[发明专利]用于乙烯聚合的催化剂组分及其制备方法和用于乙烯聚合的催化剂

说明书

本发明涉及烯烃聚合的催化剂技术领域，提供一种用于乙烯聚合的催化剂组分及其制备方法和用于乙烯聚合的催化剂。该催化剂组分包括如下组分的反应产物：(1)镁化合物；(2)有机环氧化合物；(3)有机硅化合物；(4)含钛化合物；(5)芳香烷氧基酯类化合物；其中，所述芳香烷氧基酯类化合物的结构如通式(I)所示。该方法包括：将镁化合物、有机环氧化合物、有机硅化合物接触，反应形成均匀溶液；降温至‑40～10℃后，将其与含钛化合物接触进行反应，得到混合物；将所述混合物与芳香烷氧基酯类化合物接触，并缓慢升温反应，得到所述催化剂组分。本发明催化剂组分颗粒形态好、催化活性高、氢调敏感性好，聚合所得聚合物堆积密度高。

技术领域

本发明涉及烯烃聚合的催化剂技术领域，更具体地，涉及一种用于乙烯聚合的催化剂组分及其制备方法和用于乙烯聚合的催化剂。

背景技术

众所周知，含Ti/Mg复合物的催化剂体系在聚烯烃的工业化生产中占主导地位，其研究核心不外乎在于催化剂的聚合活性、催化剂的颗粒形态和粒径分布、催化剂的氢调敏感性和共聚性能等。在现有技术中，为了得到具有均匀颗粒直径和较好颗粒形态的催化剂，人们通常采用不同的镁原料来制备催化剂。第一种方法是将氯化镁作为原料溶解在某些溶剂中得到均匀溶液，然后再将该溶液与钛化合物和任选的给电子体混合，通过沉淀的方法得到含镁、钛和任选的给电子体的固体物，并将该固体物用过量的液态钛化合物进行处理后得到催化剂颗粒。例如专利文件CN1099041A和CN1229092中所公开的制备方法，其中的催化剂是通过卤化镁溶解于有机环氧化合物、有机磷化合物再加入给电子体形成均匀溶液，再与至少一种助析出剂以及过渡金属钛的卤化物或其衍生物作用而获得。这种传统方法的缺点是：催化剂颗粒的粒径和粒径分布完全是通过沉淀过程，即镁载体成分的重结晶过程来控制的，其颗粒形态比较难控制，氢调敏感性需要进一步提高。

第二种方法是以有机镁化合物作为原料制备聚烯烃催化剂，该种方法通常能得到粒型较好，氢调敏感性较好的催化剂，但所得催化剂的活性较以氯化镁为原料的活性偏低。通常采用的有机镁化合物为乙氧基镁，乙氧基镁溶解性较差，在国外专利文件US3901863和US4617360以及国内专利文件CN102344514中公布了一种以有机镁化合物为原料制备催化剂的方法，主要将含氧有机镁化合物溶解在含氧有机钛化合物中，再和有机铝化合物进行反应形成催化剂沉淀。国外专利文件US5077357和US6825146中公布了一种以氯苯为溶剂，乙氧基镁与四乙氧基钛、四氯化钛、酚类和醇进行反应形成催化剂先驱物，再和四氯化钛反应形成催化剂的制备方法。其中酚类作为一种裁剪剂，作用是打开聚合的乙氧基镁，使乙氧基镁和其他组分进行反应。但少量加入的酚类如果在催化剂制备过程中没有被完全除去，容易残留导致催化剂中毒。此外，参与反应的有机钛化合物如果没有完全反应，残留在催化剂中也会影响催化剂的活性。国外专利文件US2001/0039241A1中提到新的裁剪剂比如Mg(OEt)(O₂COEt)、B(OEt)₃、CaCO₃等取代了酚类化合物，制备了聚烯烃催化剂，但所得催化剂的堆积密度较低。国外专利文件US7256150B2中将丁基辛基镁溶解在乙基己醇、邻苯二甲酰氯和氯丁烷中形成乳液，再和四氯化钛反应形成聚丙烯催化剂，该催化剂用于气相反应，但丁基辛基镁作为原料价格比较昂贵，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术所得催化剂的缺陷，提供一种用于乙烯聚合的催化剂组分及其制备方法和用于乙烯聚合的催化剂，该催化剂用于乙烯聚合时表现出较高的聚合活性、较好的颗粒形态及粒径分布，较好的氢调敏感性和较高的堆积密度；同时该催化剂制备方法简单，用钛量少，有利于简化后续的处理工作。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于乙烯聚合的催化剂组分，该催化剂组分包括如下组分的反应产物：(1)镁化合物；(2)有机环氧化合物；(3)有机硅化合物；(4)含钛化合物；(5)芳香烷氧基酯类化合物；其中，

所述芳香烷氧基酯类化合物的结构如通式(I)所示，