一种Ti系宽/双峰烯烃聚合催化剂及制备和应用制造技术

技术编号:1568560 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种烯烃聚合催化剂,包括载体MgCl↓[2]、有机铝化合物和式(Ⅰ)所示的吡啶-2-烷基亚胺四氯化钛,式(Ⅰ)中,R↓[1]、R↓[2]分别为吡啶环和苯胺环上的单取代基或多取代基,分别选自氢、C↓[1]~C↓[6]的烷基或C↓[7]~C↓[8]的芳烷基,R↓[3]选自氢或C↓[1]~C↓[3]的烷基,所述催化剂中镁含量为8~20质量%,钛含量为0.5~12质量%,铝含量为0.1~5.0质量%。本发明专利技术催化剂与烷基铝化合物配合用于烯烃聚合反应,具有较高的催化活性,所得聚合物的分子量分布宽且相对分子量分布合理、形态好、堆密度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种Ti系烯烃聚合催化剂及其制备方法应用,具体地说,是一种 以含氮的二齿配位的钛化合物为活性组分,氯化镁为载体的负载型烯烃聚合催 化剂及其制备方法与应用。技术背景在聚烯烃材料的加工过程中,聚烯烃的分子量,如聚乙烯的分子量和分子 量分布对加工性能有很大影响。在聚烯烃重均分子量一定的情况下,分子量分 布决定着其物理性能、机械性能和流变性能。分子量分布宽则有利于材料加工, 分子量分布窄,则不利于材料的加工。近来发展的配体中含有杂原子的非茂金 属催化剂,具有高的聚合活性,如CN1331252A公开了一种具有二齿配位的吡 咬亚胺为配体的过渡金属配合物,该配合物作为催化剂用于乙烯聚合时,可得 到高分子量的聚合产物,但产物的分子量分布仍较窄(Mw/Mn<23)。改进聚合物分子量分布的一种方法是制备具有双峰或宽峰分子量分布的 聚合物。这种聚合物由两种不同分子量分布的聚烯烃组成,也就是说由一种分 子量分布相对较高的聚烯烃和一种分子量分布相对较低的聚烯烃组成。双峰或 宽峰分子量分布的聚烯烃优点在于它既保留了高分子量部分的优良性能,包括 拉伸强度、断裂伸长、抗冲性和抗穿刺性,又因存在低分子量部分而改进了加 工性能,尤其是挤出性能。现有技术中,常通过制备具有两种活性组分的负载 催化剂来制备具有双峰或宽峰分子量分布的聚合物。CN1580084A公开了 一种双活性组分聚烯烃催化剂及制备方法与应用,使 用吡咬-2-烷基亚胺四氯化钛和TiCl4为活性组分制备双活性中心的负载型催化 剂,该催化剂可催化乙烯聚合得到宽分子量分布的聚乙烯。但所得聚乙棒形态 差,特别是堆密度较低,催化剂稳定性差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种Ti系聚烯烃催化剂及制备方法,该催化剂用于烯 烃聚合,具有较好的形态和较高的聚合活性,生产出的聚烯烃具有较好的加工 性能、较宽的分子量分布和较高的结晶度。本专利技术提供的烯烃聚合催化剂,包括载体MgCl2、有机铝化合物和式(I) 所示的吡啶-2-烷基亚胺四氯化钛,<formula>formula see original document page 5</formula>( I )式(I)中,R,、 R2分别为吡啶环和苯胺环上的单取代基或多取代基,分别选自氢、Q C6的烷基或C7 Q的芳烷基,R3选自氩或C! C3的烷基,所述催化剂中镁含量为8 20质量%,钛含量为0.5~12质量%,铝含量为0.1~5.0质量本专利技术通过用有机铝化合物处理活化后的载体,再负载Ti系活性组分制得 单活性中心的负载型催化剂,与CN1580084A公开的双活性中心的负载型催化 剂相比,催化剂活性高,聚合物形态好、堆密度高,且聚合物相对分子量分布 更加合理。聚合物的熔流比(FFR)均在50以上,而FFR是衡量聚合物的加 工型能如注塑、挤出、模压等的重要指标,与传统Ziegler-Natta催化剂催化乙 烯聚合得到聚合物的FFR为30左右相比,宽分子量分布的聚乙烯具有较大的 FFR。 附图说明图1为由本专利技术催化剂制备的聚乙烯的差热扫描量热(DSC)曲线。 图2为由本专利技术催化剂制备的聚乙烯的分子量分布曲线。具体实施方式本专利技术将载体氯化镁用烷氧基钛分散后再用少量醇进行活化,然后用有机 铝化合物处理,再负载吡啶-2-烷基亚胺四氯化钛,或者是采用原位负载的方法 在载体上直接合成吡啶-2-烷基亚胺四氯化钛,获得具有单活性中心的负载型催 化剂。该催化剂具有较高的堆密度,制得的聚合物加工性能好、堆密度高。本专利技术所述式(I)的配合物中,&和R2分别为吡啶环和苯胺芳环上的取 代基,吡啶环上的取代基R,的个数可为1~3个,取代位最好为吡啶环的4或6 位。苯胺芳环上的取代基R2的个数为1 6个,优选1 3个,取代位最好位于苯 环的2、 4、 6位。R!和R2分别优选氲或d C4的烷基、苯基或千基,更优选氢、 曱基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基。R3为亚胺碳原子上的取 代基,优选氢、曱基或乙基。本专利技术所述的配合物由吡啶-2-烷基亚胺化合物与TiCl4在有机溶剂的存在 下反应制得。