用于在不存在助催化剂的情况下生产聚烯烃的催化剂组合物制造技术

技术编号:1560805 阅读:234 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及烯烃聚合催化剂组合物以及烯烃聚合和共聚合方法的领域,包括使用载体上的催化剂组合物的聚合方法。本发明专利技术的一个方面是催化剂组合物的制备和用途,该催化剂组合物包括用于烯烃聚合过程的烃基取代金属茂化合物和化学处理的固体氧化物。另一方面,例如,本发明专利技术包括催化剂组合物的制备,该催化剂组合物包括(η↑[5]-环链二烯基)↓[2]Zr(烃基)↓[2]配合物和硫酸化氧化铝,但不含有机铝或有机硼助催化剂,以及进一步包括该催化剂组合物用于聚合烯烃的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】1本专利技术涉及的领域包括有机金属组合物,烯烃聚合催化剂组合物,使用催化剂组合物聚合和共聚合烯烃的方法,以及聚烯烃。21-单烯烃(α-烯烃),包括乙烯,可以用浸渍在多种载体材料(support material)上的钛、锆、钒、铬或其它金属的催化剂组合物进行聚合,通常存在助催化剂(cocatalyst)。这些催化剂组合物可用于乙烯的均聚反应,以及乙烯与共聚单体如丙烯、1-丁烯、1-己烯、或其它高级α-烯烃的共聚反应。因此,存在持续的探索来开发新的烯烃聚合催化剂、催化剂活化工艺,以及制造和使用提供增强的催化活性的催化剂以及适合特定最终用途的聚合材料的方法。3一种类型的催化剂体系包括有机金属化合物,尤其是金属茂化合物。通常,金属茂化合物,与活化助催化剂如铝氧烷(aluminoxane)或有机硼化合物一起,在催化剂组合物中使用。因此,有兴趣开发这样的金属茂基催化体系,其可以用不同的、可能不太昂贵的活化剂活化,而仍可以提供良好的聚合活性。也有兴趣开发这样的金属茂基催化系统,其不需要助催化剂就可以聚合烯烃。4本专利技术包括催化剂组合物,用于制备催化剂组合物的方法,以及使用此处公开的催化剂组合物来聚合烯烃的方法。也发现某些类型的金属茂化合物可以与化学处理的固体氧化物接触,形成用于烯烃聚合的催化剂组合物,不需要任何助催化剂,例如铝氧烷或有机硼化合物。尤其是,本专利技术包括新的催化剂组合物,其包括由至少一个烃基配体配位的金属茂化合物,具有1到大约20个碳原子。新的催化剂组合物进一步包括一种化学处理的固体氧化物,其中化学处理的固体氧化物包括用吸电子阴离子处理的固体氧化物。5一方面,本专利技术包括一种催化剂组合物,该催化剂组合物包括至少一种金属茂化合物,和至少一种化学处理的固体氧化物,其中6a)金属茂化合物具有如下分子式(X1)(X2)(X3)(X4)M1;7其中M1是钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼或者钨;8(X1)是组-I配体,9其中组-I配体是环戊二烯基(cyclopentadienyl)、茚基(indenyl)、芴基(fluorenyl)、取代的环戊二烯基、取代的茚基或取代的芴基;10其中,在取代的环戊二烯基、取代的茚基或取代的芴基(X1)上的每一个取代基,独立地是脂族基、芳族基、环基、脂族基和环基的组合、氧基、硫基、氮基、磷基、砷基、碳基、硅基、锗基、锡基、铅基、硼基、铝基、无机基团、有机金属基团或其取代的衍生物,具有1到大约20个(优选地是1到10,如1到6)碳原子;卤化物或氢;11(X3)是脂族基、芳族基、环基、脂族基和环基的组合、或其取代的衍生物,具有1到大约20(优选地是1到10,如1到6)个碳原子;12(X4)独立地是组-II配体,13其中组-II配体是脂族基、芳族基、环基、脂族基和环基的组合、氧基、硫基、氮基、磷基、砷基、碳基、硅基、锗基、锡基