[发明专利]一种超高分子量聚乙烯催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种超高分子量聚乙烯催化剂，其特征在于，该催化剂包括活性组分、载体及内给电子体，所述的活性组分为过渡金属催化剂，所述的载体为织物状多孔分子筛纤维，所述的内给电子体与活性组分的摩尔比为(0.01-100):1，所述的载体与活性组分的重量比为(0.01-100):1；

该催化剂通过以下过程制备得到：

在惰性气体保护下，将织物状多孔分子筛纤维及改性剂加入至溶剂中并进行搅拌，之后加入过渡金属催化剂、内给电子体，搅拌后洗涤、干燥，即得到所述的超高分子量聚乙烯催化剂；

所述的织物状多孔分子筛纤维的制备方法包括以下步骤：

1）将硅源、铝源加入至有机溶剂中，超声分散后加入模板剂，搅拌陈化后进行水热反应，经分离得到分子筛晶种粉末；

2）将分子筛晶种粉末溶于有机溶剂中，搅拌后加入造孔剂，超声分散后加入增粘助剂并继续搅拌，得到静电纺丝前驱液；

3）将静电纺丝前驱液置于静电纺丝设备中进行纺丝，并在接收载体多孔二氧化硅片上层自组装，得到均匀的织物状纤维层，之后进行程序升温煅烧，得到晶种膜；

4）将硅源、铝源加入至有机溶剂中，超声分散后加入模板剂，搅拌陈化后置于高压反应釜内，并加入步骤3）中的晶种膜进行晶化，后经洗涤、高温煅烧、浸泡、干燥，得到所述的织物状多孔分子筛纤维；

所述改性剂为烷基铝或烷氧基铝；

所述的织物状多孔分子筛纤维的介孔孔径为0.01-100μm。

2.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯催化剂，其特征在于，所述的过渡金属催化剂包括齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、非茂前过渡金属催化剂或后过渡金属催化剂中的一种或更多种。

3.根据权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯催化剂，其特征在于，所述的内给电子体包括单酯类内给电子体、二酯类内给电子体、芳香族羧酸酯类内给电子体、有机胺类内给电子体、二醚类内给电子体、有机硅烷类内给电子体或杯芳烃类内给电子体中的一种或更多种。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的超高分子量聚乙烯催化剂的制备方法，其特征在于，该方法为：在惰性气体保护下，将织物状多孔分子筛纤维及改性剂加入至溶剂中并进行搅拌，之后加入过渡金属催化剂、内给电子体，搅拌后洗涤、干燥，即得到所述的超高分子量聚乙烯催化剂；

所述的织物状多孔分子筛纤维的制备方法包括以下步骤：

1）将硅源、铝源加入至有机溶剂中，超声分散后加入模板剂，搅拌陈化后进行水热反应，经分离得到分子筛晶种粉末；

2）将分子筛晶种粉末溶于有机溶剂中，搅拌后加入造孔剂，超声分散后加入增粘助剂并继续搅拌，得到静电纺丝前驱液；

3）将静电纺丝前驱液置于静电纺丝设备中进行纺丝，并在接收载体多孔二氧化硅片上层自组装，得到均匀的织物状纤维层，之后进行程序升温煅烧，得到晶种膜；

4）将硅源、铝源加入至有机溶剂中，超声分散后加入模板剂，搅拌陈化后置于高压反应釜内，并加入步骤3）中的晶种膜进行晶化，后经洗涤、高温煅烧、浸泡、干燥，得到所述的织物状多孔分子筛纤维。

5.根据权利要求4所述的一种超高分子量聚乙烯催化剂的制备方法，其特征在于，所述的硅源为有机硅或无机硅，所述的铝源为含铝化合物，所述的有机溶剂包括酰胺类有机溶剂、吡啶烷酮类有机溶剂、氯仿类有机溶剂或醚类有机溶剂中的一种或更多种，所述的模板剂为水溶性模板剂，所述的造孔剂为无机造孔剂或有机造孔剂，所述的增粘助剂为高分子类增粘助剂。

6.一种如权利要求1至3任一项所述的超高分子量聚乙烯催化剂的应用，其特征在于，所述的催化剂用于催化乙烯聚合制备超高分子量聚乙烯。

7.一种超高分子量聚乙烯的制备方法，其特征在于，该方法为：以如权利要求1至3任一项所述的催化剂作为主催化剂，并加入助催化剂，先进行乙烯均聚，再加入共聚单体进行共聚，即得到所述的超高分子量聚乙烯。

8.根据权利要求7所述的一种超高分子量聚乙烯的制备方法，其特征在于，所述的助催化剂为烷基铝氧烷或有机硼化合物，所述的共聚单体包括α-烯烃、共轭二烯烃、芳族乙烯基化合物、脂环乙烯基化合物、环烯烃或极性共聚单体中的一种或更多种。