所述的吡啶-2-烷基亚胺化合物优选N-(2,6-二曱基苯基)-2-吡啶 曱亚胺,N-(2,6-二乙基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,6-二异丙基苯基)-2-吡啶曱亚 胺,N-(2,6-二异丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,6-二叔丁基苯基)-2-吡咬曱亚胺, N-(2,6-二千基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,4-二曱基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,4-二乙基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,4-二异丙基苯基)-2-吡啶甲亚胺,N-(2,4-二异 丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,4-二叔丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,4-二苄基 苯基)-2-吡啶曱亚胺;N-(2-乙基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-正丙基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-异 丙基苯基)-2-败啶曱亚胺,N-(2-正丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-异丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-叔丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-千基苯基)-2-吡啶甲亚胺;N-(2-曱基-6-乙基苯基)-2-吡啶甲亚胺,N-(2-曱基-6-异丙基苯基)-2-吡啶曱 亚胺,N-(2-曱基-6-异丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-曱基-6-叔丁基苯基)-2-吡 啶曱亚胺,N-(2-曱基-6-苄基苯基)-2-吡啶甲亚胺,^(2-乙基-6-异丙基苯基)-2-吡咬曱亚胺,N-(2-乙基-6-异丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-乙基-6-叔丁基苯 基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-乙基-6-千基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-异丙基-6-异丁 基苯基)-2-吡啶甲亚胺,N-(2-异丙基-6-叔丁基苯基)-2-吡啶甲亚胺,N-(2-异丙 基_6-千基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-异丁基-6-叔丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-异丁基-6-千基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-叔丁基-6-千基苯基)-2-吡啶曱亚胺;N-(2,4,6-三曱基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,4,6-三乙基苯基)-2-吡啶曱亚胺, N-(2,4,6-三异丙基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,4,6-三异丁基苯基)-2-吡啶甲亚胺, N-(2,4,6-三叔丁基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-曱基-4,6-二曱基苯基)-2-吡啶曱亚 胺,N-(2-曱基-4,6-二乙基苯基)-2-吡啶曱亚胺,1^(2-曱基-4,6-二苄基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-异丙基-4,6-二曱基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2-异丙基-4,6-二 乙基苯基)-2-吡咬曱亚胺,N-(2,4-二异丙基-6-曱基苯基)-2-吡啶曱亚胺,N-(2,4-二叔丁基-6-曱基苯基)-2-吡啶曱亚胺,^(2,4-二千基-6-曱基苯基)-2-吡啶曱亚 胺;N-(2,6-二曱基苯基)-2-吡啶乙亚胺,N-(2,6-二乙基苯基)-2-吡啶乙亚胺, N-(2,6-二异丙基苯基)-2-吡啶乙亚胺,N-(2,6-二异丁基苯基)-2-吡啶乙亚胺, N-(2,6-二叔丁基苯基)-2-吡啶乙亚胺,N-(2,6-二千基本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种烯烃聚合催化剂,包括载体MgCl↓[2]、有机铝化合物和式(Ⅰ)所示的吡啶-2-烷基亚胺四氯化钛, *** (Ⅰ) 式(Ⅰ)中,R↓[1]、R↓[2]分别为吡啶环和苯胺环上的单取代基或多取代基,分别选自氢、C↓[1]~C↓[6]的烷基或C↓[7]~C↓[8]的芳烷基,R↓[3]选自氢或C↓[1]~C↓[3]的烷基,所述催化剂中镁含量为8~20质量%,钛含量为0.5~12质量%,铝含量为0.1~5.0质量%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:宋吉伟荣峻峰林伟国刘伟毛国芳
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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