[发明专利]一种用于乙烯聚合的催化剂组分及其制备方法和应用

说明书

本发明属于催化剂技术领域，公开了一种用于乙烯聚合的催化剂组分及其制备方法和应用，该制备方法包括：在惰性稀释剂存在下，将镁供体、有机环氧化合物、有机磷化合物和给电子激活剂进行接触反应；然后降温，分步加入钛供体，进行接触反应，得到催化剂组分。利用本发明的制备方法制备的催化剂组分，用于乙烯均聚合或共聚合时活性更高、聚合物粒度分布更为集中，同时简化了催化剂的生产流程，降低了生产成本，具有显著的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，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应用。

背景技术

聚烯烃产品在人们的生产生活中发挥着重要作用，而聚烯烃工业的发展离不开催化剂技术的进步。研究发现，氯化镁与三氯化钛具有相似的分子结构，采用氯化镁作为载体能使催化剂的比表面积大大提高，活性钛化合物负载效果更好，催化剂活性明显提高，因此，科研人员针对含钛/镁复合物的催化剂体系进行了广泛研究。当钛镁体系催化剂应用于乙烯聚合时，不仅要求催化剂具有较高的催化活性，还需要使其能够制备出粒径分布集中、粒径大小均匀的乙烯聚合物。聚合物的形态是催化剂形态的复制，因此，控制聚合物的粒径大小和分布的关键是控制催化剂的粒径大小和分布。

对于溶解析出型钛镁体系催化剂，催化剂颗粒的粒径和粒径分布完全是通过镁载体成分的重结晶过程来控制的，不易得到粒径分布均匀的催化剂。中国专利98101108.X中公开了一种用于乙烯聚合或共聚合的催化剂及其制备方法，该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，再加入给电子激活剂形成均匀溶液，再与至少一种助析出剂以及过渡金属钛的卤化物及其衍生物作用得到的。该催化剂用于乙烯聚合显示了很高的活性，同时所得聚合物的颗粒形态较好，表观密度较高。但是，该发明中的催化剂应用于乙烯聚合时，其所得聚合物的粒径分布仍不够集中。中国专利200510117428.5中公开了一种用于乙烯均聚合或乙烯与其他α-烯烃共聚合的催化剂组分及其制备方法。该催化剂组分包含一种镁复合物，至少一种钛化合物，至少一种有机醇化合物和至少一种通式为R¹_xR²_ySi(OR³)_z所示的有机硅化合物，其中R¹和R²分别为烃基或卤素，R³为烃基，0≤x≤2，0≤y≤2和0≤z≤4，且x+y+z＝4。该催化剂具有较高的催化活性、较好的氢调敏感性和聚合物粒径分布窄等优点，非常适用于乙烯的淤浆聚合工艺和需要高活性催化剂的组合聚合工艺中。该发明在催化剂体系中引入了以四乙氧基硅烷为代表的无活性氢原子的有机硅化合物组分，在最终得到的固体钛催化剂组分中含有足够量的硅化合物，提高了催化剂的综合性能，同时，硅化合物还起到了促进催化剂颗粒沉析成型的助析出剂的作用。但相较而言，该催化剂的粒形仍然不够均匀和规整，对催化剂和聚合物粉体的流动性影响较大。同时，以上两种催化剂的制备过程中均需引入助析出剂类物质，一定程度上增加了反应体系的复杂性，且提升了成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种用于乙烯聚合的催化剂组分的制备方法，使得制备的催化剂组分用于乙烯聚合时活性更高、聚合物粒度分布更为集中。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种用于乙烯聚合的催化剂组分的制备方法，该制备方法包括：在惰性稀释剂存在下，将镁供体、有机环氧化合物、有机磷化合物和给电子激活剂进行接触反应；然后降温，分步加入钛供体，进行接触反应，得到所述催化剂组分。

本发明的第二方面提供由上述制备方法制备的催化剂组分。

本发明的第三方面提供上述催化剂组分作为乙烯均聚合或共聚合的主催化剂的应用。

利用本发明的制备方法制备的催化剂组分，用于乙烯均聚合或共聚合时活性更高、聚合物粒度分布更为集中，同时简化了催化剂的生产流程，降低了生产成本，具有显著的工业应用价值。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。