一种高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler-Natta催化剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler‑Natta催化剂的制备方法及应用，包括以下步骤：利用制备得到的醇吸附的多孔载体和多面齐聚倍半硅氧烷分子/Mg混合物在四氢呋喃中搅拌，过滤，将固体粉末干燥至自由流动，得到制备低缠结聚乙烯催化剂的载体；再利用烷基铝，制备烷基铝改性的催化剂的载体；最后，TiCl4的四氢呋喃溶液加入至烷基铝改性的催化剂的载体，搅拌后，用四氢呋喃溶液洗涤固体粉末，干燥至自由流动，获得高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler‑Natta催化剂。POSS能够在多孔载体孔道中组装成粒径20‑100nm的微球，有效地分隔了活性点位，增大了活性中心间距，抑制了聚合过程中链交叠的发生，能够在≥60℃的聚合温度下高效地制备低缠结聚乙烯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烯烃聚合反应催化剂
，具体指一种高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler-Natta催化剂的制备方法及低缠结聚乙烯的制备方法。
技术介绍
聚乙烯链缠结结构是其十分重要的凝聚态结构，在很大程度上决定了高分子的熔体粘弹性、链段动力学、加工等性能，也决定了聚乙烯加工后的微观形貌和使用性能。1mg分子量为100万的商用UHMPWE初生颗粒中，缠结点含量可达1014个。大量的链缠结使得材料熔体粘度大，加工异常困难。UHMWPE成纤后，大量的链缠结还会使纤维粗细不均，产生晶体结构缺陷，致使纤维拉伸强度和模量只有理论值的1/3，这严重限制了UHMWPE制品在军用和民用等领域的广泛应用。因此，制备低缠结程度的聚乙烯颗粒具有重要的理论研究意义和实际应用价值。Rastogi等人(Macromolecules2011,44,4952-4960)通过钛基催化剂在低温下进行均相聚合(-10～30℃)合成了低缠结的UHMWPE。在均相聚合的环境中，催化剂活性中心彼此相距较远，降低了链交叠概率，加之低温聚合的聚合速率低于结晶速率，生长的聚乙烯链段在初生时随即发生结晶，形成“单根链单晶体”的单分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler‑Natta催化剂的制备方法，其特征包括以下步骤：(1)将孔径20nm‑10μm的多孔载体与醇在四氢呋喃溶液中混合4‑6h后，得到醇改性的多孔载体，用四氢呋喃洗涤醇改性的多孔载体1‑5次，获得由醇吸附的多孔载体；(2)将多面齐聚倍半硅氧烷分子的有机取代基用甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、特丁基和羟基中的一种或多种取代，其中1个POSS分子上含有羟基个数1‑3个，得到改性的多面齐聚倍半硅氧烷分子；(3)将步骤(2)中的改性的多面齐聚倍半硅氧烷分子与Mg化合物在四氢呋喃溶液中混合制备多面齐聚倍半硅氧烷分子/Mg混合物，其中多面齐聚倍半硅氧烷分子上羟基与Mg...

【技术特征摘要】
1.一种高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler-Natta催化剂的制备方法，其特征包括以下步骤：(1)将孔径20nm-10μm的多孔载体与醇在四氢呋喃溶液中混合4-6h后，得到醇改性的多孔载体，用四氢呋喃洗涤醇改性的多孔载体1-5次，获得由醇吸附的多孔载体；(2)将多面齐聚倍半硅氧烷分子的有机取代基用甲基、乙基、丙基、异丙基、异丁基、特丁基和羟基中的一种或多种取代，其中1个POSS分子上含有羟基个数1-3个，得到改性的多面齐聚倍半硅氧烷分子；(3)将步骤(2)中的改性的多面齐聚倍半硅氧烷分子与Mg化合物在四氢呋喃溶液中混合制备多面齐聚倍半硅氧烷分子/Mg混合物，其中多面齐聚倍半硅氧烷分子上羟基与Mg原子的摩尔比为0.01％-10％，优选0.05％-4％；(4)将步骤(3)中制备的多面齐聚倍半硅氧烷分子/Mg的混合物加入至步骤(1)中制备的醇吸附的多孔载体，在四氢呋喃中搅拌4-8h后，过滤，将固体粉末干燥至自由流动，得到制备低缠结聚乙烯催化剂的载体；(5)将过量的烷基铝加入至步骤(4)中所得的制备低缠结聚乙烯催化剂的载体，搅拌4-8h，用四氢呋喃溶液洗涤3-8次，除去多余的烷基铝，将固体粉末干燥至自由流动得到烷基铝改性的催化剂的载体；(6)将TiCl4或TiCl3的四氢呋喃溶液加入至步骤(5)中所得的烷基铝改性的催化剂的载体，其中Ti原子与该载体的重量比为0.1wt％-10wt％，搅拌4-8h后，用四氢呋喃溶液洗涤固体粉末3-10次，干燥至自由流动，获得高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler-Natta催化剂，催化剂的乙烯聚合活性为5*105-2*107gPE/molTi·h·bar。2.根据权利要求1所述的一种高效制备低缠结聚乙烯的Ziegler-Natta催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：历伟，薛兵，惠磊，杨华琴，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33