[发明专利]SMAO和催化剂的非水解制备

说明书

一种方法，其包括：由有机氧源、烃基铝和有机溶剂制备铝氧烷前体；加热所述铝氧烷前体以形成铝氧烷悬浮液；通过过滤所述铝氧烷悬浮液从所述铝氧烷悬浮液中去除固体甲基铝氧烷，以形成经过滤的溶液；以及将所述经过滤的溶液与载体结合以形成负载型铝氧烷前体。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年11月23日提交的美国临时申请号63/117,303的权益和优先权，其披露内容通过援引并入本文。

技术领域

本披露涉及一种形成负载型甲基铝氧烷的方法，并且更特别地涉及一种来自原位制备的非水解甲基铝氧烷(NH-MAO)的高活性烯烃聚合催化剂。

背景技术

聚烯烃由于其稳健的物理特性而在商业上得到广泛使用。例如，各种类型的聚乙烯，包括高密度、低密度和线性低密度聚乙烯，是商业上最有用的一些。聚烯烃典型地用促进烯烃单体在反应器(如气相反应器)中聚合的催化剂(与一种或多种其他组分混合以形成催化剂体系)制备。

甲基铝氧烷(MAO)，有时称为聚甲基铝氧烷(PMAO)，在烯烃聚合催化中作为茂金属和非茂金属的活化剂具有广泛的用途。其特别可用于制备负载在多孔金属氧化物载体上的催化剂，这些催化剂用于在气相或浆液方法中合成聚乙烯或聚丙烯及其共聚物(Hlatky,G.(2000)“Heterogeneous Single-Site Catalysts for Olefin Polymerization[用于烯烃聚合的多相单位点催化剂],”Chem.Rev[化学综述].,第100卷,第1347-1376页；Fink,G等人.(2000)“Propene Polymerization with Silica-Supported Metallocene/MAOCatalysts[用二氧化硅负载茂金属/MAO催化剂进行的丙烯聚合],”Chem.Rev[化学综述].,第100(4)卷,第1377-1390页；Severn,J.R等人.(2005)“Bound but Not Gagged-Immobilizing Single-Siteα-Olefin Polymerization Catalysts[结合但不堵塞-固定化单位点α-烯烃聚合催化剂],”Chem.Rev[化学综述].,第105卷,第4073-4147页)。然而，制备MAO具有挑战性。MAO典型地由三甲基铝(TMA)和水在甲苯中的低温反应形成。该反应非常放热并且需要特别小心的控制。该溶液必须冷藏，因为其在环境温度下会随着时间推移形成不溶性凝胶。(Zjilstra,H.S等人.(2015)“Methylalumoxane-History,Production,Properties,and Applications[甲基铝氧烷-历史、生产、特性和应用],”Eur.J.Inorg.Chem[欧洲无机化学杂志].,第2015(1)卷,19-43)。出于这些原因，只有有限数量的商业制造商具备制备MAO的专业技能和设备。

甲基铝氧烷或MAO是负载在二氧化硅上的最普遍的活化剂，用于活化单位点催化剂前体(例如茂金属)以形成用于商业气相反应器中的活性固体催化剂，从而生产单位点聚烯烃树脂。商业MAO通常作为甲苯溶液出售，因为芳香族溶剂可以溶解MAO而不会引起其他溶剂观察到的任何问题，例如含供体的溶剂(例如，醚或THF)使MAO失活，含活性质子的溶剂(例如，醇)反应并破坏MAO，并且脂肪族溶剂(例如，己烷)使MAO沉淀。然而，将MAO甲苯溶液储存在冷的环境中，例如-20℃至-30℃，以减少在该动力学产物中典型地观察到的凝胶化过程。需要均匀的MAO溶液以使MAO分子均匀分布在催化剂载体材料(例如二氧化硅)的孔中，以获得具有良好性能(包括良好的生产率和良好的可操作性)的催化剂。然而，聚烯烃产品经常被用作敏感产品的塑料包装，并且聚烯烃产品中存在的非聚烯烃化合物(如甲苯)的量应该被最小化。