[发明专利]具有经热处理的氯化镁组分的齐格勒-纳塔催化剂体系

说明书

一种非均相主催化剂包含钛物种、氯化镁组分和氯化剂，所述氯化剂的结构为A(Cl)_x(R¹)_3‑x，其中A是铝或硼，R¹是(C₁‑C₃₀)烃基，并且x为1、2或3。在将所述氯化剂和钛物种引入到所述非均相主催化剂之前或之后，可以将所述氯化镁组分在高于100℃的温度下热处理持续至少30分钟。具有经热处理的氯化镁的所述非均相主催化剂显示出经改进的平均分子量能力。还公开了用于产生非均相主催化剂的方法以及用于利用所述非均相主催化剂产生基于乙烯的聚合物的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月1日提交的美国临时专利申请序列号62/679,305的权益，所述美国临时专利申请以全文引用的方式特此并入。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及可用于烯烃聚合的齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Natta catalyst)。更具体地，本公开的实施例涉及用于产生具有增加的分子量和高密度分率的基于乙烯的聚合物的齐格勒-纳塔催化剂。

背景技术

聚乙烯聚合物是最常见的塑料中的一些，并且可以根据聚合物的结构以多种方式使用，例如，袋子/衬垫、盖子/密封件、卫生膜、工业注射成型等。据估计，每年生产大约8000万公吨基于乙烯的聚合物。由于在聚乙烯市场中需要显著且持续的聚合物产品差异化，因此研究人员投入了大量精力来寻找将生产此类新产品的工艺变更。

对于许多聚乙烯聚合物和共聚物，如线性低密度聚乙烯(LLDPE)，乙烯通常与短链烯烃共聚单体(例如，1-丁烯，1-己烯和/或1-辛烯)共聚。所得聚乙烯聚合物是基本上线性的但包含大量的短支链，并且这些特性使其比低密度聚乙烯(LDPE)具有更高的拉伸强度、更高的冲击强度和更高的耐刺穿性。这些经改进的特性进而意味着可以吹制厚度(规格)减小的膜，并且膜表现出经改进的耐环境应力开裂性。LLDPE由于其韧性、柔韧性和相对透明度而主要用于膜应用中。产品实例的范围从农用膜、食品保护包装和泡沫包装到多层和复合膜。

齐格勒-纳塔催化剂用于生产包含LLDPE在内的各种聚乙烯已有多年。这些催化剂通常包含卤化镁载体和至少一种过渡金属化合物。虽然是有效的，但这些催化剂经常导致LLDPE树脂具有宽多分散性和不期望的宽短链支化分布(SCBD)。另外，齐格勒-纳塔催化剂的分子量能力通常受到限制。

发明内容

因此，持续需要用于产生新的差异化的基于乙烯的聚合物(例如，LLDPE聚合物)的工艺、催化剂组合物和方法。具体地，持续需要用于产生具有增加的重均分子量(Mw)、增加的高密度分率(HDF)和降低的共聚单体重量百分比的基于乙烯的聚合物的工艺、催化剂组合物和方法。本公开涉及非均相主催化剂和催化剂体系以及利用这些非均相主催化剂和催化剂体系产生基于乙烯的聚合物的方法和工艺。在一些实施例中，与在相同反应条件下使用对比齐格勒-纳塔催化剂产生的基于乙烯的聚合物相比，用所述非均相主催化剂产生的基于乙烯的聚合物可能具有增加的Mw和HDF和降低的共聚单体重量百分比。在一些实施例中，所述非均相主催化剂可以产生具有减小的熔体指数比(I₁₀/I₂)的基于乙烯的聚合物。在仍其它实施例中，所述非均相主催化剂可以使所述基于乙烯的聚合物能够具有可调节的Mw和HDF。

根据至少一个实施例，一种非均相主催化剂可以包含钛物种和氯化剂，所述氯化剂的结构为A(Cl)_x(R¹)_3-x，其中A是铝或硼，R¹是(C₁-C₃₀)烃基，并且x为1、2或3。所述非均相主催化剂可以进一步包含经热处理的氯化镁组分。