剂体系在烯烃聚合反应中的应用及烯烃聚合方法，属于烯烃聚合领域。

背景技术

烯烃聚合催化剂可分为三大类，即传统的Ziegler-Natta催化剂、茂金属催化剂以及非茂金属催化剂。对于传统的Ziegler-Natta催化剂而言，随着催化剂中的给电子体化合物的发展，聚烯烃催化剂也不断地更新换代。催化剂的研发从第一代的TiCl₃AlCl₃/AlEt₂Cl体系和第二代的TiCl₃/AlEt₂Cl体系，到第三代的氯化镁为载体、单酯或芳香二元酸酯为内给电子体、硅烷为外给电子体的TiCl₄·ED·MgCl₂/AlR₃·ED体系，催化剂的催化聚合反应活性以及所得聚丙烯等规度高都有了很大的提高。

在现有技术中，用于丙烯聚合的钛催化剂体系多以镁、钛、卤素和给电子体作为基本成分，其中给电子体化合物是催化剂组分中必不可少的组分之一。目前，已公开了多种给电子体化合物，如一元羧酸酯或多元羧酸酯、酸酐、酮、单醚或多醚、醇、胺等及其衍生物，其中较为常用的是芳香二元羧酸酯类(如邻苯二甲酸二正丁酯或邻苯二甲酸二异丁酯等，参见美国专利US4784983)。

由于欧盟等国对邻苯二甲酸酯类化合物的限制使用，出于绿色环保方面的要求，开发出了新型的给电子体化合物，比如含有两个醚基团的1，3-二醚类化合物[如2-异丙基-2-异戊基-1，3-二甲氧基丙烷、2，2-二异丁基-1，3-二甲氧基丙烷和9，9-二(甲氧甲基)芴，见美国专利US4971937和欧洲专利EP0728769]、二元脂肪族羧酸酯类化合物(如琥珀酸酯、丙二酸酯、戊二酸酯等，参见专利WO98/56830、WO98/56834、WO01/57099、WO01/63231和WO00/55215)、二醇酯类化合物(参见专利CN1436766A、CN1453298A等)。近年来，又涌现出了许多用于烯烃聚合催化剂的新型结构的给电子体化合物，如分子结构中既有醚类基团又有酯类基团的醚醇酯类内给电子体化合物(WO2012175425、US20100974322、US20100974667)，苯乙酸酯(WO2013/174759)和苯丙酸酯类给电子体化合物(WO2013057026)。中国专利中报道了一类三羧酸酯类化合物(CN102399329)以及一类二取代的丁二酸酐类化合物(CN102286117)作为内给电子体合成的催化剂用于烯烃聚合，但所得催化剂的整体效果不突出。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种烯烃聚合用催化剂组分及其制备方法，在催化剂组分中引入环状羧酸内酯类化合物，进而提供一种烯烃聚合用催化剂，所述催化剂组分及催化剂体系应用于烯烃聚合时，综合性能优良，具有较高的活性和可调的定向能力，催化剂的氢调敏感性好，制备的聚合物分子量分布较宽。