、铅基、硼基、铝基、无机基团、有机金属基团或其取代的衍生物,具有1到大约20个(优选地是1到10,如1到6)碳原子;或卤化物;14(X2)独立地是组-I或组-II配体;15其中(X1)和(X2)任选地通过桥连基相连,其中(X1)和(X2)之间的桥连基的长度是1个、2个或者3个原子;桥连基的该1个、2个、或者1个、2个或3个原子独立地是C、Si、Ge或Sn;桥连基是饱和的或不饱和的;桥连基是取代的或未取代的;和16其中桥连基上的任何取代基独立地是链烯基、炔基、链二烯基、脂族基、芳族基、环基、脂族基和环基的组合、氧基、硫基、氮基、磷基、砷基、碳基、硅基、锗基、锡基、铅基、硼基、铝基、无机基团、有机金属基团或者其取代的衍生物,具有1到大约20个(优选地是1到10,如1到6)碳原子;卤化物;或氢;和17b)化学处理的固体氧化物包括用吸电子阴离子处理的固体氧化物18其中固体氧化物是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、磷酸铝、杂多钨酸盐、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化硼、氧化锌、其混合的氧化物、其混合物;和19吸电子阴离子是氟化物、氯化物、溴化物、磷酸盐、三氟磺酸盐(triflate)、硫酸氢盐、硫酸盐或其任意组合。20(X1)或(X2)上的至少一个取代基可以是连接或桥接(X1)和(X2)配体的桥连基,只要桥连基不妨碍催化剂组合物的催化活性。21另一方面,本专利技术包括一种催化剂组合物,该催化剂组合物基本上由烃基-取代的金属茂化合物和化学处理的固体氧化物组成,正如此处所描述的。仍然在另一个方面,本专利技术包括一种催化剂组合物,其由烃基取代的金属茂化合物和化学处理的固体氧化物组成,正如此处所描述的。22仍然在另一个方面,本专利技术包括一种产生催化剂组合物的方法,该方法包括将至少一种烃基取代的金属茂化合物和至少一种化学处理的固体氧化物接触。23本专利技术进一步包括用于聚合烯烃的方法,该方法包括在聚合条件下将至少一种烯烃单体和本专利技术的催化剂组合物接触,以产生聚合物。24正如此处所用,术语金属茂用于指金属茂和金属茂样化合物,其含有一个或两个η5-链二烯基配体。一方面,金属茂含有一个或两个η5-环链二烯基配体。另一方面,金属茂含有一个或两个η5-环戊二烯基配体,或其类似物或衍生物,包括η5-茚基和η5-芴基配体。25术语烃基被用于说明烃基团,其包括但不限于芳基、烷基、环烷基、链烯基、环链烯基、环链二烯基(cycloalkadienyl)、炔基、芳烷基、芳链烯基、芳炔基及其类似基团,并且包括其所有取代的、未取代的、支链的、直链的、杂原子取代的衍生物,具有1个到大约20个(优选地1到10,如1到6)碳原子。26在本专利技术的另一个方面,催化剂组合物的化学处理的固体氧化物包括用吸电子阴离子处理的固体氧化物,其中固体氧化物是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、磷酸铝、杂多钨酸盐、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化硼、氧化锌、其混合的氧化物、其混合物;吸电子阴离子是氟化物、氯化物、溴化物、磷酸盐、三氟磺酸盐、硫酸氢盐、硫酸盐或其混合物。进一步,化学处理的固体氧化物任选地包括另一种金属,包括但不限于锌。一方面,化学处理的固体氧化物的实例,包括但不限于硫酸化氧化铝、氟化二氧化硅-氧化铝和氯化锌-氧化铝。27一方面,本专利技术的催化剂组合物进一步包括任选的助催化剂。尽管不想受到理论的束缚,但应该相信,除其它作用外,助催化剂起着清除剂的作用,以从催化剂组合物中去除痕量的水和氧。几种不同的助催化剂可以在该催化剂组合物中使用,包括但不限于有机铝化合物、铝氧烷、有机锌化合物、有机硼化合物、电离化离子化合物、粘土材料、或其任意组合。28另一个方面,催化剂组合物进一步包括作为任选的有机铝助催化剂的化合物,其具有如下分子式Al(X5)n(X6)3-n;其中(X5)是烃基,具有1到大约20个(优选地1到10个,如1到6个)碳原子;(X6)是卤化物、氢化物、烷氧化物(alkoxide)或芳香族氧化物(aryloxide);n是1到3之间的数字,包括1和3在内。29仍然在另一个方面,催化剂组合物进一步包括作为任选的有机锌助催化剂的化合物,具有如下分子式Zn(X5)(X6);其中(X5)是具有1到大约20个(优选地1到10个,如1到6个)碳原子的烃基;(X6)是具有1到大约20个(优选地1到10个,如1到6个)碳原子的烃基、烷氧化物或芳香族氧化物、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂组合物,所述组合物包括至少一种金属茂化合物和至少一种化学处理的固体氧化物,其中:a)所述金属茂化合物具有如下分子式:(X↑[1])(X↑[2])(X↑[3])(X↑[4])M↑[1];其中M↑[1]是钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼或者钨;(X↑[1])是组-Ⅰ配体,其中所述组-Ⅰ配体是环戊二烯基、茚基、芴基、取代的环戊二烯基、取代的茚基或取代的芴基;其中所述取代的环戊二烯基、取代的茚基或取代的芴基(X↑[1])上的每一个取代基独立地是脂族基、芳族基、环基、脂族基和环基的组合、氧基、硫基、氮基、磷基、砷基、碳基、硅基、锗基、锡基、铅基、硼基、铝基、无机基团、有机金属基团或其取代的衍生物,具有1到大约20个碳原子;卤化物或氢;(X↑[3])是脂族基、芳族基、环基、脂族基和环基的组合或者其取代的衍生物,具有1到大约20个碳原子;(X↑[4])独立地是组-Ⅱ配体,其中所述组-Ⅱ配体是脂族基、芳族基、环基、脂族基和环基的组合、氧基、硫基、氮基、磷基、砷基、碳基、硅基、锗基、锡基、铅基、硼基、铝基、无机基团、有机金属基团或者其取代的衍生物,具有1到大约20个碳原子;或卤化物;(X↑[2])独立地是组-Ⅰ或组-Ⅱ配体;其中(X↑[1])和(X↑[2])任选地通过桥连基相连,其中(X↑[1])和(X↑[2])之间桥连基的长度是1个、2个或3个原子;所述桥连基的1个、2个或者1个、2个或者3个原子独立地是C、Si、Ge或Sn;所述桥连基是饱和的或者不饱和的;所述桥连基是取代的或者未取代的;和其中桥连基上的任何取代基独立地是链烯基、炔基、链二烯基、脂族基、芳族基、环基、脂族基和环基的组合、氧基、硫基、氮基、磷基、砷基、碳基、硅基、锗基、锡基、铅基、硼基、铝基、无机基团、有机金属基团或其取代的衍生物,具有1到大约20个碳原子;卤化物或氢;和b)所述化学处理的固体氧化物包括用吸电子阴离子处理的固体氧化物;其中所述固体氧化物是二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、磷酸铝、杂多钨酸盐、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化硼、氧化锌、其混合的氧化物、其混合物;和所述吸电子阴离子是氟化物、氯化物、溴化物、磷酸盐、三氟磺酸盐、硫酸氢盐、硫酸盐或其任意组合。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:MG索恩杨清KC贾亚拉特纳
申请(专利权)人:切弗朗菲利浦化学公司
类型:发明
国别省市:US[]

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